Kako deluje merilnik vlage

Vlažnost, merilo vodne pare v zraku, je ena od spremenljivk, izmerjenih v osnovni meteorologiji. Dejansko obstaja več različnih vrst vlažnosti, toda večina ljudi misli, ko govori o "vlagi", je relativna vlažnost. Relativna vlažnost je v Perryjevem priročniku za kemijske inženirje opredeljena kot "razmerje delne tlak vodne pare v mešanici do tlaka nasičene pare vode pri predpisanem temperatura. "

Z drugimi besedami, relativna vlažnost je posreden način merjenja, koliko vodne pare je v zraku v določenem trenutku, v primerjavi s tem, koliko vodne pare lahko zrak zadrži največ. Izražen je v odstotkih. Ko relativna vlažnost doseže 100 odstotkov, se vodna para v zraku začne kondenzirati nazaj v tekočo vodo: deževalo bo.

Koristno je vedeti, kakšna je relativna vlažnost, saj daje idejo, kako "moker" je zrak. Nizka relativna vlažnost lahko povzroči suho kožo, srbenje in žejo. Zaradi visoke relativne vlažnosti se hladne temperature počutijo hladnejše, vroče pa vroče. Ko je vreme zelo vroče, visoka vlažnost poslabša sposobnost telesa, da se z znojenjem ohladi. Relativna vlažnost vpliva tudi na občutljive stroje, kot so računalniška vezja, in na razvoj mikroorganizmov in gliv. Znotraj doma zaradi visoke vlažnosti obstaja večja verjetnost za nastanek plesni, nizka vlažnost pa olajša širjenje virusa gripe.

Zaradi vseh teh razlogov in še več je koristno, da se zavedamo relativne vlažnosti. Skupaj se kateri koli instrument, ki se uporablja za merjenje vlažnosti, imenuje higrometer, merilnik vlažnosti.

Eden najnatančnejših in najsodobnejših tipov higrometra se imenuje "ohlajeni zrcalni higrometer rosišča". Ogledalo se ohladi, zaradi česar na njegovi površini nastane kondenz. Višja kot je relativna vlažnost, več kondenza nastane. To se izmeri z optičnim senzorjem, ki zazna kapljice, ki izkrivljajo gladko površino ogledala. Ti higrometri so elektronske naprave, za izdelavo katerih je potrebno posebno strokovno znanje.

Prvi znani higrometer je pred približno 500 leti izumil Leonardo da Vinci. Prišel je na idejo, da bi tehtal kroglico volne, katere teža bi se spreminjala glede na vlago v zraku. To ni bila zelo učinkovita zasnova in še dolgo bo trajalo, preden je bilo mogoče natančno izmeriti relativno vlažnost.

Pred nekaj več kot 200 leti je znanstvenik Horace Bénédict de Saussure izumil higrometer, ki je vključeval pramen las ljudi ali živali. Odvisno od relativne vlažnosti bi se lasje zelo majhno skrčili ali rasti v dolžino, pri visoki vlažnosti bi se daljšali in pri nizki vlagi skrčili. Ko lase postavite pod napetost, lahko to spremembo izmerite. Ti tako imenovani "higrometri za lase" se uporabljajo še danes.

Najbolj znana vrsta higrometra se imenuje "psihrometer". (Psihrometrija je področje tehnike, ki se ukvarja z lastnostmi mešanic plinov in hlapov. "Psychro" je grški koren, ki pomeni "hladen".) Psihrometer deluje tako, da v tandemu uporabljamo dva termometra. Eden od termometrov je neprekinjeno moker, tako da ga pokrijemo z mokro krpo. Ko voda izhlapi iz krpe, absorbira energijo in zniža temperaturo v neposredni bližini. (To je isti razlog, da vaše kopalke po izstopu iz bazena ali masažne kadi postanejo hladne.) To padec temperature izmeri mokri termometer, ki beleži nižjo temperaturo kot sicer bi.

Drugi termometer ostane suh in se uporablja kot referenca. Izmeri dejansko temperaturo zraka. Nato lahko izračunamo relativno vlažnost z merjenjem razlike v odčitkih temperature med tema termometroma. Če je temperaturna razlika majhna, mora biti relativna vlaga visoka, saj to pomeni, da jo lahko manj vode izhlapi iz krpe, ki pokriva mokri termometer, kar posledično pomeni, da ima zrak že veliko vode to. Če je temperaturna razlika velika, mora biti relativna vlaga nizka, saj lahko več vode izhlapi iz krpe.

Psihrometri so učinkoviti le, če so zelo natančno umerjeni in jih je treba pogosto ponovno umerjati.