Το ψυχόμετρο είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της υγρασίας του αέρα. Αυτό το επιτυγχάνει συγκρίνοντας τη διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ενός ξηρού λαμπτήρα θερμομέτρου και ενός υγρού λαμπτήρα θερμομέτρου που έχει χάσει μέρος της υγρασίας του μέσω εξάτμισης.
Χρήση ψυχομέτρου
Το ψυχόμετρο είναι ένας παλιομοδίτικος τύπος υγρομέτρου, ο οποίος είναι μια συσκευή για τη μέτρηση της υγρασίας. Αποτελείται από δύο λαμπτήρες θερμομέτρου: έναν υγρό λαμπτήρα και έναν ξηρό λαμπτήρα. Ο ξηρός λαμπτήρας μετρά τη θερμοκρασία του αέρα περιβάλλοντος με τον ίδιο τρόπο όπως οποιοδήποτε θερμόμετρο οικιακής χρήσης. Ο υγρός βολβός καλύπτεται με ένα πανί, συνήθως βαμβάκι, το οποίο πρέπει να υγραίνεται με νερό πριν από τη χρήση.
Μόλις ο υγρός λαμπτήρας είναι έτοιμος, ο επιστήμονας είτε ταλαντεύεται το ψυχόμετρο είτε το αφήνει να παραμείνει ακίνητο, ανάλογα με το σχεδιασμό της συσκευής, έως ότου ο υγρός λαμπτήρας κρυώσει στην τελική του θερμοκρασία. Στη συνέχεια, γνωρίζοντας τη διαφορά μεταξύ των υγρών και ξηρών θερμοκρασιών και της ατμοσφαιρικής πίεσης στην τοποθεσία της, μπορεί να προσδιορίσει την υγρασία του αέρα.
Πώς λειτουργεί ένας Ψυχομετρητής;
Η ποσότητα της εξάτμισης ψύξης στον υγρό βολβό του ψυχομέτρου εξαρτάται άμεσα από την ποσότητα υγρασίας στον αέρα. Ο ξηρός αέρας απορροφά περισσότερη υγρασία από τον λαμπτήρα, με τη σειρά του ψύχεται περισσότερο. Ο υγρός αέρας δεν μπορεί να απορροφήσει τόσο πολύ νερό από τη λάμπα, οπότε η θερμοκρασία δεν αλλάζει τόσο πολύ. Με άλλα λόγια, όσο μικρότερη είναι η αλλαγή στη θερμοκρασία του υγρού λαμπτήρα, τόσο πιο υγρή είναι η ατμόσφαιρα.
Τα πρώτα ψυχόμετρα εμφανίστηκαν το 1600. Ενώ ο σχεδιασμός αυτών των συσκευών δεν έχει αλλάξει πολύ, σήμερα ψηφιακές εκδόσεις είναι επίσης διαθέσιμα. Μια ψηφιακή συσκευή μπορεί να εμφανίσει πολλές λεπτομέρειες για τις ατμοσφαιρικές συνθήκες ταυτόχρονα, όπως υγρασία, θερμοκρασία αέρα, θερμοκρασία επιφάνειας και σημείο δρόσου. Ωστόσο, αυτές οι συσκευές χρειάζονται 20 έως 30 λεπτά για βαθμονόμηση σε τοπικές συνθήκες πριν από τη χρήση και ο αισθητήρας υγρού λαμπτήρα μπορεί να στεγνώσει αφού δεν χρησιμοποιηθεί για παρατεταμένες περιόδους.
Ως εκ τούτου, ο παλιομοδίτικος χειροκίνητος ψυχομετρητής δεν έχει χάσει την ελκυστικότητά του, παρόλο που απαιτεί λίγο περισσότερη δουλειά από την πλευρά του χρήστη. Αφού διαβάσει και τις δύο θερμοκρασίες λαμπτήρων, πρέπει να αναφέρεται σε ένα ψυχομετρικό γράφημα για την τελική ένδειξη υγρασίας.
Ψυχομετρικά διαγράμματα
Οι ψυχομετρικοί χάρτες επιτρέπουν σε έναν επιστήμονα να αναζητήσει τη διασταύρωση των θερμοκρασιών ξηρού λαμπτήρα και υγρού λαμπτήρα από το ψυχόμετρο για να μάθει για τις θερμικές ιδιότητες του αέρα. Αυτές οι πληροφορίες περιλαμβάνουν:
- Σχετική υγρασία: Πόσο κοντά είναι ο αέρας σε μια πιο επιθυμητή υγρασία.
- Σημείο δρόσου: Οι θερμοκρασίες στις οποίες η υγρασία που υπάρχει στον αέρα θα αρχίσει να συμπυκνώνεται.
- Ενθαλπία: Πόση θερμότητα περιέχει ο αέρας σε μονάδες BTU ανά λίβρα ξηρού αέρα.
- Αναλογία υγρασίας: Λίβρες υγρασίας στον αέρα ανά κιλό ξηρού αέρα.
- Ειδικός όγκος: Πόσος χώρος καταλαμβάνει ο αέρας.
Το Γραφείο Καιρού του Υπουργείου Γεωργίας των Ηνωμένων Πολιτειών δημοσίευσε τους πρώτους πίνακες ψυχομετρικών δεδομένων το 1900. Αντί να δείχνουν γραφικές παραστάσεις θερμοκρασίας έναντι υγρασίας, οι πίνακες δείχνουν αριθμητικά δεδομένα για κάθε ζεύγος μετρήσεων. Μια αναθεωρημένη έκδοση των πινάκων του 1915 είχε μήκος 87 σελίδων.
Ποιος χρησιμοποιεί ψυχρόμετρα;
Παρόλο που τα ψυχόμετρα είναι κάπως ντεμοντέ σήμερα, εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται συχνά βαθμονομήστε τους υγραντήρες, οι οποίοι ελέγχουν την εσωτερική υγρασία του κτηρίου κλιματισμού και θέρμανσης συστήματα. Στο παρελθόν, τα ψυχόμετρα χρησιμοποιήθηκαν στο σχεδιασμό συστημάτων εξαερισμού κτιρίων.
Τα ψυχόμετρα έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί ιστορικά σε διάφορους επιστημονικούς κλάδους και οι μαθητές σήμερα μπορούν να μάθουν πώς να το κάνουν Χρησιμοποιήστε αυτά τα εργαλεία και ερμηνεύστε ψυχομετρικά διαγράμματα, ακόμα κι αν δεν είναι πλέον η μέθοδος συλλογής δεδομένων. Οι μετεωρολόγοι ή οι περιβαλλοντικοί επιστήμονες, για παράδειγμα, μπορεί να μάθουν να χρησιμοποιούν ψυχόμετρα για τη μέτρηση των ατμοσφαιρικών συνθηκών, όπως θα μπορούσαν οι γεωργικοί μηχανικοί που σχεδιάζουν χώρους με ειδικές ανάγκες υγρασίας, όπως θερμοκήπια ή αχυρώνες ζώα.
