ГІГРОМЕТР
Гігрометр
Гігрометр (від грец. hygrós — «вологий» і metréo — «вимірюю»), або вологомір, — прилад для вимірювання вологості повітря та інших газів.
Коротко
- Найпростіший — волосяний гігрометр: знежирена людська волосина видовжується, коли повітря вологішає, і коротшає, коли сухішає.
- Ваговий гігрометр визначає абсолютну вологість, зважуючи вологу, поглинену з відомого об’єму повітря.
- Конденсаційний гігрометр знаходить точку роси за температурою дзеркальця, на якому з’являється конденсат.
- Сучасні прилади здебільшого електронні — з ємнісними або резистивними датчиками.
1783 року швейцарський фізик і геолог Орас Бенедикт де Соссюр створив гігрометр, чутливим елементом якого слугує натягнута людська волосина. Знежирена волосина видовжується у вологому повітрі й коротшає в сухому, а стрілка показує ці зміни на шкалі відносної вологості. Волосяним гігрометром користуються й досі.
Від Леонардо до Соссюра
Перший прототип гігрометра, за даними історії науки, створив 1480 року Леонардо да Вінчі. У XVII столітті практичнішу конструкцію запропонував Франческо Фоллі, а Роберт Гук удосконалив низку метеорологічних приладів, гігрометр зокрема. 1755 року сучаснішу модель описав швейцарський учений Йоганн Генріх Ламберт. Наприкінці XVII століття такі прилади часто називали гігроскопами; від цього слова походять терміни «гігроскопічний» і «гігроскопія».
Види
| Тип | Принцип дії |
|---|---|
| Ваговий (абсолютний) | Повітря відомого об’єму прокачують крізь U-подібні трубки з поглиначем вологи (хлоридом кальцію, перхлоратом магнію); приріст маси дає абсолютну вологість |
| Волосяний | Довжина натягнутої знежиреної волосини залежить від відносної вологості; діапазон 30–100 % |
| Плівковий | Органічна плівка-мембрана розширюється у вологому повітрі; зміщення передається важелями на стрілку |
| Електролітичний | Змінюється опір шару електроліту, наприклад хлориду літію; показання сильно залежать від температури |
| Керамічний | Змінюється опір пористої кераміки з глини, кремнію, каоліну й оксидів металів |
| Конденсаційний | Фіксують температуру, за якої на охолоджуваному дзеркальці з’являється роса чи іній |
Конденсаційні й електронні прилади
Конденсаційний гігрометр складається з дзеркальця, пристрою для його охолодження, датчика, що вловлює момент появи конденсату за розсіюванням світла, і термометра. Сучасні моделі охолоджують дзеркальце елементом Пельтьє, а електронний зворотний зв’язок тримає його точно на межі випаровування й конденсації. Так точку роси визначають з похибкою близько 0,2 °C.
Найпоширеніші сьогодні електронні датчики бувають кількох типів:
- ємнісні — між двома пластинами змінюється діелектрична проникність залежно від кількості водяної пари; діапазон зазвичай 5–95 % відносної вологості;
- резистивні — вимірюють опір полімерної мембрани чи гігроскопічної солі, що поглинає вологу;
- п’єзоелектричні — кварцова пластинка з вологопоглинальною плівкою змінює частоту коливань, коли плівка важчає від вологи.
Волосяні й плівкові гігрометри періодично звіряють із точнішими приладами — психрометром або конденсаційним гігрометром, а для перевірки використовують гігростат.
Запитання
Чим гігрометр відрізняється від психрометра?
Психрометр — один із різновидів приладів для вимірювання вологості. Він складається з двох термометрів, «сухого» і «мокрого», і вологість обчислюють за різницею їхніх показань. Гігрометрами у вузькому сенсі називають прилади інших принципів дії — волосяні, плівкові, конденсаційні, електронні. Волосяні й плівкові гігрометри періодично звіряють саме з психрометром.
Чому електронний гігрометр також вимірює температуру?
Скільки водяної пари може втримати повітря, сильно залежить від температури: тепле повітря вміщує більше вологи, ніж холодне. Тому та сама кількість пари дає різну відносну вологість за різних температур, а від температури залежить і калібрування датчиків.
Див. також
- Атмосферний тиск Нормальний тиск — 760 мм ртутного стовпа, або 101 325 Па (1013,25 гПа), на рівні моря на широті 45°.
- Вітер Рушійна сила — різниця тиску; обертання Землі (сила Коріоліса) відхиляє вітер, а тертя об поверхню його гальмує.
- Антициклон Тиск у центрі на рівні моря зазвичай 1025–1040 гПа, узимку над Азією — до 1070 гПа і вище.
- Розділ «Метеорологія» Погода, атмосферні явища, клімат і способи їх спостереження.
Джерела
Статтю написано редакцією словника за наведеними джерелами; дати й факти звірено між ними. Якщо джерела розходяться, це сказано в тексті.
Поруч у словнику
- АНТРОПОГЕННІ ЗМІНИ КЛІМАТУ Антропогенні зміни клімату — зміни кліматичних умов, спричинені господарською діяльністю людини: від мікроклімату окремого міста чи поля до глобального потепління через викиди парникових газів.
- АНТИПАСАТИ Антипасати (протипасати, верхні пасати) — повітряні течії у верхній тропосфері тропічних широт, що рухаються від екватора до субтропіків над пасатами й під дією обертання Землі набувають західного напрямку: у Північній півкулі — південно-західного, у Південній — північно-західного.
- АТМОСФЕРНА ЕЛЕКТРИКА Атмосферна електрика — 1) сукупність електричних явищ у земній атмосфері: електричне поле, іонізація й провідність повітря, струми, заряди хмар, грози, полярні сяйва, вогні святого Ельма; 2) розділ фізики атмосфери й метеорології, що вивчає ці явища.
- АТМОСФЕРНА ОПТИКА Атмосферна оптика — розділ метеорології та фізики атмосфери, що вивчає оптичні явища в повітрі, спричинені розсіюванням, поглинанням, заломленням і дифракцією світла, — колір неба, сутінки й зорі, веселку, гало, міражі — та їхній зв’язок із погодою.