PSICRÓMETRO El Psicrómetro está formado por dos termómetros; determina la humedad relativa midiendo la temperatura ambiente y la temperatura de una fuente de agua en evaporación. El bulbo de uno de ellos está envuelto en un tejido que se mantiene siempre humedecido.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO La evaporación desde la superficie del bulbo húmedo dentro de la corriente de aire enfría el bulbo húmedo hasta una temperatura estacionaria tal que haya un equilibrio entre el calor perdido por la evaporación y el ganado por la convección y radiación. Esta temperatura depende de la presión, temperatura y humedad de la atmósfera. Así pues cuando se dispone de un valor aproximado de presión, la humedad puede obtenerse a partir de las temperaturas observadas de los bulbos húmedo y seco. Existen dos forzada.
tipos
de
psicrómetros:
Ventilación
VENTILACIÓN NATURAL Los psicrómetros de ventilación natural están formados por dos termómetros, normalmente por RTD’s o termómetros de mercurio. Los elementos no están sujetos al movimiento de aire forzado, son menos exactos, sin embargo se utilizan en algunas aplicaciones (figura 1). El termómetro de bulbo seco se usa para medir la temperatura ambiente y el termómetro de bulbo húmedo (cubierto por una mecha de algodón que está en contacto con un depósito de agua) se utiliza para medir la diferencia de temperatura debido a la evaporación de agua alrededor del bulbo húmedo. La evaporación enfría el bulbo del termómetro de bulbo frío. Conociendo las temperaturas de ambos termómetros, la humedad relativa puede fácilmente determinarse mediante cartas psicrométricas, tablas o cal- culada mediante las expresiones correspondientes.
natural
y
ventilación
VENTILACIÓN FORZADA En un psicrómetro con ventilación forzada los dos sensores de temperatura se exponen a una corriente de aire. Estos son usualmente termistores, RTD’s, termopares o termómetros de mercurio.
Psicrómetro de giro Al hacer girar el psicrómetro, el aire fluye sobre los bulbos húmedo y seco. Este tipo de psicrómetros no es tan exacto como uno ventilado por otros métodos, porque la temperatura del elemento húmedo comienza a elevarse tan pronto como el movimiento cesa para leer los termómetros (figura 2). Psicrómetro de aspiración (tipo Assman); Es el más utilizado, un ventilador pequeño accionado por un motor eléctrico o con mecanismo de relojería lleva el aire axialmente sobre los termómetros de mercurio. El agua debe ser agregada manual- mente al elemento húmedo entre cinco a quince minutos antes de la medición bajo condiciones ambientales normales (figura 3).
PSICRÓMETRO DE HONDA Es un dispositivo diseñado para girar un par de termómetros, uno de bulbo seco y otro de bulbo húmedo.
PSICRÓMETRO DE ASPIRACIÓN (TIPO ASSMAN) Es el más utilizado, un ventilador pequeño accionado por un motor eléctrico o con mecanismo de relojería lleva el aire axialmente sobre los termómetros de mercurio. El agua debe ser agregada manual- mente al elemento húmedo entre cinco a quince minutos antes de la medición bajo condiciones ambientales normales.
CUIDADOS QUE SE DEBEN TENER AL HACER LAS LECTURAS
Cuando se efectúe la lectura de los termómetros situarse a una distancia conveniente de 30 cm. o mayor para evitar que el calor del cuerpo humano influya en las temperaturas del termómetro para que se logre una lectura correcta. Cuando se efectúe la lectura de los termómetros, se debe asegurar que la línea de visión sea tangente al menisco del líquido (mercurio o alcohol coloreado) y que sea perpendicular a los termómetros, para evitar errores de paralaje. Cuando se efectúe la lectura de los termómetros en la noche, manténgase la lámpara eléctrica encendida el menor tiempo posible sin acercarla al aparato más de lo indispensable. Cuando se use psicrómetro de honda, hágase en el exterior y a la sombra y cerca del lugar de la observación sensorial.
DEFINICIONES GAS
Es un vapor altamente sobrecalentado, muy lejos de su temperatura de saturación, como el aire.
VAPOR
Es el que se encuentra en sus condiciones de saturación o no muy lejos de ellas, como el vapor de agua.
HUMEDAD RELATIVA
Es la cantidad de humedad en una muestra dada de aire, en comparación con la cantidad de humedad que el aire tendría, estando totalmente saturado y a la misma temperatura de la muestra.
HUMEDAD ABSOLUTA
Se refiere al peso del vapor de agua por unidad de volumen. Esta unidad de volumen, generalmente es un espacio de un metro cúbico. En este espacio, normalmente hay aire también, aunque no necesariamente.
HUMEDAD ESPECÍFICA
La humedad específica, se refiere a la cantidad de humedad en peso, que se requiere para saturar un
kilogramo de aire seco, a una temperatura de saturación (punto de rocío) determinada
PORCENTAJE DE SATURACIÓN
El porcentaje de saturación, es 100 veces la relación del peso de vapor de agua con el peso del vapor de agua necesario para saturar un kilogramo de aire seco a la temperatura del bulbo seco.
PUNTO DE ROCÍO
El punto de rocío se define como: la temperatura debajo de la cual el vapor de agua en el aire, comienza a condensarse. También es el punto de 100% de humedad. Son utilizadas para la lectura directa de las siguientes propiedades de aire-vapor del agua:
CARTA PSICROMETRÍCA
Temperatura de bulbo seco (bs). Temperatura de bulbo húmedo (bh). Temperatura de punto de rocío (pr) Humedad relativa (hr). Humedad absoluta (ha). Entalpía (h). Volumen específico.
CONSTRUCCIÓN DE UN PSICRÓMETRO En esta práctica vamos a construir un psicrómetro con materiales fáciles de conseguir y a efectuar varias mediciones para comprobar y razonar cuál es su mecanismo de funcionamiento. Materiales: Dos termómetros de laboratorio. Un poco de algodón. Una plancha pequeña de madera o de cartón duro. Cinta elástica. Un vaso de plástico pequeño. Un poco de agua. Procedimiento 1. Adhiere los dos termómetros a la plancha de madera o de cartón teniendo cuidado de que queden suficientemente fijos. Deberás procurar que la separación entre ellos sea, por lo menos, de 10 cm, y que ambos queden a la misma altura. 2. Sujeta el vasito de plástico cerca del bulbo de uno de los termómetros, tal como se indica en la figura. Introduce el algodón bien húmedo en el vaso, y envuelve con un trocito el bulbo del termómetro más
cercano. Puedes añadir un poco de agua al vaso para que el algodón se mantenga húmedo. 3. Espera hasta que la temperatura de los dos termómetros se estabilice. Observa que no marcan exactamente lo mismo. Para aumentar esta diferencia, puedes soplar sobre el bulbo del termómetro envuelto en algodón. Anota las temperaturas: Temperatura del termómetro envuelto en algodón ----°C Temperatura del termómetro sin envolver ----°C Diferencia de temperatura entre los dos termómetros ------°C 4. Realiza mediciones en distintos lugares, dentro y fuera del edificio. (Si instalas el psicrómetro al aire libre, hazlo en una zona resguardada de la luz del Sol.) Observa las diferencias entre un día soleado y uno lluvioso. Anota los resultados en una tabla.
PARTES DEL PSICRÓMETRO RECOMENDACIONES BIBLIOGRAFIA Medrano, S. (2003). Procedimiento MA-TEM04-04/03: Calibración de higrómetros en higróstatos de sales saturadas & Calibración de generadores de humedad. MetAs, Metrólogos Asociados. Cd. Guzmán, Jalisco, México. Bentley, R. (1998). Springer.Austrialia
Temperature
and
Humidity
Measurement
Volume
1.
UNE 7523-1 (1997). Atmósferas para acondicionamiento y ensayo. Determinación de la humedad relativa. Parte 1: Método del psicrómetro de aspiración. UNE 7523-2 (1997). Atmósferas para acondicionamiento y ensayo. Determinación de la humedad relativa. Parte 2: Método del psicrómetro rotatorio.
