Psykrometri on laite, jota käytetään ilman kosteuden mittaamiseen. Se saavuttaa tämän vertaamalla lämpötilan eroa kuivan lämpömittarin polttimon ja märän lämpömittarin polttimon välillä, joka on menettänyt osan kosteudestaan haihduttamalla.
Psykrometrin käyttö
Psykrometri on vanhanaikainen kosteusmittari, joka on laite kosteuden mittaamiseen. Se koostuu kahdesta lämpömittarilampusta: märkä- ja kuivapolttimosta. Kuiva lamppu mittaa ympäröivän ilman lämpötilan samalla tavalla kuin mikä tahansa kotitalouksien lämpömittari. Märkä lamppu on peitetty liinalla, yleensä puuvillalla, joka on kostutettava vedellä ennen käyttöä.
Kun märkä polttimo on valmis, tutkija joko kääntää psykrometriä tai antaa sen pysyä paikallaan laitteen rakenteesta riippuen, kunnes märkä polttimo on jäähtynyt lopulliseen lämpötilaansa. Sitten, tietäen märän ja kuivan lämpötilan ja sijaintipaikan välisen eron, hän voi määrittää ilman kosteuden.
Kuinka psykrometri toimii?
Psykrometrin märän lampun haihdutusjäähdytyksen määrä riippuu suoraan ilman kosteuden määrästä. Kuivempi ilma imee enemmän kosteutta polttimosta ja puolestaan jäähdyttää sitä enemmän. Kosteampi ilma ei voi imeä niin paljon vettä polttimosta, joten lämpötila ei muutu niin paljon. Toisin sanoen, mitä pienempi muutos märän lampun lämpötilassa, sitä kosteampaa ilma on.
Ensimmäiset psykrometrit ilmestyivät 1600-luvulla. Vaikka näiden laitteiden muotoilu ei ole muuttunut paljon, tänään digitaaliset versiot ovat myös saatavilla. Digitaalinen laite voi näyttää useita yksityiskohtia ilmasto-olosuhteista kerralla, mukaan lukien kosteus, ilman lämpötila, pintalämpötila ja kastepiste. Näiden laitteiden kalibrointi paikallisiin olosuhteisiin vaatii kuitenkin 20-30 minuuttia ennen käyttöä, ja märkälampun anturi voi kuivua, kun sitä ei käytetä pitkään aikaan.
Siksi vanhanaikainen manuaalinen psykrometri ei ole menettänyt vetovoimaansa huolimatta siitä, että käyttäjä tarvitsee hieman enemmän jalkatyötä. Molempien polttimon lämpötilojen lukemisen jälkeen heidän on käytettävä psykrometristä taulukkoa kosteuden lopullisesta lukemasta.
Psykrometriset kaaviot
Psykrometristen kaavioiden avulla tutkija voi etsiä kuivan polttimon ja märän lampun lämpötilan risteystä psykrometristä saadakseen tietää ilman lämpöominaisuuksista. Nämä tiedot sisältävät:
- Suhteellinen kosteus: Kuinka lähellä ilma on toivottavampaa kosteutta.
- Kastepiste: Lämpötilat, joissa ilmassa oleva kosteus alkaa tiivistyä.
- Entalpia: Kuinka paljon lämpöä ilma sisältää BTU-yksikköinä kiloa kuivaa ilmaa kohden.
- Kosteussuhde: Ilmassa olevat kosteuden kilot kuivaa ilmaa kohden.
- Spesifinen tilavuus: Kuinka paljon tilaa ilma vie.
Yhdysvaltain maatalousministeriön säätoimisto julkaisi ensimmäiset psykrometrisen datan taulukonsa vuonna 1900. Sen sijaan, että näytetään lämpötilakäyrät kosteuden suhteen, taulukoissa esitetään numeeriset tiedot jokaiselle lukuparille. Taulukoiden vuoden 1915 tarkistettu painos oli 87 sivua.
Kuka käyttää psykrometrejä?
Vaikka psykrometrit ovat nykyään jonkin verran vanhanaikaisia, ne ovat silti toisinaan tottuneet kalibroi kosteusmittarit, jotka säätelevät rakennuksen ilmastointia ja lämmitystä järjestelmät. Aikaisemmin psykrometrejä käytettiin rakennusten ilmanvaihtojärjestelmien suunnittelussa.
Psykrometrejä on myös käytetty historiallisesti useilla tieteenaloilla, ja nykypäivän opiskelijat voivat oppia käyttää näitä työkaluja ja tulkita psykrometrisiä kaavioita, vaikka ne eivät enää olisikaan tiedonkeruumenetelmä. Esimerkiksi meteorologit tai ympäristötutkijat voivat oppia käyttämään psykrometrejä ilmakehän olosuhteiden mittaamiseen, kuten maatalouden insinöörit, jotka suunnittelevat tiloja, joilla on erityisiä kosteustarpeita, kuten kasvihuoneita tai latoja karja.