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LA MICROMETEOROLOGIA E LA CAPACITA’ DISPERDENTE DELL’ATMOSFERA
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Sensori di tipo elettrico
E’ questa una classe eterogenea di sensori in cui sono presenti sia sensori di tipo
resistivo, che di tipo capacitivo che misti:
• I sensori di tipo resistivo sfruttano la variazione della resistenza elettrica di alcuni
materiali (alcuni sali igroscopici come cloruro di litio o polvere di carbone
sospesa in gelatina di cellulosa) con l’umidità relativa dell’aria. Più precisamente,
tali sensori sono costituiti da due elettrodi tra cui è interposto il materiale
igroscopico fatto depositare o assorbire su un supporto solido isolante. Il sensore,
quindi, costituirà una resistenza, (dell’ordine dei MΩ) che, una volta inserita
in un circuito elettrico (normalmente un ponte di Wheatstone), potrà essere
convertita in una tensione rilevabile da parte di un sistema di acquisizione
analogico.
• I sensori di tipo capacitivo sono costituiti da un condensatore in cui viene interposto
tra le due armature un polimero in grado di mutare la propria costante
dielettrica al variare della pressione parziale di vapore.
• I sensori attualmente più interessanti sono i sensori resistivo-capacitivi. Il principio
di funzionamento si basa sul fatto che l’ossido di alluminio o di tantalio,
ottenuto per anodizzazione, presenta una struttura porosa. Se questo ossido
viene interposto tra due elettrodi (solitamente costituiti uno dallo stesso alluminio
su cui si è prodotto lo strato di ossido e l’altro da un sottilissimo strato
di oro), l’insieme che ne risulta cambia la propria resistenza e la propria costante
dielettrica in funzione della pressione parziale del vapor d’acqua. Pertanto
questo sensore, inserito in un circuito elettrico opportuno, potrà dar luogo ad
una tensione misurabile, proporzionale all’umidità relativa.
Psicrometro.
Lo psicrometro si basa sulla misura della differenza di temperatura che esiste tra
due termometri identici, il primo esposto liberamente all’aria e l’altro sempre
esposto all’aria, ma avente la superficie coperta da una garza imbevuta d'acqua ed
in comunicazione con un serbatoio d’acqua. La temperatura del primo termometro
(T d ) è la temperatura a bulbo secco, mentre la temperatura misurata dal secondo
(T w ) è la temperatura a bulbo umido. Ricordando quanto detto in precedenza,
dalle due temperature così misurate è possibile ottenere la tensione di vapore e
(hPa) presente nell’aria. Entrambi i termometri (normalmente costituiti da una
termoresistenza o da una termocoppia) sono alloggiati entro uno schermo mantenuto
a ventilazione forzata e sono posti molto vicini l'un l'altro in modo da
non indurre errori di misura determinati dal posizionamento dei due termometri
in punti dello spazio a temperatura differente. Questo strumento è estremamente
preciso, ma di difficile impiego dato è necessario garantire costantemente
che resti umida la superficie del termometro a bulbo umido.
Sensori a punto di rugiada.
Un metodo alternativo è misurare la temperatura di rugiada, cioè quella temperatura
a cui la quantità di vapor d’acqua presente nell’aria è sufficiente a saturarla.
La temperatura di rugiada in un dato ambiente si ottiene misurando la temperatura
di una superficie fredda (normalmente uno specchio in contatto con un
elemento refrigerante costituito normalmente da una cella di Peltier) affacciata
all’ambiente, al momento in cui su di essa, per effetto dell’abbassamento della
temperatura, si forma una goccia d’acqua. La parte più complicata del sistema è
quella cui viene affidato il compito di individuare l’istante in cui si forma la goc-