Psychrometr wewn?trz stacji meteo
Wilgotno?ciomierz, higrometr
(
gr
.
hygros
- wilgotny, mokry)
[1]
?
przyrz?d
słu??cy do wyznaczania
wilgotno?ci
. Specjaln? grup? higrometrow s?
psychrometry
(gr.
psychros
- zimny, chłodny), czyli przyrz?dy oparte na pomiarze
termometrem
suchym i wilgotnym. Wspołczesne higrometry s? cz?sto przyrz?dami elektronicznymi mierz?cymi tak?e
temperatur?
,
ci?nienie
czy
temperatur? punktu rosy
.
Zasuszony
dziewi??sił
jako wska?nik wilgotno?ci
Zjawisko zmian w przyrodzie w zwi?zku z rosn?c? wilgotno?ci? znane jest człowiekowi od dawna. Zaobserwowa? mo?na to nie tylko po zachowaniu zwierz?t, ale tak?e ro?lin (zwijaj?ce si? kwiaty czy suche szyszki).
Pocz?tki pomiarow wilgotno?ci si?gaj?
XV
i
XVI wieku
, gdy probowano znale?? metod?
pomiaru
g?stniej?cej
pary wodnej
w
powietrzu
. W
1500
roku
Leonardo da Vinci
zbudował higrometr, ktory składał si? z kuli
wełnianej
zawieszonej na
wadze
, a ktora zmieniała swoj
ci??ar
w zale?no?ci od wchłoni?tej
wilgoci
. W toku po?niejszych bada? znaleziono wiele materiałow reaguj?cych na zmiany wilgotno?ci, zarowno organicznych (ro?liny, włosy, etc.), jak i nieorganicznych (minerały i
zwi?zki chemiczne
). Podstawow? jednak wad? ich była utrata powtarzalno?ci wynikow pomiaru wraz ze starzeniem si? elementu higroskopijnego. W zwi?zku z czym zaszła konieczno?? znalezienia doskonalszej metody pomiarow.
Higrometr włosowy
Schemat higrometru włosowego
W
XVIII wieku
Horace-Benedict de Saussure
wykorzystał pomysł u?ycia do pomiaru włosa ludzkiego lub zwierz?cego (np. ko?ski), ktory zmienia swoj? długo?? w zale?no?ci od pochłoni?tej wilgoci - im bardziej mokre, tym dłu?sze. Metoda ta nawi?zywała do wcze?niejszego pomysłu, gdzie elementem zmieniaj?cym swoj? długo?? wraz z wilgotno?ci? były zwierz?ce
jelita
. Do włosa przymocowana jest wskazowka, ktora obracaj?c si? na wyskalowanej tarczy wskazuje aktualn? wilgotno??. Wcze?niej wykorzystywano go do prognozowania pogody umieszczaj?c jako wska?niki np. figurki zamocowane na włosie, co do dzi? jest cz?sto spotykane w tzw.
pogodynkach
, popularnych upominkach z gorskich kurortow.
W zwi?zku z faktem konieczno?ci standaryzacji włosow i problemami z ich powtarzalno?ci?, higrometry włosowe stosowane s? jako tanie
wska?niki
, bez mo?liwo?ci poprawnego
wzorcowania
jako przyrz?d pomiarowy. St?d obecnie cz?sto spotykane s? we wn?trzach pomieszcze? do obserwacji zmian wilgotno?ci, tak?e zamkni?te w jednej obudowie razem z
barometrem
i termometrem.
Inna grupa higrometrow opiera si? na zjawisku
kondensacji
pary wodnej na szklanych lub wykonanych z polerowanego metalu powierzchniach ochładzanych od wewn?trz. Ilo?? pary wodnej skroplonej na zewn?trznej powierzchni pocz?tkowo była ustalana na podstawie zmiany masy, w udoskonalonej metodzie przez
pomiar temperatury
przy jakiej rosa zaczyna osiada? na zewn?trznych ?ciankach ochładzanego naczynia - w ten sposob wyznaczono
temperatur? punktu rosy
. Temperatura punktu rosy okre?la wilgotno?? bezwzgl?dn?, wilgotno?? wzgl?dna zale?y te? od temperatury w pomieszczeniu. Na podstawie temperatur z u?yciem wzorow lub wykresow wyznacza si? wilgotno?ci.
Psychrometr
Zastosowanie dwoch termometrow w higrometrze kondensacyjnym pozwoliło na opracowanie psychrometru, składaj?cego si? z dwoch termometrow: suchego i wilgotnego. Wykorzystuje on zjawisko hamowania
parowania
przez powietrze wilgotne i przyspieszania go przez powietrze suche. Przyrz?d składa si? z dwoch identycznych termometrow, z czego pojemniczek z
rt?ci?
jednego z nich owija si? kawałkiem nasi?kliwego
batystu
, ktorego jeden koniec zanurzony jest w wodzie - dzi?ki temu batyst okalaj?cy zbiorniczek jest ci?gle wilgotny. Termometr wilgotny wskazuje temperatur? ni?sz? ni? suchy, wyj?tkiem jest całkowite nasycenie powietrza par? wodn? (wilgotno?? 100%) oraz sytuacja, gdy na termometrze wilgotnym wyst?puje lod a wilgotno?? wzgl?dna powietrza jest wysoka (wowczas mo?e on pokaza? nawet temperatur? wy?sz? od suchego termometru). Ro?nica psychrometryczna pozwala w do?? precyzyjny sposob obliczy?
wilgotno?? wzgl?dn?
powietrza odczytuj?c j? ze specjalnych tablic psychrometrycznych. By zwi?kszy? i uniezale?ni? od zmiennych ruchow powietrza
Richard Aßmann
zbudował
Psychrometr Assmanna
, w ktorym ruch powietrza w pobli?u termometrow jest wymuszany przez
wentylator
.
Metoda ta okazała si? na tyle doskonała, ?e stosowana jest powszechnie do dzi?. Zastosowanie psychrometru ogranicza rosn?cy bł?d okre?lenia wilgotno?ci dla ni?szych temperatur. Poni?ej -10 °C pomyłka odczytow o 0.1 °C powoduje bł?d wskaza? osi?gaj?cy 6 i wi?cej procent (tym wi?kszy, im ni?sza temperatura). St?d psychrometry uwa?a si? za przyrz?dy dokładne powy?ej temperatury -10 °C.
Obecnie coraz trudniej jest spotka? higrometry jako samodzielne urz?dzenia, zwykle wyst?puj? razem z innymi przyrz?dami do okre?lania warunkow meteorologicznych. Coraz powszechniejsze w u?yciu s? tzw.
przeno?ne stacje meteo
czy
termohigrometry
, podaj?ce takie parametry jak
temperatura powietrza
, temperatura punktu rosy, wilgotno?? wzgl?dna i inne. W przypadku urz?dze? elektronicznych wilgo? powoduje zmiany
pojemno?ci
w czujniku sondy pomiarowej. Urz?dzenia te s? legalizowane, wzorcowane i kalibrowane, co nie dotyczy popularnych domowych, tanich elektronicznych wska?nikow bez klasy dokładno?ci. Du?? zalet? przyrz?dow elektronicznych jest mo?liwo?? rejestracji elektronicznej pomiarow i monitoringu mikroklimatu, w przeciwie?stwie do innych rozwi?za?, gdzie istotny był odczyt wzrokowy czy rejestracja na papierze. Wad? ich jest konieczno?? zasilania i czas potrzebny na ustabilizowanie si? odczytu z przyrz?du.