Sådan fungerer en luftfugtighedsmåler

Fugtighed, en måling af vanddamp i luften, er en af ​​variablerne målt i basismeteorologi. Der er faktisk flere forskellige former for fugtighed, men hvad de fleste mener, når de taler om "fugtighed" er relativ luftfugtighed. Relativ luftfugtighed er defineret af Perrys Chemical Engineers 'Håndbog som "forholdet mellem partielt tryk af vanddamp i blandingen til det mættede damptryk af vand ved en foreskrevet temperatur."

Med andre ord er relativ luftfugtighed en indirekte måde at måle på, hvor meget vanddamp er i luften på et givet tidspunkt, i forhold til hvor meget vanddamp luften kan holde maksimalt. Det udtrykkes som en procentdel. Når den relative luftfugtighed kommer til 100 procent, begynder vanddampen i luften at kondensere tilbage til flydende vand: Det vil regne.

Relativ fugtighed er nyttig at vide, fordi det giver en ide om, hvordan "våd" luften føles. Lav relativ luftfugtighed kan føre til tør hud, kløe og tørstigning. Høj relativ luftfugtighed gør kolde temperaturer koldere og varme temperaturer varmere. Når vejret er meget varmt, hæmmer høj luftfugtighed kroppens evne til at afkøle ved sved. Relativ luftfugtighed har også indflydelse på delikat maskiner såsom computerkredsløb og udvikling af mikroorganismer og svampe. Inde i hjemmet gør høj luftfugtighed mere milde at udvikle, mens lav luftfugtighed letter udbredelsen af ​​influenzavirus.

Af alle disse årsager og mere er det nyttigt at være opmærksom på den relative luftfugtighed. Samlet set kaldes et af de instrumenter, der bruges til at måle fugtighed, som et hygrometer, en fugtighedsmåler.

Kølet spejldyspunkthygrometer

En af de mest præcise og moderne typer hygrometer kaldes et "afkølet spejl dugpunkt hygrometer." Et spejl afkøles, hvilket får kondens til at danne på overfladen. Jo højere relativ fugtighed, jo mere kondensation dannes. Dette måles ved hjælp af en optisk sensor, der registrerer dråberne, der forvrider spejlets glatte overflade. Disse hygrometre er elektroniske enheder, der kræver særlig ekspertise til at bygge.

Leonardo's Hygrometer

Det første kendte hygrometer blev opfundet for 500 år siden af ​​Leonardo da Vinci. Han kom op på ideen om at veje en uldkugle, hvis vægt ville ændre sig afhængigt af fugtigheden i luften. Dette var ikke et meget effektivt design, og det ville vare lang tid før den relative luftfugtighed kunne måles præcist.

Hårhygrometer

For lidt over 200 år siden, en videnskabsmand ved navn Horace Bénédict de Saussure opfandt et hygrometer, der involverer en streng hår, fra mennesker eller dyr. Afhængigt af den relative luftfugtighed vil håret krympe eller vokse i længden med en meget lille mængde, vokse længere i høj luftfugtighed og krympe ved lav luftfugtighed. Når håret er under spænding, kan denne ændring måles. Disse såkaldte "hårhygrometre" anvendes stadig i dag.

Psychrometer

Den mest kendte type hygrometer kaldes et "psykrometer". (Psykrometri er et fagområde, der beskæftiger sig med egenskaberne af blandinger af gas og damp. "Psychro" er en græsk rod, der betyder "kold".) Et psykrometer virker ved at bruge to termometre i tandem. Et af termometrene holdes konstant vådt ved at blive dækket af noget som en våd klud. Som vandet fordampes fra kluden absorberer det energi, sænker temperaturen i umiddelbar nærhed. (Det er den samme grund, at dit badedragt føles koldt, når du kommer ud af en swimmingpool eller badestamp.) Dette temperaturfald er målt ved det våde termometer, som registrerer en lavere temperatur end den ellers ville.

The andet termometer forbliver tørt og bruges som reference. Det måler den faktiske temperatur i luften. Den relative fugtighed kan derefter beregnes ved at måle forskellen i temperaturaflæsninger mellem disse to termometre. Hvis temperaturforskellen er lav, skal den relative fugtighed være høj, fordi det betyder, at mindre vand kan fordampe fra kluden, der dækker det våde termometer, hvilket igen betyder, at luften allerede har meget vand i den. Ligeledes, hvis temperaturforskellen er høj, skal den relative fugtighed være lav, da mere vand kan fordampe fra kluden.
Psykrometre er kun effektive, hvis de er meget præcist kalibrerede, og de skal omkalibreres hyppigt.