Чому так необхідний психрометр, коли вологість повітря можна визначити за допомогою іншого приладу - гігрометра?

Найважливішими показниками, що визначають стан навколишнього середовища, є температура і вологість повітря.

Прилад для вимірювання температури - термометр - зараз доводить свою ефективність в кожному будинку, і перед виходом на вулицю ми завжди звіряємося з його показниками, щоб обрати відповідний одяг. Але хоча знати рівень вологості повітря не менш важливо, ніж температури, гігрометри не стали популярними у населення.

Зазвичай їх можна зустріти тільки в спеціалізованих лабораторіях або на метеостанціях. Тим часом, це дуже корисний прилад, який стане в нагоді кожному з нас у повсякденному житті.

Що собою являє гігрометр?


Як уже сказано, гігрометром називають прилад, що вимірює вміст вологи в атмосфері. Залежно від розміщення, він може показувати кількість вологи в кімнаті або на вулиці, в аптеці, на виробництві і навіть у магазині.

Гігрометри різних конструкцій можуть показувати процентний вміст вологи в повітрі або абсолютну кількість водяної пари в кубометрі повітряної маси. Як правило, абсолютний вміст вологи показує професійна вузькоспеціалізована апаратура, тоді як прилади побутового та загального призначення демонструють процентне співвідношення вологості.

Виміром вологості повітря вчені займаються протягом декількох останніх століть. Честь винаходу гігрометра належить французькому дослідникові природи і механіку Гійому Амонтону, який виготовив перший прилад в 1677 році.

Найпростіший гігрометр використовує властивість людської волосини змінювати свою довжину при змінах вологості. Знежирену волосину закріплюють на рамці і одним кінцем прикріплюють до стрілки приладу.

При змінах вологості волосина натягується або слабшає, відхиляючи стрілку в різні положення уздовж шкали. Замість волосин можна використовувати соснову стружку, яка при коливаннях вологості скручується або розпрямляється. 

Аналогічним чином діють і плівкові гігрометри. Тонка плівка з чутливого до вологості матеріалу при зростанні рівня вологості розтягується, а при зменшенні - стискається. Зміна положення плівки змушує відхилятися прикріплену до неї стрілку, яка показує вологість повітря на градуйованою шкалою.

Електролітичний гігрометр використовує для вимірювання вологості властивість хлористого літію вбирати атмосферну вологу. При зміні концентрації сольового розчину змінюється і його електричний опір, що знаходить відображення в показниках гігрометра.

Такий прилад бажано використовувати тільки в кімнатних умовах, в більш-менш стабільному температурному режимі. При істотних коливаннях температури показання не будуть відрізнятися високою точністю.


Як працює психрометр?

Назва цього приладу складено з двох слів давньогрецької мови: «псіхрос» - холодний і «метрео» - вимірювати.

Він вимірює температуру і вологість повітря, що часто буває необхідністю в метеорологічних вимірах навколишнього середовища, а також у багатьох сферах промисловості - наприклад, при зважуванні гігроскопічних матеріалів для знаходження їх точної ваги.

Як відомо, будь-яка рідина, в тому числі і вода, поступово випаровується, при цьому в пароподібний стан переходять самі «швидкі» молекули, тобто загальна температура рідини при цьому знижується. Саме це фізична властивість рідин лежить в основі конструкції будь-якого психрометра.

Уявіть собі два термометра, неважливо - спиртових або ртутних. Поверхня одного з них залишається сухою, другий же обгорнутий вологою тканиною. Щоб тканина не висихала, один її край опущений в ємність з водою. Коли вода випаровується з тканини, обгорнутий термометр охолоджується і, відповідно, показує більш низьку температуру, ніж другий термометр, поверхня якого залишається сухою і фіксує температуру повітря. Чим менше вологи в навколишньому повітрі, тим інтенсивніше йде процес випаровування.

Отже, за різницею показань двох термометрів можна судити про рівень вологості повітря. Для цього існує спеціальна Психрометрична таблиця, з якої можна дізнатися відносну вологість, а потім за допомогою спеціальної формули визначити абсолютну вологість повітря.


Психрометр і гігрометр

Чому так необхідний психрометр, коли вологість повітря можна визначити за допомогою іншого приладу - гігрометра?

Найпростіші з них використовують властивість деяких матеріалів скручуватися або розпрямлятися при коливаннях вологості.

У ряді випадків свідчення будь-якого з гігрометрів є недостатньо точними. Простота пристрою психрометра забезпечує високий рівень захисту від сторонніх впливів, тому отримані з його допомогою дані виявляються більш точними і надійними. Тому нерідко для уточнення результатів вимірювань показання гігрометрів час від часу перевіряють за допомогою психрометра.

У той же час гігрометри в багатьох випадках є більш зручними для використання. Так, ємнісні гігрометри справляються з вимірами вологості не тільки повітря, а й твердих речовин. Це необхідно для контролю параметрів лікарських засобів, бетонних виробів та ін.

03.03.2019 16:30