Гигрометр

Гигрометр, измерительный прибор для определения влажности воздуха. Существуют четыре класса таких приборов: 1) абсолютные Г., 2) Г., применение которых основано на определении точки росы, 3) психрометры и 4) волосяные Г.

1. Абсолютные Г. употребляются сравнительно редко. Они дают возможность непосредственно определить либо весовое количество. водяного пара в данном объёме воздуха либо упругость пара. В первом случае исследуемый воздух пропускают сквозь U-образные сосуды, которые поглощают влагу: взвешивая сосуды до и после опыта, находят вес оставшейся в них воды. Объем прошедшего сквозь сосуды воздуха, разумеется,

Т. э. m. V.

также должен быть определен. Во втором случае, поглощающее влагу вещество вводят в герметически закрытый сосуд, снабженный ртутным манометром. После того как водяной пар, присутствовавший в воздухе, оказывается поглощенным, манометр обнаруживает уменьшение давления газа внутри сосуда. Убыль его равняется как раз парциальному давлению, которое оказывал водяной пар, следовательно, его упругости.

2. В Г. второго рода охлаждают нек-рую металлическую стенку до тех пор, пока на ней не появится роса. Если измерить температуру, при которой замечаются первые следы росы, то нетрудно вычислить влажность окружающего воздуха. В самом деле, при понижении t° стенки постепенно охлаждается прилежащий к ней слой воздуха. Так как содержание пара в нем остается постоянным, то относительная влажность его должна непрерывно возрастать; чем ниже t°, тем меньшего количества пара достаточно для насыщения воздуха; при пек-рой t° относительная влажность достигает, наконец, 100%; при дальнейшем охлаждении воздуха, хотя бы на доли градуса, пар начинает конденсироваться в воду, и на стенке прибора выступает роса. Следовательно, при <°, соответствующей точке росы, количество пара, содержащегося в исследуемом воздухе, достаточно для насыщения. Взяв из таблиц упругость насыщенного пара при этой t°, найдем вместе с тем упругость пара, имеющегося в воздухе. Так определяется абсолютная влажность. Для нахождения относительной влажности надо еще найти в таблицах упругость пара, насыщающего пространство не при точке росы, а при температуре исследуемого воздуха. Частное от деления обоих значений упругости пара даст относительную влажность.

На фигуре 1 представлен внешний вид одного из таких приборов—гигрометра Аллюара.

Охлаждение стенки А (позолоченной, полированной) достигается здесь испарением эфира, находящегося внутри коробки А. Чтобы появление росы было лучше заметно, стенку А окружают позолоченной же рамкой В, которая не охлаждается и всегда остается блестящей. По термометру t определяют температуру эфира, соответствующую точке росы, а по термометру t—температуру исследуемого воздуха.

3. Из всех гигрометрич. приборов в настоящее время чаще всего употребляются п с и х-рометры. Наиболее совершенным из них является псих-Асмана, снабженный аспиратором (фигура 2). В латунной оправе, присоединенной к трубе <7, укреплены два термометра, шарики которых находятся внутри раструбов с. Шарик одного из этих термометров покрыт тонким батистом, который перед наблюдением смачивают водой. Посредством вентилятора t сквозь систему труб с и д просасывается с некоторой определенной постоянной скоростью (в этом—достоинство

ФПГ

рометр прибора) воздух, который обтекает сухой и влажный термометры и заставляет испаряться воду, пропитывающую батист. Благодаря испарению шарик влажного термометра охлаждается до некоторой темп-ры, которая часто бывает значительно ниже t° воздуха; подвижное тепловое равновесие устанавливается тогда, когда количество тепла, расходуемого на испарение, делается равным количеству тепла, получаемого от окружающего воздуха вследствие разности темп-p между ним и

Фигура 2.

Фигура 3.

водой. Поэтому темп-pa, до которой охлаждается влажный термометр, всецело зависит от влажности воздуха: чем больше влажность, тем медленнее будет испаряться вода, тем меньше тепла будет расходоваться на испарение и тем меньшее охлаждение влажного термометра потребуется для наступления подвижного равновесия. Скорость равновесия зависит от скорости движения воздуха, обтекающего влажный термометр. Вот почему прибор Асмапа снабжен аспиратором, дающим возможность работать всегда в одних и тех же условиях. По той же причине приходится признать крайне ненадежными показания других психрометров старой конструкции, наприм., широко распространенного психрометра Августа, в к-ром влажный термометр обтекается совершенно случайными струями воздуха, скорость которых абсолютно неизвестна и .мол-сет колебаться в широких пределах.

Параллельное измерение влажности психрометром Асмапа и абсолютным Г. приводит к следующей эмпирической формуле, по которой определяют влажность но отсчетам показаний сухого и влажного термометров:

75Ь

здесь е—искомая абсолютная влажность (в миллиметров ртутного столба), е—упругость насыщенного пара при температуре влажного термометра, t ’—показание влажного термометра, t—показание сухого термометра, b—барометрическое давление (в миллиметров).

4. Волосяные Г. отличаются большой простотой, а потому весьма часто применяются на метеорологпческ. станциях. На фигуре 3 изображен один из таких приборов. Один конец хорошо выщелоченного человеческого волоса прикрепляется к металлической раме, а другой перекидывается через блок со стрелкой. Волос обладает свойством поглощать влагу из атмосферы и растягиваться тем больше, чем больше влажность воздуха. При уменьшении влажности волос начинает высыхать и укорачиваться, вследствие чего блок со стрелкой вращается в обратную сторону. Шкалу такого Г. градуируют по абсолютному прибору, с которым его достаточно сравнить раз навсегда. Часто волосяному гигрометру придают вид самопишущего прибора—г и г р о г р а ф а, для чего пучок волос, меняющих длину в зависимости от влажности воздуха, заставляют воздействовать на стрелку прибора, которая регистрирует показания на вращающемся барабане.

Лит.: Хвольсон О. Д., Курс физики, Берлин, т. 3, 1923; К л о с с о в с к и 11 А. В., Основы метеорологии. Одесса, 1918. в Шулейкин.