Зміст
- Що вимірює показник вологості
- Охолоджений дзеркальний гігрометр точки роси
- Гігрометр Леонардоса
- Гігрометр волосся
- Психрометр
Що вимірює показник вологості
Вологість - міра водяної пари у повітрі - одна із змінних, що вимірюються в базовій метеорології. Насправді існує кілька різних видів вологості, але те, що більшість людей означає, коли вони говорять про "вологість", - це відносна вологість. Відносна вологість визначається Посібником з хімічних інженерів Perrys як "відношення парціального тиску водяної пари в суміші до тиску насиченої пари води при встановленій температурі".
Іншими словами, відносна вологість - це непрямий спосіб вимірювання кількості водяної пари в повітрі в даний момент часу, порівняно з тим, скільки водяної пари повітря може утримувати максимум. Він виражається у відсотках. Коли відносна вологість досягає 100 відсотків, водяна пара у повітрі починає конденсуватися назад у рідку воду: буде дощ.
Відносну вологість корисно знати, оскільки вона дає уявлення про те, наскільки "мокрим" повітрям відчувається. Низька відносна вологість може призвести до сухості шкіри, свербіння та спраги. Висока відносна вологість робить холодні температури холоднішими, а гарячі - гарячішими. Коли дуже спекотна погода, висока вологість погіршує здатність боді охолоджуватися від потовиділення. Відносна вологість також впливає на делікатні машини, такі як комп’ютерні плати, і на розвиток мікроорганізмів і грибів. Всередині помешкання підвищена вологість повітря сприяє розвитку цвілі, тоді як низька вологість полегшує поширення вірусу грипу.
З усіх цих причин і багато іншого корисно знати про відносну вологість. У сукупності будь-який інструмент, який використовується для вимірювання вологості, називається гігрометром, вимірювачем вологості.
Охолоджений дзеркальний гігрометр точки роси
Один з найбільш точних та сучасних типів гігрометра називається «охолодженим дзеркальним гігрометром роси». Дзеркало охолоджене, що призводить до утворення конденсату на його поверхні. Чим вище відносна вологість, тим більше конденсату утворюється. Це вимірюється за допомогою оптичного датчика, який виявляє краплі, що спотворюють гладку поверхню дзеркала. Ці гігрометри - це електронні пристрої, для створення яких потрібна спеціальна експертиза.
Гігрометр Леонардоса
Перший відомий гігрометр був винайдений близько 500 років тому Леонардо да Вінчі. Він придумав ідею зважити кулю з вовни, вага якої змінюватиметься залежно від вологи в повітрі. Це була не дуже ефективна конструкція, і минуло б багато часу, поки відносну вологість можна було б точно виміряти.
Гігрометр волосся
Трохи понад 200 років тому вчений на ім'я Горацій Бенедиктус де Соссюр винайшов гігрометр, що включає пасма волосся у людей або тварин. Залежно від відносної вологості волосся зменшиться або виросте в довжину на дуже малу кількість, зростаючи довше при підвищеній вологості і скорочуючись при низькій вологості. Коли волосся розміщені під напругою, цю зміну можна виміряти. Ці так звані "гігрометри для волосся" застосовуються і сьогодні.
Психрометр
Найвідоміший тип гігрометра називається «психрометром». (Психрометрія - це інженерна галузь, що стосується властивостей сумішей газу і пари. "Психро" - грецький корінь, що означає "холод". Психометр працює, використовуючи два термометри в тандемі. Один з термометрів постійно тримається мокрим, покриваючись чимось на зразок мокрої тканини. У міру випаровування води з тканини вона поглинає енергію, знижуючи температуру в безпосередній близькості. (Це та сама причина, що ваш купальник відчуває холод після виходу з басейну або гарячої ванни.) Цей перепад температури вимірюється мокрим термометром, який фіксує нижчу температуру, ніж це було б інакше.
Інший термометр залишається сухим і використовується як еталонний. Він вимірює фактичну температуру повітря. Відносну вологість можна потім обчислити, вимірявши різницю температурних показань між цими двома термометрами. Якщо різниця температур низька, то відносна вологість повинна бути високою, оскільки це означає, що менше тканини здатне випаровуватися з тканини, що покриває мокрий термометр, а це, в свою чергу, означає, що повітря вже має в ньому багато води. Так само, якщо різниця температур велика, то відносна вологість повинна бути низькою, оскільки з тканини випаровується більше води.
Психрометри ефективні лише в тому випадку, якщо вони дуже точно відкалібровані, і їх потрібно часто калібрувати.