În meteorologie, variabilele meteorologice care determină vremea sunt măsurate continuu. Cele mai importante variabile sunt presiunea atmosferică, umiditatea, radiația solară, direcția și puterea vânturilor etc. Fiecare variabilă meteo oferă informații valoroase despre vreme și vă permite să preziceți ce vreme va fi în următoarele zile.
Astăzi vom vorbi despre higrometru, dispozitivul utilizat pentru măsurarea umidității. Doriți să știți cum funcționează și tot ce ține de informațiile pe care le poate furniza în meteorologie?
Principalele caracteristici, istoric și utilități
Higrometrul nu este altceva decât un instrument folosit pentru măsurarea gradului de umiditate din aer, sol și plante. Ne amintim că umiditatea este cantitatea de vapori de apă din mediu. Pentru ca umiditatea să fie saturată, temperatura ambiantă trebuie să fie mai mică. În acest fel, vaporii de apă din aer se condensează și dau naștere la rouă.
Higrometrul este utilizat pentru a măsura cantitatea de vapori de apă din aer. Există mai multe tipuri de higrometre în funcție de funcționarea lor, deși toate au același scop.
Higrometrul a fost inventat de Fizicianul francez Guillaume Amontos în 1687. Ulterior a fost îmbunătățit și optimizat de Fahrenheit la mijlocul secolului al XVIII-lea. Folosește senzori care percep și indică variația gradului de umiditate, atât a unui gaz, cât și a aerului în general. Cele mai vechi au fost construite cu senzori de tip mecanic. Acești senzori au oferit răspunsuri la elemente sensibile la variațiile de umiditate, cum ar fi părul uman.
Aplicațiile sale sunt foarte largi. Sunt folosite atât pentru conservarea produselor care sunt foarte vulnerabile la umiditate excesivă, pentru a cunoaște proximitatea posibilelor ploi și a vremii nefavorabile în general, pentru a avea o igienă bună cunoscând gradul de umiditate din incinte și încăperi. Este, de asemenea, utilizat în multe procese industriale care necesită umiditate, cum ar fi fabricarea anumitor țesături, hârtie și mătase.
Concepte necesare despre umiditate
Pentru a înțelege funcționarea corectă a higrometrelor, este necesar să cunoașteți câteva concepte de umiditate și cum funcționează.
De exemplu, umiditate relativă Este un concept despre care mulți oameni nu sunt clari. Vaporii de apă sunt generați prin diferitele activități ale ființelor umane și, în general, ale oricărei ființe vii. În case, vaporii de apă sunt generați prin activități de gătit în bucătărie, dușuri, transpirație din plante, respirație etc.
Acest vapor de apă care este produs este absorbit de aer în funcție de condițiile de mediu, provocând o creștere a conținutului de umiditate al aerului. Prin urmare, cantitatea maximă de vapori de apă care se poate potrivi în aer fără să devină saturată (adică condensare) depinde de temperatura ambiantă. Cu cât aerul este mai cald, cu atât mai mult vapori de apă suportă, fără a deveni saturat de umezeală. Astfel încât Umiditatea relativă este cantitatea de vapori de apă din aer în procente.
Un alt concept înrudit este umiditatea absolută. Este cantitatea de vapori de apă pe care o conține un metru cub de aer și este exprimată în grame pe metru cub. Higrometrele sunt, de asemenea, capabile să măsoare punctul de saturație al mediului în funcție de temperatură. Punctul de saturație este maximul de vapori de apă care poate fi prezent în apă la o anumită temperatură și presiune fără ca vaporii de apă să se condenseze.
Tipuri de higrometru
În funcție de tipul de funcționare al higrometrului și de caracteristicile pe care le au, există diferite tipuri.
Higrometru de păr
Acest tip de higrometru este cunoscut sub numele de higroscop. Funcționarea sa este foarte simplă. Acesta constă în alăturarea unui grup de păr grupat sub forma unui șnur. Părul răspunde diferitelor schimbări de umiditate care se înregistrează în aer prin răsucire sau desfăcere. Când se întâmplă acest lucru, se acționează un ac care indică cantitatea de umiditate din mediu, dar nu este capabil să o afișeze în procente. Prin urmare, nu este capabil să măsoare umiditatea relativă.
Higrometru de absorbție
Acest tip de higrometru funcționează prin intermediul unor substanțe chimice higroscopice care au capacitatea de a absorbi sau elibera umiditatea din mediu, în funcție de ceea ce există. Substanțele higroscopice sunt cele care se leagă de picăturile de vapori de apă și care sunt cele care formează ploaia.
Higrometru electric
Funcționează cu doi electrozi înfășurați în spirală. Între cei doi electrozi există un țesut care este impregnat în clorură de litiu amestecat cu apă. Când se aplică tensiune alternativă la electrozi, țesutul este încălzit și o parte din apa amestecată cu clorura de litiu se evaporă.
La fiecare temperatură se stabilește un echilibru între cantitatea de apă care se evaporă prin încălzirea țesăturii și cea care este absorbită de umiditatea mediului, deoarece se află lângă clorura de litiu, un material foarte higroscopic. Pe măsură ce situația se schimbă, gradul de umiditate a mediului este stabilit cu o mai mare precizie.
Higrometru condensator
Acest contor este utilizat pentru a determina procentul de umiditate din aer. Pentru a face acest lucru, folosește temperatura la care o suprafață lustruită se murdărește, determinând scăderea artificială a temperaturii.
Higrometre digitale
Acestea sunt cele mai moderne care există și folosesc circuite electronice pentru a converti micile variații de tensiune cauzate de variația unor proprietăți fizice în numere care sunt afișate pe ecran. Unele modele ale acestor higrometre utilizează unele substanțe a căror proprietate specială este care schimbă culoarea în funcție de umiditatea ambientală. Cu aceasta pot obține măsurători de umiditate mai precise.
După cum puteți vedea, higrometrul are multe utilizări în meteorologie și nu numai în ea, ci și în viața de zi cu zi a multor industrii, case și clădiri. Este important să cunoașteți umiditatea ambientală și ce modalitate mai bună decât să folosiți higrometre pentru a o măsura.