W naszym codziennym życiu kilka technologii naukowych jest wykorzystywanych do ilościowego określania gęstości składników wokół nas. Hydrometry i higrometry to dwa przykłady takich przyrządów. Areometr mierzy gęstość cieczy przy użyciu zasady flotacji Archimedesa, podczas gdy higrometr wykrywa stopień wilgotności i wilgotności w atmosferze.
Hydrometr a higrometr
Różnice między areometrem a higrometrem polegają na ich zasadach pomiaru i zasadach działania. Zasada pomiaru areometru polega na pomiarze gęstości cieczy i działa na zasadzie flotacji. Higrometr mierzy wilgotność i wilgotność w atmosferze i działa na kilku różnych zasadach.
Areometr to przyrząd używany do określania gęstości grawitacyjnej cieczy. Zasada pomiaru areometru polega na pomiarze głębokości wody przy użyciu zasady flotacji Archimedesa. Słowo pochodzenie hydrometru pochodzi od greckiego słowa hydro, które oznacza wodę. Areometr został wynaleziony przez greckiego uczonego Hypatię.
Higrometr służy do pomiaru wilgotności lub zawartości wilgoci w otaczającej atmosferze. Słowo pochodzenie areometru pochodzi z języka greckiego. Higrometr wywodzi się od greckiego słowa Hygros oznaczającego mokry lub wilgotny. Wszystkie higrometry działają na różnych zasadach. Higrometr został wynaleziony przez Leonarda Da Vinci.
Tabela porównawcza między hydrometrem a higrometrem
| Parametry porównania | Areometr | Higrometr |
| Definicja | Areometr to przyrząd używany do określania ciężaru właściwego lub gęstości względnej cieczy | Higrometr to urządzenie mierzące wilgotność w określonej objętości |
| Niedokładność/dokładność | Łatwiejsze zarządzanie dokładnością | Trudne do utrzymania dokładności i może zapewnić niedokładne pomiary |
| Czynniki wpływające na dokładność | Aby zapewnić dokładność, należy wziąć pod uwagę pewne kryteria, takie jak temperatura, czystość i prawidłowe zanurzenie. | Aby zapewnić precyzję, należy ustandaryzować kilka parametrów, takich jak ciśnienie, temperatura, masa i ładunek elektryczny. |
| Wbudowany termometr | Posiada wbudowane termometry | Wbudowany termometr nie zawsze jest stosowany |
| Wynalazca | Wynaleziony przez Hypatię | Wynaleziony przez Leonarda Da Vinci |
Co to jest areometr?
Areometr to przyrząd, który wykorzystuje wyporność do oceny względnej granicy cieczy. Często są one walidowane i oceniane za pomocą jednego lub kilku wskaźników, takich jak ciężar właściwy. Areometr jest zwykle zbudowany z wydrążonej szklanej rurki o ściankach z szerszą dolną ćwiartką dla wyporu, przeciwwagą, taką jak ołów lub rtęć dla stabilizacji, oraz smukłym trzpieniem ze stopniowanymi podziałkami do pomiarów.
Próbka cieczy jest umieszczana w wysokim naczyniu, zwykle cylindrze ważącym, a areometr jest stopniowo zanurzany w cieczy, aż osiągnie powierzchnię. Gęstość względna jest określona przez wysokość, na której powierzchnia cieczy sięga trzonka areometru. Dowolna kombinacja łusek w dowolnym miejscu wzdłuż trzonu areometru może odpowiadać czynnikom związanym z gęstością.
Areometr służy do obliczania gęstości (puszystej tekstury) mleka, sacharometr do oceny grubości glukozy w płynie, a alkoholometr do pomiaru wyższych stężeń alkoholu w napojach. Areometr działa na zasadzie Archimedesa, która mówi, że ciało stałe zanurzone w płynie jest unoszone przez ciśnienie, które jest wprost proporcjonalne do masy płynu wypartego przez zatopiony odcinek materiału zawieszonego. Im głębiej zanurza się areometr o określonej wadze, tym mniejsza jest gęstość płynu; trzpień jest regulowany, aby zapewnić pomiar numeryczny.
Co to jest higrometr?
Higrometr to urządzenie, które monitoruje ilość pary wodnej w powietrzu, glebie lub innych przestrzeniach zamkniętych. Mierniki wilgotności często opierają się na innych pomiarach, takich jak ciepło, napięcie, ilość lub zmiana elektromechaniczna w elemencie, gdy wilgoć jest zużywana.
Te zmierzone wartości można wykorzystać do obliczenia wilgotności za pomocą kalibracji i obliczeń. Nowoczesne gadżety elektroniczne wykorzystują temperaturę opadów atmosferycznych (tzw. punkt rosy) lub wahania pojemności elektronicznej lub podatność do wykrywania wahań wilgotności.
Około 1480 roku Leonardo da Vinci zbudował prymitywny higrometr. Optymalna ilość pary wodnej, która może być utrzymana w każdej ilości powietrza (nasycenie) zmienia się znacząco wraz z temperaturą; zimne powietrze może zawierać mniej wody na jednostkę objętości niż gorące powietrze. Temperatura może wpływać na poziom wilgotności.
Higrometry są używane w laboratoriach, salonach, humidorach i galeriach, a także w oranżeriach i firmach. Służą również do pielęgnacji drewnianych instrumentów strunowych, takich jak fortepian, gitara i skrzypce, które mogą zostać uszkodzone przez nadmierną wilgotność.
W przypadku pożarów przydatne są higrometry, ponieważ im niższy procent wilgotności, tym szybciej spalane są paliwa. Higrometry są używane w pomieszczeniach mieszkalnych, aby pomóc w kontroli wilgotności. Higrometry są często wykorzystywane w branży malarskiej, ponieważ nakładanie farby może być szczególnie wrażliwe na wilgotność i punkt rosy.
Główne różnice między hydrometrem a higrometrem
Wniosek
Hydrometry są wymagane do wykazania dokładności ciężaru właściwego i gęstości cieczy, podczas gdy higrometry są wymagane do wykrywania poziomu wilgotności. Kiedy poziom wilgotności jest zbyt wysoki, powoduje letarg, zmęczenie i choroby układu oddechowego. Z drugiej strony, jeśli poziom wilgotności będzie zbyt niski, drewniane meble, instrumenty muzyczne i inne przedmioty ulegną zniszczeniu.
W rezultacie ludzkość będzie mogła zachować równowagę. Oba urządzenia wymagają jednak kalibracji temperatury i konserwacji, aby zapewnić wiarygodne wyniki. Nadejdzie dzień, w którym przełomy technologiczne zapewnią nam większą precyzję pomiaru. Zarówno Hypates, jak i Da Vinci byliby zadowoleni z obserwacji swoich prototypów w procesie ewolucji do tego momentu.
Dokładność areometru zależy od trzech czynników: czystości, temperatury i odpowiedniego zanurzenia. Zarówno areometr, jak i zbiornik lub cylinder, w którym znajduje się badana ciecz, muszą być czyste. W rezultacie ciecz unosi się równomiernie, zapewniając dokładny odczyt. Ponadto temperatura cieczy i otaczającego środowiska powinna być porównywalna.
Dzięki temu unika się zmian gęstości. W rezultacie słoik zawierający płyn powinien być wystarczająco duży, aby pomieścić zanurzenie areometru.
Z drugiej strony precyzja higrometrów jest trudna do utrzymania. Należy wziąć pod uwagę temperaturę, ciśnienie, zmianę elektryczną i masę. Poniżej punktu zamarzania konwencjonalne higrometry są niedokładne.
Bibliografia
- https://core.ac.uk/download/pdf/10333457.pdf
- https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.1770616
