Psychrometer je zariadenie používané na meranie vlhkosti vzduchu. Dosahuje to porovnaním rozdielu teplôt medzi suchou teplomerovou žiarovkou a vlhkou teplomerovou žiarovkou, ktorá stratila časť svojej vlhkosti odparením.
Pomocou psychrometra
Psychrometer je staromódny typ vlhkomeru, ktorý je zariadením na meranie vlhkosti. Skladá sa z dvoch žiaroviek teplomeru: vlhkej žiarovky a suchej žiarovky. Suchá žiarovka meria teplotu okolitého vzduchu rovnakým spôsobom ako akýkoľvek teplomer pre domácnosť. Vlhká žiarovka je pokrytá látkou, zvyčajne bavlnou, ktorú je potrebné pred použitím navlhčiť vodou.
Keď je vlhká žiarovka pripravená, vedec buď pohne psychrometrom, alebo ho nechá stáť, v závislosti od konštrukcie prístroja, kým vlhký teplomer nevychladne na svoju konečnú teplotu. Potom, keď pozná rozdiel medzi vlhkými a suchými teplotami a atmosférickým tlakom v jej mieste, môže určiť vlhkosť vzduchu.
Ako funguje psychrometer?
Množstvo odparovacieho chladenia na vlhkej žiarovke psychrometra priamo závisí od množstva vlhkosti vo vzduchu. Suchší vzduch absorbuje viac vlhkosti z žiarovky a následne ju viac ochladí. Vlhký vzduch nemôže absorbovať toľko vody z žiarovky, takže sa teplota tak veľmi nezmení. Inými slovami, čím menšia je zmena teploty vlhkého žiarovky, tým vlhší je vzduch.
Prvé psychrometre sa objavili v 1600-tych rokoch. Aj keď sa dizajn týchto zariadení príliš nezmenil, dnes digitálne verzie sú tiež k dispozícii. Digitálne zariadenie dokáže zobraziť veľa podrobností o atmosférických podmienkach naraz, vrátane vlhkosti, teploty vzduchu, teploty povrchu a rosného bodu. Tieto zariadenia však potrebujú pred použitím na kalibráciu podľa miestnych podmienok 20 až 30 minút a senzor mokrej žiarovky môže po dlhšom nepoužívaní vyschnúť.
Staromódny manuálny psychrometer preto nestratil na príťažlivosti, a to aj napriek tomu, že vyžaduje trochu viac práce zo strany používateľa. Po odčítaní obidvoch teplôt žiarovky sa musia konečné psychologické hodnoty vlhkosti vzťahovať na psychrometrický diagram.
Psychrometrické tabuľky
Psychrometrické mapy umožňujú vedcovi vyhľadať priesečník teplôt suchého teplomera a vlhkého teplomera z psychrometra, aby sa dozvedel o tepelných vlastnostiach vzduchu. Tieto informácie zahŕňajú:
- Relatívna vlhkosť: Ako blízko je vzduch k požadovanejšej vlhkosti.
- Rosný bod: Teploty, pri ktorých začne kondenzovať vlhkosť prítomná vo vzduchu.
- Entalpia: Koľko tepla obsahuje vzduch v jednotkách BTU na kilogram suchého vzduchu.
- Pomer vlhkosti: Libry vlhkosti vo vzduchu na kilogram suchého vzduchu.
- Špecifický objem: Koľko miesta zaberá vzduch.
Weather Bureau amerického ministerstva poľnohospodárstva zverejnilo prvé tabuľky psychrometrických údajov v roku 1900. Namiesto toho, aby sa zobrazovali grafy závislosti teploty od vlhkosti, tabuľky zobrazujú číselné údaje pre každú dvojicu odpočtov. Revidované vydanie tabuliek z roku 1915 malo 87 strán.
Kto používa psychrometre?
Aj keď sú dnes psychrometre v niečom staromódne, stále sú na ne občas zvyknutí kalibrujte zvlhčovače, ktoré regulujú vnútornú vlhkosť klimatizácie a kúrenia budovy systémov. V minulosti sa pri navrhovaní ventilačných systémov budov používali psychrometre.
Psychrometre sa historicky používajú aj v rôznych prírodovedných disciplínach a dnešní študenti sa môžu naučiť, ako na to používať tieto nástroje a interpretovať psychrometrické mapy, aj keď už nie sú metódou zhromažďovania údajov. Meteorológovia alebo vedci v oblasti životného prostredia sa napríklad môžu naučiť používať psychrometre na meranie atmosférických podmienok, ako by mohli poľnohospodárski inžinieri, ktorí navrhujú priestory so špecifickými potrebami vlhkosti, ako sú skleníky alebo stodoly pre hospodárske zvieratá.