Jak funguje měřič vlhkosti

Vlhkost, měřítko vodní páry ve vzduchu, je jednou z proměnných měřených v základní meteorologii. Ve skutečnosti existuje několik různých druhů vlhkosti, ale to, co většina lidí myslí, když mluví o „vlhkosti“, je relativní vlhkost. Relativní vlhkost je definována Perryho příručkou Chemical Engineers 'Handbook jako „poměr částečné tlak vodní páry ve směsi na předepsaný tlak nasycené páry vody teplota."

Jinými slovy, relativní vlhkost je nepřímý způsob měření toho, kolik vodní páry je ve vzduchu v daném čase, oproti tomu, kolik vodní páry může vzduch maximálně zadržet. Vyjadřuje se v procentech. Když relativní vlhkost dosáhne 100 procent, vodní pára ve vzduchu začne kondenzovat zpět na kapalnou vodu: bude pršet.

Relativní vlhkost je užitečné vědět, protože poskytuje představu o tom, jak „vlhký“ je vzduch. Nízká relativní vlhkost může vést k suché pokožce, svědění a žízni. Díky vysoké relativní vlhkosti se chladné teploty cítí chladnější a vysoké teploty horkější. Když je velmi horké počasí, vysoká vlhkost zhoršuje schopnost těla ochladit se potením. Relativní vlhkost má také vliv na choulostivé strojní zařízení, jako jsou počítačové obvody, a na vývoj mikroorganismů a hub. Vysoká vlhkost uvnitř domu zvyšuje pravděpodobnost vzniku plísní, zatímco nízká vlhkost usnadňuje šíření viru chřipky.

Ze všech těchto a dalších důvodů je užitečné si uvědomit relativní vlhkost. Souhrnně se kterýkoli z přístrojů používaných k měření vlhkosti označuje jako vlhkoměr, vlhkoměr.

Jeden z nejpřesnějších a nejmodernějších typů vlhkoměru se nazývá „vlhkoměr s chlazeným zrcadlovým rosným bodem“. Zrcadlo je chlazené, což způsobuje kondenzaci na jeho povrchu. Čím vyšší je relativní vlhkost, tím více se tvoří kondenzace. To se měří pomocí optického senzoru, který detekuje kapičky narušující hladký povrch zrcadla. Tyto vlhkoměry jsou elektronická zařízení, jejichž sestavení vyžaduje speciální odborné znalosti.

První známý vlhkoměr vynalezl asi před 500 lety Leonardo da Vinci. Přišel s myšlenkou zvážit vlněnou kouli, jejíž váha se bude měnit v závislosti na vlhkosti ve vzduchu. Nebyl to příliš efektivní návrh a trvalo by dlouho, než bude možné přesně měřit relativní vlhkost.

Před něco málo přes 200 lety vynalezl vědec jménem Horace Bénédict de Saussure vlhkoměr zahrnující pramen vlasů od lidí nebo zvířat. V závislosti na relativní vlhkosti se vlasy zmenšovaly nebo rostly do velmi malého množství, rostly déle při vysoké vlhkosti a smršťovaly se při nízké vlhkosti. Když jsou vlasy pod napětím, lze tuto změnu měřit. Tyto takzvané „vlasové vlhkoměry“ se používají dodnes.

Nejznámější typ vlhkoměru se nazývá „psychrometr“. (Psychrometrie je obor inženýrství zabývající se vlastnostmi směsí plynů a par. „Psychro“ je řecký kořen, který znamená „studený“.) Psychrometr funguje pomocí dvou teploměrů v tandemu. Jeden z teploměrů je nepřetržitě udržován vlhký tím, že je pokryt něco jako mokrý hadřík. Jak se voda z látky odpařuje, absorbuje energii a snižuje teplotu v bezprostřední blízkosti. (Je to stejný důvod, že vám plavky po vstupu z bazénu nebo horké vany pocítí chlad.) Tohle pokles teploty se měří vlhkým teploměrem, který zaznamenává nižší teplotu než jinak bych.

Druhý teploměr zůstává suchý a slouží jako reference. Měří skutečnou teplotu vzduchu. Relativní vlhkost lze poté vypočítat změřením rozdílu v teplotních hodnotách mezi těmito dvěma teploměry. Pokud je teplotní rozdíl nízký, pak musí být relativní vlhkost vysoká, protože to znamená, že méně vody je schopno odpaří se z látky pokrývající vlhký teploměr, což znamená, že vzduch již obsahuje hodně vody to. Podobně, pokud je teplotní rozdíl vysoký, musí být relativní vlhkost nízká, protože z látky se může odpařit více vody.

Psychrometry jsou účinné, pouze pokud jsou velmi přesně kalibrovány a musí být často rekalibrovány.