Een psychrometer is een apparaat dat wordt gebruikt om de luchtvochtigheid te meten. Het bereikt dit door het temperatuurverschil te vergelijken tussen een droge thermometerbol en een natte thermometerbol die een deel van zijn vocht heeft verloren door verdamping.
Een psychrometer gebruiken
Een psychrometer is een ouderwets type hygrometer, een apparaat om de luchtvochtigheid te meten. Het bestaat uit twee thermometerbollen: een natte bol en een droge bol. De droge bol meet de omgevingsluchttemperatuur op dezelfde manier als een huishoudthermometer. De natte bol is bedekt met een doek, meestal katoen, die voor gebruik met water moet worden bevochtigd.
Zodra de natte bol klaar is, zwaait de wetenschapper met de psychrometer of laat hij deze stil staan, afhankelijk van het ontwerp van het apparaat, totdat de natte bol is afgekoeld tot zijn uiteindelijke temperatuur. Dan, door het verschil te kennen tussen de natte en droge temperaturen en de atmosferische druk op haar locatie, kan ze de vochtigheid van de lucht bepalen.
Hoe werkt een psychrometer?
De hoeveelheid verdampingskoeling op de natte bol van de psychrometer is direct afhankelijk van de hoeveelheid vocht in de lucht. Droge lucht neemt meer vocht op uit de bol, waardoor deze meer afkoelt. Natte lucht kan niet zoveel water uit de bol opnemen, dus de temperatuur verandert niet zo veel. Met andere woorden, hoe kleiner de verandering in de natteboltemperatuur, hoe vochtiger de lucht.
De eerste psychrometers verschenen in de 17e eeuw. Hoewel het ontwerp van deze apparaten niet veel is veranderd, is vandaag de dag digitale versies zijn ook beschikbaar. Een digitaal apparaat kan veel details over atmosferische omstandigheden tegelijk weergeven, waaronder vochtigheid, luchttemperatuur, oppervlaktetemperatuur en dauwpunt. Deze apparaten hebben echter 20 tot 30 minuten nodig om vóór gebruik te kalibreren aan de lokale omstandigheden en de nattebolsensor kan uitdrogen nadat deze gedurende langere tijd niet is gebruikt.
Daarom heeft de goede ouderwetse handmatige psychrometer zijn aantrekkingskracht niet verloren, ondanks dat het wat meer beenwerk van de gebruiker vereist. Na het lezen van beide boltemperaturen, moeten ze verwijzen naar een psychrometrische grafiek voor de uiteindelijke vochtigheidsmeting.
Psychrometrische grafieken
Met psychrometrische grafieken kan een wetenschapper het snijpunt van de drogebol- en natteboltemperatuur van de psychrometer opzoeken om meer te weten te komen over de thermische eigenschappen van de lucht. Deze informatie omvat:
- Relatieve luchtvochtigheid: hoe dicht de lucht bij een meer gewenste luchtvochtigheid is.
- Dauwpunt: De temperaturen waarbij het in de lucht aanwezige vocht gaat condenseren.
- Enthalpie: hoeveel warmte de lucht bevat in eenheden van BTU per pond droge lucht.
- Vochtigheidsverhouding: Pond vocht in de lucht per pond droge lucht.
- Specifiek volume: hoeveel ruimte de lucht inneemt.
Het Weather Bureau van het Amerikaanse ministerie van landbouw publiceerde zijn eerste tabellen met psychrometrische gegevens in 1900. In plaats van grafieken van temperaturen versus vochtigheid te tonen, tonen tabellen numerieke gegevens voor elk paar metingen. Een herziene editie van de tabellen uit 1915 was 87 pagina's lang.
Wie gebruikt psychrometers?
Hoewel psychrometers tegenwoordig wat ouderwets zijn, worden ze nog steeds af en toe gebruikt om hygrostaten kalibreren, die de interne vochtigheid van airconditioning en verwarming van gebouwen regelen; systemen. In het verleden werden psychrometers gebruikt bij het ontwerpen van ventilatiesystemen in gebouwen.
Psychrometers zijn ook historisch gebruikt in verschillende wetenschappelijke disciplines, en studenten kunnen tegenwoordig leren hoe ze dat kunnen doen gebruik deze tools en interpreteer psychrometrische grafieken, zelfs als ze niet langer de standaardmethode zijn voor het verzamelen van gegevens. Meteorologen of milieuwetenschappers kunnen bijvoorbeeld leren psychrometers te gebruiken om atmosferische omstandigheden te meten, zoals: misschien landbouwingenieurs die ruimtes ontwerpen met specifieke vochtigheidsbehoeften, zoals kassen of schuren voor? vee.