자연과학 습도계 Hygrometer
분야
hwp습도계는 습도 측정을 위해 사용되는 기기이다. 습도계의 간단한 형식은 두 개의 온도계로 이루어져 있는데 하나는 건조한 전구를 포함하고 있고, 다른 하나는 습구 온도를 측정하기 위해 젖은 상태로 유지되는 전구를 포함하는 “건습구 습도계”로 명확하게 알려져 있다. 습구에서 일어나는 증발은 온도를 낮춘다. 그래서 습구의 온도는 일반적으로 건구에서 측정된 온도보다 낮음을 보여준다. 기온이 빙점 이하일 때 습구는 얼음의 얇은 코팅으로 덮혀있지만, 아직 건구는 더 따뜻할지도 모른다. 상대습도는 건구 온도에 의해 나타나는 주위의 온도와 습구와 건구의 온도 차로부터 계산된다. 상대 습도는 또한 건습구 도표에서 습구와 건구의 온도의 교차점을 정하여 결정할 수 있다. 습구/건구 온도계를 사용하는 한 장치로는 휘돌이 건습계가 있는데, 공기 중에서 몇 분 동안 회전되는 손잡이나 줄의 키에 온도계가 달려있다.
눈금
사용된 온도계의 정확한 눈금은 건습구 방법에 의해 정밀한 습도를 측정하기 위한 기본적인 과정이다. 가장 정확한 결과를 얻기 위해서는 온도계를 복사열로부터 보호하고 습구에서 떨어진 곳의 공기흐름이 충분히 높은 속도를 유지하는 것은 중요하다. 건습구 습도계의 가장 정밀한 유형의 하나는 19세기 후반 Adolph Richard ABmann (1845-1918)에 의해 발명되었다;[1](이 장치는 영어 참조에서 “Assmann psychrometer"로 표기한다.) 이 장치 안에는, 각각의 온도계가 광택이 나는 금속으로 된 세로의 관 내부에 걸려있고, 그 관은 약간 더 큰 지름의 두 번 째 금속관 내부에 걸려 있다. 이러한 이중의 관은 온도계를 복사열로부터 격리시키는 걸 돕는다. 공기는 일정한 속도를 유지하기 위해서 시계 장치의 기계로 조종되는 팬에 의해 관을 통해 이동된다.(일부 현대적인 버전은 속도를 통제할 수 있는 전기적인 팬을 사용한다.)[2]
습도계의 다른 유형은 또한 주위 환경의 습도를 결정하기 위해 사용한다. 그러한 장치는 인장력 하에서 종종 사람이나 동물의 털을 이용한다. “Weather house"와 같이 알려진 전통적인 민속 예술 장치들은 이런 원리로 움직인다. 시간에 의해서 생기는 변화를 보기 위해서 일부의 습도계들은 그 표의 값을 알 수 있도록 눈금이 매겨진 종이의 조각에 습도 값을 기록한다.
정확한 습도 측정의 어려움
습도 측정은 계측학에서 상당히 어려운 문제 중의 하나이다. 온도 변화를 최소화하기 위해 격렬하게 휘저은 격리된 물의 용기에 두 온도계를 담금으로써 온도를 비교할 수 있다. 관심을 가지고 다룬다면 유리 온도계 내의 고품질의 액체는 몇 년 동안 안정된 상태로 유지되어야 한다. 습도계는 물보다 열을 잘 전달하지 않는 매체인 공기 중에서 측정되어야 하고 정기적인 재측정이 필요하기 때문에 많은 상황에서 진행 중인 과제이다. 그 이상의 어려움은 대부분의 습도계가 절대적인 수증기의 양보다 절대적인 수분 함유량과 온도의 상호작용인 상대적인 습도에 더 민감하다. 그래서 실험실 공기 내의 적은 온도 변화량은 상대 습도 변화량으로 변형될 것이다.
