湿度計のしくみ

空気中の水蒸気の尺度である湿度は、基本的な気象学で測定される変数の1つです。 実際には湿度にはいくつかの種類がありますが、ほとんどの人が「湿度」と言うときの意味は相対湿度です。 相対湿度は、ペリーの化学工学ハンドブックで「部分湿度の比率」と定義されています。 混合物中の水蒸気圧から所定の水の飽和蒸気圧まで 温度。"

言い換えると、相対湿度は、特定の時間に空気中に存在する水蒸気の量と、空気が最大で保持できる水蒸気の量を測定する間接的な方法です。 パーセンテージで表されます。 相対湿度が100％に達すると、空気中の水蒸気が凝縮して液体の水に戻り始めます。雨が降ります。

相対湿度は、空気がどのように「濡れている」かを知るのに役立ちます。 相対湿度が低いと、皮膚の乾燥、かゆみ、喉の渇きにつながる可能性があります。 相対湿度が高いと、寒い気温は低く感じられ、暑い気温は高くなります。 天候が非常に暑いとき、湿度が高いと、発汗によって体が冷える能力が損なわれます。 相対湿度は、コンピューター回路基板などの繊細な機械や微生物や真菌の発生にも影響を及ぼします。 家の中では、湿度が高いとカビが発生しやすくなり、湿度が低いとインフルエンザウイルスの蔓延が促進されます。

これらすべての理由、およびそれ以上の理由から、相対湿度に注意することは有用です。 総称して、湿度を測定するために使用される機器のいずれかは、湿度計、湿度計と呼ばれます。

最も正確で最新のタイプの湿度計の1つは、「冷却ミラー露点湿度計」と呼ばれます。 ミラーは冷却され、その表面に結露が発生します。 相対湿度が高いほど、結露が多く発生します。 これは、ミラーの滑らかな表面を歪める液滴を検出する光学センサーを使用して測定されます。 これらの湿度計は、構築するために特別な専門知識を必要とする電子機器です。

最初に知られている湿度計は、約500年前にレオナルドダヴィンチによって発明されました。 彼は、空気中の湿気に応じて重量が変化する羊毛のボールを計量するというアイデアを思いつきました。 これはあまり効果的な設計ではなく、相対湿度を正確に測定できるようになるまでには長い時間がかかります。

200年ちょっと前、HoraceBénédictdeSaussureという名前の科学者が、人間や動物の髪の毛を使った湿度計を発明しました。 相対湿度に応じて、髪の毛は非常に少量だけ収縮または長さを伸ばし、高湿度では長く成長し、低湿度では収縮します。 髪に張力をかけると、この変化を測定できます。 これらのいわゆる「毛髪湿度計」は今日でも使用されています。

最もよく知られているタイプの湿度計は「乾湿計」と呼ばれます。 （湿り空気線図は、ガスと蒸気の混合物の特性に関係する工学分野です。 「乾湿計」はギリシャ語で「冷たい」を意味します。）乾湿計は、2つの温度計を組み合わせて使用​​することで機能します。 温度計の1つは、濡れた布のようなもので覆われることにより、継続的に濡れた状態に保たれます。 布から水分が蒸発するとエネルギーを吸収し、すぐ近くの温度を下げます。 （プールや温水浴槽から出た後、水着が冷たくなるのと同じ理由です。）これ 温度降下は湿球温度計で測定され、湿球温度計はそれ以外の場合よりも低い温度を記録します だろう。

もう一方の温度計は乾いた状態を保ち、基準として使用されます。 空気の実際の温度を測定します。 次に、これら2つの温度計間の温度測定値の差を測定することにより、相対湿度を計算できます。 温度差が小さい場合は、相対湿度を高くする必要があります。これは、水が少なくて済むことを意味するためです。 湿球温度計を覆っている布から蒸発します。これは、空気にすでに大量の水分が含まれていることを意味します。 それ。 同様に、温度差が大きい場合は、布からより多くの水が蒸発する可能性があるため、相対湿度を低くする必要があります。

乾湿計は、非常に正確に校正されている場合にのみ効果があり、頻繁に再校正する必要があります。