Indhold
- Hvad en fugtighedsmåler måler
- Afkølet spejl Dugpunkt Hygrometer
- Leonardos Hygrometer
- Hårhigrometer
- psychrometer
Hvad en fugtighedsmåler måler
Fugtighed, et mål for vanddamp i luften, er en af variablerne målt i grundlæggende meteorologi. Der er faktisk flere forskellige slags fugtighed, men hvad de fleste mennesker mener, når de taler om "fugtighed", er relativ fugtighed. Relativ luftfugtighed defineres af Perrys Chemical Engineers Handbook som "forholdet mellem det partielle tryk af vanddamp i blandingen og det mættede damptryk af vand ved en foreskrevet temperatur."
Med andre ord, relativ fugtighed er en indirekte måde at måle, hvor meget vanddamp der er i luften på et givet tidspunkt, mod hvor meget vanddamp luften kan rumme maksimalt. Det udtrykkes som en procentdel. Når den relative fugtighed kommer på 100 procent, begynder vanddamp i luften at kondensere tilbage i flydende vand: Det regner.
Relativ fugtighed er nyttigt at vide, fordi det giver en idé om, hvor "våd" luften føles. Lav relativ fugtighed kan føre til tør hud, kløe og tørsthed. Høj relativ fugtighed får de kolde temperaturer til at blive koldere og varme temperaturer varmere. Når vejret er meget varmt, påvirker høj luftfugtighed kroppens evne til at køle ned ved at svede. Relativ luftfugtighed har også indflydelse på delikate maskiner såsom computerkredsløbskort og udviklingen af mikroorganismer og svampe. Inde i hjemmet gør høj luftfugtighed mere sandsynligt, at meldug udvikler sig, mens lav fugtighed letter spredningen af influenzavirus.
Af alle disse grunde og mere er det nyttigt at være opmærksom på den relative fugtighed. Samlet kaldes ethvert af de instrumenter, der bruges til at måle fugtighed, et hygrometer, en fugtighedsmåler.
Afkølet spejl Dugpunkt Hygrometer
En af de mest præcise og moderne typer hygrometer kaldes et "afkølet spejldugpunkt-hygrometer." Et spejl afkøles, hvilket får kondens til at dannes på dets overflade. Jo højere den relative fugtighed er, jo flere former kondenseres. Dette måles ved hjælp af en optisk sensor, der detekterer dråberne, der forvrænger spejlets glatte overflade. Disse hygrometre er elektroniske enheder, der kræver særlig ekspertise til at bygge.
Leonardos Hygrometer
Den første kendte hygrometer blev opfundet for ca. 500 år siden af Leonardo da Vinci. Han kom med ideen om at veje en kugle af uld, hvis vægt ville ændre sig afhængigt af fugtigheden i luften. Dette var ikke et meget effektivt design, og det ville vare lang tid, før relativ fugtighed kunne måles nøjagtigt.
Hårhigrometer
For lidt over 200 år siden opfandt en videnskabsmand ved navn Horace Bénédict de Saussure et hygrometer, der involverede en hårstreng, fra mennesker eller dyr. Afhængig af den relative fugtighed, ville håret krympe eller vokse i længde med en meget lille mængde, vokse længere i høj luftfugtighed og krympe i lav luftfugtighed. Når håret er placeret under spænding, kan denne ændring måles. Disse såkaldte "hårhigrometre" bruges stadig i dag.
psychrometer
Den mest kendte type hygrometer kaldes en "psykrometer." (Psykrometri er et teknisk felt, der beskæftiger sig med egenskaber ved blandinger af gas og damp. "Psychro" er en græsk rod, der betyder "kold.") En psykrometer fungerer ved hjælp af to termometre i tandem. En af termometrene holdes kontinuerligt våd ved at være dækket af noget som en våd klud. Når vandet fordamper fra kluden, absorberer det energi og sænker temperaturen i umiddelbar nærhed. (Det er den samme grund, at din badedragt føles kold, når du kommer ud af en swimmingpool eller boblebad.) Dette temperaturfald måles med det våde termometer, der registrerer en lavere temperatur, end det ellers ville gøre.
Det andet termometer forbliver tørt og bruges som reference. Den måler den faktiske temperatur på luften. Den relative fugtighed kan derefter beregnes ved at måle forskellen i temperaturmålinger mellem disse to termometre. Hvis temperaturforskellen er lav, skal den relative fugtighed være høj, fordi det betyder, at mindre vand er i stand til at fordampe fra kluden, der dækker det våde termometer, hvilket igen betyder, at luften allerede har meget vand i sig. Ligeledes, hvis temperaturforskellen er høj, skal den relative fugtighed være lav, da mere vand er i stand til at fordampe fra kluden.
Psykrometre er kun effektive, hvis de er meget præcist kalibreret, og de skal ofte kalibreres.