Higrometras: kas tai ir kaip matuojama oro drėgmė
Sužinokite, kas yra higrometras ir kaip tiksliai matuoti oro drėgmę: metodai, skaičiavimai ir praktiški patarimai namams.
Higrometras – tai meteorologinis prietaisas, skirtas oro drėgmei matuoti. Dažniausiai higrometrai rodo santykinę drėgmę procentais (%), tačiau kai kurie prietaisai gali matuoti ir absoliučią drėgmę arba rasos tašką. Daugelyje higrometrų naudojama drėgmę reaguojanti medžiaga arba elektrinis sensorius, kurio savybės keičiasi priklausomai nuo drėgmės kiekio ore.
Kaip veikia psichrometras (sausoji ir drėgnoji lemputė)
Vienas paprasčiausių ir tradicinių metodų – psichrometras, kuriame yra dvi lemputės arba termometrai: sausa ir drėgna. Abi lemputės yra kaip termometrai, tačiau viena jų yra uždengta drėgnu rankšluosčiu ar audiniu. Po tam tikro laiko ant tokio audinio esantis vanduo išgaruoja, todėl drėgnos lemputės temperatūra būna žemesnė nei sausos lemputės. Matuojamas temperatūrų skirtumas (vadinamas drėgnos lemputės nusileidimu) ir pagal šį skirtumą bei sausos lemputės temperatūrą nustatoma santykinė drėgmė naudojant psichrometrinę lentelę arba diagramą.
Mažesnis temperatūrų skirtumas rodo aukštą santykinę drėgmę (vandenys mažiau garuoja), o didesnis skirtumas – mažą santykinę drėgmę (garavimas greitesnis). Pavyzdys: 30˚C sausa lemputė + 20˚C šlapia lemputė = ~40% santykinė drėgmė.
Kiti higrometrų tipai
- Plaukų (kapiliarinis) higrometras – naudoja žmogaus ar gyvūnų plaukus, kurių ilgis keičiasi priklausomai nuo drėgmės. Paprastas, bet reikalauja reguliarios priežiūros ir kalibracijos.
- Elektroniniai higrometrai (kapacitiniai, rezistiniai) – plačiai naudojami šiuolaikiniuose skaitmeniniuose prietaisuose ir jutikliuose. Kapacitiniai sensoriai matuoja dielektriškumo pokytį dėl drėgmės, rezistiniai – laidumo pokytį.
- Dujos ir rasos taško higrometrai – tiksliau nustato rasos tašką arba absoliučią drėgmę, naudingi laboratorijose ir pramonėje.
- Dews (rasos) higrometrai – nustato temperatūrą, prie kurios kondensuojasi garai, t. y. rasos tašką; naudojami, kai svarbu žinoti kondensacijos sąlygas.
Ką reiškia santykinė drėgmė ir rasos taškas
Santykinė drėgmė (RH) – tai oro esamo vandens garų kiekio ir maksimalaus galimo vandens garų kiekio tame pačiame ore esant tam pačiam temperatūros laipsniui santykis. Santykinė drėgmė išreiškiama procentais ir neturi atskiro fizikinio vieneto. Rasos taškas – tai ta temperatūra, prie kurios ore esantys vandens garai pradeda kondensuotis. Rasos taškas yra tiesiogiai susijęs su santykine drėgme ir temperatūra; esant aukštai RH, rasos taškas artimas aplinkos temperatūrai.
Kaip tiksliai matuoti ir eksploatuoti higrometrą
- Vieta: statykite prietaisą vietoje, kur nėra tiesioginės saulės spinduliuotės, kanalizacijos, šildymo angų ar ventiliacinių grotelių, nes tai gali iškreipti rodmenis.
- Ventiliacija: psichrometras reikalauja oro cirkuliacijos aplink lemputes; rankinis arba ventiliatorius pagreitina stabilizavimąsi.
- Kalibracija: periodiškai patikrinkite higrometro tikslumą su žinomais etalonais (pvz., standartinėmis sūrinėmis tirpalų procedūromis arba patikimu etaloniniu prietaisu).
- Priežiūra: valykite sensorius pagal gamintojo nurodymus, apsaugokite nuo dulkių ir riebalų, venkite ilgalaikės kondensacijos ant jutiklių.
- Temperatūros įtaka: daugelis sensorių yra jautrūs temperatūrai, todėl matuojant drėgmę svarbu žinoti ir tiksliai matyti oro temperatūrą.
Praktiniai patarimai ir trūkumai
Psichrometrai yra paprasti ir patikimi lauko sąlygoms, bet reikalauja pakankamo oro pritekėjimo ir tinkamos priežiūros. Elektroniniai higrometrai yra patogūs, greiti ir gali būti prijungti prie duomenų kaupimo sistemų, tačiau jų sensoriai gali su laikui prarasti tikslumą arba užsiteršti. Plaukų higrometrai yra pigūs ir intuityvūs, bet mažiau tikslūs ir jautrūs temperatūros svyravimams.
Apibendrinant: higrometras leidžia matuoti oro drėgmę ir suprasti, kiek vandens garų yra ore palyginti su maksimaliu kiekiu prie tos pačios temperatūros. Teisingas priemonės pasirinkimas, jos padėties parinkimas ir reguliari kalibracija užtikrina patikimus rodmenis.
Plaukų higrometras. Atkreipkite dėmesį, kad skalė yra netiesinė.
Psichometras
Psichrometras veikia, kai mokslininkas ore sukasi su dviem termometrais - vienu paprastu, o kitu apvyniotu drėgnu audiniu. Sausuoju termometru matuojama oro temperatūra. Drėgnas termometras matuoja rasos tašką, nes sukant termometrą drėgnas audinys atvėsta. Kadangi ant audinio esantis vanduo garuoja dėl latentinės šilumos, t. y. šiluminės energijos praradimo, kai medžiaga keičiasi, audinys atvėsta. Tada termometras išmatuoja audinio temperatūrą. Ilgainiui audeklo sugertas vandens kiekis atitiks oro sugertą vandens kiekį, arba drėgmę. Kai tai įvyks, temperatūra stabilizuosis. Tada mokslininkas pažvelgia į lentelę ir pagal drėgnuoju svogūnėliu išmatuotą oro temperatūrą ir drėgmę suranda rasos tašką.
Lauke naudojamas psichrometras su stropu
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra higrometras?
A: Higrometras yra meteorologinis prietaisas, naudojamas oro drėgmei matuoti.
K: Kaip veikia higrometras?
A: Higrometras veikia naudodamas medžiagą, kuri pritraukia drėgmę. Ši medžiaga keičiasi priklausomai nuo to, kiek ji yra sudrėkinta. Higrometras turi dvi lemputes: vieną drėgną ir vieną sausą. Abi lemputės yra kaip termometrai, tačiau viena jų uždengta drėgnu arba sausu rankšluosčiu. Po tam tikro laiko ant lempučių esantis vanduo išgaruoja ir tuo metu ant kiekvienos lemputės išmatuojama temperatūra. Pažymimas temperatūrų skirtumas.
K: Kas yra santykinė drėgmė?
A: Santykinė drėgmė yra santykis, todėl ji neturi vieneto.
K: Kaip apskaičiuojama santykinė drėgmė?
A: Kiekviena temperatūra naudojama diagramoje, kad būtų nustatyta tos temperatūros ir srities santykinė drėgmė.
K: Ką rodo nedidelis lempučių temperatūrų skirtumas?
A: Nedidelis skirtumas tarp lempučių temperatūrų rodo, kad santykinė oro drėgmė yra didelė, nes mažai garuoja.
K: Ką rodo didelis temperatūros skirtumas?
A: Sausame ore garavimas vyksta greičiau, todėl didelis temperatūrų skirtumas rodo mažą santykinę drėgmę.
K: Kiek lempučių turi higrometras?
A: Higrometras turi dvi lemputes: drėgną ir sausą.
Ieškoti