A pszichrométer a levegő páratartalmának mérésére szolgáló eszköz. Ezt úgy éri el, hogy összehasonlítja a száraz hőmérsékletmérő izzó és a nedves hőmérő izzó közötti hőmérséklet-különbséget, amely párolgása révén elveszítette nedvességének egy részét.
Pszichrométer használata
A pszichrométer egy régimódi típusú higrométer, amely a páratartalom mérésére szolgáló eszköz. Két hőmérő izzókból áll: nedves és száraz izzókból. A száraz izzó ugyanúgy méri a környezeti levegő hőmérsékletét, mint bármely háztartási hőmérő. A nedves izzót egy ruhával, általában pamut borítja, amelyet használat előtt meg kell nedvesíteni vízzel.
Miután a nedves izzó készen áll, a tudós vagy megpörgeti a pszichrométert, vagy hagyja mozdulatlanul maradni, a készülék kialakításától függően, amíg a nedves izzó a végső hőmérsékletére lehűl. Ezután, ismerve a nedves és a száraz hőmérséklet különbségét, valamint a légköri nyomást a helyén, meghatározhatja a levegő páratartalmát.
Hogyan működik a pszichrométer?
A pszichrométer nedves izzóján a párolgási hűtés mértéke közvetlenül függ a levegőben lévő nedvesség mennyiségétől. A szárazabb levegő több nedvességet szív fel az izzóról, viszont jobban lehűti. A nedvesebb levegő nem képes annyi vizet felszívni az izzóról, így a hőmérséklet nem változik annyira. Más szavakkal: minél kisebb a nedves égő hőmérsékletének változása, annál nedvesebb a levegő.
Az első pszichrométerek az 1600-as években jelentek meg. Bár ezeknek az eszközöknek a kialakítása nem sokat változott, ma digitális változatok is rendelkezésre állnak. A digitális eszköz egyszerre sok részletet képes megjeleníteni a légköri viszonyokról, beleértve a páratartalmat, a levegő hőmérsékletét, a felületi hőmérsékletet és a harmatpontot. Ezeknek az eszközöknek azonban 20-30 percre van szükségük ahhoz, hogy használat előtt kalibrálódjanak a helyi viszonyokhoz, és a nedves izzó érzékelője kiszáradhat, ha hosszabb ideig nem használja őket.
Ezért a régimódi kézi pszichrométer nem vesztette el vonzerejét, annak ellenére, hogy a felhasználó részéről kissé több lábmunkára van szükség. Miután megolvasta mindkét izzó hőmérsékletét, egy pszichrometrikus táblázatot kell használniuk a végső páratartalom leolvasásához.
Pszichrometrikus diagramok
A pszichrometrikus táblázatok lehetővé teszik a tudósok számára, hogy a pezsgőmérőből kikeressék a száraz és a nedves hőmérséklete metszéspontját, hogy megismerjék a levegő hőtulajdonságait. Ez az információ a következőket tartalmazza:
- Relatív páratartalom: Milyen közel van a levegő a kívánatosabb páratartalomhoz.
- Harmatpont: Az a hőmérséklet, amelyen a levegőben lévő nedvesség elkezd kondenzálódni.
- Enthalpia: Mennyi hőt tartalmaz a levegő BTU egységben / font száraz levegő.
- Páratartalom: Fontos nedvességtartalom a levegőben, kiló száraz levegőnként.
- Fajlagos térfogat: Mennyi helyet foglal el a levegő.
Az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának Időjárási Irodája 1900-ban tette közzé első pszichrometriai adatokra vonatkozó táblázatait. Ahelyett, hogy a hőmérsékleti diagramokat mutatnák a páratartalomhoz viszonyítva, a táblázatok számadatokat mutatnak az egyes olvasási párokról. A táblázatok 1915-ben átdolgozott kiadása 87 oldalas volt.
Ki használ pszichrométereket?
Bár a pszichrométerek kissé régimódiak, alkalmanként még mindig szoktak kalibrálja a humidisztátokat, amelyek szabályozzák az épület légkondicionálásának és fűtésének belső páratartalmát rendszerek. Korábban pszichrométereket használtak az épület szellőztető rendszereinek tervezésénél.
A pszichrométereket történelmileg is alkalmazták a különféle tudományterületeken, és a tanulók manapság megtanulhatják, hogyan kell használja ezeket az eszközöket és értelmezze a pszichrometrikus diagramokat, még akkor is, ha azok már nem az adatgyűjtés módszerei. A meteorológusok vagy a környezettudósok például megtanulhatják a pszichrométerek használatát a légköri viszonyok mérésére, mint mezőgazdasági mérnökök, akik speciális páratartalmú helyiségeket terveznek, például üvegházakat vagy istállókat állatállomány.