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湿度 しつど 計 けい の表示 ひょうじ
湿度 しつど 計 けい (しつどけい)は、湿度 しつど を測定 そくてい する器具 きぐ 。
乾 いぬい 球 だま 温度 おんど と湿 しめ 球 たま 温度 おんど の温度 おんど 差 さ から表 ひょう により求 もと める乾湿 かんしつ 計 けい や、吸湿 きゅうしつ 材 ざい の電気 でんき 特性 とくせい の変化 へんか をセンサー で測定 そくてい する電気 でんき 式 しき 湿度 しつど 計 けい がある。また精密 せいみつ 観測 かんそく 用 よう には、露点 ろてん 計 けい も用 もち いられる。毛髪 もうはつ の性質 せいしつ を利用 りよう した毛髪 もうはつ 湿度 しつど 計 けい など、伸縮 しんしゅく 性 せい の素材 そざい を用 もち いた湿度 しつど 計 けい もあるが、誤差 ごさ や時間 じかん 差 さ が大 おお きいのが欠点 けってん である。
測定 そくてい 原理 げんり は、相対 そうたい 湿度 しつど を感知 かんち 部 ぶ の物性 ぶっせい ・形状 けいじょう の変化 へんか として検出 けんしゅつ するものと、大気 たいき 温度 おんど と水蒸気 すいじょうき 圧 あつ とを測定 そくてい することによって間接 かんせつ 的 てき に算出 さんしゅつ する(気圧 きあつ による補正 ほせい が必要 ひつよう )ものとに大別 たいべつ される。一般 いっぱん 的 てき には後者 こうしゃ のほうが精度 せいど の高 たか い観測 かんそく が可能 かのう であるとされ、殊 こと に乾湿 かんしつ 式 しき 湿度 しつど 計 けい は、他 た の湿度 しつど 計 けい を校正 こうせい する基準 きじゅん 器 き としての性格 せいかく を持 も つ。
日本 にっぽん では、気象 きしょう 業務 ぎょうむ 法 ほう 及 およ びその下位 かい 法令 ほうれい により、公共 こうきょう 的 てき な気象 きしょう 観測 かんそく には、検定 けんてい に合格 ごうかく した乾湿 かんしつ 式 しき 湿度 しつど 計 けい 、毛髪 もうはつ 製 せい 湿度 しつど 計 けい 、露点 ろてん 式 しき 湿度 しつど 計 けい 又 また は電気 でんき 式 しき 湿度 しつど 計 けい を用 もち いることとされている。
最 もっと も古 ふる い湿度 しつど 計 けい は、初期 しょき ルネサンスの人文 じんぶん 主義 しゅぎ 者 しゃ 、建築 けんちく 理論 りろん 家 か 、建築 けんちく 家 か であるレオン・バッティスタ・アルベルティ によるものとされている。それは1452年 ねん に「建築 けんちく 論 ろん (De re aedificatoria libri decem)」の中 なか に記 しる されたもので、海綿 かいめん (スポンジ)が湿 しめ ると重 おも さが変 か わることを利用 りよう したものである[1] 。
伸縮 しんしゅく 式 しき 湿度 しつど 計 けい [ 編集 へんしゅう ]
毛髪 もうはつ 製 せい 湿度 しつど 計 けい の模 も 式 しき 図 ず
伸縮 しんしゅく 式 しき 湿度 しつど 計 けい は、ぴんと張 は ったヒトや動物 どうぶつ の毛 け ・ナイロン糸 いと の湿度 しつど 変化 へんか による伸縮 しんしゅく を利用 りよう したものである。構造 こうぞう が簡単 かんたん で相対 そうたい 湿度 しつど を直読 ちょくどく でき連続 れんぞく 測定 そくてい も可能 かのう である。しかし、指示 しじ 遅 おく れや誤差 ごさ (5~20℃で5%程度 ていど )が大 おお きくなることを避 さ けられないのが短所 たんしょ である。気象 きしょう 観測 かんそく 用 よう として毛髪 もうはつ 製 せい 湿度 しつど 計 けい に許容 きょよう される器 うつわ 差 さ は、湿度 しつど 5%である。
伸縮 しんしゅく 式 しき 湿度 しつど 計 けい には、指針 ししん と目盛 めもり 板 ばん によって湿度 しつど を直接 ちょくせつ 表示 ひょうじ するもののほか、指針 ししん の代 か わりに記録 きろく ペンを駆動 くどう し、ゼンマイ 等 ひとし の動力 どうりょく で回転 かいてん するドラムに巻 ま かれた記録 きろく 紙 し に湿度 しつど の時 とき 系列 けいれつ を自動的 じどうてき に記録 きろく する自記 じき 湿度 しつど 計 けい がある。近年 きんねん は、自動 じどう 観測 かんそく 用 よう に電子 でんし 的 てき に伸縮 しんしゅく を検出 けんしゅつ するものも作 つく られている。
公共 こうきょう 的 てき な気象 きしょう 観測 かんそく に用 もち いられる毛髪 もうはつ 製 せい 湿度 しつど 計 けい は、感 かん 部 ぶ に脱脂 だっし 等 とう の処理 しょり をした毛髪 もうはつ を用 もち いた伸縮 しんしゅく 式 しき 湿度 しつど 計 けい である。応答 おうとう 性 せい (細 ほそ さ)と耐久 たいきゅう 性 せい (弾力 だんりょく )に優 すぐ れることから、白人 はくじん 女性 じょせい の金髪 きんぱつ 、特 とく にフランスや北欧 ほくおう の若 わか い女性 じょせい のものが最適 さいてき であるとされており、このことは、気象庁 きしょうちょう の元 もと 測 はか 器 うつわ 課長 かちょう でもある新田 にった 次郎 じろう の『毛髪 もうはつ 湿度 しつど 計 けい 』という作品 さくひん のモチーフにもなっている。
バイメタル式 しき 湿度 しつど 計 けい [ 編集 へんしゅう ]
バイメタル式 しき 湿度 しつど 計 けい の内部 ないぶ
測定 そくてい 部分 ぶぶん は、塩分 えんぶん を染 し みこませた濾紙 こしがみ を感 かんじ 湿 しめ 材 ざい として金属 きんぞく (真鍮 しんちゅう )の薄板 うすいた に貼 は りあわせ、ゼンマイ 形 かたち のコイル状 じょう に巻 ま いたものである。湿度 しつど が上 あ がると紙 かみ は吸湿 きゅうしつ して膨張 ぼうちょう し、いっぽう真鍮 しんちゅう は伸 の びないためコイルが変形 へんけい して、ゼンマイが巻 ま きあげられ先端 せんたん の指針 ししん を動 うご かす。構造 こうぞう が単純 たんじゅん で安価 あんか なため家庭 かてい 用 よう として広 ひろ く普及 ふきゅう しているが、誤差 ごさ が10%以上 いじょう 生 しょう じる場合 ばあい があるなど精度 せいど は高 たか くない。また数 すう 年 ねん でコイルが劣化 れっか して寿命 じゅみょう となる。
乾 いぬい 球 だま 温度 おんど と湿 しめ 球 たま 温度 おんど とを同時 どうじ 測定 そくてい することによる湿度 しつど 計 けい 。
電気 でんき 式 しき 湿度 しつど 計 けい [ 編集 へんしゅう ]
電気 でんき 式 しき 湿度 しつど 計 けい は、半導体 はんどうたい 等 ひとし を用 もち いたセンサー を感 かんじ 部 ぶ とする。機器 きき への組込 くみこ みが容易 ようい なことから、空気 くうき 調和 ちょうわ 設備 せつび の自動 じどう 制御 せいぎょ や電子 でんし 式 しき 記録 きろく ・表示 ひょうじ 装置 そうち に接続 せつぞく して用 もち いられることも多 おお い。
最 もっと も一般 いっぱん 的 てき な電子 でんし センサーは、公共 こうきょう 的 てき な気象 きしょう 観測 かんそく に用 もち いられる容量 ようりょう 性 せい 及 およ び抵抗 ていこう 性 せい のものである。これらはともに感 かんじ 湿 しめ 体 からだ として多孔 たこう 質 しつ のセラミックス 又 また は吸湿 きゅうしつ 性 せい の高分子 こうぶんし 膜 まく を用 もち いるものである。
容量 ようりょう 性 せい センサーは、感 かんじ 湿 しめ 体 からだ を挟 はさ む2つの板 いた 状 じょう 電極 でんきょく の間 あいだ に交流 こうりゅう 電圧 でんあつ を印加 いんか することによって、感 かんじ 湿 しめ 体 からだ の水分 すいぶん 吸収 きゅうしゅう に伴 ともな う誘電 ゆうでん 率 りつ の変化 へんか がもたらす電極 でんきょく 間 あいだ の静 せい 電 でん 容量 ようりょう の変化 へんか から湿度 しつど を測定 そくてい する。抵抗 ていこう 性 せい センサーは、感 かんじ 湿 しめ 体 からだ の水分 すいぶん 吸収 きゅうしゅう に伴 ともな う導 しるべ 電 でん 性 せい の変化 へんか を利用 りよう する。これらによって得 え られた計測 けいそく 値 ち は普通 ふつう の計量 けいりょう 器 き (容量 ようりょう 計 けい ・抵抗 ていこう 計 けい )やデータ収集 しゅうしゅう ボード(data acquisition board)によって可視 かし 化 か される。
測定 そくてい 原理 げんり の性質 せいしつ 上 じょう 、温度 おんど 変化 へんか による誤差 ごさ を避 さ けられず、気象 きしょう 観測 かんそく 用 よう としては、これを温度 おんど 変化 へんか 1℃につき湿度 しつど 0.2%以内 いない に抑 おさ えなければならないため、実際 じっさい の製品 せいひん では温度 おんど センサーを用 もち いた補正 ほせい 機構 きこう を持 も つことが多 おお い。また、感 かんじ 湿 しめ 体 からだ にフィルターを装着 そうちゃく しているとはいえ、表面 ひょうめん の汚損 おそん 等 とう による経時 きょうじ 変化 へんか が避 さ けられないため、定期 ていき 的 てき な整備 せいび と校正 こうせい とが必要 ひつよう である。
気象 きしょう 観測 かんそく 用 よう として許容 きょよう される器 うつわ 差 さ は、湿度 しつど ±5%(ラジオゾンデ 用 よう の場合 ばあい 、湿度 しつど 10%)である。
露点 ろてん 計 けい は、露点 ろてん 温度 おんど を測定 そくてい することにより湿度 しつど を求 もと めるものである。
静 しずか 電 でん 容量 ようりょう 式 しき 露点 ろてん 計 けい [ 編集 へんしゅう ]
静 しずか 電 でん 容量 ようりょう 式 しき 高分子 こうぶんし センサは、原理 げんり 的 てき にはある気体 きたい に反応 はんのう する誘電 ゆうでん 体 たい の層 そう をもつコンデンサである。理想 りそう 的 てき には、誘電 ゆうでん 体 たい の膜 まく が周囲 しゅうい に存在 そんざい するある気体 きたい の量 りょう と同 おな じ比率 ひりつ でその気体 きたい を吸収 きゅうしゅう する。
冷却 れいきゃく 式 しき 露点 ろてん 計 けい [ 編集 へんしゅう ]
冷却 れいきゃく 式 しき 露点 ろてん 計 けい は、観測 かんそく 面 めん を冷却 れいきゃく していき、結露 けつろ を生 しょう じた時 とき の温度 おんど を測定 そくてい するものである。低 てい 湿度 しつど の測定 そくてい に適 てき する。冷却 れいきゃく には、冷凍 れいとう 機 き ・ペルチェ効果 こうか による電子 でんし 冷却 れいきゃく ・ドライアイス ・液体 えきたい 窒素 ちっそ 等 ひとし が用 もち いられる。温度 おんど の測定 そくてい には、熱 ねつ 電 でん 対 たい ・抵抗 ていこう 温度 おんど 計 けい 等 とう が用 もち いられる。
肉眼 にくがん 判定 はんてい 式 しき 露点 ろてん 計 けい :鏡 かがみ の表面 ひょうめん の結露 けつろ の出現 しゅつげん ・消失 しょうしつ 点 てん を肉眼 にくがん で確認 かくにん するもの。過渡 かと 現象 げんしょう であるためばらつきが大 おお きくなる。
自動 じどう 平衡 へいこう 式 しき 露点 ろてん 計 けい :観察 かんさつ 面 めん の付着 ふちゃく 量 りょう の増減 ぞうげん がない平衡 へいこう 状態 じょうたい の温度 おんど を測定 そくてい するもの。平衡 へいこう 状態 じょうたい で測定 そくてい するため精度 せいど が高 たか い。露 ろ ・霜 しも の量 りょう は、表面 ひょうめん 反射 はんしゃ 光 こう (光 ひかり センサー を用 もち いる)、α線 あるふぁせん 吸収 きゅうしゅう 量 りょう (電離 でんり 箱 ばこ を用 もち いる)・共振 きょうしん 周波数 しゅうはすう (水晶 すいしょう 振動 しんどう 子 こ を用 もち いる)の変化 へんか 等 とう を利用 りよう して測定 そくてい する。
塩化 えんか リチウム露点 ろてん 計 けい [ 編集 へんしゅう ]
露点 ろてん 式 しき 湿度 しつど 計 けい の感 かん 部 ぶ である塩化 えんか リチウム露点 ろてん 計 けい は、塩化 えんか リチウム水溶液 すいようえき を塗布 とふ した膜 まく の表面 ひょうめん における水蒸気 すいじょうき 圧 あつ が周囲 しゅうい の気体 きたい の水蒸気 すいじょうき 圧 あつ と等 ひと しくなる温度 おんど を測定 そくてい するものである。
グラスウールで覆 おお った金属 きんぞく 管 かん に、1対 つい の加熱 かねつ 用 よう 電熱 でんねつ 線 せん を巻 ま き、その上 うえ から塩化 えんか リチウム水溶液 すいようえき を塗布 とふ する。これに交流 こうりゅう 電圧 でんあつ を印加 いんか して温度 おんど を上昇 じょうしょう させていくと、水分 すいぶん の蒸発 じょうはつ にともなってグラスウール内 ない のイオン が減少 げんしょう していき、電流 でんりゅう がほとんど流 なが れなくなる(通電 つうでん をやめると、吸湿 きゅうしつ 性 せい の高 たか い塩化 えんか リチウムは再 ふたた びイオン化 いおんか し、電流 でんりゅう が流 なが れるようになる)。このとき、グラスウール表面 ひょうめん の水蒸気 すいじょうき 圧 あつ と周囲 しゅうい の気体 きたい の水蒸気 すいじょうき 圧 あつ とが等 ひと しくなっていることを利用 りよう して露点 ろてん を求 もと める。温度 おんど の測定 そくてい には電気 でんき 式 しき 温度 おんど 計 けい を用 もち いるが、気温 きおん の測定 そくてい の場合 ばあい と異 こと なり、抵抗 ていこう 体 たい には白金 はっきん のほかにニッケル を使用 しよう することもできる。
気象 きしょう 観測 かんそく 用 よう として許容 きょよう される器 うつわ 差 さ は、湿度 しつど 5%(感 かん 部 ぶ のみについて湿度 しつど 3%)である。
^ 堤 つつみ 之 の 智 さとし . (2018). 気象 きしょう 学 がく と気象 きしょう 予報 よほう の発達 はったつ 史 し さまざまな湿度 しつど 測定 そくてい の発達 はったつ . 丸善 まるぜん 出版 しゅっぱん . ISBN 978-4-621-30335-1 . OCLC 1061226259 . http://worldcat.org/oclc/1061226259
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