Hydrometr a higrometr

Wprowadzenie

Czy w imię nauki mierzymy zawartość wilgoci i cukru w parującym kubku kakao? Na początek możemy zmierzyć poziom wilgotności w rosnącej parze kakao za pomocą higrometru. Następnie możemy zmierzyć względną gęstość zimnego kubka kakao (w porównaniu do wody) za pomocą areometru! Z miłości do nauki!

Cechy fizyczne

Areometr / areometr mierzy gęstość (ciężar na jednostkę objętości) i ciężar właściwy, to jest gęstość wymienionej cieczy w stosunku do gęstości wody. W oparciu o zasadę floatacji Archimedesa, tj. Ciało stałe zmieni swoją wagę w ciecz zanurzeniową. Instrument ten jest cylindrycznym szklanym trzpieniem z dolną bańką zawierającą rtęć lub strzał ołowiu oraz skalą w trzonie. Stopniowo wkładamy areometr do chłodnego płynu, aż będzie mógł swobodnie unosić się w cieczy. Po osiągnięciu poziomu areometru można wykonać odczyt. Odczyt ten jest brany tam, gdzie zmierzona powierzchnia cieczy spełnia skalę hydrometrów. Dostępnych jest wiele różnych skal dla różnych warunków lub kontekstów. Istnieją hydrometry dla cieczy o wysokiej i niskiej gęstości, o zakresie ciężaru właściwego od 1,0 do 0,95, 0,0,95 do 0,9 itd. [I].

Natomiast higrometr wykorzystuje skalę stopniowaną w krokach co dwa stopnie, w celu zmierzenia stopnia wilgotności / wilgotności / pary wodnej w atmosferze. Higrometry występują w różnych wzorach, np. Od prostych higrometrów do włosów po dużo bardziej szczegółowe i skomplikowane instrumenty. Prosty higrometr do włosów, wykorzystujący naprężone włosy ludzkie lub zwierzęce, mierzy wilgotność, mierząc zmianę długości włosów w atmosferach o dużej wilgotności.

Historia

Mówi się, że pierwsze wodomierze zostały wynalezione na początku 5 lat^th wieku, przez greckiego uczonego o imieniu Hypatia. Od tego czasu udoskonalono instrumenty, wprowadzając postępy w nauce i technologii. Daje początek wielu różnym typom hydrometrów, stosowanych w różnych scenariuszach lub branżach. Najpopularniejsze lub najczęściej stosowane densometry są wymienione poniżej:

Laktometr: mierzy czystość mleka krowiego
Alkoholomierz: mierzy zawartość alkoholu w płynie
Saccharometer: mierzy zawartość cukru w roztworze
Termohydrometr: składa się z termometru wewnątrz części pływaka areometrycznego i służy do pomiaru gęstości produktów ropopochodnych.
Urinometr: stosowany w medycynie do przeprowadzania analizy moczu
Barkometr: mierzy siłę roztworów do opalania
Hydrometr akumulatora: służy do pomiaru naładowania akumulatora
Tester środka przeciw zamarzaniu: mierzy jakość roztworu przeciw zamarzaniu stosowanego w silnikach chłodniczych
Acidometer: mierzy ciężar właściwy kwasu
Salinometer: mierzy zawartość soli w roztworze wodnym

Higrometr

Wielki Leonardo da Vinci wynalazł pierwszy higrometr w wieku 15 lat^th stulecie. Ta początkowa koncepcja została ulepszona, aby stworzyć bardziej nowoczesną wersję w 1755 roku. Wiele różnych typów higrometrów obejmuje teraz:

Cewki higrometryczne cewek metalowych: para wodna jest pochłaniana przez pasek papieru wskazujący wilgoć na tarczy
Psychrometr: składa się z mokrej i suchej żarówki, w której mokra żarówka jest podłączona do zbiornika na wodę
Chromowany higrometr punktu rosy: te instrumenty są bardziej precyzyjne i służą do wykrywania skraplania na powierzchni lustra
Higrometry pojemnościowe: nadają się do różnych zastosowań
Rezystancyjne higrometry: mierzy zmiany oporności elektrycznej spowodowane wilgocią
Higrometry termiczne: mierzą zmianę przewodności cieplnej z powodu wilgotności
Grawimetryczne: jest to najdokładniejszy z higrometrów, testujący poziom wilgotności [ii].

Zakresy i skale

Hydrometry zazwyczaj wykorzystują następujące skale:

Baume
Brix
Platon

Podczas gdy większość podstawowych higrometrów używa skali stopniowanej.

Używa

Hydrometry mogą być używane w następujących sytuacjach:

Używany w analizie gleby
Produkcja wina i warzenie
Testuje jakość mleka
Używany w analizie zawartości cukru
Używany do pomiaru gęstości w produktach naftowych
Mierzy temperaturę elektrolitu i ciężar właściwy jako część testu baterii
Służy do przeprowadzania analizy moczu

Natomiast higrometry są używane w różnych kontekstach, a mianowicie

Inkubatory
Przestrzenie przemysłowe
Szklarnie
Sauny
Humidory
Muzea
Dbać o drewniane instrumenty muzyczne, takie jak gitary, harfy, fortepiany itp.
Zastosowania mieszkaniowe do monitorowania poziomu wilgotności
Przemysł powłokowy np. farby mogą być wrażliwe na wilgoć.

Dokładność pomiaru

Dokładność hydrometrów zależy od trzech czynników; czystość, temperatura i właściwe zanurzenie. Zarówno areometr, jak i zbiornik lub cylinder mieszczący testowaną ciecz, muszą być czyste. Aby płyn mógł unosić się równomiernie, dając dokładny odczyt. Ponadto temperatura powinna być podobna w cieczy i otaczającej atmosferze. W ten sposób zapobiegając zmianom gęstości. Odpowiednio słoik zawierający płyn powinien być wystarczająco duży, aby umożliwić zanurzenie areometru [iii].

Natomiast w przypadku higrometrów trudno jest utrzymać dokładność. Należy uwzględnić takie czynniki, jak temperatura, ciśnienie, zmiana elektryczna i masa.Konwencjonalne higrometry są niedokładne poniżej punktu zamarzania.

Porównanie między hydromrometrem i higrometrem

Areometr	Higrometr
Mierzy gęstość właściwą cieczy	Mierzy ilość pary wodnej / wilgoci w powietrzu
Początkowo wynaleziony przez greckiego uczonego Hypatię	Początkowo wymyślony przez Leonarda da Vinci
Wymyślono n na początku 5^th stulecie	Wynaleziony na początku 15^th stulecie
Hydrometry są podzielone na kategorie według przeznaczenia instrumentów lub kontekstu użycia	Higrometry są podzielone na kategorie różnych metod stosowanych do pomiaru wilgotności
Łatwiej zapewnić dokładność	Trudne do utrzymania dokładności. Niedokładne poniżej punktu zamarzania
Czynniki takie jak czystość, temperatura i prawidłowe zanurzenie muszą być uwzględnione w celu zachowania dokładności	Czynniki takie jak temperatura, ciśnienie, masa i ładunek elektryczny wymagają standaryzacji w celu zapewnienia dokładności

Wniosek

Hydrometr jest potrzebny do udowodnienia dokładności w odniesieniu do ciężaru właściwego i gęstości cieczy, podczas gdy higrometry są ważne do pomiaru poziomu wilgotności. Jeśli poziom wilgotności jest wysoki, prowadzi to do letargu, zmęczenia, infekcji dróg oddechowych. Z drugiej strony, jeśli poziom wilgotności jest niski, sprzyja to zniszczeniu drewnianych mebli, instrumentów muzycznych itp. W ten sposób pomaga ludzkości zachować równowagę. Jednak oba urządzenia wymagają kalibracji i utrzymania temperatury w celu zapewnienia dokładnych odczytów. Nadejdzie czas, w którym postęp technologiczny zapewni nam większą dokładność pomiarów. Do tego czasu zarówno Hypates, jak i Da Vinci byliby dumni z tego, że ich prototypy są wybitną ewolucją.