FUNCIONAMIENTO

Los instrumentos registradores de la humedad del aire (higrógrafos) que se usan en las estaciones meteorológicas se fundan en el uso de materias higroscópicas que, al absorber la humedad ambiental, se alargan y tanto más cuanto más húmedo es el aire. Las primeras sustancias empleadas eran cabellos (previamente desengrasados), filamentos de cuernos de buey y tirillas de intestinos. El hilo, fijado por un extremo en el soporte del instrumento, es enrollado en el tambor que lleva la aguja y tiene un contrapeso en su extremo libre. En otros casos, de unos haces de cabellos humanos puede pender un contrapeso cuyo movimiento vertical, proporcional a la humedad ambiental, es transmitido a la aguja por un sistema multiplicador. La aguja indicadora puede constituir en un estilete inscriptor que traza una curva sobre el gráfico enrollado en un tambor. Éste es accionado por un mecanismo de relojería. El alargamiento de los cabellos suele ser de 2,5% cuando la humedad relativa pasa de de 0 a 100 por ciento.

TIPOS DE HIGRÓMETROS

Psicrómetro y parámetros de humedad

Existen diversos tipos de higrómetros:

El higrómetro de condensación se emplea para calcular la humedad atmosférica al conseguir determinar la temperatura a la que se empaña una superficie pulida al ir enfriándose artificialmente y de forma paulatina dicha superficie. A esta temperatura comúnmente se conoce como "Temperatura de Rocío". 

El higroscopio o higrómetro de cabello utiliza una cuerda de cabellos que se retuerce con mayor o menor grado según la humedad ambiente. El haz de cabellos desplaza una aguja indicadora que determina la proporción de la mayor o menor humedad, sin poder llegar a conocer su porcentaje. 


El higrómetro de absorción utiliza sustancias químicas higroscópicas, las cuales absorben y exhalan la humedad, según las circunstancias que los rodean. 


El higrómetro eléctrico está formado por dos electrodos arrollados en espiral entre los cuales se halla un tejido impregnado de cloruro de litio acuoso. Si se aplica a estos electrodos una tensión alterna, el tejido se calienta y se evapora una parte del contenido de agua. A una temperatura definida, se establece un equilibrio entre la evaporación por calentamiento del tejido y la absorción de agua de la humedad ambiente por el cloruro de litio, que es un material muy higroscópico. A partir de estos datos se establece con precisión el grado de humedad.

 

Sensores: Sensor de temperatura y humedad integrados

Éste sensor permite la toma de los valores de; temperatura y humedad del medio ambiente.

La principal ventaja de este tipo de sensores, debido a la naturaleza del sistema de comunicación digital que poseen, es la conexión a un PC.

 

HUMEDAD

 

El vapor de agua es en muchos aspectos el componente más importante de la atmósfera. Mientras los otros permanecen en forma gaseosa, el vapor se condensa con frecuencia en agua líquida, la cual a menudo se condensa en nieve y hielo. Esto es debido a la circunstancia de que la condensación y la congelación tienen lugar a temperaturas que están en el orden de magnitud de las temperaturas atmosféricas.

La cantidad de vapor de agua presente en el aire se puede expresar por la presión que ejerce el vapor, independientemente de la presencia de otros gases. Esta presión se llama Tensión de vapor; se le designa comúnmente en meteorología con la letra "e", y se mide (como la presión atmosférica) en milibares. Si p es la presión total atmosférica y pd la del aire seco, será:

                                                  p = pd + e

Algunas definiciones de humedad usada en meteorología son:

La humedad absoluta es el peso en gramos del vapor de agua contenido en un metro cúbico de aire.

La relación mezcla es el número de gramos de vapor de agua por cada gramo de aire seco

La humedad específica mide el número de gramos de vapor de agua portada gramo de aire húmedo.

Por otra parte el vapor de agua ejerce una presión, independientemente de la presencia de otros gases, que se conoce como presión o tensión de vapor (Peso del vapor de agua contenido en el aire por unidad de superficie). Al igual que la presión atmosférica se expresa en Hectopascales. La presión parcial del vapor de agua cuando el aire está saturado se llama tensión de vapor de saturación (más correctamente llamada de equilibrio).

¿Cuándo hay saturación? Cuando el aire húmedo tiene una composición tal que está en equilibrio con una superficie libre plana de agua pura que tenga la misma temperatura que el aire. La palabra equilibrio implica que no hay, en total, transferencia de moléculas de vapor del aire a la superficie del agua, ni de la superficie del agua al aire. Cabe aclarar que las condiciones son diferentes en el caso de una superficie no plana o agua no pura (como en el caso de las gotas de nube, cuya superficie es curva y el agua que la forma tiene sustancias disueltas).

 

La humedad relativa, el parámetro de humedad más difundido, es la relación porcentual entre la presión de vapor y la presión de vapor de saturación o equilibrio. Si la presión de vapor es mayor que la presión de vapor en equilibrio entonces hay una condensación neta (es decir, el flujo de moléculas condensándose es mayor que el de moléculas saliendo de su fase líquida). Se dice que el aire está saturado de humedad cuando la humedad relativa es del 100%.

La cantidad máxima de vapor de agua que puede presentarse depende de la temperatura del vapor, sin embargo el vapor que hay en la atmósfera tiene la temperatura del aire, por lo que podríamos decir que esta cantidad máxima depende de la temperatura del aire. Cuanto mayor es la temperatura, más vapor puede haber en el aire. Se dice que el aire está saturado cuando se alcanza ese máximo. Si se añade más vapor o si el vapor (o en definitiva, el aire) se enfría, el vapor de agua excedente se condensa. La temperatura a partir de la cual el vapor de agua comienza a condensarse en pequeñas gotitas se denomina Temperatura o punto de rocío.

Ver Higrómetros



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