Hvordan fungerer et psykrometer?

Et psykrometer er en enhed, der bruges til at måle luftfugtigheden. Det opnår dette ved at sammenligne temperaturforskellen mellem en tør termometerpære og en våd termometerpære, der har mistet noget af sin fugt gennem fordampning.

Et psykrometer er en gammeldags type hygrometer, som er en enhed til måling af fugtighed. Den består af to termometerpærer: en våd pære og en tør pære. Den tørre pære måler den omgivende lufttemperatur på samme måde som ethvert husholdningstermometer. Den våde pære er dækket af en klud, normalt bomuld, der skal fugtes med vand inden brug.

Når den våde pære er klar, svinger forskeren enten psykrometeret eller lader det forblive stille, afhængigt af enhedens design, indtil den våde pære er afkølet til sin endelige temperatur. Derefter ved hun at kende forskellen mellem de våde og tørre temperaturer og det atmosfæriske tryk på hendes placering, kan hun bestemme luftens fugtighed.

Mængden af ​​fordampningskøling på psykrometerets våde pære er direkte afhængig af mængden af ​​fugt i luften. Tørre luft absorberer mere fugt fra pæren og afkøler den mere. Vejrluft kan ikke absorbere så meget vand fra pæren, så temperaturen ændrer sig ikke så meget. Med andre ord, jo mindre ændringen i vådtemperaturen er, jo mere fugtig er luften.

De første psykrometre dukkede op i 1600'erne. Mens designet på disse enheder ikke har ændret sig meget, i dag digitale versioner er også tilgængelige. En digital enhed kan vise mange detaljer om atmosfæriske forhold på én gang, herunder fugtighed, lufttemperatur, overfladetemperatur og dugpunkt. Disse enheder har dog brug for 20 til 30 minutter for at kalibrere til lokale forhold inden brug, og den våde pæresensor kan tørre ud efter ikke at have været brugt i længere perioder.

Derfor har det gode gammeldags manuelle psykrometer ikke mistet sin appel på trods af at det kræver lidt mere benarbejde fra brugerens side. Efter at have læst begge pæretemperaturer, skal de henvise til et psykrometrisk diagram for den endelige luftfugtighedsaflæsning.

Psykrometriske diagrammer tillader en videnskabsmand at slå op i krydset mellem den tørre pære og våde pæretemperaturer fra psykrometeret for at lære om luftens termiske egenskaber. Disse oplysninger inkluderer:

• Relativ fugtighed: Hvor tæt luften er på en mere ønskelig fugtighed.
  
• Dugpunkt: De temperaturer, hvor fugtigheden i luften begynder at kondensere.
• Enthalpi: Hvor meget varme luften indeholder i enheder af BTU pr. Pund tør luft.
• Fugtighedsforhold: Pund fugt i luften pr. Pund tør luft.
• Specifik volumen: Hvor meget plads luften optager.
  

USA's Department of Agriculture's Weather Bureau offentliggjorde sine første tabeller med psykrometriske data i 1900. I stedet for at vise diagrammer af temperaturer versus fugtighed viser tabeller numeriske data for hvert par aflæsninger. En revideret udgave af tabellerne på 1915 var på 87 sider.

Selvom psykrometre er noget gammeldags i dag, er de stadig lejlighedsvis vant til det kalibrere humidistats, som styrer den interne fugtighed i bygningens klimaanlæg og opvarmning systemer. Tidligere blev psykrometre brugt til at designe ventilationssystemer til bygninger.

Psykrometre er også blevet brugt historisk i forskellige videnskabelige discipliner, og studerende i dag kan lære at gøre det bruge disse værktøjer og fortolke psykrometriske diagrammer, selvom de ikke længere er go-to-metoden til dataindsamling. Meteorologer eller miljøforskere kan for eksempel lære at bruge psykrometre til at måle atmosfæriske forhold, som måske landbrugsingeniører, der designer rum med specifikke fugtighedsbehov, såsom drivhuse eller stalde til husdyr.