Hvad er en hygrometer?

Definition

En hygrometer bruges til at måle luftfugtigheden i den omgivende miljø, hvor "luftfugtighed" refererer til mængden af vanddamp i en gas. Hygrometre fungerer på princippet, at de fysiske egenskaber hos materialer ændres som respons på luftfugtighed, hvilket gør det muligt at foretage målinger.

Luftfugtighed er inden for to typer:

• Absolut Luftfugtighed: Representerer mængden af vanddamp pr. enhed volumen af luft.

• Relativ Luftfugtighed: Forholdet mellem den faktiske vanddamptryk og det maksimale vanddamptryk, der kan opnås af et stof ved en bestemt temperatur, hvilket afhænger af temperaturen.

Klassifikationer af Hygrometer

Hygrometre er klassificeret ud fra de materialer, der anvendes til måling af luftfugtighed, herunder:

Resistivt Hygrometer

Et resistivt hygrometer har en lederfilm lavet af materialer som lithiumchlorid eller kul, placeret mellem metaldelektroder. Modstanden af denne film ændrer sig med variationer i luftfugtigheden i den omgivende luft.

Mængden af fugt, der absorberes af lithiumchlorid, afhænger af den relative luftfugtighed. Højere relativ luftfugtighed får lithiumchlorid til at absorberer mere fugt, hvilket reducerer dens modstand.

Ændringen i modstand måles ved at anvende alternerende strøm (AC) i en brokreds. Direkte strøm (DC) undgås, da den kan nedbryde lithiumchloridlaget. Hindret strømflod angiver modstandsværdien, som korrelerer med den relative luftfugtighed.

Kapacitivt Hygrometer

Et kapacitivt hygrometer måler den omgivende luftfugtighed via ændringer i en kondensators kapacitans, hvilket giver høj præcision. Det består af hygroscopisk materiale (som hurtigt absorberer vand), som er placeret mellem metaldelektroder. Vandabsorption af materialet ændrer kondensatorens kapacitans, som registreres af en elektronisk kredsløb.

Mikrobølge Refraktometer

Et mikrobølge refraktometer måler brydningsindeksen for fugtig luft, når luftfugtigheden ændrer sig. Brydningsindeks - forholdet mellem lysets hastighed i ét medium sammenlignet med et andet - fastsættes ved at måle dielektrisk konstant (ved hjælp af en kondensator) eller frekvensforskydninger i fugtig luft.

Aluminiumoxid Hygrometer

Dette hygrometer anvender anodiseret aluminium, der er overdraget med aluminiumoxid. Luftfugtighed ændrer dielektrisk konstant og modstand for aluminium. Det anvender aluminium som én elektrod og en guldlag som den anden elektrod.

Den anden elektrod er porøs for at absorbere luft-vandforbindelser. Luftfugtighed inducerer ændringer i kapacitansen og modstanden for materialet, hvilket ændrer dens impedans. Denne impedans måles ved hjælp af en brokreds, hvilket gør dette hygrometer til en nøglekomponent i elektroniske systemer.

Kristalhygrometer

Figuren nedenfor viser et kristalhygrometer, der anvender kvarts.

I et kristalhygrometer anvendes et hygroscopisk kristal eller et kristal, der er overdraget med hygroscopisk materiale. Når kristallet absorberer vanddropper, ændrer dets masse. Ændringen i masse er proportional med den samlede mængde vand, der er absorberet af kristallet.