Что такое психрометр и для чего он нужен?
Обычному человеку для определения погоды на улице, как правило, вполне достаточно термометра, прикреплённого к оконной раме.
Иногда к нему прибавляется барометр – прибор, предсказывающий изменения погоды по колебаниям атмосферного давления. Но для синоптика этого набора измерительной техники, как правило, недостаточно – необходим ещё, как минимум, психрометр.
Что такое психрометр?
Название этого прибора составлено из двух слов древнегреческого языка: «психрос» — холодный и «метрео» — измерять.
Он измеряет температуру и влажность воздуха, что часто бывает необходимостью в метеорологических замерах окружающей среды, а также во многих сферах промышленности – например, при взвешивании гигроскопичных материалов для нахождения их точного веса.
Как работает психрометр?
Как известно, любая жидкость, в том числе и вода, постепенно испаряется, при этом в парообразное состояние переходят самые «быстрые» молекулы, т.е. общая температура жидкости при этом понижается. Именно это физическое свойство жидкостей лежит в основе конструкции любого психрометра.
Представьте себе два термометра, неважно – спиртовых либо ртутных. Поверхность одного из них остаётся сухой, второй же обёрнут влажной тканью. Чтобы ткань не высыхала, один её край опущен в ёмкость с водой. Когда вода испаряется с ткани, обёрнутый термометр охлаждается и, соответственно, показывает более низкую температуру, чем второй термометр, поверхность которого остаётся сухой и фиксирует температуру воздуха. Чем меньше влаги в окружающем воздухе, тем интенсивнее идёт процесс испарения.
Следовательно, по разнице показаний двух термометров можно судить об уровне влажности воздуха. Для этого существует специальная психрометрическая таблица, из которой можно узнать относительную влажность, а затем при помощи специальной формулы определить абсолютную влажность воздуха.
Психрометр и гигрометр
Так ли уж необходим психрометр, когда влажность воздуха можно определить при помощи другого прибора – гигрометра?
Принцип работы этого прибора основан на других свойствах окружающей среды: гигрометры бывают резистивными, ёмкостными, термисторными и оптическими. Простейшие из них используют свойство некоторых материалов скручиваться или распрямляться при колебаниях влажности.
В ряде случаев показания любого из гигрометров являются недостаточно точными. Простота устройства психрометра обеспечивает высокий уровень защиты от посторонних влияний, поэтому полученные с его помощью данные оказываются более точными и надёжными. Поэтому нередко для уточнения результатов измерений показания гигрометров время от времени проверяют при помощи психрометра.
В то же время гигрометры во многих случаях являются более удобными для использования. Так, ёмкостные гигрометры справляются с замерами влажности не только воздуха, но и твёрдых веществ. Это необходимо для контроля параметров таблеток, бетонных изделий и др.
Разновидности психрометров
В настоящее время для замеров используются психрометры трёх основных типов, различающихся между собой конструкционными особенностями.
— Психрометр стационарного типа представляет собой закреплённые на массивном штативе два ртутных термометра. Колба с ртутью одного из них обвязана батистовой тканью, конец которой опущен в стакан, наполненный водой. Вся конструкция размещена в метеорологической будке или там, где обычно проводятся замеры. Основным недостатком стационарного психрометра является зависимость показаний от подвижности воздушного потока, которая влияет на скорость испарения.
— Психрометр аспирационного типа (Асмана), хотя и состоит из тех же двух термометров, но обладает более сложной и защищённой конструкцией. Термометры в этом варианте размещены в прочном корпусе, который отсекает постороннее тепловое излучение. Испарение жидкости происходит за счёт принудительного обдува, осуществляемого небольшим вентилятором, продуцирующим поток воздуха со скоростью около 2 м/с. Это наиболее точный и защищённый от внешних влияний прибор.
— Психрометр дистанционного типа использует не ртутные стеклянные термометры, а электрические измерители температуры, основанные на замерах резистивности материалов, на свойствах термисторов и термопар, а также манометрические системы. Но в любом случае один из датчиков при измерениях остаётся сухим, а второй смачивается для замера разности температур.
Таким образом, психрометры Асмана и стационарного типа используют привычные ртутные термометры из стекла, поэтому их общим недостатком является повышенная хрупкость прибора. Дистанционные психрометры измеряют температуру воздуха, основываясь на других принципах, поэтому их показания могут контролироваться дистанционно, что нередко является жизненно важным обстоятельством.
отличия от Ассмана. Принцип работы, плюсы и минусы
Влажность воздуха является важным условием не только для продуктивной работы, но и комфортной жизни в целом. Нормой влажности считается значение от 30% до 60%. Однако это только цифры. Мы не всегда можем полагаться на свои собственные ощущения, и в этом случае может помочь прибор для измерения влажности воздуха – психрометр. Именно он подскажет, нужно ли установить увлажнитель воздуха, или же, напротив, лучше включить кондиционер на режим обогрева, который, как известно, сушит воздух. О том, как устроен самый простой психрометр – Августа, читайте в этой статье.
Устройство
Основу психрометра Августа составляют два одинаковых термометра, наполненные спиртом или ртутью. Как правило, расстояние между ними составляет около 5 см.
Принцип работы
Сухой термометр измеряет температуру воздуха, а мокрый – уровень воды, находящейся в резервуаре. Именно разница между двумя этими значениями помогает определить влажность.При испарении вода охлаждается. Причем охлаждается тем больше, чем меньше температура воздуха. Испарившаяся ранее вода может влиять на показатель мокрого термометра. Как уже было сказано, испарение охлаждает температуру окружающей среды, поэтому температура влажного термометра может быть ниже фактической.
Для того чтобы узнать влажность воздуха, необходимо воспользоваться психрометрической таблицей. Она обычно прилагается к каждому устройству с учётом его индивидуальных особенностей, а также с учётом погрешности.
Чтобы лучше понять принцип работы устройства, нужно чётко уяснить, что при 100% влажности воздуха вода не испаряется.
Достоинства и недостатки
Психрометр Августа обладает рядом недостатков, о которых нельзя не сказать.
- Необходимость периодически менять ткань, так как со временем она теряет свою гигроскопичность.
- Психрометр Августа подвержен влиянию ветров. Непостоянство движения воздушных потоков вокруг термометров может привести к искажению результатов замеров.
- Подверженность тепловому излучению. Не только воздушные потоки влияют на показания термометров, но и тепловое излучение других предметов, находящихся неподалеку от прибора.
- Хрупкость. С приборами, оснащенными ртутными термометрами, обязательно нужно обращаться аккуратно.
- Доступная цена. Так как данный прибор не требует больших затрат при производстве, то и стоимость у него вполне доступная.
- Возможность приобрести практически повсеместно. Сейчас психрометр можно купить даже в некоторых супермаркетах.
- Простота конструкции. Благодаря ей измерение влажности воздуха становится проще, нежели другими приборами.
Отличие от психрометра Ассмана
Отличительной особенностью психрометра Ассмана от Августа является высокая точность измерений. Это возможно благодаря следующим аспектам.
- В приборе Ассмана используются только ртутные термометры, в то время как в аналоге Августа могут использоваться и спиртовые. Ртуть способна равномерно менять свой объем при нагревании или охлаждении, чего не скажешь, к примеру, о воде.
- Термометры в приборе Ассмана помещаются в особые никелированные оправы. Они сводят к минимуму влияние теплового излучения на термометры. В устройстве Августа термометры просто крепятся к штативу.
- Психрометр Ассмана лучше использовать, если температура окружающей среды больше нуля. При отрицательных температурах предпочтение следует отдать психрометру Августа.
- Также стоит отметить и разницу в объемах двух приборов. Стационарный психрометр Августа обычно существенно больше психрометра Ассмана.
О психрометре Августа смотрите далее.
ПСИХРОМЕТР – это… Что такое ПСИХРОМЕТР?
психрометр — психрометр … Орфографический словарь-справочник
психрометр — а, м. psychromètre m. спец. Прибор для определения температуры и влажности воздуха; влагомер. Электрический психрометр. БАС 1. Священник г. Громов объявил желание производить метеорологические наблюдения: Главная обсерватория доставила ему… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ПСИХРОМЕТР — (Psychrometer) прибор для определения влажности воздуха. Состоит из двух термометров. У одного из них шарик обернут батистом, смачиваемым дистиллированной водой. Вследствие испарения воды с поверхности батиста этот термометр показывает более… … Морской словарь
ПСИХРОМЕТР — ПСИХРОМЕТР, гигрометр, влагомер. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля
ПСИХРОМЕТР — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры; состоит из двух одинаковых термометров, у одного из которых («смоченного») стеклянный резервуар шарик обёрнут постоянно смачиваемой тканью. Из за расхода тепла на испарение смачивающей… … Большая политехническая энциклопедия
ПСИХРОМЕТР — (от греч. psychros холодный и …метр) прибор для измерения температуры и влажности воздуха, состоящий из двух термометров, у одного из которых ( смоченного ) резервуар обернут смоченным батистом. Температура определяется по сухому термометру,… … Большой Энциклопедический словарь
ПСИХРОМЕТР — ПСИХРОМЕТР, психрометра, муж. (от греч. psychros холодный и metreo измеряю) (физ.). Прибор для определения влажности воздуха путем измерения температуры. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
психрометр — сущ., кол во синонимов: 6 • влагомер (5) • гигрометр (9) • гигроскоп (2) • … Словарь синонимов
психрометр — Устройство для реализации психрометрического метода измерения, содержащее сухой и смоченный термометры. [РМГ 75 2004] Тематики измерения влажности веществ Обобщающие термины методы и средства измерений влажности EN psychrometer DE Psychrometer FR … Справочник технического переводчика
психрометр — Инструмент, прдназначенный для измерения относительной влажности воздуха … Словарь по географии
Гигрометр психрометрический ВИТ-2 применяется для измерения температуры и относительной влажности воздуха во внутренних помещениях: на складах, в торговых залах, в материальных комнатах, в архивах, в офисных, производственных, жилых и прочих отапливаемых в зимний период помещениях. В приборе используется дистиллированная вода, поэтому температура внутри помещения, в котором размещен гигрометр, не может быть ниже 0°С. Минимальная температурный для измерения влажности +20°С; максимальная температура +40°С.
Если помещение имеет меньшую минимальной температуру, то применять необходимо гигрометр психрометрический ВИТ-1, у него температурный диапазон измерения влажности: от +5°С … до +25°С по конструкции гигрометр психрометрический ВИТ-1 выполнен аналогично гигрометру психрометрическому ВИТ-2.
Конструкция
Гигрометр психрометрический (психрометр) ВИТ-2 состоит из пластмассового основания, на котором закреплены температурная шкала с двумя капиллярами, один из которых увлажняется фитилем из ткани, опущенным в питатель с водой, и таблица для определения относительной влажности. Питатель закреплен с внутренней стороны основания. Шкальная пластина и таблица – металлические.
Гигрометр психрометрический ВИТ-2 изготавливается в России по ТУ25-11.1645-84, в Украине по ТУ З Украины 14307481.001-92. Оба прибора являются абсолютными аналогами и взаимозаменяемы вне зависимости от ТУ и производителя.
Гигрометр психрометрический ВИТ-2 имеет Свидетельство об утверждении типа средств измерений Гос реестр СИ №09364-08. Имеет первичную заводскую поверку и признается надзорными органами в качестве контрольно-измерительного прибора.
В гигрометре психрометрическом ВИТ-2 для измерения влажности воздуха применяется психрометрический метод измерения. Определение влажности этим методом осуществляется по показанию двух термометров с ценой деления 0,2°С. Резервуар одного из термометров плотно обертывается кусочком тонкой ткани (или тканевого шнура-фитиля), конец которой опускается в стеклянный питатель с дистиллированной. С поверхности резервуара смоченного термометра происходит испарение влаги, на которое затрачивается тепло. Сухой термометр показывает температуру воздуха, а смоченный – свою собственную температуру, зависящую от интенсивности испарения воды с поверхности резервуара. Чем больше дефицит влажности, тем интенсивнее будет происходить испарение и, следовательно, тем ниже будут показания смоченного термометра.
Для удобства определения влажности воздуха по разности показаний двух термометров составлена психрометрическая таблица.
Наблюдения по психрометру и отсчеты по термометрам должны проводиться как можно быстрее, так как длительное присутствие наблюдателя вблизи термометров может исказить их показания.
Технические характеристики гигрометра психрометрического ВИТ-2:
| диапазон измерения °t сухого термометра, °С | +15…+40 | |
| цена дел. шкалы, °С | 0,2 | |
| диапазон измерения относительной влажности в зависимости от температур | влажность, % | от 20 до 90 |
| температура, °С | +26…+40 | |
| габаритные размеры, мм | 290х120х50 | |
| Термометрическая жидкость | Толуол | |
Психрометр – это простой инструмент, который можно использовать для измерения влажности воздуха. Здесь мы узнаем, как работает стропный психрометр.
Номенклатура
«Психрометр» – греческий термин, означающий «измеритель холода».
Хотите написать для нас? Ну, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию. Свяжитесь с нами, и мы поговорим …
Давайте работать вместе!
Прогноз погоды – сложная задача.Таким образом, в то время как вы можете встретить некоторых людей, которые могут точно сказать, будет ли идти дождь или нет, просто щелкая языком, чтобы почувствовать воздух, или дергая ноздри, чтобы почувствовать его запах, другие, такие как мы, менее одаренные, должны полагаться на использование специальных инструментов измерения, чтобы делать такие прогнозы.
Психрометр является одним из таких инновационных инструментов, который помогает нам измерять уровень влажности в воздухе. Он имеет простую конструкцию и достаточно точен для прогнозирования погодных условий.
В следующих разделах мы подробнее рассмотрим психрометр строп и изучим его работу.
Что такое пулевой психрометр?
Для измерения относительной влажности воздуха используется прибор, известный как гигрометр. Из нескольких различных типов гигрометров, доступных для использования, психрометр для строп является самым простым как с точки зрения дизайна, так и с точки зрения простоты использования.
Он получил свое название от того факта, что этот прибор содержит цепь / рукоятку на одном конце, которая должна использоваться для вращения двух термометров, установленных на его раме, по кругу для создания воздушного потока.
Этот процесс позволяет устройству измерять разницу температур, которая прямо пропорциональна влажности воздуха. Таким образом, пользователь может определять значение влажности с заметным уровнем точности.
История
Сэр Джон Лесли (1776-1832), известный метеоролог своего времени, приписывают изобретение слинг-психрометра. Термин «психрометр», однако, был впервые использован в 1818 году немецким изобретателем Эрнстом Фердинандом Августом.
К концу 19-го века немецкий метеоролог и врач Адольф Ричард Ассманн (1845-1918) изменил конструкцию и представил тип психрометра с влажной и сухой лампочкой с повышенной точностью. Это устройство, которое позже стало называться психрометром Ассмана, работало по тому же принципу, что и психрометр, но вместо того, чтобы поворачивать его, в нем использовался пружинный вентилятор для создания необходимого воздушного потока.
Принцип работы
Хотите написать для нас? Ну, мы ищем хороших писателей, которые хотят распространять информацию.Свяжитесь с нами, и мы поговорим …
Давайте работать вместе!
Этот прибор работает по принципу испарения воды.
Когда вода на поверхности испаряется, она выделяет значительное количество тепла из нее, охлаждая поверхность. Вот как пот способен охладить наше тело и кожу, когда становится жарко.
Однако воздух может удерживать только ограниченное количество воды, после чего он становится насыщенным. Это можно наблюдать на пляжах и в прибрежных районах, где, поскольку воздух влажный, пот с нашего тела не испаряется легко.
Психрометр предназначен для использования обоих этих фактов, чтобы помочь нам измерить влажность воздуха.
Базовый дизайн
Психрометр – самый простой тип гигрометра. Его конструкция состоит из двух термометров, которые надежно закреплены на платформе.
Лампа одного из термометров остается открытой для воздуха. Это известно как термометр сухой колбы.Тканевый фитиль / носок, смоченный в воде (перед использованием), используется для того, чтобы обернуть и полностью покрыть лампочку другого термометра. Этот известен как термометр с влажной колбой.
Цепь / ручка расположена на конце платформы напротив ламп термометра. Он используется для наматывания устройства круговыми движениями.
Рабочий механизм
Психрометр работает, позволяя воде, всасываемой тканевым фитилем / носком, покрывающим термометр с влажными лампами, испаряться в воздух.Чтобы помочь в этом процессе, ручка / цепь, обеспеченная на другом конце, используется, чтобы вращать устройство вокруг. Это вихревое действие создает поток воздуха и позволяет фитилю / носку вступать в контакт с большим количеством воздуха, что позволяет испарению происходить более эффективно.
Как упоминалось ранее, испарение воды приводит к падению температуры. Это измеряется влажным термометром.
В то же время термометр с сухим термометром обеспечивает исходные показания эталонной температуры.Принимая разницу между этими двумя значениями, можно получить точное падение температуры.
Это падение температуры будет прямо пропорционально количеству воды, которая испаряется в воздух. Если окружающий воздух является относительно сухим, в него будет испаряться больше влаги, и в результате измеренное падение температуры будет более значительным. Таким образом, большее падение температуры указывает на более низкий уровень влажности.
И наоборот, если воздух более влажный, количество испарения воды будет меньше, что приведет к более низкому падению температуры.Таким образом, меньшее падение температуры указывает на более высокий уровень влажности, а отсутствие падения указывает на 100% влажность.
Как использовать
Шаг 1: Предварительная подготовка
Перед использованием психрометра рекомендуется выполнить начальный этап предварительной подготовки, чтобы убедиться, что вы получаете из него точные показания. По сути, вы должны убедиться, что оба термометра на устройстве показывают одинаковые начальные показания, так что измерение начинается с одной и той же начальной точки.Хороший способ сделать это – быстро потрясти психрометр в течение минуты.
Шаг 2: Подготовка фитиля
В устройстве используется термометр с влажной колбой в дополнение к обычному (сухому) термометру. Вам нужно полностью погрузить фитиль / носок термометра с влажной колбой в воду, чтобы подготовить его к использованию.
Шаг 3: Вихревой психрометр
После того, как вы подготовили свой инструмент, выполнив шаги, указанные выше, вы можете начать его использовать. Вы должны повернуть его по кругу примерно на минуту, чтобы позволить воде из фитиля испариться в окружающий воздух, и, таким образом, охладить термометр с влажной колбой.
Шаг 4: Считайте показания
После поворота на минуту, запишите показания обоих термометров, начиная сначала с мокрого.
Шаг 5: Расчет влажности
Чтобы рассчитать влажность, просто возьмите разницу между значениями температуры, полученными на предыдущем шаге, а затем обратитесь к психрометрической таблице, чтобы узнать значение влажности. Ниже приведена частичная психрометрическая диаграмма, в которой приведены значения относительной влажности при 28ºC.
| Разница температур между сухими и влажными термометрами | Относительная влажность |
| 0 | 100% |
| 1ºC | 93% |
| 2ºC | 86% |
| 3ºC | 78% |
| 4ºC | 71%. |
| 5ºC | 65% |
| 6ºC | 59% |
| 7ºC | 53% |
| 8ºC | 47% |
| 9ºC | 42% |
| 10ºC | 36% |
Примечание: Вы можете повторить вышеописанную процедуру несколько раз и взять среднее значение результатов, чтобы получить более точное значение влажности.
В заключение, психрометр – это простое и удобное в использовании устройство, которое позволяет нам измерять относительную влажность воздуха вокруг нас. Его можно купить на рынке или даже построить самостоятельно, используя два коммерчески доступных термометра.
,сделать гигрометр с пряди волос
Убедитесь, что в вашем браузере включен JavaScript. Если вы оставите JavaScript отключенным, вы получите доступ только к части контента, который мы предоставляем. Вот как.| Области науки | Погода и атмосфера |
| Сложность | |
| Время, необходимое | Короткие (2-5 дней) |
| Предпосылки | нет |
| Доступность материалов | Легко доступны |
| Стоимость | Очень Низкая (до $ 20) |
| Безопасность | Будьте осторожны при использовании молотка и гвоздей.Может понадобиться присмотр за взрослыми. |
Аннотация
Ваши волосы сходят с ума, когда погода становится влажной? Знаете ли вы, что пряди волос могут расслабляться и удлиняться при повышении влажности, а затем сокращаться снова при уменьшении влажности? Фактически, пряди волос могут быть использованы в качестве основы для гигрометра , устройства, которое измеряет уровень влажности в воздухе. Поможет ли вам гигрометр предсказать плохие дни волос (!) Или вы можете использовать его, чтобы предсказать погоду?Цель
Для изготовления и использования используется гигрометр , прибор для измерения уровня влажности воздуха.Поделитесь своей историей с друзьями науки!
Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.Планируете ли вы сделать проект от друзей науки?
Вернитесь и расскажите нам о своем проекте, используя ссылку «Я сделал этот проект» для выбранного вами проекта.
Вы найдете ссылку «Я сделал этот проект» в каждом проекте на веб-сайте Science Buddies, поэтому не забудьте поделиться своей историей!
Кредиты
Эндрю Олсон, тел.D., друзья наукиИсточники
- Информация о том, как построить гигрометр, поступила от:
Институт Франклина. (Н.о.). Сделайте свой собственный гигрометр. Получено 19 февраля 2015 г.
Цитировать эту страницу
Общая информация о цитировании предоставляется здесь. Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и при необходимости обновите цитату.MLA Style
Штат научных друзей.«Сделай гигрометр с пряди волос». друзей науки , 11 июля 2020 года, https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Weather_p010/weather-atmosphere/make-a-hygrometer-out-of-hair. Доступ 26 июля 2020 г.
APA Style
Штат научных друзей. (2020 г., 11 июля). Сделай гигрометр с пряди волос. Полученное из https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Weather_p010/weather-atmosphere/make-a-hygrometer-out-of-hair
Дата последнего редактирования: 2020-07-11
Введение
Изменения влажности являются важной частью ежедневной погоды.В этом научном выставочном проекте вы создадите влагомер , прибор, используемый для измерения уровня влажности в воздухе. Ваш гигрометр будет использовать пряди человеческих волос в качестве чувствительного элемента.
Чтобы понять, как работает гигрометр, сделанный из прядей волос, важно понять структуру волосяного стержня человека . (Стержень волоса – это часть пряди волос, которая выступает над поверхностью кожи, в то время как волосяной фолликул – это специализированная структура в коже, которая производит каждую отдельную прядь волос.На рис. 1 показана микроскопическая структура стержня человеческого волоса. Левая панель иллюстрации (рис. 1а) представляет собой карикатуру стержня человеческого волоса с разрезом, показывающим внутреннюю структуру. Каждая прядь волос имеет несколько наружных слоев сплющенных клеток кутикулы (Cu), которые окружают волокнистые кортикальных клеток (Co) (они составляют кортекса ). Медулла (Md) является центральным ядром клеток в стержне волоса. Также показана микрофибрилла (MF) в кортикальной клетке.Средняя панель (Рисунок 1b), показывает фактический стержень волос под микроскопом. Вы можете видеть, как сплющенные клетки кутикулы (Cu) при увеличении имеют вид, похожий на чешую. Темный центральный продолговатый мозг (Md) также виден. На правой панели (рис. 1в) показано поперечное сечение тонкого человеческого волоса. Здесь вы можете видеть, что клетки кутикулы (Cu) сильно сплющены и обертывают клетки коры (Co) во многих слоях. Кортикальные клетки содержат гранулы темного пигмента, которые придают каждой пряди волос свой естественный цвет.
Внутренняя структура волоса человека состоит из небольшого ядра, называемого медулой, которое окружено толстыми стенками клеток коры и микрофибрилл. Весь стержень волоса также покрыт тонким слоем клеток кутикулы.
Рисунок 1. Микроскопическая структура стержня человеческого волоса. В части (а) показан рисунок с вырезом одного стержня волоса. На этикетках показаны клетки кутикулы (Cu), корковые клетки (Co), продолговатый мозг (Md) и микрофибрилла (MF) внутри кортикальной клетки.Часть (b) показывает микрофотографию проходящего света одной прядь волос. Хорошо виден чешуйчатый слой клеток кутикулы (Cu), а также центральный мозговой слой (Md). Часть (с) показывает поперечное сечение прядь волос. Сплющенные клетки кутикулы (Cu) плотно обертывают клетки коры (Co), которые содержат много гранул темного пигмента (Tobin, 2006).
Ячейки кутикулы имеют покрытие из специализированных молекул, которые отталкивают воду. Эти молекулы называются липидами . Отталкивая воду, молекулы липидов помогают защитить прядь волос.
Преобладающие белки в волосах из семейства кератинов , того же семейства белков, которые делают ваши ногти. Молекулы белка построены из аминокислот. В пряди волос кератиновые молекулы удерживаются вместе двумя основными силами: химическими поперечными связями между цистеинами (тип аминокислоты, типичной для этих молекул кератина) и более слабыми водородными связями . Кератины в волосах имеют много таких связей, делая пряди волос сильными и гибкими.Каждый цистеин в молекуле кератина является потенциальной точкой присоединения, где молекула кератина может быть тесно связана с другим цистеином, образуя химическую связь, называемую поперечной связью. Многие более слабые водородные связи между молекулами кератина могут быть разрушены водой, в том числе водяными парами в воздухе, причем каждый кератин связывается с водой, а не друг с другом. Фактически, именно это приводит к тому, что пряди волос расширяются во влажном воздухе и сжимаются в сухом воздухе.
“Один замок будет растягиваться на два с половиной процента при влажности от 0 до 100 процентов.Хотя это всего лишь небольшая длина, скорость этого изменения очень надежна, поэтому можно получить высокоточные показания влажности, измеряя эти крошечные сдвиги. Гигрометры для волос лучше всего подходят для отслеживания влажности в закрытых помещениях, таких как офисные здания, где колебания незначительны и цель состоит в том, чтобы поддерживать постоянную влажность ». (Weather Notebook, 2005)
В этом научном проекте вы создадите гигрометр для волос и будете использовать его для измерения изменений влажности в вашем доме или на улице, чтобы помочь вам предсказать погоду.
Термины и Понятия
- Влажность
- Гигрометр
- стержень волоса
- Волосяной фолликул
- клеток кутикулы
- Кортикальные клетки или кортекс
- Медулла
- Липиды
- кератинов
- перекрестных ссылок
- Водородные связи
Вопросы
- Как изменяется структура прядей волос при изменении относительной влажности окружающего воздуха?
- Как вы думаете, насколько влажно в ванной после душа? Как насчет другой комнаты в вашем доме?
Библиография
Для получения информации о гигрометрах и относительной влажности см. Эти ссылки: Фигуры во введении о структуре волос человека взяты из этой (продвинутой!) Статьи, которая содержит отличные иллюстрации волосяных фолликулов и стержней волос:Лента новостей на эту тему
Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает вышеупомянутые статьи.Он не такой умный, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнайте больше о новостной лентеМатериалы и оборудование
- 70% изопропиловый спирт
- мерные ложки
- Маленькая миска
- Длинные пряди человеческого волоса длиной около 20 см каждая (9)
- Ватные палочки
- Метрическая измерительная лента или линейка
- Плоские кусочки пластика, примерно 8 см х 8 см и достаточно тонкие, чтобы их можно было легко разрезать, например, с крышки контейнера для продуктов (3)
- Ножницы
- центов (3)
- Лента
- Маленькие гвозди (6)
- школьный клей Элмера
- Кусочки дерева или плоский полистирол, около 25 см х 10 см (3)
- молоток
- Карандаш или ручка
- Фен
- Пластиковая коробка, которая может быть герметичной и достаточно большой, чтобы в нее поместился кусок дерева или пенополистирола
- Влажная губка, бумажное полотенце или маленькое полотенце
- Дополнительно: психрометр или электрический гигрометр.
- Лабораторный блокнот
Отказ от ответственности: Science Buddies участвует в партнерских программах с Инструменты домашней науки, amazon.com, Каролина Биологическая, и Jameco Electronics. Доходы от партнерских программ помогают поддерживать Science Buddies, 501 (c) (3) общественная благотворительность, и держать наши ресурсы бесплатными для всех. Нашим главным приоритетом является обучение студентов. Если у вас есть какие-либо комментарии (положительные или отрицательные), касающиеся покупок, сделанных вами для научных проектов, на основании рекомендаций, представленных на нашем сайте, сообщите нам об этом.Напишите нам по адресу [email protected].
Экспериментальная процедура
- На рисунке 2 показано, как выглядит законченный гигрометр. Посмотрите на рисунок, чтобы получить представление о том, как вы будете делать свои гигрометры.
- Для этого научного проекта вы будете делать три гигрометра для волос, все по одной схеме. Тестирование нескольких гигрометров поможет вам убедиться, что ваши результаты точны и воспроизводимы.
Рисунок 2. Простой гигрометр из прядей человеческих волос. Волосковые клетки расширяются, когда влажность выше, а вес копейки перемещает указатель ниже. Волосковые клетки сжимаются, когда влажность ниже, а сжимающиеся волосы тянут указку выше. (Изображение предоставлено Институтом Франклина Ресурсы для изучения науки).
- Протрите пряди волос разбавленным изопропиловым спиртом.
- Сделать раствор из 25% спирта и 75% воды. Вы можете сделать это, смешав одну столовую ложку воды с одной чайной ложкой спирта в маленькой миске.
- Нанесите 25% -ный спиртовой раствор на ватный тампон, чтобы вытереть прядь волос.
- Это удалит остатки масла и позволит воде легче проникать в пряди волос.
- Отложите пряди где-нибудь там, где их будет нелегко потерять.
- Используйте шаблон, показанный на рисунке 3, чтобы разрезать каждый кусок пластика в треугольную форму, чтобы сделать указатель.
- Составьте три указателя и убедитесь, что каждый из них имеет одинаковый размер.
Рисунок 3. Шаблон для создания указателя, длина которого указана в сантиметрах (см). (Изображение предоставлено Институтом Франклина Ресурсы для изучения науки, www.fi.edu/learn.)
- Лента десять центов на каждый указатель, как показано на рисунке 4, по центру около 4,5 см от левой стороны указателя.
- Некоторые десять центов будут торчать чуть выше и чуть ниже двух длинных сторон указателя.
- Опять же, убедитесь, что вы записали десять центов в том же месте на каждом указателе.
- Как вы думаете, цель копейки?
Рисунок 4. Крупный план указателя с десятимиллиметровым поясом. (Изображение предоставлено Институтом Франклина «Ресурсы для изучения науки», www.fi.edu/learn.)
- Пронзите один из гвоздей через один из указателей, примерно на ½ см от левой стороны указателя. Покачивайте гвоздь, пока указатель не будет свободно и свободно перемещаться вокруг ногтя. Сделайте это с каждым указателем. Опять же, убедитесь, что используете одинаковую позицию для каждого указателя.
- Как вы думаете, почему важно, чтобы указатель мог свободно двигаться вокруг ногтя?
- К каждому указателю приклейте три пряди волос, между 10 центов и отверстием для ногтей, примерно от 1 см до 1.5 см справа от отверстия для ногтя. Как обычно, используйте ту же позицию для каждого из указателей.
- Поместите каждый указатель на одно из деревянных или полистирольных оснований примерно на три четверти пути вниз (около 19 см вниз), а левую сторону указателя – примерно в 1 см от левой стороны основания. Аккуратно вбейте гвоздь через отверстие для каждого указателя и надежно закрепите его в основании. Как обычно, используйте одинаковое положение для каждого из гигрометров.
- Убедитесь, что указатель все еще может легко поворачиваться вокруг ногтя.
- Осторожно вбейте другой гвоздь примерно в 2,5 см от верха каждой основы в соответствии с тем, где волосы были приклеены к указателю. Как обычно, используйте одинаковое положение для каждого из гигрометров.
- Аккуратно потяните пряди волос так, чтобы указатель был направлен параллельно земле. То есть убедитесь, что точка указателя перпендикулярна волосам. Волосы должны висеть совершенно вертикально, а указатель должен быть точно горизонтальным.
- Приклейте свободные концы прядей волос к верхнему гвоздю на каждой основе.Возможно, вам придется держать пряди волос туго, пока клей начнет высыхать, чтобы они высохли в жестком положении.
- Если волосы слишком длинные, подстригите концы.
- Прежде чем перейти к следующему шагу, убедитесь, что клей полностью высох.
- Теперь у вас должно быть три гигрометра для волос. Вы захотите откалибровать каждый из них, используя две крайности на шкале гигрометра: 0% и 100% влажности.
- Для влажности 0% аккуратно высушите пряди феном, пока длина пряди больше не уменьшится (указатель больше не двигается).Отметьте это местоположение как 0%.
- Для 100% влажности закройте гигрометр в пластиковой коробке с влажной губкой или бумажным полотенцем. Подождите как минимум десять минут. Слегка отметьте местоположение указателя, закройте коробку и подождите еще десять минут. Продолжайте делать это, пока местоположение указателя больше не изменится. Отметить окончательное местоположение указателя как 100%.
- Для промежуточных значений можно просто разделить пространство между 0% и 100% на пять равных приращений и отметить места для 20, 40, 60 и 80%, а затем разделить каждое из них на два, чтобы отметить места для 10, 30 , 50, 70 и 90%.
- Так как прядь волос, возможно, немного изменилась по длине между точками влажности 0% и 100%, у вас может не хватить места для записи отметок 10, 30, 50, 70 и 90%. Если это так, вы можете оценить эти метки при выполнении измерений на основе положения других меток.
- Хотя калибровка гигрометров для волос таким способом может не сделать их точными до 10%, эта калибровка может все же дать вам приблизительное приближение процента влажности.Лучший способ откалибровать ваш гигрометр для волос – это сравнить его с другим прибором, который измеряет влажность, а именно с психрометром или электрическим гигрометром.
- Вы можете приобрести психрометр у онлайн-поставщиков, таких как Carolina Biological Supply Company, или сделать его, используя идею научного проекта Science Buddies «Создайте свой собственный психрометр».
- Проверьте, как ваши гигрометры реагируют на изменения влажности и как их можно использовать для измерения различных уровней влажности.Создайте таблицу данных в своей лабораторной записной книжке, чтобы записать уровни влажности, которые вы измеряете для каждого гигрометра в разных местах или условиях.
- Поместите ваши гигрометры в комнату в вашем доме на 10 минут. Насколько влажно они говорят, что это в комнате? Как вы думаете, какие факторы могут повлиять на влажность комнаты? Запишите свои наблюдения в своей лабораторной тетради.
- Положите гигрометры в ванную, когда душ работает. Насколько влажной, по их словам, в ванной после нескольких минут душа?
- Поставьте гигрометры на открытом воздухе в местах, защищенных от осадков.Регулярно проверяйте гигрометры в течение дня (например, один раз в час) в течение нескольких дней, записывая свои наблюдения в лабораторную тетрадь. Как меняется влажность в течение «нормального» дня? Вы можете составить график своих результатов, поместив время на оси X и измеренный процент влажности на оси Y. Как изменяется влажность, когда штормовая система перемещается по вашему району? Как уровень влажности снаружи сравнивается с уровнем влажности, измеренным внутри?
- Для всех показаний влажности, которые вы берете, все три гигрометра дают одинаковые показания, или они очень разные? Если есть различия, что, по вашему мнению, может их вызвать?
,
Если вам нравится этот проект, вам может понравиться исследовать эти связанные профессии:
Метеоролог
Атмосфера – это покров газов, окружающий Землю, который создает нашу погоду. Метеорологи изучают измерения и движение атмосферы, а также изменения событий в ней, чтобы они могли прогнозировать погоду.Такое прогнозирование погоды помогает широкой общественности и людям, работающим в таких отраслях, как судоходство, авиаперевозки, сельское хозяйство, рыболовство, лесное хозяйство, водоснабжение и электроэнергетика, лучше планировать погоду и сокращать людские и экономические потери. Читать далеематериаловед и инженер
Что позволяет создавать высокотехнологичные объекты, такие как компьютеры и спортивное снаряжение? Это материалов, внутри этих продуктов.Ученые и инженеры по материалам разрабатывают материалы, такие как металлы, керамика, полимеры и композиты, которые нужны другим инженерам для их разработки. Ученые и инженеры по материалам считают атомно (то есть они понимают вещи на наноразмерном уровне), но они проектируют микроскопически (на уровне микроскопа), и их материалы используются макроскопически (на уровне, который может видеть глаз) ). Начиная с тепловых щитов в космосе, протезов, полупроводников и солнцезащитных кремов и заканчивая сноубордами, гоночными автомобилями, жесткими дисками и посудой для выпечки, ученые и инженеры по материалам делают материалы, которые делают жизнь лучше.Читать далееВариации
- Для эксперимента, который сравнивает гигрометры, сделанные с необработанными и химически осветленными волосами, см. Проект Друзья науки Влияет ли химическое осветление на структуру волос человека?
- Используя гигрометры для волос, которые вы сделали для этого проекта, вы можете сравнить, как влажность внутри вашего дома сравнивается с влажностью снаружи в течение дня.Поместите один гигрометр на открытом воздухе в защищенном от осадков месте и поместите один гигрометр в вашем доме (в комнате, отличной от ванной). Контролируйте гигрометры в течение дня и записывайте свои наблюдения. В течение дня уровень влажности в доме изменяется так же, как и на улице? Чем они отличаются? Запишите свои наблюдения в течение нескольких дней, чтобы увидеть, останутся ли тенденции такими же или они изменятся.
- Для другого метода измерения влажности, см. Проект друзей науки Сделайте свой собственный психрометр.Как эти два метода сравниваются?
Поделитесь своей историей с друзьями науки!
Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.Задайте вопрос эксперту
Форум «Спросите эксперта» предназначен для того, чтобы студенты могли найти ответы на научные вопросы, которые они не смогли найти с помощью других ресурсов. Если у вас есть конкретные вопросы о вашем научном проекте или научной ярмарке, наша команда ученых-добровольцев может помочь.Наши эксперты не сделают работу за вас, но они сделают предложения, предложат рекомендации и помогут вам устранить неполадки. Задайте вопрос эксперту
Ссылки по теме
Лента новостей на эту тему
Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает вышеупомянутые статьи. Он не такой умный, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнайте больше о новостной лентеИщете больше науки веселья?
Попробуйте одно из наших научных мероприятий для быстрого и в любое время научного исследования.Идеальная вещь, чтобы оживить дождливый день, школьные каникулы или момент скуки.
Найти активностьИзучите наши научные видео
Рассеивание цветов – STEM Activity | Наука о растворимости – STEM Activity | сделать гигрометр для измерения влажности – STEM деятельность |
Спасибо за ваш отзыв!
,В этом параллельном обзоре продукции «Outside Pursuits» вы найдете все, что вам нужно знать, чтобы выбрать лучший гигрометр или измеритель влажности для вашей модели. конкретные потребности
Мы рассмотрим, кто делает лучшее измерительное устройство для определения уровня влажности и чего следует избегать. Также см. Как выбрать гигрометр далее в статье. Итак, какой гигрометр или влагомер лучше?
5 лучших гигрометров и измерителей влажности
- General Tools MMD7NP Измеритель влажности
- ERAY Профессиональный Психрометр Гигрометр Термометр Цифровой
- SensorPush Беспроводной термометр / гигрометр для iPhone / Android
- Цифровой гигрометр ThermoPro TP50 Комнатный термометр Монитор влажности с датчиком температуры и влажности
- AcuRite 00613 Монитор влажности с комнатным термометром, цифровым гигрометром и индикатором влажности
Лучшие гигрометры и измерители влажности
См. Также: Сравнительная таблица гигрометров и измерителей влажности
гигрометры и влагомеры Отзывы
# 1 – Общие инструменты Измеритель влажности MMD7NP
- Гигрометр в стиле Pinless
- Отдельные настройки для гипсокартона, кладки, хвойных и лиственных пород
- maximum дюймов, максимальная глубина восприятия
- Точность в пределах плюс или минус 4% для древесины
Этот прибор может тестировать уровень влажности до трех четвертей дюйма глубиной и имеет диапазон точности плюс или минус 4% для древесины. Эта модель представляет собой гигрометр без булавок, который означает, что он не оставит дыр в вашей древесине или гипсокартоне, когда вы снимаете показания, и позволяет быстро и эффективно сканировать большие площади.
Он использует электромагнитные волны для оценки уровня влажности, о чем мы поговорим позже в этой статье. Он имеет широкий спектр применений, таких как проверка сухости дров, оценка ущерба от воды, предотвращение образования плесени, диагностика утечек и многое другое.
# 2 – ERAY Профессиональный психрометр-гигрометр-термометр Digital
Краткий обзор :- Комбинированный гигрометр и термометр
- Диапазон измерения от -4 до 140 градусов F и влажности от 0 до 100%
- 32000 Точка записи данных емкость
- Частота дискретизации до 2 раз в секунду
- Совместимо только с Windows, но не с Apple iOS
Итак, в отличие от модели General Tools, этот измеритель влажности предназначен в основном для тестирования воздуха, а не твердых веществ. Он сохраняет максимум и минимум для всех показаний и автоматически отключается через 20 минут бездействия.
Это устройство может хранить 99 групп данных и 32 000 отдельных точек данных.Это образцы со скоростью до двух раз в секунду. Вы можете подключить гигрометр к вашему компьютеру с помощью кабеля для передачи данных, а затем использовать их программное обеспечение для просмотра и анализа ваших данных.
Однако имейте в виду, что это программное обеспечение работает только в Windows 2000 и новее и вообще не совместимо с Apple iOS.
Некоторые обзоры считают, что 32 000 точек данных недостаточно, потому что даже выборка раз в секунду позволяет собирать данные менее чем за девять часов, прежде чем подключить устройство, сбросить данные и начать заново.
# 3 – SensorPush Беспроводной термометр / гигрометр для iPhone / Android
Краткий обзор :- Комбинированный гигрометр и термометр
- Диапазон измерения от -40 до 140 градусов F и от 0 до 100% влажности
- Дальность до 325 футов без препятствий
- Совместимость с Apple iOS и Android
- Бесплатное загружаемое приложение позволяет легко читать и анализировать данные
На самом устройстве нет показаний, скорее вы помещаете устройство в область, которую хотите отслеживать, и затем комфортно читаете результаты на своем смартфоне.
Он имеет диапазон до 325 футов в оптимальных условиях, или вы можете приобрести отдельно шлюз SensorPush G1 WiFi, который позволит вам получать оповещения и данные из любого диапазона через Интернет.
SensorPush покажет вам данные в графическом формате в приложении, или вы можете легко экспортировать их в CSV, чтобы вы могли анализировать их дальше с помощью программного обеспечения, такого как Microsoft Excel.
Или, если вы не хотите беспокоиться о данных, если нет проблем, вы можете просто настроить SensorPush и забыть о нем, и вы будете предупреждены о любых проблемах немедленно или, если вы находитесь вне диапазона, как как только вы снова подключитесь к Bluetooth.
Датчик будет хранить записанные данные за последние 20 дней, чтобы вы могли получить широкий набор данных, если вы не можете осуществлять постоянный мониторинг и хранение данных в приложении не ограничено.
У вас есть несколько мобильных устройств и / или вы хотите контролировать несколько датчиков? Нет проблем, вы можете контролировать столько датчиков, сколько хотите, с помощью одного мобильного устройства или контролировать один датчик с таким количеством мобильных устройств, как вы хотите.
Это устройство имеет широкий диапазон измерений для температуры (от -40 до 140 градусов F) и влажности (от 0 до 100%). Между 32 и 140 градусами по Фаренгейту, термометр имеет точность в пределах плюс или минус 0,5 градуса, а для всего диапазона температур он имеет точность в пределах плюс или минус 2,2 градуса.
Когда относительная влажность составляет от 20 до 80%, датчик влажности, как правило, имеет точность в пределах плюс или минус 3%, а при полном диапазоне влажности он обычно имеет точность в пределах плюс или минус 4.5%.
Хотя датчик не является водонепроницаемым, его можно использовать снаружи, если принять надлежащие меры предосторожности во избежание намокания вентиляционного отверстия.
Этот датчик можно легко использовать во многих условиях, в том числе в домашних условиях, для поддержания безопасной воздушной обстановки и для отслеживания ваших дорогих и деликатных вещей, таких как музыкальные инструменты, сигарные хьюмидоры, предметы искусства и семейные реликвии.
# 4 – Цифровой гигрометр ThermoPro TP50 Комнатный термометр Монитор влажности с датчиком температуры и влажности
Краткий обзор :- Комбинированный гигрометр и термометр
- Диапазон измерений от -58 до 158 градусов F и от 10 до 99% влажности
- маленький и портативный
- Прикрепите магнитом или используйте подставку для дисплея
Поскольку этот гигрометр-термометр полностью беспроводной и работает от батареек ААА, вы можете отображать его в любом месте дома. Он включает в себя удобный магнит на задней панели для крепления к холодильнику или другой магнитной поверхности, а также имеет подставку для ног, чтобы его можно было разместить на плоской поверхности, например на столе или столешнице.
ThermoPro имеет широкий диапазон температур от -58 до 158 градусов по Фаренгейту и диапазон влажности от 10 до 99%. Точность в пределах плюс или минус 1 градус для температуры и в пределах плюс или минус 3% для относительной влажности.
Это устройство очень простое в использовании и понимании, и для случайных измерений подойдет больше, чем за цену. Невозможно экспортировать или сравнивать данные с этого устройства, кроме просмотра максимальных и низких значений за все время для температуры и влажности.
# 5 – AcuRite 00613 Монитор влажности с комнатным термометром, цифровым гигрометром и индикатором влажности
Краткий обзор :- Комбинированный гигрометр и термометр
- Только для использования в помещении
- Диапазон измерения от 32 до 122 градусов F и влажности от 16 до 98%
- маленький и портативный
- Прикрепите с помощью зажима, магнита или используйте подставку для дисплея
Это устройство считывает каждые 15 секунд и показывает максимальные и минимальные значения температуры и влажности за последние 24 часа.
Как и ThermoPro, он имеет магнитную систему крепления и откидную подставку, а также крепежный зажим. Он очень прост в использовании, а также дает представление о том, является ли влажность в помещении слишком высокой, слишком низкой или просто правильной.
Сравнительная таблица гигрометров и влагомеров
| Лучшие гигрометры и измерители влажности | Цена | Стиль | Измерение | Особенности | Оценки клиентов | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Основные инструменты Измеритель влажности MMD7NP |  | $ 42,39 | Гигрометр без булавки | ¾ дюймов, максимальная глубина измерения | Отдельные настройки для гипсокартона, кирпичной кладки, мягкой древесины и твердых пород древесины 9021 9009.3 звезды | |
| ERAY Профессиональный психрометр Гигрометр Термометр цифровой |  | Цена не указана | Комбинированный гигрометр и термометр | диапазон от -4 до 140 градусов F и от 0 до 100% влажности | 32000 точек записи данных, совместимо с Только Windows, но не Apple iOS | 4.1 Звезды |
| SensorPush Беспроводной термометр / гигрометр для iPhone / Android |  | $ 49.99 | Комбинированный гигрометр и термометр | диапазон от -40 до 140 градусов F и от 0 до 100% влажности | Диапазон до 325 футов без препятствий, Совместимо с Apple iOS и Android | 4.3 Stars |
| ThermoPro TP50 Цифровой гигрометр Монитор влажности в помещении |  | $ 10.99 | Комбинированный гигрометр и термометр | диапазон от -58 до 158 градусов F и влажности от 10 до 99% | магн. используйте подставку для отображения | 4.5 звезд |
| AcuRite 00613 Монитор влажности |  | $ 13.58 | Комбинированный гигрометр и термометр | диапазон от 32 до 122 градусов F и влажность от 16 до 98% | Только для использования в помещении, малый и переносной , прикрепить с помощью зажима магнит | 4,1 звезды |
Как выбрать гигрометр
Гигрометры, или влагомеры, имеют много практических применений в доме или на работе.Эти инструменты позволяют вам проверять содержание влаги в твердых поверхностях, таких как дерево, гипсокартон и гипсокартон, а также проверять влажность воздуха вокруг вас.
Одной из основных причин появления плесени является необработанная влага, которая может привести к проблемам со здоровьем и разрушению ценных вещей, и ее трудно обнаружить без гигрометра. Мы поделимся нашим лучшим выбором для лучшего гигрометра ниже.
Выбор правильного гигрометра для ваших нужд может показаться сложным, поэтому давайте разберемся с ним. Сначала подумайте, для чего вы будете использовать гигрометр.
Если вы являетесь подрядчиком, строителем или любителем строительных работ и планируете использовать гигрометр для проверки твердых поверхностей, таких как древесина, гипсокартон или гипсокартон, на их влажность, гигрометр General Tools (№ 1 в нашем списке) будет лучшим вариант для вас.
Если вы просто планируете случайно контролировать температуру и влажность в своем доме, гигрометры ThermoPro или AcuRite (№ 4 и № 5 в нашем списке) будут наиболее полезными, а также наиболее экономически эффективными. Нужно контролировать пространство удаленно? Устройство SensorPush (# 3) в сочетании с их WiFi-шлюзом будет вашим лучшим выбором.
Далее, подумайте, насколько вам нужно и хотите, чтобы показания были точными. Если вы планируете использовать его в качестве гигрометра для сигар или для мониторинга других дорогих предметов, таких как музыкальные инструменты или экзотические растения, вам нужен самый точный гигрометр, который можно купить за деньги. Если вы просто интересуетесь погодой, вам подойдет менее дорогой и менее интенсивно откалиброванный гигрометр.
Наконец, подумайте, как вы хотите иметь доступ к данным. Как мы упоминали в обзорах выше, некоторые гигрометры подключаются только к компьютерам Windows через кабель передачи данных, некоторые подключаются только к смартфонам через Bluetooth или Интернет, а некоторые вообще не предлагают никакого анализа внешних данных.
Подумайте, как часто вы хотите, чтобы данные отбирались, и как часто вы сможете выгружать данные с датчика на ваш компьютер или мобильное устройство.
Часто задаваемые вопросы о гигрометрах
Что такое гигрометр?
Гигрометр – это прибор для измерения влажности. Эти приборы измеряют количество влаги и водяного пара в воздухе или твердых материалах, таких как древесина. Они используются в теплицах, промышленных помещениях, инкубаторах, саунах, домах, хьюмидорах, музеях, винных погребах и где хранятся деревянные инструменты.
Гигрометры часто поставляются в паре с термометрами, так как температура зависит от влажности и наоборот. Это дает вам более полное понимание окружающей вас среды.
Как выглядит гигрометр?
Гигрометры выглядят по-разному в зависимости от того, для чего они предназначены. Устройства, предназначенные для проверки уровня влажности в древесине и других твердых поверхностях, часто представляют собой ручные устройства, которые выглядят как портативная рация.Некоторые из этих устройств имеют выступы или штифты, которые вставляются в тестируемую поверхность, а другие – без булавок.
Гигрометры, предназначенные для использования внутри помещений, обычно также являются термометрами и представляют собой небольшие квадратные экраны с показаниями на них.
Однако модуль SensorPush, о котором мы упоминали выше, не похож ни на одно из этих описаний – скорее, это маленькое квадратное сенсорное устройство без экрана или показаний, которое помещается в нужную область тестирования, а затем данные отправляются на ваш смартфон через Bluetooth.
Итак, гигрометры могут выглядеть совсем по-другому, но большинство попадет в первые две категории.
Как работает гигрометр?
Существуют четыре различных типа современных гигрометров: емкостный, резистивный, термический и гравиметрический. Все они работают по-разному.
Емкостные гигрометры работают, измеряя влияние влажности на материал с диэлектрической проницаемостью, такой как полимер или оксид металла. Когда они правильно откалиброваны, они имеют диапазон точности плюс или минус 2% относительной влажности в диапазоне 5-95%.Емкостные датчики не чувствительны к воздействию конденсата или временных высоких температур, но на них могут отрицательно влиять загрязнения, дрейф и старение.
Резистивные гигрометры измеряют влажность, проверяя изменение электрического сопротивления в таком материале, как соль или проводящий полимер. Как правило, они менее чувствительны, чем емкостные гигрометры, и для них требуется более сложная схема. Они также должны использоваться в сочетании с термометром, чтобы получить точные показания.Лучшие резистивные гигрометры имеют точность в пределах плюс-минус 3% относительной влажности.
Тепловые гигрометры измеряют изменение теплопроводности воздуха из-за влажности. Этот тип термогигрометра измеряет абсолютную влажность, а не относительную влажность.
Гравиметрические гигрометры измеряют массу пробы воздуха и сравнивают ее с тем же объемом сухого воздуха. Хотя это наиболее точный способ измерения влажности, он требует много времени и неудобен, поэтому он в основном используется только для калибровки других более простых в использовании приборов на точность.
В чем разница между штифтовыми и бесштырьковыми гигрометрами?
Существует четкое различие между влагомерами и гигрометрами в стиле без булавок. Как мы указали в последнем вопросе, существует несколько различных способов проверки влажности. Измерители стиля штыря используют технологию сопротивления, при которой два штыря вставляются в дерево или другую поверхность, а затем между штырями проходит небольшой электрический ток.
Поскольку вода является хорошим проводником электричества, уровень влажности может быть определен путем оценки величины сопротивления, с которым электричество сталкивается между контактами.
Поскольку этот метод основан на электрическом сопротивлении, этот метод подвержен колебаниям, вызванным различным химическим составом различных пород древесины, но на него не влияет плотность древесины, как на типе без булавок.
В измерителяхPinless используется технология электромагнитных волн для измерения уровня влажности. Эти типы счетчиков посылают электрические волны определенной частоты, которая создает электромагнитное поле под сенсорной панелью. На основании сигнала, который устройство считывает, оно может определить содержание влаги.
Поскольку он создает поле, а не только тестирует материал между двумя штифтами, его можно использовать для быстрого сканирования гораздо больших площадей, чем штыревые метры, и его можно использовать для более точного измерения общего содержания воды в большом куске дерева или гипсокартон.
Советы покупателю
Прочитайте все описания продуктов и отзывы клиентов, которые вы можете. Возможно, вам удастся получить информацию, которая не сразу видна в названии продукта, но это может существенно повлиять на то, является ли этот гигрометр лучшим для ваших нужд.
Иногда требуется чтение мелкого шрифта, чтобы определить, что определенные гигрометры работают только с Windows и т. Д.
Магазин вокруг, чтобы найти лучшее предложение. Амазонка, как правило, наш выбор, потому что она очень проста в использовании и часто имеет самые низкие цены плюс бесплатную доставку при заказе на сумму свыше 25 долларов, но иногда в магазинах есть распродажи или купоны, которые делают покупки там лучшим вариантом.
Подумайте, для чего вы будете использовать гигрометр. Как мы указали в разделе «Как выбрать гигрометр», существует множество различных приложений и типов гигрометров.
Выберите стиль, который наилучшим образом соответствует вашим потребностям, а затем найдите лучшее предложение в этой категории.
Спасибо за чтение Лучшие гигрометры и измерители влажности . Мы надеемся, что эта статья помогла вам найти лучший выбор для ваших нужд при выборе устройства для измерения влажности в вашей среде.
Если у вас есть какие-либо вопросы или комментарии к нам, просто используйте эту контактную форму .
И если вы покупаете другое снаряжение, взгляните на эти обзорные статьи в журнале Outside Pursuits:
HOME & GARDEN СВЕТОДИОДНЫЕ ОСВЕЩЕНИЯ | ГИДРОПОНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ | РАСТИТЬ Палатки | ГИДРОПОНИЧЕСКИЕ ПИТАНИЯ | ГИГРОМЕТРЫ | PH PH PHERS | ТРАВЯНЫЕ САДОВЫЕ КОМПЛЕКТЫ | светодиодные фонари | LED СОЛНЕЧНЫЕ ФАРЫ | ПИЩЕВЫЕ ДЕГИДРАТОРЫ | ХОЛОДИЛЬНЫЕ УПАКОВКИ | ЖУКОВЫЕ ЗАПЕРЫ | КОЛЕСА | ножницы обрезные
Примечание:
OutsidePursuits.com является участником партнерской рекламной программы Amazon Services LLC. OutsidePursuits.com получает комиссионные с продуктов, проданных посредством соответствующих покупок, путем ссылки на Amazon.com. Amazon предлагает комиссию за продукты, продаваемые через их партнерские ссылки.| Области науки | Погода и атмосфера |
| Сложность | |
| Время, необходимое | Средний (6-10 дней) |
| Предпосылки | нет |
| Доступность материалов | Легко доступны |
| Стоимость | Низкий ($ 20 – $ 50) |
| Безопасность | Нет проблем |
Аннотация
Из названия вы можете догадаться, что психрометр – это инструмент, предназначенный для измерения ваших мыслей.Psych! На самом деле, это инструмент, который может помочь вам прогнозировать погоду. Читайте больше, чтобы узнать, как это работает.Цель
Цель этого проекта – создать и использовать психрометр , простой инструмент для измерения относительной влажности воздуха.Поделитесь своей историей с друзьями науки!
Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.Планируете ли вы сделать проект от друзей науки?
Вернитесь и расскажите нам о своем проекте, используя ссылку «Я сделал этот проект» для выбранного вами проекта.
Вы найдете ссылку «Я сделал этот проект» в каждом проекте на веб-сайте Science Buddies, поэтому не забудьте поделиться своей историей!
Кредиты
Эндрю Олсон, доктор наук, научный сотрудникИсточники
Инструкции по сборке психрометра, использованные в этом проекте, взяты из Музея науки Майами.Цитировать эту страницу
Общая информация о цитировании предоставляется здесь.Обязательно проверьте форматирование, включая использование заглавных букв, для метода, который вы используете, и при необходимости обновите цитату.MLA Style
Штат научных друзей. «Сделай свой собственный психрометр». Научные друзья , 20 апреля 2018 г., https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Weather_p011/weather-atmosphere/make-your-own-psychrometer. Доступ 26 июля 2020 г.
APA Style
Штат научных друзей.(2018 г., 20 апреля). Создай свой собственный психрометр. Полученное из https://www.sciencebuddies.org/science-fair-projects/project-ideas/Weather_p011/weather-atmosphere/make-your-own-psychrometer
Дата последнего редактирования: 2018-04-20
Введение
Изменения влажности являются важной частью ежедневной погоды. В этом проекте вы создадите прибор для измерения уровня влажности воздуха. Инструмент называется , психрометр .
Психрометр – довольно простое устройство. В основном это просто два надежно закрепленных термометра и кусок марли. Марля оборачивается вокруг колбы одного термометра и смачивается водой. Мы будем называть этот термометр термометром с влажной колбой . Другой термометр просто оставлен сухим. Затем инструмент поворачивается по воздуху (именно поэтому вы часто будете видеть эти инструменты, называемые слинг, психрометры.
Когда психрометр движется по воздуху, из марли испаряется вода.Это испарение охлаждает влажный термометр. Термометр сухой колбы не влияет. Через 2–3 минуты показания температуры термометра с влажной колбой перестанут меняться. Это указывает на то, что термометр достиг нового равновесного состояния, когда тепло окружающего воздуха и испарительное охлаждение от влажной марли находятся в равновесии.
Термометры с влажной и сухой лампой теперь будут иметь разные показания. Величина разницы будет зависеть от трех факторов:- температура воздуха,
- давление воздуха (т.е.атмосферное давление),
- количество водяного пара уже в воздухе.
Этот проект показывает, как построить простой психрометр. Вместо того, чтобы раскачивать его по воздуху, вы можете использовать вентилятор для перемещения воздуха мимо психрометра.(Раздел «Вариации» предлагает безопасную установку термометров, если вы хотите сделать свой собственный психрометр для строп.). Вы можете использовать свой психрометр для измерения изменений влажности внутри вашего дома или снаружи, чтобы помочь вам предсказать погоду.
Термины и Понятия
Чтобы сделать этот проект, вы должны сделать исследование, которое позволяет вам понимать следующие термины и понятия:- психрометр,
- относительная влажность,
- испарение,
- испарительное охлаждение,
- равновесия.
- Что может удерживать больше водяного пара: теплый или холодный воздух?
- Какое влияние оказывает атмосферное давление на испарение?
Библиография
- участников Википедии, 2007 г. «Гигрометр», Википедия, Свободная энциклопедия [по состоянию на 25 января 2007 г.] http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Hygrometer&oldid=103201516.
- Вот отличный сайт для изучения прогноза погоды:
Haby, J.дата неизвестна. “Weather Prediction Education”, Weather Prediction.com [по состоянию на 25 января 2007 г.] http://www.theweatherprediction.com/. - Палмер, C., 2005. «Как работает психометр слинг», USA Today [доступно 25 января 2007 г.] http://www.usatoday.com/weather/wsling.htm.
- На этой веб-странице есть онлайн-калькулятор, который вы можете использовать, чтобы преобразовать показания психрометра в относительную влажность. Помимо показаний психрометра, вам также необходимо знать атмосферное давление:
Brice, T.и Т. Холл, дата неизвестна. «Калькулятор погоды: относительная влажность», Национальное бюро прогнозов погоды, район Эль-Пасо [по состоянию на 10 января 2014 г.] http://www.srh.noaa.gov/epz/?n=wxcalc_rh.
Лента новостей на эту тему
Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает вышеуказанные статьи. Он не такой умный, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнайте больше о новостной лентеМатериалы и оборудование
- по Цельсию термометры (2).Они должны соответствовать следующим требованиям: иметь диапазон температур от -5 до 50 ° C; отмечаться с шагом 1 градус; быть наполненным спиртом или, другими словами, быть , а не заполненным ртутью, потому что ртуть токсична и будет выделяться в случае поломки ртутного термометра. Термометры, соответствующие этим требованиям, можно приобрести в компании Carolina Biological Supply Company.
- Вода
- Марля
- Кусок дерева или пенополистирола для монтажа
- Лента
- Маленький вентилятор
- Лабораторный блокнот
Отказ от ответственности: Science Buddies участвует в партнерских программах с Инструменты домашней науки, Amazon.ком, Каролина Биологическая, и Jameco Electronics. Доходы от партнерских программ помогают поддерживать Science Buddies, 501 (c) (3) общественная благотворительность, и держать наши ресурсы бесплатными для всех. Нашим главным приоритетом является обучение студентов. Если у вас есть какие-либо комментарии (положительные или отрицательные), касающиеся покупок, сделанных вами для научных проектов, на основании рекомендаций, представленных на нашем сайте, сообщите нам об этом. Напишите нам по адресу [email protected].
Экспериментальная процедура
- Надежно прикрепите термометры к небольшой доске или прочному куску пенопласта.Лампы термометров должны торчать за край доски.
- Оберните марлей вокруг лампочки одного из термометров и приклейте ее на место. Смочите марлю водой. Это будет ваш термометр с мокрой лампочкой.
- Для измерения относительной влажности воздух должен проходить мимо мокрой колбы, чтобы вызвать испарение. Используйте небольшой вентилятор, чтобы дуть на два термометра (или см. Раздел «Вариации» для альтернативного метода).
- Регулярно снимайте показания с двух термометров.Показания термометра сухой колбы должны оставаться постоянными. Показания мокрого термометра должны прекратиться в течение двух или трех минут. Когда показания влажной лампы стабильны, запишите показания как сухой, так и влажной лампы.
- Чтобы выяснить относительную влажность, вычтите показание сухой лампы из показания мокрой лампы, затем используйте таблицу (Miami Museum of Science, 2000) или воспользуйтесь онлайн-калькулятором, на который есть ссылки в библиографии (Брис и Холл, дата неизвестна).
- Примечание: для онлайн-калькулятора вам также необходимо знать текущее атмосферное давление в вашем регионе.Если у вас нет собственного барометра, вы можете сделать его или посмотреть информацию в Интернете. В США вы можете использовать веб-сайт Национальной службы погоды.
| Температура сухой колбы (° C) | Разница температур (сухая колба – влажная колба, ° C) | |||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
| 10 | 88 | 77 | 66 | 55 | 44 | 34 | 24 | 15 | 6 | – |
| 11 | 89 | 78 | 67 | 56 | 46 | 36 | 27 | 18 | 9 | – |
| 12 | 89 | 78 | 68 | 58 | 48 | 39 | 29 | 21 | 12 | – |
| 13 | 89 | 79 | 69 | 59 | 50 | 41 | 32 | 22 | 15 | 7 |
| 14 | 90 | 79 | 70 | 60 | 51 | 42 | 34 | 25 | 18 | 10 |
| 15 | 90 | 81 | 71 | 61 | 53 | 44 | 36 | 27 | 20 | 13 |
| 16 | 90 | 81 | 71 | 63 | 54 | 46 | 38 | 30 | 23 | 15 |
| 17 | 90 | 81 | 72 | 64 | 55 | 47 | 40 | 32 | 25 | 18 |
| 18 | 91 | 82 | 73 | 65 | 57 | 49 | 41 | 34 | 27 | 20 |
| 19 | 91 | 82 | 74 | 65 | 58 | 50 | 43 | 36 | 29 | 22 |
| 20 | 91 | 83 | 74 | 67 | 59 | 53 | 46 | 39 | 32 | 26 |
| 21 | 91 | 83 | 75 | 67 | 60 | 53 | 46 | 39 | 32 | 26 |
| 22 | 91 | 83 | 76 | 68 | 61 | 54 | 47 | 40 | 34 | 28 |
| 23 | 92 | 84 | 76 | 69 | 62 | 55 | 48 | 42 | 36 | 30 |
| 24 | 92 | 84 | 77 | 69 | 62 | 56 | 49 | 43 | 37 | 31 |
| 25 | 92 | 84 | 77 | 70 | 63 | 57 | 50 | 44 | 39 | 33 |
- Вот некоторые идеи для измерений, которые вы можете сделать с помощью своего психрометра:
- Используйте свой психрометр, чтобы измерить, как изменяется влажность в ванной комнате, когда вы используете душ.Выполните базовое измерение с отключенным душем. Когда дверь в ванную закрыта, включите душ на одну минуту и проведите еще одно измерение. Повторите для дополнительных душевых минут. Как меняется влажность?
- Используйте свой психрометр, чтобы измерить, как изменяется влажность в вашем доме, когда вы готовите пасту в открытой кастрюле на плите.
- Используйте свой психрометр, чтобы измерить, как изменяется влажность на открытом воздухе при прохождении штормовой системы Проводите регулярные измерения в течение нескольких дней.
,
Если вам нравится этот проект, вам может понравиться исследовать эти связанные профессии:
Метеоролог
Атмосфера – это покров газов, окружающий Землю, который создает нашу погоду.Метеорологи изучают измерения и движение атмосферы, а также изменения событий в ней, чтобы они могли прогнозировать погоду. Такое прогнозирование погоды помогает широкой общественности и людям, работающим в таких отраслях, как судоходство, авиаперевозки, сельское хозяйство, рыболовство, лесное хозяйство, водоснабжение и электроэнергетика, лучше планировать погоду и сокращать людские и экономические потери. Читать далееВариации
- Вместо того, чтобы использовать вентилятор для перемещения воздуха мимо вашего психрометра, вы можете перемещать свой психрометр через воздух, чтобы вызвать испарение из термометра с влажной колбой.Это называется «пулевой психрометр». Чтобы перевязать свой психрометр, вам необходимо надежно прикрепить термометр к его основанию. Простой способ сделать это с помощью пластиковых стяжек. Для каждого термометра, просверлить четыре отверстия через опорную доску (два возле каждой верхней и нижней части каждого термометра), разделенных немного меньше, чем ширина термометров. Оберните немного термопластичного материала вокруг термометра (например, небольшую часть широкой резиновой ленты), а затем зажмите кабельную стяжку через плату, чтобы плотно закрепить термометр на месте.Проверьте, чтобы термометры были надежно закреплены. Затем вы можете прикрепить доску к ручке, чтобы она могла свободно вращаться по кругу (см. Иллюстрацию в Palmer, 2005), или вы можете привязать короткий отрезок веревки к отверстию, просверленному на одном конце, чтобы вы могли повернуть его круг. Убедитесь, что у вас есть достаточно места, прежде чем вы начнете качаться: вы не хотите, чтобы хрупкие лампочки термометра что-то ударяли и ломались!
- Как изменяется влажность, когда шторм приближается и проходит через ваш район?
- Отслеживайте изменение относительной влажности в ванной комнате, когда кто-то принимает горячий душ.Сколько времени требуется, чтобы относительная влажность вернулась к базовому уровню? Влажность также изменяется в близлежащих областях дома?
- Насколько изменяется относительная влажность на вашей кухне, когда вы готовите макароны? Насколько это меняется в других комнатах дома?
- Чтобы узнать о другом методе измерения влажности, см. Проект «Друзья науки»: «Сделайте гигрометр с пряди волос». Как эти два метода сравниваются?
Поделитесь своей историей с друзьями науки!
Да, Я сделал этот проект! Пожалуйста, войдите (или создайте бесплатную учетную запись), чтобы сообщить нам, как все прошло.Задайте вопрос эксперту
Форум «Спросите эксперта» предназначен для того, чтобы студенты могли найти ответы на научные вопросы, которые они не смогли найти с помощью других ресурсов. Если у вас есть конкретные вопросы о вашем научном проекте или научной ярмарке, наша команда ученых-добровольцев может помочь. Наши эксперты не сделают работу за вас, но они сделают предложения, предложат рекомендации и помогут вам устранить неполадки. Задайте вопрос эксперту
Ссылки по теме
Лента новостей на эту тему
Примечание: Компьютеризированный алгоритм сопоставления предлагает вышеуказанные статьи.Он не такой умный, как вы, и иногда может давать юмористические, смешные или даже раздражающие результаты! Узнайте больше о новостной лентеИщете больше науки веселья?
Попробуйте одно из наших научных мероприятий для быстрого и в любое время научного исследования. Идеальная вещь, чтобы оживить дождливый день, школьные каникулы или момент скуки.
Найти активностьИзучите наши научные видео
Физико-химия взрывной научной ярмарки Идея проекта | Как создать ArtBot | Рассеивание цветов – STEM Activity |
Спасибо за ваш отзыв!
,