Psychrometr je zařízení sloužící k měření vlhkosti vzduchu. Dosahuje toho porovnáním rozdílu teplot mezi suchou baňkou teploměru a vlhkou baňkou teploměru, která ztratila část své vlhkosti odpařováním.
Použití psychrometru
Psychrometr je staromódní typ vlhkoměru, který je zařízením pro měření vlhkosti. Skládá se ze dvou žárovek teploměru: vlhké žárovky a suché žárovky. Suchý teploměr měří teplotu okolního vzduchu stejným způsobem jako jakýkoli teploměr pro domácnost. Vlhká žárovka je pokryta látkou, obvykle bavlnou, kterou je třeba před použitím navlhčit vodou.
Jakmile je vlhký teploměr připraven, vědec buď roztočí psychrometr, nebo jej nechá zůstat v klidu, v závislosti na konstrukci zařízení, dokud vlhký teploměr nevychladne na konečnou teplotu. Poté, když zná rozdíl mezi vlhkými a suchými teplotami a atmosférickým tlakem v jejím místě, může určit vlhkost vzduchu.
Jak funguje psychrometr?
Množství odpařovacího chlazení na vlhkém teploměru psychrometru je přímo závislé na množství vlhkosti ve vzduchu. Vysoušecí vzduch absorbuje více vlhkosti z žárovky a následně ji více ochladí. Mokrý vzduch nemůže absorbovat tolik vody z baňky, takže se teplota příliš nemění. Jinými slovy, čím menší je změna teploty vlhkého teploměru, tím vlhčí je vzduch.
První psychrometry se objevily v 1600s. Zatímco design těchto zařízení se příliš nezměnil, dnes digitální verze jsou také k dispozici. Digitální zařízení může zobrazit mnoho podrobností o atmosférických podmínkách najednou, včetně vlhkosti, teploty vzduchu, teploty povrchu a rosného bodu. Tato zařízení však potřebují před použitím kalibrovat na místní podmínky 20 až 30 minut a senzor vlhkého teploměru může po delším nepoužívání vyschnout.
Staromódní manuální psychrometr proto neztratil svou přitažlivost, přestože od uživatele vyžadoval trochu více práce. Po přečtení obou teplot žárovky se musí vztahovat na psychrometrický graf pro konečné odečty vlhkosti.
Psychrometrické grafy
Psychrometrické mapy umožňují vědci vyhledat průsečík teplot suchého teploměru a vlhkého teploměru z psychrometru, aby se dozvěděl o tepelných vlastnostech vzduchu. Mezi tyto informace patří:
- Relativní vlhkost: Jak blízko je vzduch k požadované vlhkosti.
- Rosný bod: Teploty, při kterých začne vlhkost přítomná ve vzduchu kondenzovat.
- Entalpie: Kolik tepla obsahuje vzduch v jednotkách BTU na kilogram suchého vzduchu.
- Poměr vlhkosti: Libra vlhkosti ve vzduchu na kilogram suchého vzduchu.
- Specifický objem: Kolik místa zabírá vzduch.
Meteorologická kancelář ministerstva zemědělství USA zveřejnila své první tabulky psychrometrických údajů v roce 1900. Spíše než zobrazovat grafy teplot versus vlhkost, tabulky zobrazují číselná data pro každou dvojici hodnot. Revidované vydání tabulek z roku 1915 mělo 87 stran.
Kdo používá psychrometry?
Ačkoli jsou dnes psychrometry poněkud staromódní, stále jsou občas zvyklí kalibrujte humidistaty, které regulují vnitřní vlhkost klimatizace a vytápění budovy systémy. V minulosti se při navrhování ventilačních systémů budov používaly psychrometry.
Psychrometry se také historicky používají v různých vědních oborech a dnešní studenti se mohou naučit, jak na to používat tyto nástroje a interpretovat psychrometrické mapy, i když již nejsou metodou sběru dat typu go-to. Meteorologové nebo vědci v oblasti životního prostředí se například mohou naučit používat psychrometry k měření atmosférických podmínek, jako by mohli zemědělští inženýři, kteří navrhují prostory se specifickými potřebami vlhkosti, jako jsou skleníky nebo stodoly hospodářská zvířata.