验湿器

十七世纪里发明了许多种验湿器,凡是能够用来制造这种仪器的原理大都已利用过。最早的验湿器似乎是西芒托学院制造的;象我们已知道的那样, 西芒托学院还曾忙于改进温度计。这种验湿器是一个空心软木锥,带有锡质外套。软木锥底部装有一个玻璃锥(图 173)。当这仪器里充入冰时,空气中的湿气便淀积在玻璃锥上,再滴入量器。只要比较在一定时间里凝结的水的数量,(307)即可确定不同地点或者同一地点在不同时间的相对湿度。阿蒙顿于 1688 年介绍了另一种验湿器,后来由德鲁克使之完善。在这秋仪器里, 因空气湿度变化而引起的一个木质或皮质小球之收缩和膨胀,引起从一根管子流出的液体在管中上升或者下降。莫利纽克斯制造了一种简单的验湿器, 把二个金属球悬挂在一根鞭绳上,金属球带有一根水平指针;随着鞭绳因湿度发生变化而卷曲和放松,指针在一个带刻度的标尺上移动。可见,它的工作原理同今天流行的“气候观测房”即“约克和詹尼”相似。

图 173—西芒托学院制造的验湿器

胡克用野燕麦的芒制造了一种验湿器(Micrographla,ObSer-vation XXVII, p, 147,andSprat's History of the Royal So-ciety, p.173)。这“芒”是从野燕麦谷粒外壳里长出来的短而硬的毛。人们发现,当这谷粒成熟时,其芒的一端发生弯曲,接近直角,而且如果它然后受潮,则这弯曲的一端又会逐渐改变其相对芒其余部分的位置。胡克在他的《天气过程记载方法》(Method for mak-图 173—西芒托学院制造的验湿器 ing a History of theWeather)(Sprat,上引著作,p.173)中,把应用这种性质来制造测量空气湿度的验湿器这一发明归功子伊曼纽尔·马格南。胡克建议,把这仪器制成盒子形式,上面有一个象牙盖, 四边是编织物;或者单单用一块象牙板,

由几根柱子支承,这就更好。这样,空气就可以自由通达麦芒。麦芒一端在C 处(图 174)固定于仪器底座,而另一端向上通过象牙板,在 e 处装上一根轻的指针 fg,后者在一个刻度盘上转动。为了提高这仪器的灵敏度,可 (308) 以用许多麦芒首尾相接起来。随着麦芒的弯曲端改变位置,这指针便在标度上逐渐运动,这样便指示了空气湿度的变化。为了能够考虑到指针转满圈, 胡克建议在指针下面装一根钉,再在上面的板上装一个轻的齿轮,使得每当指针经过这个钉子时,齿轮就前进或者后退一个齿。胡克发现这种仪器非常灵敏。对麦芒呼一口气,指针就转一整圈;指针对火或太阳的热也很敏感。胡克发现肠线不大令人满意,麝香志鹳草的芒则证明甚至比野燕麦更好,后来他代之以“野豌豆的英”(Gunther,Early Sciellce in Oxford,VI,p·269)。

图 174—胡克的验湿器

一位都柏林记者在给奥尔登伯格的一封信中曾介绍了一种精巧的验湿器

(1676,Phil,Trans.,Vo1.XI,N0. 127)。它由两块松木或杨木板 A、B 组成(图 175),约二英尺长、一英尺宽,并排放置,中间留稍许间隔,四角 a、a、a、a 固定在两条栋木突出架 C、c 上,后者二英寸宽,长度则超出A、B 的两边。如假定两块板即使在最干燥天气也至多收缩四分之一英寸,则用一个二三英寸长、四分之一英寸宽的黄铜舌簧 D 圆定在板 A 上。黄铜 D 在靠近其重迭在板 B 之上的那个自由端处有四个等间距的齿 dd, 板 B 上用配件E 装上一个小齿轮,使得它和黄铜舌簧上的齿啮合。当这两块木板因大气湿度变化而膨胀或收缩时,齿 dd 便转动小齿轮,而后者的轴 F 装有一个指针GG,它在任意刻度的圆标尺上转动,从而记录“空气的干度或湿度”。对于约五分之一英寸的可能收缩,指针将在一二小时里转动十到二十度。发明者声称,这种验湿器迅速地记录大气中的湿度变化,它比用燕麦芒制造的验湿器优越。

图 175—都柏林验湿器

都柏林的验湿器和别的几种验湿器都是利用物体在潮湿空气(309)中所发生的形状变化,以此作为湿度变化的指标。但是,也有其他人发明的验湿器乃基于各种物质吸收空气中潮气后发生的重量变化。例如,古尔德在 1683 年提出,硫酸露置大气时发生的重量增加可用来测量大气的湿气含量。