Instrumentos de Medida de la Humedad

Nos permiten medir la humedad relativa y podemos clasificarlos en dos tipos:

1. Psicrómetros

• De garita
• De carraca
• Aspiradores

2. Higrómetros

• Capilar
• De condensación
• Registradores (higrógrafos)
• Electrónicos

1. Psicrómetros:

Son una combinación de dos termómetros, uno que mide la temperatura ambiente (t) y otro con un depósito recubierto con una muselina mojada que se denomina termómetro húmedo. El agua que empapa la muselina se evapora continuamente en detrimento de la humedad del aire que la rodea (también depende de la temperatura del aire), por lo tanto ese aire estará saturado y la evaporación será nula. Cuando se produce la evaporación, la temperatura del termómetro húmedo disminuye haciéndose así inferior a la temperatura ambiente.

a) De garita:

Los dos termómetros se colocan verticalmente en un soporte metálico y el agua destinada a empapar la muselina suele ir en un recipiente similar a un vaso. Esta agua ha de ser destilada para evitar la formación de sales. Además, la muselina no puede estar ni muy seca ni muy mojada porque podría falsear las medidas.

b) De carraca:

Tiene una envoltura robusta y provista de un eje de giro que lleva en un extremo una empuñadura y en el otro un juego de termómetros (húmedo y seco). Ambos están protegidos por láminas metálicas que reflejan la radiación térmica. Una vez empapada la muselina, la evaporación se produce por centrifugación al hacer girar el instrumento.

c) Aspiro-psicrómetro:

Los dos termómetros van protegidos por una doble vaina recubierta y al extremo opuesto de los depósitos hay un aspirador accionado por un mecanismo de relojería que provoca una corriente de aire que renueva el aire (procedimiento similar a la centrifugación del anterior). Este tipo de psicrómetro tiene unas tablas psicrométricas diferentes a las de los dos tipos anteriores, ya que está sometida a variaciones por corrosión del mecanismo de relojería.

2. Higrómetros:

a) Capilar (cabello rubio rizado):

Da directamente la humedad relativa. Se utiliza la propiedad del cabello humano de alargarse o encogerse en función de la humedad relativa reinante. Su graduación se realiza comparándola con un psicrómetro y presenta el inconveniente de que no son proporcionales los cambios de longitud de los cabellos a la humedad relativa, por lo tanto las divisiones no son equidistantes (más juntas cerca del 100 que del 0).

b) De condensación:

Nos da la temperatura del punto de rocío. Es una cápsula metálica en cuyo interior se evapora éter para bajar la temperatura, cuando se alcanza el punto de rocío correspondiente a la humedad existente se observa visualmente la condensación sobre su superficie.

c) Higrógrafo:

Es un higrómetro de absorción adaptado para el registro continuo de la humedad relativa. Su órgano sensible es un haz de cabellos que va unido a un dispositivo amplificador y este a su vez al registrador.

d) Electrónico:

Sensor de humedad de tipo capacitivo que proporciona un buen comportamiento sin ciclos de histéresis. Son muy fiables durante años, gran resistencia a la contaminación e insensible a la condensación, además de tener un bajo consumo.

Humedad en las Bodegas de Barcos. Ventilación de la Carga

Cuando un buque se traslada de un clima a otro es muy probable que haya cambios importantes en la temperatura y humedad de las bodegas. Siempre debe procurarse que el aire que envuelve a la carga no se acerque al punto de rocío. Si esto sucediera debería ventilarse siempre a fin de evitar la condensación. Si ocurriera lo contrario, es decir, la temperatura de las bodegas inferior a la exterior no se ventila. Hemos de tener en cuenta que la bodega es mucho más sensible a los cambios de temperatura externa cuanto más próxima se encuentre a la cubierta principal

Ejercicios:

Ej. 1. Una masa de aire tiene una presión de 1013 mb, una temperatura de 285 K y una proporción de mezcla de 3 g kg−1. Calcúlese la humedad relativa. Dato: E(12◦C)=14,01 mb.

Solución:

(a) Cálculo de la humedad relativa (h):

En primer lugar calculamos la presión parcial de vapor (e) a partir de la proporción de mezcla (m):

m = 0,622 e / (P – e)

e = 1013mb・3×10⁻³/ (0,622 + 3×10⁻³)

e = 4,86mb

A continuación, se calcula h:

h = 100 e/E

h = 100 (4,86mb /14,01mb)

h = 35%

Ej. 2. Suponiendo una masa de aire saturada con una presión de 1000 mb y una temperatura de 14ºC, y sabiendo que la proporción de mezcla vale M=10,10 g/kg, determínese la tensión de saturación que corresponde a esta proporción de mezcla saturante a las siguientes presiones: (a) 1000 mb; (b)850 mb; (c) 700 mb; (d) 500 mb; (e) 300 mb.

Solución:

Al ser una masa de aire saturada, la proporción de mezcla viene dada por:

M = 0,622 E / (P – E)

(a) Para P = 1000 mb

E = P M / (0,622 + M)

E = 1000mb・ 10,1×10⁻³/ (0,622 + 10,1×10⁻³)

E = 16,0mb

(e) Para P = 300 mb

E = 4,8mb.

Ej. 5. Una nube saturada de vapor experimenta un incremento de temperatura de 4ºC a 10ºC. En el proceso, parte de las gotas que forman la nube se evaporan para mantener el ambiente saturado. Determínese el incremento de la tensión de vapor, sabiendo que E(4ºC)=8,14 hPa.

Calculamos la tensión saturante para T=10 ºC mediante la fórmula de Magnus:

E(10ºC) = 6,1×10 ^{(7,5 ・ 10ºC)/(237,3 + 10ºC)}

E(10ºC) = 12,26 hPa

El incremento de la tensión de vapor será:

E = 12,26 hPa − 8,14 hPa

E = 4,12 hPa

Etiquetas: higrómetro, humedad, psicrómetro, Ventilación