Hvordan fungerer et psykrometer?

Et psykrometer er et apparat som brukes til å måle luftfuktigheten. Det oppnår dette ved å sammenligne temperaturforskjellen mellom en tørr termometerpære og en våt termometerpære som har mistet noe av fuktigheten gjennom fordampning.

Et psykrometer er en gammeldags type hygrometer, som er et apparat for å måle fuktighet. Den består av to termometerpærer: en våt pære og en tørr pære. Den tørre pæren måler omgivelsestemperaturen på samme måte som ethvert husholdningstermometer. Den våte pæren er dekket med en klut, vanligvis bomull, som må fuktes med vann før bruk.

Når den våte pæren er klar, svinger forskeren psykrometeret eller lar den forbli i ro, avhengig av enhetens design, til den våte pæren er avkjølt til sin endelige temperatur. Deretter kan hun bestemme luftfuktigheten ved å vite forskjellen mellom de våte og tørre temperaturene og atmosfæretrykket der hun befinner seg.

Mengden fordampningskjøling på psykrometerets våte pære er direkte avhengig av mengden fuktighet i luften. Tørrere luft absorberer mer fuktighet fra pæren, og avkjøler den igjen mer. Værluft kan ikke absorbere så mye vann fra pæren, så temperaturen endres ikke så mye. Med mindre ord, jo mindre endringen i temperaturen på den våte pæren er, jo mer fuktig blir luften.

De første psykrometrene dukket opp på 1600-tallet. Mens utformingen av disse enhetene ikke har endret seg mye, i dag digitale versjoner er også tilgjengelig. En digital enhet kan vise mange detaljer om atmosfæriske forhold på en gang, inkludert fuktighet, lufttemperatur, overflatetemperatur og duggpunkt. Imidlertid trenger disse enhetene 20 til 30 minutter for å kalibrere til lokale forhold før bruk, og våtpæresensoren kan tørke ut etter at den ikke har vært brukt i lengre perioder.

Derfor har ikke den gammeldags manuelle psykrometeret mistet appellen, til tross for at det krever litt mer benarbeid fra brukerens side. Etter å ha lest begge pæretemperaturene, må de referere til et psykrometrisk diagram for den endelige fuktighetsavlesningen.

Psykrometriske diagrammer tillater en forsker å slå opp krysset mellom tørr pære og våte pæretemperaturer fra psykrometeret for å lære om luftens termiske egenskaper. Denne informasjonen inkluderer:

• Relativ luftfuktighet: Hvor nær luften er en mer ønskelig fuktighet.
  
• Duggpunkt: Temperaturene der fuktigheten i luften begynner å kondensere.
• Enthalpi: Hvor mye varme luften inneholder i enheter BTU per pund tørr luft.
• Fuktighetsforhold: Pund fuktighet i luften per kilo tørr luft.
• Spesifikt volum: Hvor mye plass luften tar.
  

United States Department of Agriculture's Weather Bureau publiserte sine første tabeller med psykrometriske data i 1900. I stedet for å vise plott av temperaturer mot fuktighet, viser tabellene numeriske data for hvert par avlesninger. En revidert utgave av tabellene fra 1915 var på 87 sider.

Selv om psykrometre er noe gammeldags i dag, er de fremdeles av og til vant til kalibrere fuktighetsstatistikker, som kontrollerer den interne luftfuktigheten i bygningens klimaanlegg og oppvarming systemer. Tidligere ble psykrometre brukt til å designe ventilasjonsanlegg for bygninger.

Psykrometre har også blitt brukt historisk i forskjellige vitenskapsdisipliner, og studenter i dag kan lære å bruke disse verktøyene og tolke psykrometriske diagrammer, selv om de ikke lenger er metoden for datainnsamling. Meteorologer eller miljøforskere kan for eksempel lære å bruke psykrometre til å måle atmosfæriske forhold, som kan landbruksingeniører som designer rom med spesifikke fuktighetsbehov, som drivhus eller fjøs til husdyr.