• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Fysik
    Hur en luftfuktighetsmätare fungerar

    Fuktighet, ett mått på vattenånga i luften, är en av de variabler som mäts i grundläggande meteorologi. Det finns faktiskt flera olika typer av fuktighet, men vad de flesta menar när de pratar om "luftfuktighet" är relativ fuktighet. Relativ luftfuktighet definieras av Perrys Chemical Engineers Handbook som "förhållandet mellan partiellt tryck av vattenånga i blandningen till mättat ångtryck av vatten vid föreskriven temperatur."

    Med andra ord är relativ fuktighet ett indirekt sätt att mäta hur mycket vattenånga är i luften vid en given tid, i motsats till hur mycket vattenånga luften kan hålla i max. Den uttrycks i procent. När den relativa luftfuktigheten når till 100 procent börjar vattendampen i luften kondensera tillbaka till flytande vatten. Det kommer att regna.

    Relativ luftfuktighet är användbar att veta eftersom den ger en uppfattning om hur "fuktar" luften känner. Låg relativ fuktighet kan leda till torr hud, klåda och törstighet. Hög relativ fuktighet gör att kalla temperaturer blir kallare och heta temperaturer varmare. När vädret är väldigt varmt, påverkar hög luftfuktighet kroppens förmåga att svalna genom svettning. Relativ fuktighet har också inverkan på känsliga maskiner såsom datorkretsar och utvecklingen av mikroorganismer och svampar. Inuti hemmet gör hög luftfuktighet mer benägenhet att utveckla, medan låg luftfuktighet underlättar spridning av influensaviruset.

    Av alla dessa skäl och mer är det användbart att vara medveten om relativ fuktighet. Sammantaget kallas något av de instrument som används för att mäta luftfuktighet som en hygrometer, en fuktighetsmätare.

    Kylad spegelpunktshygrometer

    En av de mest exakta och moderna typerna av hygrometern kallas en "kyld spegel daggpunkt hygrometer." En spegel kyls, vilket medför att kondens bildas på ytan. Ju högre relativ fuktighet desto mer kondensation bildas. Detta mäts med en optisk sensor som detekterar dropparna som snedvrider spegelns glatta yta. Dessa hygrometrar är elektroniska enheter som kräver särskild expertis att bygga.

    Leonardo's Hygrometer

    Den första kända hygrometern uppfanns för 500 år sedan av Leonardo da Vinci. Han kom upp med tanken på att väga en boll av ull, vars vikt skulle förändras beroende på luftfuktigheten. Det var inte en mycket effektiv design, och det skulle vara länge innan den relativa luftfuktigheten kunde mätas exakt.

    Hårhygrometer

    För en tid sedan 200 år sedan, en forskare som heter Horace Bénédict de Saussure uppfann en hygrometer med en hårsträng, från människor eller djur. Beroende på den relativa luftfuktigheten kommer håret att krympa eller växa i längd med en mycket liten mängd, växer längre i hög luftfuktighet och krymper i låg luftfuktighet. När håret är placerat under spänning kan denna förändring mätas. Dessa så kallade "hårhygrometrar" används fortfarande idag.

    Psykrometer

    Den mest kända typen hygrometern kallas en "psykrometer". (Psykrometri är ett teknikområde som berör egenskaper av blandningar av gas och ånga. "Psychro" är en grekisk rot som betyder "kall".) En psykrometer fungerar genom att använda två termometrar i tandem. En av termometrarna hålls kontinuerligt våta genom att vara täckta med något som en våt duk. När vattnet avdunstas från tyget absorberar det energi, sänker temperaturen i omedelbar närhet. (Det är samma anledning att din baddräkt känns kall när du kommer ut ur en simbassäng eller en badtunna.) Denna temperaturfall mäts av den våta termometern, som registrerar en lägre temperatur än vad den annars skulle göra.

    Den annan termometer är torr och används som referens. Det mäter luftens faktiska temperatur. Den relativa luftfuktigheten kan sedan beräknas genom mätning av skillnaden i temperaturavläsningar mellan dessa två termometrar. Om temperaturskillnaden är låg måste den relativa luftfuktigheten vara hög, eftersom det betyder att mindre vatten kan förångas från duken som täcker den våta termometern, vilket i sin tur innebär att luften redan har mycket vatten i den. På samma sätt, om temperaturskillnaden är hög, måste relativ fuktighet vara låg, eftersom mer vatten kan avdunsta från tyget.

    Psykrometrar är bara effektiva om de är mycket exakt kalibrerade och de måste omkalibreras ofta.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com