Higrometrs

Higrometrs (grieķu: hygros — mitrs + metron — mērs) ir ierīce, mēraparāts kas paredzēta gaisa mitruma mērīšanai vai citu gāzu mitruma noteikšanai. Absolūto gaisa mitrumu mēra ar absolūtajiem higrometriem, tomēr daudz biežāk tiek mērīts relatīvais gaisa mitrums. Higrometrus, kuros izmanto sausā un mitrā termometra principu, sauc par psihrometriem. Higrometrus, kas reģistrē gaisa mitrumu līknes veidā uz papīra lentas, sauc par higrogrāfiem. Ir arī ierīces, kurās apvienots termometrs un higrometrs — tās dēvē par termohigrometriem.

Higrometru veidi

Vienkāršu higrometru var izveidot no koka (parasti egles) zariņa, kas mitruma iedarbībā izliecas uz augšu vai leju. Ar šādu ierīci var aptuveni novērtēt gaisa mitrumu.

Mata higrometri

Mata higrometrs ir viena no visvienkāršākajām ierīcēm gaisa relatīvā mitruma noteikšanai. Galvenā tā sastāvdaļa ir ar sārmu apstrādāts cilvēka vai kāda dzīvnieka mats, kurš ieguvis spēju pagarināties līdz ar gaisa mitruma palielināšanos (var izmantot arī kaprona diedziņu). Viens mata gals tiek nekustīgi nostiprināts, bet otrs pārlikts trīsim un tam piestiprināts atsvariņš. Trīša asij pievienots rādītājs ar gaisa mitruma skalu. Mata higrometru trūkums ir nepieciešamība tos bieži kalibrēt, tomēr šie higrometri ir izmantojami arī zemās temperatūrās. Līdzīga konstrukcija un īpašības ir plēves jeb membrānas higrometriem, kuros izmantoja organisku plēvi.

Absolūtie higrometri

Absolūtie higrometri paredzēti absolūtā gaisa mitruma — ūdens tvaika daudzuma gaisa tilpuma vienībā — noteikšanai. Šādi higrometri sastāv no virknē saslēgtām U veida caurulītēm, kas pildītas ar kādu higroskopisku vielu. Izsūknējot caur šīm caurulītēm zināmu daudzumu gaisa, tajā esošais mitrums tiek absorbēts. Šo mitruma daudzumu nosaka, caurulītes nosverot pirms un pēc lietošanas. Zinot ūdens masu un caurplūdušā gaisa tilpumu, nosaka ūdens absolūto saturu gaisā. Absolūtie higrometri ir precīzas ierīces, taču mērīšana ir ilgstoša un darbietilpīga.

Kondensācijas higrometri jeb rasas punkta higrometri

Šīs ierīces paredzētas rasas punkta noteikšanai. To darbības princips pamatojas uz gludas virsmas (parasti spogulīša) norasošanu, virsmu dzesējot. Agrāk izmantotajos Lambrehta kondensācijas higrometros lietoja cilindrisku kameru ar ēteri, kurā ievietoja termometru un pūta cauri gaisu. Ēterim iztvaikojot, kamera atdziest un pie noteiktas temperatūras tās gludā priekšējā siena pārklājas ar rasu — tajā mirklī nolasot temperatūru, tā atbilst rasas punktam. Zinot rasas punktu un apkārtējā gaisa temperatūru, gaisa mitrumu nosaka pēc īpašas tabulas. Mūsdienās spogulīša dzesēšanai izmanto Peltjē efektu, spogulīša temperatūru mēra ar pretestības mikrotermometru, bet rasas parādīšanās brīdi nosaka ar optiskiem sensoriem.

Elektriskie higrometri

Pirmais elektriskais higrometrs bija tā sauktais Albrehta elektriskais higrometrs, kas sastāvēja no platīna stieplītēm, starp kurām nostiepti glicerīnā samitrināti zīda diedziņi. Pievadot stieplītēm noteiktu elektrisko spriegumu, starp tām plūda neliela strāva, ko mērīja ar galvanometru un kas bija atkarīga no gaisa mitruma un glicerīna daudzuma.
Mūsdienu elektriskajos jeb elektrolītiskajos higrometros izmanto stikla vai cita izolējoša materiāla plāksnīti, ko pārklāj ar higroskopisku slāni (piemēram, litija hlorīdu ar saistvielu). Mainoties gaisa mitrumam, mainās plāksnītes elektriskā pretestība, kas gan ir atkarīga arī no temperatūras. Līdzīgs darbības princips ir keramiskajiem higrometriem, kuros izmanto dažu keramisku materiālu spēju mainīt pretestību atkarībā no mitruma.