Hur fungerar en psykrometer?

En psykrometer är en enhet som används för att mäta luftfuktigheten. Det åstadkommer detta genom att jämföra temperaturskillnaden mellan en torr termometerlampa och en våt termometerlampa som har förlorat en del av sin fukt genom avdunstning.

En psykrometer är en gammaldags typ av hygrometer, som är en anordning för att mäta fukt. Den består av två termometerlampor: en våt lampa och en torr lampa. Den torra lampan mäter den omgivande lufttemperaturen på samma sätt som alla hushållstermometrar. Den våta glödlampan är täckt med en trasa, vanligtvis bomull, som måste fuktas med vatten före användning.

När den våta glödlampan är klar svänger forskaren antingen psykrometern eller låter den stanna, beroende på enhetens design, tills den våta glödlampan har svalnat till sin slutliga temperatur. Genom att känna till skillnaden mellan de våta och torra temperaturerna och atmosfärstrycket på hennes plats kan hon sedan bestämma luftens fuktighet.

Mängden evaporativ kylning på den våta glödlampan i psykrometern är direkt beroende av mängden fukt i luften. Torrare luft absorberar mer fukt från glödlampan, vilket i sin tur kyler av den mer. Väderluft kan inte absorbera så mycket vatten från lampan, så temperaturen ändras inte lika mycket. Med andra ord, ju mindre förändringen i den våta glödlampans temperatur desto fuktigare blir luften.

De första psykrometrarna dök upp på 1600-talet. Medan utformningen av dessa enheter inte har förändrats mycket, idag digitala versioner finns också. En digital enhet kan visa många detaljer om atmosfäriska förhållanden samtidigt, inklusive fuktighet, lufttemperatur, yttemperatur och daggpunkt. Dessa enheter behöver emellertid 20 till 30 minuter för att kalibrera till lokala förhållanden före användning, och den våta glödlampans sensor kan torka ut efter att den inte har använts under längre perioder.

Därför har den gammaldags manuella psykrometern inte tappat sitt överklagande, trots att det kräver lite mer benarbete från användarens sida. Efter att ha läst båda lamptemperaturerna måste de hänvisa till ett psykrometriskt diagram för den slutliga fuktavläsningen.

Psykrometriska diagram gör det möjligt för en forskare att leta upp skärningspunkten mellan den torra glödlampan och temperaturen på den våta glödlampan från psykrometern för att lära sig om luftens termiska egenskaper. Denna information inkluderar:

• Relativ luftfuktighet: Hur nära luften är en mer önskvärd luftfuktighet.
  
• Daggpunkt: De temperaturer vid vilka fukten i luften börjar kondensera.
• Enthalpi: Hur mycket värme luften innehåller i enheter BTU per pund torr luft.
• Luftfuktighet: Pund fukt i luften per pund torr luft.
• Specifik volym: Hur mycket utrymme luften tar.
  

United States Department of Agriculture's Weather Bureau publicerade sina första tabeller med psykrometriska data 1900. Istället för att visa diagram över temperaturer kontra fuktighet, visar tabeller numeriska data för varje par avläsningar. En reviderad utgåva av tabellerna 1915 var 87 sidor lång.

Även om psykrometrar är något gammaldags idag är de fortfarande ibland vana vid kalibrera fuktstatistik, som styr den inre luftfuktigheten i byggnadens luftkonditionering och uppvärmning system. Tidigare användes psykrometrar vid utformning av byggnadsventilationssystem.

Psykrometrar har också använts historiskt i olika vetenskapsdiscipliner, och studenter idag kan lära sig att göra det använda dessa verktyg och tolka psykrometriska diagram, även om de inte längre är en metod för datainsamling. Meteorologer eller miljöforskare kan till exempel lära sig att använda psykrometrar för att mäta atmosfäriska förhållanden, som kanske jordbruksingenjörer som utformar utrymmen med specifika luftfuktighetsbehov, såsom växthus eller lador för boskap.