Як працює психрометр?

Психрометр - це прилад, що використовується для вимірювання вологості повітря. Це досягається шляхом порівняння різниці температур між сухою колбою термометра і мокрою колбою термометра, яка втратила частину вологи через випаровування.

Психрометр - це старомодний тип гігрометра, який є пристроєм для вимірювання вологості. Складається з двох лампочок термометра: вологої та сухої. Суха лампочка вимірює температуру навколишнього повітря так само, як і будь-який побутовий термометр. Волога цибулина покрита тканиною, зазвичай бавовняною, яку перед використанням потрібно змочити водою.

Після того, як мокра лампочка готова, вчений або розмахує психрометром, або дозволяє йому залишатися нерухомим, залежно від конструкції пристрою, поки мокра лампочка не охолоне до остаточної температури. Потім, знаючи різницю між вологою та сухою температурою та атмосферним тиском у її місці, вона може визначити вологість повітря.

Величина випаровувального охолодження на вологій колбі психрометра безпосередньо залежить від кількості вологи в повітрі. Більш сухе повітря поглинає більше вологи з колби, в свою чергу охолоджуючи її більше. Вологіше повітря не може поглинати стільки води з колби, тому температура змінюється не так сильно. Іншими словами, чим менша зміна температури вологої колби, тим більше вологе повітря.

Перші психрометри з’явилися в 1600-х роках. Хоча дизайн цих пристроїв особливо не змінився, сьогодні цифрові версії також доступні. Цифровий пристрій може відображати одночасно багато деталей про атмосферні умови, включаючи вологість, температуру повітря, температуру поверхні та точку роси. Однак цим пристроям потрібно від 20 до 30 хвилин для калібрування до місцевих умов перед використанням, і датчик вологої лампи може висохнути після невикористання протягом тривалого періоду.

Отже, старий добрий ручний психрометр не втратив своєї привабливості, незважаючи на те, що користувач вимагав трохи більше роботи з боку користувача. Після зчитування обох температур лампочки вони повинні звернутися до психрометричної діаграми для остаточного показника вологості.

Психрометричні діаграми дозволяють вченому шукати перетин температури сухої та вологої лампочки з психрометра, щоб дізнатись про теплові властивості повітря. Ця інформація включає:

• Відносна вологість: Наскільки повітря близьке до бажаної вологості.
  
• Точка роси: Температури, при яких волога, що знаходиться в повітрі, почне конденсуватися.
• Ентальпія: скільки тепла містить повітря в одиницях БТЕ на фунт сухого повітря.
• Співвідношення вологості: Фунти вологи в повітрі на кілограми сухого повітря.
• Питомий об’єм: скільки місця займає повітря.
  

Бюро погоди Міністерства сільського господарства США опублікувало перші таблиці психрометричних даних у 1900 році. Замість того, щоб показувати графіки температур проти вологості, таблиці показують числові дані для кожної пари показань. Перероблене видання таблиць 1915 року складало 87 сторінок.

Хоча психрометри сьогодні є дещо старомодними, вони все ще іноді звикають калібрувати зволожувальні засоби, які контролюють внутрішню вологість повітря в будівлі, кондиціонування та опалення системи. У минулому психрометри використовувались при проектуванні систем вентиляції будівель.

Психрометри також історично використовувались в різних наукових дисциплінах, і сьогодні студенти можуть навчитися використовуйте ці інструменти та інтерпретуйте психрометричні діаграми, навіть якщо вони більше не є методом збирання даних. Наприклад, метеорологи або екологи можуть навчитися використовувати психрометри для вимірювання атмосферних умов, як Можливо, інженери-аграрії, які проектують приміщення зі специфічними потребами у вологості, такі як теплиці чи сараї скотарство.