Psichrometras yra prietaisas, naudojamas oro drėgmei matuoti. Tai pasiekiama lyginant temperatūros skirtumą tarp sausos termometro lemputės ir drėgnos termometro lemputės, kuri garuodama prarado dalį drėgmės.
Psichrometro naudojimas
Psichrometras yra senamadiškas higrometro tipas, kuris yra prietaisas drėgmei matuoti. Jis susideda iš dviejų termometro lempučių: drėgnos ir sausos. Sausa lemputė aplinkos oro temperatūrą matuoja taip pat, kaip ir bet kuris buitinis termometras. Šlapia lemputė yra padengta audiniu, paprastai medvilne, kurį prieš naudojimą reikia sudrėkinti vandeniu.
Kai šlapia lemputė bus paruošta, mokslininkas arba pakreipia psichrometrą, arba leidžia jam nejudėti, atsižvelgiant į prietaiso konstrukciją, kol drėgna lemputė atvės iki galutinės temperatūros. Tada, žinodama skirtumą tarp drėgnos ir sausos temperatūros bei atmosferos slėgio savo vietoje, ji gali nustatyti oro drėgmę.
Kaip veikia psichrometras?
Garuojamojo aušinimo kiekis ant šlapios psichrometro lemputės tiesiogiai priklauso nuo drėgmės kiekio ore. Sausesnis oras sugeria daugiau drėgmės iš lemputės, savo ruožtu ją labiau atvėsindamas. Drėgnesnis oras negali sugerti tiek vandens iš lemputės, todėl temperatūra tiek nesikeičia. Kitaip tariant, kuo mažesnis drėgnos lemputės temperatūros pokytis, tuo drėgnesnis oras.
Pirmieji psichrometrai pasirodė 1600 m. Nors šių įrenginių dizainas nelabai pasikeitė, šiandien skaitmeninės versijos taip pat yra. Skaitmeninis prietaisas vienu metu gali parodyti daugybę detalių apie atmosferos sąlygas, įskaitant drėgmę, oro temperatūrą, paviršiaus temperatūrą ir rasos tašką. Tačiau prieš naudojant šiuos prietaisus reikia 20–30 minučių, kad jie būtų sukalibruoti pagal vietines sąlygas, o po ilgo nenaudojimo šlapios lemputės jutiklis gali išdžiūti.
Todėl senas geras madingas rankinis psichrometras neprarado patrauklumo, nepaisant to, kad vartotojui reikėjo šiek tiek daugiau kojų. Perskaitę abi lemputės temperatūras, jie turi pateikti psichrometrinę lentelę, kurioje pateikiami galutiniai drėgmės rodikliai.
Psichrometrinės diagramos
Psichrometrinės diagramos leidžia mokslininkui iš psichrometro ieškoti sausos ir drėgnos temperatūros sankirtos, kad sužinotų apie oro šilumines savybes. Ši informacija apima:
- Santykinė drėgmė: kaip arti oro yra labiau norima drėgmė.
- Rasos taškas: temperatūra, kuriai esant ore esanti drėgmė pradės kondensuotis.
- Enalpija: kiek šilumos yra ore BTU vienetais už svarą sauso oro.
- Drėgmės santykis: Oro drėgmės svarai sauso oro kilogramams.
- Konkretus tūris: kiek vietos užima oras.
Jungtinių Valstijų žemės ūkio departamento orų biuras savo pirmąsias psichrometrinių duomenų lenteles paskelbė 1900 m. Užuot pateikę temperatūros ir drėgmės diagramas, lentelėse pateikiami kiekvienos rodmenų poros skaitiniai duomenys. 1915 m. Pataisytas lentelių leidimas buvo 87 puslapių.
Kas naudoja psichrometrus?
Nors šiandien psichrometrai yra šiek tiek senamadiški, jie vis dar retkarčiais įpratę kalibruoti drėgmės matuoklius, kurie kontroliuoja pastato oro kondicionavimo ir šildymo vidinę drėgmę sistemas. Anksčiau psichrometrai buvo naudojami projektuojant pastato vėdinimo sistemas.
Psichrometrai taip pat buvo istoriškai naudojami įvairiose mokslo disciplinose, ir šiandien studentai gali sužinoti, kaip tai padaryti naudokitės šiais įrankiais ir interpretuokite psichrometrines diagramas, net jei jos nebėra duomenų rinkimo būdas. Pavyzdžiui, meteorologai ar aplinkos mokslininkai gali išmokti naudoti psichrometrus atmosferos sąlygoms matuoti, kaip žemės ūkio inžinieriai, kurie projektuoja specialių drėgmės poreikių turinčias erdves, pavyzdžiui, šiltnamius ar tvartus gyvulius.