Съдържание
- Какво измерва влажността
- Охладен огледален хидрометър за оросяване
- Хигрометър Леонардос
- Хигрометър за коса
- Psychrometer
Какво измерва влажността
Влажността, мярка за водна пара във въздуха, е една от променливите, измерени в основната метеорология. Всъщност има няколко различни вида влажност, но това, което повечето хора означават, когато говорят за "влажност", е относителната влажност. Относителната влажност се определя от Наръчника за химически инженери на Perrys като "съотношението на парциалното налягане на водната пара в сместа към налягането на наситените пари на вода при предписана температура."
С други думи, относителната влажност е индиректен начин за измерване на това колко водна пара има във въздуха в даден момент, в сравнение с това колко водна пара може да задържа въздухът максимум. Изразява се като процент. Когато относителната влажност стане 100 процента, водната пара във въздуха започва да се кондензира обратно в течна вода: Ще вали.
Относителната влажност е полезно да знаете, защото дава представа колко „мокър“ се усеща въздухът. Ниската относителна влажност може да доведе до суха кожа, сърбеж и жажда. Високата относителна влажност прави студените температури да се чувстват по-студени, а горещите - по-горещи. Когато времето е много горещо, високата влажност влошава способността на телесите да се охлаждат чрез изпотяване. Относителната влажност също оказва влияние върху деликатните машини като компютърни платки и върху развитието на микроорганизми и гъбички. Вътре в дома високата влажност прави манията по-голяма, а ниската влажност улеснява разпространението на грипния вирус.
Поради всички тези причини и повече е полезно да се знае за относителната влажност. Колективно всеки от инструментите, използвани за измерване на влажността, се нарича хигрометър, измервател на влажността.
Охладен огледален хидрометър за оросяване
Един от най-прецизните и модерни видове хигрометър се нарича "охладен огледален хигрометър на оросяване". Огледалото е охладено, което причинява образуване на конденз по повърхността му. Колкото по-висока е относителната влажност, толкова повече конденз се образува. Това се измерва с помощта на оптичен сензор, който открива капчиците, изкривяващи гладката повърхност на огледалото. Тези хигрометри са електронни устройства, които изискват специална експертиза за изграждане.
Хигрометър Леонардос
Първият известен хигрометър е изобретен преди около 500 години от Леонардо да Винчи. Той дойде с идеята да претегли топка вълна, чието тегло би се променило в зависимост от влагата във въздуха. Това не беше много ефективен дизайн и щеше да мине доста време, докато относителната влажност може да бъде измерена точно.
Хигрометър за коса
Преди малко повече от 200 години учен на име Хорас Бенеди дьо Сосюре изобретил хигрометър, включващ кичур коса, от хора или животни. В зависимост от относителната влажност косата ще се свие или ще нарасне на дължина с много малко количество, растяща по-дълго при висока влажност и свиване при ниска влажност. Когато косата е поставена под напрежение, тази промяна може да бъде измерена. Тези така наречени „хигрометри за коса“ се използват и днес.
Psychrometer
Най-известният тип хигрометър се нарича „психрометър“. (Психрометрията е инженерна област, свързана със свойствата на смеси от газ и пари. „Психро“ е гръцки корен, което означава „студено“.) Психрометърът работи, като използва два термометра в тандем. Един от термометрите се поддържа постоянно мокър, като се покрива с нещо като мокра кърпа. Докато водата се изпарява от кърпата, тя поглъща енергия, понижавайки температурата в непосредствена близост. (Това е същата причина, че банският ви е студен, след като излезете от басейн или гореща вана.) Този спад на температурата се измерва с мокрия термометър, който записва по-ниска температура, отколкото би иначе.
Другият термометър остава сух и се използва като еталон. Той измерва действителната температура на въздуха. Относителната влажност може след това да се изчисли чрез измерване на разликата в показанията на температурата между тези два термометра. Ако разликата в температурата е ниска, тогава относителната влажност трябва да е висока, защото това означава, че по-малко вода може да се изпари от кърпата, покриваща мокрия термометър, което от своя страна означава, че въздухът вече има много вода в него. По същия начин, ако температурната разлика е голяма, тогава относителната влажност трябва да е ниска, тъй като повече вода може да се изпари от кърпата.
Психрометрите са ефективни само ако са много точно калибрирани и трябва да се калибрират често.