Comment un hygromètre fonctionne?

December 18

"Hygromètre" est un terme général pour un instrument utilisé pour mesurer l'humidité. Il existe différents types d'hygromètres qui fonctionnent sur des principes différents. Un type est la soi-disant psychromètre fronde.

Le psychromètre fronde se compose de deux thermomètres identiques montés côte à côte. L'un des thermomètres est muni d'un type de matériau de mèche fixée autour du bulbe du thermomètre. Cette ampoule avec le matériau de mèche est appelé le «bulbe humide» parce que, pour utiliser le psychromètre, le matériau de mèche est imbibé d'eau tandis que l'autre ampoule reste sec. Après que la mèche est imbibée du côté du bulbe humide, l'unité à laquelle les deux thermomètres sont montés est mis en rotation autour ou en bandoulière dans l'air par une poignée avec une rotule de fixation à l'unité de thermomètre. La partie "fronde" du nom fait référence à l'action impliquée dans l'utilisation de l'instrument.

Qu'est-ce qui se passe ensuite est quelque chose intuitivement très familier. Pour comprendre le principe, tout ce que nous avons à faire est de penser à la natation. Nous sommes au bord de l'eau et compte tenu d'entrer, et nous nous sentons assez chaud même si il y a une brise. Nous allons dans l'eau et sortir, et tout à coup nous avons froid. La seule chose qui est différent est que nous étions sec et maintenant, nous sommes mouillés.

Le phénomène en cause ici est appelée refroidissement par évaporation. Avec la peau sèche, nous nous sentons une température, puis, lorsqu'il est mouillé --- surtout s'il y a une brise --- nous sommes plus frais. L'eau d'évaporation à partir d'une surface est un changement physique qui a un effet de refroidissement. Les molécules d'eau allant de la phase liquide sur la surface de la peau à la phase vapeur prennent littéralement de l'énergie thermique avec eux dans le procédé.

Il se trouve que, à une vitesse de température et de vent donnée, combien d'un effet de refroidissement que nous vivons est déterminé par le niveau d'humidité dans l'air. Le jour où l'air est très sec, quand nous sortons de l'eau que nous allons être plus frais que sur une journée humide avec la même vitesse de la température et du vent.

Il est exactement le même phénomène qui rend le travail de psychromètre. Élingage l'unité autour dans l'air crée une brise qui a un effet de refroidissement par évaporation sur le thermomètre mouillé, mais pas d'effet de refroidissement sur le bulbe sec. Une fois que la rotation cesse, le thermomètre mouillé montrera le plus souvent une lecture inférieure à celle de l'ampoule sèche. Combien d'une différence de température, il est sera déterminé par le taux d'humidité dans l'air. Le plus humide dans les conditions atmosphériques, moins d'une différence entre les deux températures. À 100 pour cent d'humidité, les deux valeurs sont les mêmes. En effet, l'air est déjà saturée et n'a aucune capacité à recevoir des molécules d'eau évaporée à partir de la mèche sur le thermomètre à bulbe humide. Aucun moyen d'évaporation aucun effet de refroidissement.

Une fois que les deux lectures de température sont obtenues, on établit des tableaux qui traduisent les différences entre le bulbe humide et les températures de bulbe sec en pour cent d'humidité.