3 ważne typy higrometrów i użytkowania

by

Higrometr

Definicja higrometru

A higrometr to przyrząd służący do pomiaru ilości pary wodnej w powietrzu, w glebie, czasami znany jako mikrometryczny miernik śrubowy, jest urządzeniem zawierającym skalibrowaną śrubę szeroko stosowaną do dokładnych pomiarów w inżynierii mechanicznej, pomiarach laboratoryjnych i innych instrumentach metrologicznych, takich jak tarcza, noniusz i suwmiarki cyfrowe w ciasnych przestrzeniach.

Historia i starożytny higrometr

• Renesansowy polityk Leonardo da Vinci zaprojektował higrometr przy 1480A
• Polymath Johann Heinrich Lambert wynalazł bardziej zaawansowany higrometr w 1755 roku.
• Później, szwajcarski fizyk i geolog Horace Saussure został wymyślony i wykorzystany do pomiaru wilgotności za pomocą higrometru na bazie ludzkich włosów.
• Pod koniec XVII wieku urządzenie zostało nazwane przez niektórych fachowców higroskopijnych; od tego słowa „higroskop” wywodzi się higroskopijność i higroskopia, która stała się popularna i nadal jest używana jako „higrometr”.

Ten obraz ma pusty atrybut alt; jego nazwa pliku to leonardo-da-vinci-165410_1280-750x1024.jpg
Leonardo da Vinci

Rodzaj higrometru

Na rynku dostępnych jest wiele higrometrów do pomiarów wilgotności, zastosowań meteorologicznych i nauk o atmosferze.

  • Rodzaj napięcia włosów
  • Typ metalu / masy celulozowej
  • Typ elektroniczny
  • Typ mechaniczny
  • Surowy typ
  • Typ grawimetryczny
  • Typ psychrometru

Typ zwoju metal-papier:

Typ metalowo-papierowy zapewnia czujnik zegarowy wahań wilgotności. Jest to niedrogie urządzenie, a jego precyzja jest ograniczona, a zmienność dokładności wynosi około 10 procent. W takich metalowych cewkach przymocowany jest pasek papieru powodujący, że cewka pochłania parę wodną. Te modyfikacje (analogiczne do termometru bimetalicznego) tworzą znak na tarczy. Z przodu znajduje się metalowa igła.

Higrometry do pomiaru napięcia włosów:

Higrometry typu Hair Tension wykorzystują włosy zwierzęce lub ludzkie pod pewnym napięciem powstałym przy użyciu pewnych układów. 

Na tej zasadzie działa konwencjonalny aparat, taki jak urządzenie sztuki ludowej. W tego typu urządzeniach zamiast włosów mogą być stosowane inne substancje, jak również substancje z fiszbinami lub materiał wysokoelastyczny.

higrometr
Higrometry do pomiaru napięcia włosów Źródło obrazu : prezentacja slajdów Bavaneethan Yokananth

Psychrometr procy:

Psychrometr z zawiesiem, który wykorzystuje dwa termometry, jeden jest obracany w strumieniu powietrza, aż obie temperatury ustabilizują się. Sling Psychrometer jest używany do zastosowań terenowych, ale obecnie został zastąpiony przez bardziej odpowiednie detektory. Wirujący psychrometr wykorzystuje dokładnie tę samą zasadę, co psychrometr; dwa termometry są tam zainstalowane jak grzechotka do piłki nożnej.

Higrometr Daniell
Higrometr Daniell
Ramo, Higrometr Daniell-MHS 2191-P4070317-gradient, CC BY-SA 3.0 FR

Psychrometr (termometr z termometrem mokrym i suchym)

A psychrometrlub termometr wilgotny i suchy składa się z dwóch termometrów ze wstępną kalibracją i jednego, który jest przechowywany wilgotny lub zwilżony wodą z mydłem na skarpecie lub głupie. W temperaturach powyżej punktu zamarzania wody przepływ wody w makaronie obniża temperaturę, termometr mokrego termometru będzie utrzymywał niższą temperaturę w porównaniu z innym termometrem. Mówiąc dokładniej, gdy temperatura powietrza jest poniżej zera, ale mokra bańka musi być pokryta warstwą lodu. Temperatura będzie w tym niższa. Może to jednak wymagać minut działania psychrometru w wyniku nagrzewania się podczas sublimacji.

Higrometr typu elektronicznego:

Istnieją cztery typy higrometrów elektronicznych, które są używane do standardowych pomiarów zgodnie z ich charakterystyką, jak następuje 

  • Typ pojemnościowy
  • Typ rezystancyjny
  • Typ termoprzewodzący
  • Typ schłodzonego lustra punktu rosy

Typ pojemnościowy

Detektory pojemnościowe są wykorzystywane do zastosowań, w których ważna jest cena, przestrzeń lub kruchość. Określono ilościowo wpływ wilgoci na stałą dielektryczną tworzywa sztucznego lub tlenku metalu. Po kalibracji detektory te mają dokładność ± 2 procent. Bez kalibracji dokładność może spaść dwa do trzech razy. Czujniki są odporne na uderzenia, takie jak ciepło i gwałtowne wahania temperatur. Czujniki są podatne na znoszenie zanieczyszczeń i efekty starzenia, ale są one również akceptowalne dla wielu osób.

Resistive

W tego typu wariancie ilościowo określa się zmianę odporności substancji pod wpływem wilgoci. Substancje rezystancyjne to przewodzące polimery i sole. Zasadnicze właściwości materiału będą zależały w równym stopniu od temperatury i wilgotności, co oznacza, że ​​czujnik musi być używany z czujnikiem temperatury. Detektory są nieco mniej czułe niż czujniki pojemnościowe, więc wymaga skomplikowanych obwodów, aby były dokładniejsze, a przesunięcie w zasobach materialnych jest znacznie mniejsze. Precyzja i odporność na zmiany korozji w zależności od wybranego materiału oporowego. Odporne na kondensację, wytrzymałe i elastyczne czujniki charakteryzują się precyzją i dokładnością do trzech procent wilgotności względnej.

Termiczny

W higrometrach termicznych zmianę przewodności cieplnej powietrza spowodowaną wilgocią określa się za pomocą czujnika opartego na przewodności cieplnej, a czujniki te są stosowane głównie do pomiaru wilgotności bezwzględnej.

Higrometr punktu rosy schłodzonego lustra

Higrometry z chłodzonym lustrem punktu rosy to tylko niektóre z przyrządów charakteryzujących się bardzo dobrą dokładnością do standardowych pomiarów wilgotności względnej.

Higrometr punktu rosy schłodzonego lustra wykorzystuje mechanizm optoelektroniczny i podgrzewane lustro do wykrywania ciepła na powierzchni lustra. Cyfrowe sprzężenie zwrotne kontroluje temperaturę lustra, aby utrzymać dynamiczną równowagę między kondensacją a parowaniem, mierząc temperaturę punktu rosy.

Higrometr punktu rosy z chłodzonym lustrem musi być często czyszczony, jest sprawnym operatorem i musi być skalibrowany również dla dokładnego działania. Dlatego mają tendencję do silnego dryfowania w otoczeniu, w którym może występować dym lub powietrze.

Higrometr grawimetryczny

Ta miara masy próbki powietrza w przeciwieństwie do równej objętości suchego powietrza w celu określenia zawartości wilgoci w atmosferze. Ten typ higrometru jest używany głównie do kalibracji urządzeń w celu utrzymania standardów transferu. 

Ten typ pomiarów jest używany w Stanach Zjednoczonych, Japonii, UE i Wielkiej Brytanii z różnymi standardami pomiaru. 

Higrometr optyczny

Miernik typu optycznego oblicza pochłanianie światła przez wodę z powietrza. Emiter światła i detektor światła są wstępnie ustawione z ilością atmosfery między nadajnikiem i czujnikiem odbiorczym. Te urządzenia są zgodne z prawem Beera-Lamberta.

Typy optyczne obejmują

Miernik psychrometryczny

Stacje pogodowe będą wykorzystywać miernik psychrometryczny do obliczania wilgotności względnej i punktu rosy, ponieważ może to być dokładna opcja. Miernik psychrometryczny wykorzystuje dwa termometry do standardowych pomiarów. Ten miernik wykorzystuje do pomiarów dwa termometry.

Kanały pogodowe wykorzystują miernik psychrometryczny do obliczenia wilgotności względnej i punktu rosy, ponieważ czasami jest to prawdziwa alternatywa. Termometry są montowane w ekranie Stevensona lub za pomocą psychrometru zawiesiowego. Jest to urządzenie, które zachowuje dwa termometry do oceny wilgotności atmosfery.

Przeczytaj także: