Sådan fungerer en fugtighedsmåler

Fugtighed, et mål for vanddamp i luften, er en af ​​variablerne målt i grundlæggende meteorologi. Der er faktisk flere forskellige slags fugtighed, men hvad de fleste mennesker mener, når de taler om "fugtighed" er relativ fugtighed. Relativ luftfugtighed defineres i Perrys Chemical Engineers 'Handbook som "forholdet mellem den delvise vanddamptryk i blandingen til det mættede damptryk af vand ved en foreskrevet temperatur."

Med andre ord er relativ fugtighed en indirekte måde at måle, hvor meget vanddamp der er i luften på et givet tidspunkt, versus hvor meget vanddamp luften kan holde maksimalt. Det udtrykkes som en procentdel. Når den relative fugtighed når op på 100 procent, begynder vanddamp i luften at kondensere tilbage til flydende vand: Det regner.

Relativ fugtighed er nyttig at vide, fordi den giver en idé om, hvor "våd" luften føles. Lav relativ fugtighed kan føre til tør hud, kløe og tørstighed. Høj relativ fugtighed gør kolde temperaturer koldere og varme temperaturer varmere. Når vejret er meget varmt, nedsætter høj luftfugtighed kroppens evne til at køle ned ved at svede. Relativ fugtighed har også indflydelse på sarte maskiner som computerkredsløb og på udviklingen af ​​mikroorganismer og svampe. Inde i hjemmet gør muggen mere tilbøjelig til at udvikle sig, mens lav fugtighed letter spredningen af ​​influenzavirus.

Af alle disse grunde og mere er det nyttigt at være opmærksom på den relative fugtighed. Samlet set betegnes ethvert af de instrumenter, der bruges til at måle fugtighed, et hygrometer, en fugtighedsmåler.

En af de mest præcise og moderne typer hygrometer kaldes et "afkølet spejl dugpunktshygrometer." Et spejl afkøles, hvilket får kondens til at dannes på overfladen. Jo højere den relative fugtighed er, desto mere kondens dannes. Dette måles ved hjælp af en optisk sensor, der registrerer dråberne, der forvrider spejlets glatte overflade. Disse hygrometre er elektroniske enheder, der kræver særlig ekspertise for at opbygge.

Det første kendte hygrometer blev opfundet for omkring 500 år siden af ​​Leonardo da Vinci. Han kom på ideen om at veje en uldkugle, hvis vægt ville ændre sig afhængigt af fugtigheden i luften. Dette var ikke et meget effektivt design, og det ville tage lang tid, før relativ luftfugtighed kunne måles nøjagtigt.

For lidt over 200 år siden opfandt en videnskabsmand ved navn Horace Bénédict de Saussure et hygrometer, der involverede en hårstreng fra mennesker eller dyr. Afhængigt af den relative fugtighed ville håret krympe eller vokse i længde med en meget lille mængde, vokse længere ved høj luftfugtighed og krympe ved lav luftfugtighed. Når håret placeres under spænding, kan denne ændring måles. Disse såkaldte "hårhygrometre" anvendes stadig i dag.

Den mest kendte type hygrometer kaldes et "psykrometer". (Psykrometri er et teknikfelt, der beskæftiger sig med egenskaberne af blandinger af gas og damp. "Psychro" er en græsk rod, der betyder "kold.") Et psykrometer fungerer ved hjælp af to termometre i tandem. Et af termometrene holdes løbende vådt ved at være dækket af noget som en våd klud. Når vandet fordamper fra kluden, absorberer det energi og sænker temperaturen i umiddelbar nærhed. (Det er af samme grund, at din badedragt føles kold, når du er kommet ud af en swimmingpool eller et varmt karbad.) Dette temperaturfald måles med det våde termometer, der registrerer en lavere temperatur end ellers ville.

Det andet termometer forbliver tørt og bruges som reference. Den måler den faktiske temperatur i luften. Den relative fugtighed kan derefter beregnes ved at måle forskellen i temperaturaflæsninger mellem disse to termometre. Hvis temperaturforskellen er lav, skal den relative fugtighed være høj, fordi det betyder, at mindre vand er i stand til det fordamp fra kluden, der dækker det våde termometer, hvilket igen betyder, at luften allerede har meget vand i det. Ligeledes, hvis temperaturforskellen er høj, skal den relative fugtighed være lav, da mere vand er i stand til at fordampe fra kluden.

Psykrometre er kun effektive, hvis de er meget nøjagtigt kalibreret, og de skal kalibreres ofte.