Hidrometrs pret higrometru

Ievads

Zinātnes vārdā - kā mēs izmērītu mitrumu un cukura saturu kakao tvaicējošā krūze? Vispirms iesācējiem mēs varam izmērīt mitruma līmeni kakao augošajā tvaikā, izmantojot higrometru. Pēc tam, izmantojot hidrometru, mēs varam izmērīt aukstā kakao kausa relatīvo blīvumu (salīdzinājumā ar ūdeni)! Par zinātnes mīlestību!

Fiziskās īpašības

Hidrometrs / areometrs mēra blīvumu (svaru uz tilpuma vienību) un īpatnējo svaru, tas ir, minētā šķidruma blīvumu attiecībā pret ūdens blīvumu. Balstoties uz Arhimēda pludināšanas principu, t.i., ciets ķermenis pārvieto savu svaru iegremdēšanas šķidrumā. Šis instruments ir cilindriska stikla kāts ar apakšējo spuldzi, kurā ir dzīvsudraba vai svina šāviens, un skalas kāta iekšpusē. Hidrometru pakāpeniski ievietojam vēsā šķidrumā, līdz tas var brīvi peldēt šķidrumā. Kad hidrometrs ir izlīdzinājies, var veikt nolasījumu. Šo nolasījumu veic, ja izmērāmā šķidruma virsma atbilst hidrometra skalai. Ir pieejami daudz dažādu mērogu dažādiem apstākļiem vai kontekstam. Ir hidrometri augsta un zema blīvuma šķidrumiem ar īpatnējo svaru no 1,0 līdz 0,95, 0,95 līdz 0,9 un tā tālāk [i].

Tā kā higrometrs izmanto graduētu skalu divos grādos ar soli, lai izmērītu mitruma saturu / mitrumu / ūdens tvaikus atmosfērā. Higrometri ir dažādu dizainu, t.i., sākot no vienkāršiem matu higrometriem līdz daudz detalizētākiem, sarežģītākiem instrumentiem. Vienkāršais matu higrometrs izmanto cilvēku vai dzīvnieku matus saspringtā stāvoklī un mēra mitrumu, izmērot matu garuma izmaiņas mitruma bagātīgā vidē..

Vēsture

Pirmie hidrometri tiek izgudroti 5. sākumā^th gadsimtā pieteicās grieķu zinātnieks ar nosaukumu Hypatia. Kopš tā laika instrumenti ir pilnveidoti, uzlabojoties zinātnei un tehnoloģijai. Ir daudz dažādu hidrometru veidu, kurus izmanto dažādos scenārijos vai nozarēs. Zemāk ir uzskaitīti visbiežāk izmantotie vai plaši izmantotie hidrometri:

Laktometrs: mēra govs piena tīrību
Alkohols: mēra šķidruma spirta saturu
Sakharometrs: izmēra cukura saturu šķīdumā
Termohidrometrs: sastāv no termometra hidrometra pludiņa daļā un to izmanto naftas produktu blīvuma mērīšanai.
Urinometrs: izmanto medicīnas zinātnē, lai veiktu urīna analīzi
Barkometrs: mēra sauļošanās šķidrumu stiprumu
Akumulatora hidrometrs: izmanto, lai izmērītu akumulatora uzlādi
Antifrīza testeris: mēra antifrīzu šķīduma kvalitāti, ko izmanto dzinēju dzesēšanā
Acidometrs: mēra skābes īpatnējo svaru
Salinometrs: mēra sāls saturu ūdens šķīdumā

Higrometrs

Lieliskais Leonardo da Vinci izgudroja pirmo higrometru 15^th gadsimtā. Šī sākotnējā koncepcija tika pilnveidota, lai 1755. gadā izveidotu modernāku versiju. Daudzos dažādajos higrometru veidos tagad ietilpst:

Metāla-papīra ruļļu higrometri: ūdens tvaikus absorbē papīra sloksne, kas uz mitruma norāda uz skalas
Psihometrs: sastāv gan no mitras, gan sausas spuldzes, kur mitrā spuldze ir savienota ar ūdens tvertni
Atdzesēta spoguļa rasas punkta higrometrs: šie instrumenti ir precīzāki un tiek izmantoti, lai noteiktu kondensāciju uz spoguļa virsmas
Kapacitatīvie higrometri: tie ir piemēroti dažādiem lietojumiem
Rezistīvi higrometri: mēra elektriskās pretestības izmaiņas mitruma ietekmē
Siltumcentri: mēra siltumvadītspējas izmaiņas mitruma ietekmē
Gravimetriskais: tas ir visprecīzākais no higrometriem, pārbaudot mitruma līmeni [ii].

Diapazoni un svari

Hidrometri parasti izmanto šādus svarus:

Baume
Brikss
Platons

Lai gan vairums pamata higrometru izmanto graduētu skalu.

Lietojumi

Hidrometrus var izmantot šādos gadījumos:

Izmanto augsnes analīzē
Vīna darīšana un alus darīšana
Pārbauda piena kvalitāti
Izmanto cukura satura analīzē
Izmanto blīvuma mērīšanai naftas produktos
Akumulatora testa laikā mēra elektrolīta temperatūru un īpatnējo svaru
Izmanto urīna analīžu veikšanai

Tā kā higrometrus izmanto dažādos kontekstos, proti

Inkubatori
Industriālās telpas
Siltumnīcas
Saunas
Humidori
Muzeji
Lai rūpētos par koka mūzikas instrumentiem, piemēram, ģitārām, arfām, klavierēm utt.
Izmantošana dzīvojamās mājās mitruma līmeņa uzraudzībai
Pārklājumu rūpniecība, piem. krāsas var būt jutīgas pret mitrumu.

Mērījumu precizitāte

Hidrometru precizitāte ir atkarīga no trim faktoriem; tīrība, temperatūra un pareiza iegremdēšana. Gan hidrometram, gan tvertnei vai cilindram, kurā atrodas pārbaudāmais šķidrums, jābūt tīriem. Lai šķidrums varētu vienmērīgi pacelties, nodrošinot precīzu nolasījumu. Turklāt temperatūrai jābūt līdzīgai šķidruma un apkārtējā atmosfērā. Tādējādi novēršot blīvuma izmaiņas. Attiecīgi burkai, kurā ir šķidrums, jābūt pietiekami lielai, lai varētu iegremdēt hidrometru [iii].

Tā kā ar higrometriem ir grūti saglabāt precizitāti. Jāņem vērā tādi faktori kā temperatūra, spiediens, elektriskās izmaiņas un masa. Parastie higrometri ir neprecīzi zem sasalšanas punkta.

Hidrometra un higrometra salīdzinājums

Hidrometrs	Higrometrs
Mēra šķidruma īpatnējo svaru	Izmēra ūdens tvaiku / mitruma daudzumu gaisā
Sākotnēji izgudroja grieķu zinātnieks Hypatia	Sākotnēji izgudroja Leonardo da Vinci
Izgudrots n sākumā 5^th gadsimtā	Izgudrots 15. sākumā^th gadsimtā
Hidrometrus klasificē pēc instrumentu mērķa vai lietošanas konteksta	Higrometrus klasificē dažādās mitruma mērīšanai izmantotās metodes
Vieglāk nodrošināt precizitāti	Grūti saglabāt precizitāti. Neprecīza zem sasalšanas punkta
Lai saglabātu precizitāti, jāņem vērā tādi faktori kā tīrība, temperatūra un pareiza iegremdēšana	Lai nodrošinātu precizitāti, ir jāstandartizē tādi faktori kā temperatūra, spiediens, masa un elektriskais lādiņš

Secinājums

Hidrometrs ir nepieciešams, lai pierādītu šķidrumu īpatnējā svara un blīvuma precizitāti, savukārt mitruma līmeņa mērīšanai svarīgi ir higrometri. Ja ir augsts mitruma līmenis, tas izraisa letarģiju, nogurumu, elpceļu infekcijas. No otras puses, ja mitruma līmenis ir zems, tas veicina koka izstrādājumu, mūzikas instrumentu utt. Pasliktināšanos, tādējādi palīdzot cilvēcei saglabāt līdzsvaru. Tomēr, lai nodrošinātu precīzus nolasījumus, abiem instrumentiem nepieciešama kalibrēšana un temperatūras uzturēšana. Pienāks laiks, kad sasniegumi tehnoloģijās nodrošinās mums lielāku mērījumu precizitāti. Līdz tam gan Hypates, gan Da Vinci būtu lepni redzēt viņu prototipus izcilā evolūcijā.

Zinātne