Higrômetros clássicos
higroscópio
Um higroscópio consiste em um pedaço de barbante de tripa que se torce pela umidade e se torce pela secura, variando em comprimento e movendo uma estatueta que indica o estado higrométrico do ar. Não possui escala.
Higrômetro de bobina de metal-papel
O higrômetro de bobina de papel metálico é muito útil para fornecer uma indicação linear das mudanças de umidade. É frequentemente utilizado em dispositivos muito baratos e sua precisão é limitada, com variações de 10% ou mais. Nestes dispositivos, o vapor d'água é absorvido por uma tira de papel impregnada de sal, presa a uma bobina metálica, fazendo com que a bobina metálica mude de formato devido à variação na dureza do papel causada pela mudança de umidade. Essas alterações (análogas às de um termômetro bimetálico) fornecem uma indicação em um mostrador girando uma agulha.
Higrômetros de tensão capilar
Esses dispositivos utilizam pêlos humanos ou animais sob tensão. O cabelo é higroscópico (ou seja, tende a reter umidade); Seu comprimento muda com a umidade, e através de um sistema de amplificação mecânica é possível ler essas mudanças de comprimento em um mostrador de escala. No final dos anos 1700, esses dispositivos eram chamados de higroscópios por alguns cientistas; Esta palavra não é mais usada hoje, mas higroscópico e higroscopia, que dela derivam, ainda são usados. Os dispositivos tradicionais conhecidos como time frade e time house (este último muito popular na Europa Central) baseiam-se neste princípio.
Em 1783, o físico e geólogo suíço Horace Bénédict de Saussure (1740-1799) construiu o primeiro higrômetro de tensão capilar usando cabelo humano.
Barbatanas de baleia ou outros materiais podem ser usados no lugar do cabelo. Nesse sentido, o cientista suíço radicado na Inglaterra Jean-André Deluc (1727-1817), publicou nas Philosophical Transactions o anúncio de um novo higrômetro semelhante a um termômetro de mercúrio, com um bulbo de marfim que, ao ser expandido pela umidade, provocava a queda do mercúrio.[5] Mais tarde, ele inventou um higrômetro baseado nas barbatanas de uma baleia, o que causou a eclosão de uma amarga controvérsia com de Saussure.
Psicrômetros (termômetros de bulbo úmido e seco)
Um psicrômetro (ou termômetro de bulbo seco e úmido) consiste em dois termômetros, um seco e outro mantido úmido com água destilada em um estojo de pano ou pavio. Os dois termômetros são chamados de bulbo seco e bulbo úmido. Em temperaturas acima do ponto de congelamento da água, a evaporação da água do pavio reduz a temperatura, de modo que o termômetro de bulbo úmido geralmente exibe uma temperatura mais baixa do que o termômetro de bulbo seco. No entanto, quando a temperatura do ar está abaixo de zero, o bulbo úmido é coberto por uma fina camada de gelo e pode estar mais quente que o bulbo seco.
A umidade relativa é calculada a partir da temperatura ambiente (marcada pelo termômetro de bulbo seco) e da diferença de temperatura (entre os termômetros de bulbo úmido e de bulbo seco). A umidade relativa também pode ser determinada localizando a intersecção dos gráficos das duas temperaturas em uma carta psicrométrica. Quando os dois termômetros coincidem, o ar está completamente saturado; e quanto maior a diferença, mais seco é o ar. Os psicrômetros são comumente usados em meteorologia e na indústria de HVAC para determinar a carga adequada de refrigerante em sistemas de ar condicionado residenciais e comerciais.
Também são utilizadas versões eletrônicas digitais deste tipo de dispositivo, nas quais as temperaturas seca e úmida são medidas por meio de termistores, sendo realizados automaticamente os cálculos necessários para apresentar o valor da umidade em um display numérico.
O psicrômetro rotativo, onde os termômetros são presos a uma alça ou a um pedaço de barbante e centrifugados no ar por alguns minutos, às vezes é usado para medições de campo, mas está sendo substituído por sensores eletrônicos mais fáceis de usar. Alternativamente, existem outros tipos de psicrômetros rotativos que utilizam o mesmo princípio, mas nos quais os dois termômetros são montados em um dispositivo que lembra uma catraca, com alça e junta esférica.
Higrômetro de ponto de orvalho
O ponto de orvalho é a temperatura na qual uma amostra de ar úmido (ou qualquer outro vapor d'água) a pressão constante atinge a saturação de vapor d'água. A esta temperatura de saturação, o resfriamento adicional resulta na condensação da água. Os higrômetros de ponto de orvalho de espelho resfriado são alguns dos instrumentos mais precisos comumente disponíveis. Eles usam um espelho resfriado e um mecanismo optoeletrônico para detectar condensação na superfície do espelho. A temperatura do espelho é controlada por feedback eletrônico para manter um equilíbrio dinâmico entre evaporação e condensação no espelho, portanto a medição permanece próxima da temperatura do ponto de orvalho. Uma precisão de 0,2°C pode ser alcançada com esses dispositivos, o que se correlaciona em ambientes típicos de escritório com uma precisão de umidade relativa de aproximadamente ±1,2%. Esses dispositivos exigem limpeza frequente, um operador qualificado e calibração periódica para atingir esses níveis de precisão. Mesmo assim, eles são propensos ao acúmulo de sujeira em ambientes onde possa haver presença de fumaça ou ar impuro.