Alte Hygrometeredit
Prototyp Hygrometer wurden während der Shang-Dynastie im alten China entwickelt und entwickelt, um Wetter zu studieren. Die Chinesen verwendeten einen Holzkohlegrill und einen Erdklumpen: Sein Trockengewicht wurde genommen und dann mit seinem Feuchtgewicht verglichen, nachdem er in der Luft ausgesetzt worden war. Die Gewichtsunterschiede wurden verwendet, um die Luftfeuchtigkeit zu messen.
Andere Techniken wurden unter Verwendung von Masse angewendet, um die Luftfeuchtigkeit zu messen, z. B. wenn die Luft trocken war, wäre der Holzkohlebalken leicht, während der Holzkohlebalken schwer wäre, wenn die Luft feucht war., Durch das Aufhängen eines Erdklumpens und einer Holzkohlegrube an den beiden Enden eines Stabes separat und das Hinzufügen einer festen Hebeschnur am Mittelpunkt, um den Stab an trockener Luft horizontal zu machen, wurde ein uraltes Hygrometer hergestellt.
Metall-papier spule typeEdit
Die metall-papier spule hygrometer ist nützlich für geben eine zifferblatt anzeige von feuchtigkeit änderungen. Es erscheint am häufigsten in preiswerten Geräten, und seine Genauigkeit ist begrenzt, mit Variationen von 10% oder mehr. Bei diesen Vorrichtungen wird Wasserdampf von einem salzimprägnierten Papierstreifen absorbiert, der an einer Metallspule befestigt ist, wodurch die Spule ihre Form ändert., Diese Änderungen (analog zu denen in einem Bimetall-Thermometer) verursachen eine Anzeige auf einem Zifferblatt. Es gibt normalerweise eine Metallnadel auf der Vorderseite des Messgeräts, die sich ändert, wohin es zeigt.
Haar spannung Hygrometeredit
Deluc der haar spannung whalebone hygrometer (MHS Genf)
Diese geräte verwenden ein menschliches oder tier haar unter einige spannung., Das Haar ist hygroskopisch (neigt dazu, Feuchtigkeit zurückzuhalten); Seine Länge ändert sich mit der Feuchtigkeit, und die Längenänderung kann durch einen Mechanismus vergrößert und auf einem Zifferblatt oder einer Skala angezeigt werden. Jahrhundert wurden solche Geräte von einigen Wissenschaftlern Hygroskope genannt; Dieses Wort wird derzeit nicht mehr verwendet, aber hygroskopisch und hygroskopisch, die daraus abgeleitet sind, sind es immer noch. Das traditionelle Volkskunstgerät, das als Wetterhaus bekannt ist, arbeitet nach diesem Prinzip. Walknochen und andere Materialien können anstelle von Haaren verwendet werden.,
1783 baute der Schweizer Physiker und Geologe Horace Bénédict de Saussure das erste Haarspannungs-Hygrometer mit menschlichem Haar.
Es besteht aus einem menschlichen Haar acht bis zehn Zoll lang, bc, Abb. 37, an einem Ende an einer Schraube befestigt, a, und an dem anderen über eine Riemenscheibe, c, angespannt durch einen Seidenfaden und Gewicht, d.
– John William Draper, Ein Lehrbuch über Chemie
Die Riemenscheibe ist mit einem Index verbunden, der sich über eine graduierte Skala (e) bewegt., Das Instrument kann empfindlicher gemacht werden, indem Öle aus dem Haar entfernt werden, z. B. indem zuerst das Haar in Diethylether eingeweicht wird.
Psychrometer (wet-and-dry-bulb Thermometer)Bearbeiten
Das Innere eines Stevenson-Bildschirms mit einem motorisierten Psychrometer
Ein Psychrometer oder ein Wet-and-dry-bulb Thermometer besteht aus zwei kalibrierten Thermometern, eines, das trocken ist und eines, das mit destilliertem Wasser auf einer Socke oder einem Docht feucht gehalten wird., Bei Temperaturen oberhalb des Gefrierpunkts von Wasser senkt die Verdampfung von Wasser aus dem Docht die Temperatur, so dass das Feuchtkolbenthermometer eine niedrigere Temperatur als das des Trockenkolbenthermometers hat. Wenn die Lufttemperatur jedoch unter dem Gefrierpunkt liegt, muss der Nasskolben mit einer dünnen Eisschicht bedeckt sein, um genau zu sein. Infolge der Sublimationswärme ist die Temperatur der Nassbirne schließlich niedriger als die der trockenen Glühbirne, obwohl dies viele Minuten dauern kann, bis das Psychrometer weiter verwendet wird.,
Psychrometer vermutlich hergestellt in der Schweiz um 1850 von Kappeller (MHS Genf)
Die relative Luftfeuchtigkeit (RH) wird aus der Umgebungstemperatur berechnet, die durch das Trockenkolbenthermometer und den Temperaturunterschied zwischen Nass-und Trockenkolbenthermometern angezeigt wird. Die relative Luftfeuchtigkeit kann auch bestimmt werden, indem der Schnittpunkt der Nass-und Trockenkolbentemperaturen auf einem psychrometrischen Diagramm lokalisiert wird. Die trockenen und nassen Thermometer stimmen überein, wenn die Luft vollständig gesättigt ist, und je größer der Unterschied, desto trockener die Luft., Psychrometer werden häufig in der Meteorologie und in der HLK-Industrie für die ordnungsgemäße Kältemittelladung von Wohn-und Geschäftsklimaanlagen verwendet.
Schlingenpsychrometer
Ein Schlingenpsychrometer für den Außenbereich
Ein Schlingenpsychrometer für den Außenbereich
Ein Schlingenpsychrometer, das Thermometer verwendet, die an einem Griff befestigt sind, wird manuell im freien Luftstrom gedreht, bis sich beide Temperaturen stabilisieren. Dies wird manchmal für Feldmessungen verwendet, wird aber durch bequemere elektronische Sensoren ersetzt., Ein wirbelndes Psychrometer verwendet das gleiche Prinzip, aber die beiden Thermometer sind in ein Gerät eingebaut, das einer Ratsche oder Fußballrassel ähnelt.
Gekühlter Spiegeltaupunkt hygrometerEdit
Taupunkt ist die Temperatur, bei der eine Probe feuchter Luft (oder anderer Wasserdampf) bei konstantem Druck die Wasserdampfsättigung erreicht. Bei dieser Sättigungstemperatur führt eine weitere Abkühlung zur Kondensation von Wasser. Gekühlte Spiegeltaupunkt-Hygrometer sind einige der präzisesten Instrumente, die allgemein verfügbar sind., Sie verwenden einen gekühlten Spiegel und einen optoelektronischen Mechanismus, um Kondensation auf der Spiegeloberfläche zu erkennen. Die Temperatur des Spiegels wird durch elektronische Rückkopplung gesteuert, um ein dynamisches Gleichgewicht zwischen Verdampfung und Kondensation aufrechtzuerhalten und so die Taupunkttemperatur genau zu messen. Mit diesen Geräten ist eine Genauigkeit von 0,2 °C erreichbar, die in typischen Büroumgebungen mit einer relativen Feuchtigkeitsgenauigkeit von etwa ±1,2% korreliert. Diese Geräte benötigen eine häufige Reinigung, einen erfahrenen Bediener und eine regelmäßige Kalibrierung, um diese Genauigkeitsstufen zu erreichen., Trotzdem neigen sie dazu, in Umgebungen, in denen Rauch oder anderweitig unreine Luft vorhanden sein kann, stark zu treiben.
In jüngerer Zeit wurden spektroskopische Kühlspiegel eingeführt. Mit diesem Verfahren wird der Taupunkt mit spektroskopischer Lichtdetektion bestimmt, die die Art der Kondensation ermittelt. Diese Methode vermeidet viele der Fallstricke der bisherigen Kühlspiegel und kann driftfrei betrieben werden.