Psihrometar je uređaj koji se koristi za mjerenje vlažnosti zraka. To postiže usporedbom razlike u temperaturi između suhe žarulje termometra i mokre žarulje termometra koja je isparavanjem izgubila dio vlage.
Korištenje psihrometra
Psihrometar je staromodni tip higrometra, koji je uređaj za mjerenje vlažnosti. Sastoji se od dvije žarulje termometra: mokre i suhe. Suha žarulja mjeri temperaturu okolišnog zraka na isti način kao i svaki termometar za kućanstvo. Mokra žarulja prekrivena je krpom, obično pamučnom, koju prije upotrebe treba navlažiti vodom.
Jednom kad je mokra žarulja spremna, znanstvenik ili zamahne psihrometrom ili ga ostavi da stoji, ovisno o dizajnu uređaja, dok se mokra žarulja ne ohladi na konačnu temperaturu. Tada, znajući razliku između vlažne i suhe temperature i atmosferskog tlaka na njenom mjestu, ona može odrediti vlažnost zraka.
Kako djeluje psihrometar?
Količina hlađenja isparavanjem na mokroj žarulji psihrometra izravno ovisi o količini vlage u zraku. Suh zrak upija više vlage iz žarulje, a zauzvrat je više hladi. Vlažniji zrak ne može upiti toliko vode iz žarulje, pa se temperatura ne mijenja toliko. Drugim riječima, što je promjena temperature vlažne žarulje manja, to je zrak vlažniji.
Prvi psihrometri pojavili su se u 1600-ima. Iako se dizajn ovih uređaja nije puno promijenio, danas digitalne verzije su također dostupni. Digitalni uređaj može istodobno prikazati mnogo detalja o atmosferskim uvjetima, uključujući vlažnost, temperaturu zraka, površinsku temperaturu i točku rose. Međutim, ovim uređajima treba 20 do 30 minuta da se kalibriraju prema lokalnim uvjetima prije uporabe, a senzor mokre žarulje može se osušiti nakon što se ne koristi dulje vrijeme.
Stoga dobri staromodni ručni psihrometar nije izgubio svoju privlačnost, unatoč tome što je od korisnika zahtijevao malo više rada. Nakon očitanja obje temperature žarulje, moraju se uputiti na psihrometrijsku kartu za konačno očitanje vlage.
Psihrometrijske karte
Psihrometrijske karte omogućuju znanstveniku da pogleda presjek temperature suhe i vlažne žarulje sa psihrometra kako bi saznao o toplinskim svojstvima zraka. Ovi podaci uključuju:
- Relativna vlažnost zraka: Koliko je zrak blizu poželjnije vlage.
- Točka rose: Temperature na kojima će se vlaga prisutna u zraku početi kondenzirati.
- Entalpija: Koliko topline sadrži zrak u jedinicama BTU po kilogramu suhog zraka.
- Omjer vlažnosti: Kilograma vlage u zraku po kilogramima suhog zraka.
- Specifični volumen: Koliko prostora zauzima zrak.
Meteorološki ured američkog Ministarstva poljoprivrede objavio je svoje prve tablice psihrometrijskih podataka 1900. godine. Umjesto da prikazuju dijagrame temperatura i vlage, tablice prikazuju numeričke podatke za svaki par očitavanja. Izmijenjeno izdanje tablica iz 1915. imalo je 87 stranica.
Tko koristi psihrometre?
Iako su psihrometri danas pomalo staromodni, na njih su još uvijek povremeno navikli kalibriraju vlažne sisteme koji kontroliraju unutarnju vlažnost klimatizacije i grijanja u zgradi sustavima. U prošlosti su se psihrometri koristili za projektiranje ventilacijskih sustava u zgradama.
Psihrometri su se također povijesno koristili u raznim znanstvenim disciplinama, a studenti danas mogu naučiti kako koristite ove alate i tumačite psihrometrijske karte, čak i ako više nisu metoda prikupljanja podataka. Na primjer, meteorolozi ili znanstvenici za okoliš mogu naučiti koristiti psihrometre za mjerenje atmosferskih uvjeta, kao možda poljoprivredni inženjeri koji dizajniraju prostore sa specifičnim potrebama za vlagom, poput staklenika ili staja za stočarstvo.