Comment fonctionne une jauge d'humidité

L'humidité, une mesure de la vapeur d'eau dans l'air, est l'une des variables mesurées en météorologie de base. Il existe en fait plusieurs types d'humidité, mais ce que la plupart des gens veulent dire lorsqu'ils parlent d'« humidité », c'est l'humidité relative. L'humidité relative est définie par Perry's Chemical Engineers' Handbook comme "le rapport de la pression de vapeur d'eau dans le mélange à la pression de vapeur saturée de l'eau à une valeur prescrite Température."

En d'autres termes, l'humidité relative est un moyen indirect de mesurer la quantité de vapeur d'eau dans l'air à un moment donné, par rapport à la quantité de vapeur d'eau que l'air peut contenir au maximum. Il est exprimé en pourcentage. Lorsque l'humidité relative atteint 100 pour cent, la vapeur d'eau dans l'air commence à se condenser en eau liquide: il va pleuvoir.

L'humidité relative est utile à connaître car elle donne une idée de la sensation d'humidité dans l'air. Une faible humidité relative peut entraîner une peau sèche, des démangeaisons et une soif. Une humidité relative élevée rend les températures froides plus froides et les températures chaudes plus chaudes. Lorsque le temps est très chaud, une humidité élevée altère la capacité du corps à se refroidir par la transpiration. L'humidité relative a également un impact sur les machines délicates telles que les circuits imprimés d'ordinateurs et sur le développement de micro-organismes et de champignons. À l'intérieur de la maison, une humidité élevée rend la moisissure plus susceptible de se développer, tandis qu'une faible humidité facilite la propagation du virus de la grippe.

Pour toutes ces raisons, et plus encore, il est utile de connaître l'humidité relative. Collectivement, tout instrument utilisé pour mesurer l'humidité est appelé hygromètre, une jauge d'humidité.

L'un des types d'hygromètres les plus précis et les plus modernes est appelé "hygromètre à point de rosée à miroir refroidi". Un miroir est refroidi, ce qui provoque la formation de condensation à sa surface. Plus l'humidité relative est élevée, plus la condensation se forme. Ceci est mesuré à l'aide d'un capteur optique qui détecte les gouttelettes déformant la surface lisse du miroir. Ces hygromètres sont des appareils électroniques qui nécessitent une expertise particulière pour être construits.

Le premier hygromètre connu a été inventé il y a environ 500 ans par Léonard de Vinci. Il a eu l'idée de peser une pelote de laine, dont le poids changerait en fonction de l'humidité de l'air. Ce n'était pas une conception très efficace, et il faudrait beaucoup de temps avant que l'humidité relative puisse être mesurée avec précision.

Il y a un peu plus de 200 ans, un scientifique du nom d'Horace Bénédict de Saussure a inventé un hygromètre impliquant une mèche de cheveux, d'origine humaine ou animale. En fonction de l'humidité relative, les cheveux rétréciraient ou pousseraient en longueur d'une très petite quantité, s'allongeant en cas d'humidité élevée et rétrécissant en cas d'humidité faible. Lorsque les cheveux sont mis sous tension, ce changement peut être mesuré. Ces soi-disant "hygromètres à cheveux" sont encore utilisés aujourd'hui.

Le type d'hygromètre le plus connu est appelé « psychromètre ». (La psychrométrie est un domaine de l'ingénierie qui s'intéresse aux propriétés des mélanges de gaz et de vapeur. "Psychro" est une racine grecque qui signifie "froid".) Un psychromètre fonctionne en utilisant deux thermomètres en tandem. L'un des thermomètres est continuellement maintenu humide en étant recouvert de quelque chose comme un chiffon humide. Au fur et à mesure que l'eau s'évapore du tissu, elle absorbe de l'énergie, abaissant la température à proximité immédiate. (C'est la même raison pour laquelle votre maillot de bain est froid lorsque vous sortez d'une piscine ou d'un bain à remous.) la chute de température est mesurée par le thermomètre humide, qui enregistre une température plus basse qu'autrement aurait.

L'autre thermomètre reste sec et sert de référence. Il mesure la température réelle de l'air. L'humidité relative peut ensuite être calculée en mesurant la différence de lecture de température entre ces deux thermomètres. Si la différence de température est faible, alors l'humidité relative doit être élevée, car cela signifie que moins d'eau est capable de s'évaporer du tissu recouvrant le thermomètre humide, ce qui signifie que l'air contient déjà beaucoup d'eau il. De même, si la différence de température est élevée, l'humidité relative doit être faible, car davantage d'eau peut s'évaporer du tissu.

Les psychromètres ne sont efficaces que s'ils sont calibrés très précisément, et ils doivent être recalibrés fréquemment.