Метеорология Глава 8 Часть 3

В 1746 году две новые конструкции гигрометров предложил английский чиновник и будущий основатель школы естествоиспытателей в английском городе Норвич Уильям Ардерон (1703 -1767), [8.10.]. Более интересна первая конструкция гигрометра Ардерона, представленная на Рис. 8.7.
 
Рис. 8.7. Гигроскоп Уильяма Ардерона, [8.10.].
Уильям Ардерон пишет, перевод автора, [8.10.]:
«Несколько лет назад я стал изучать гигроскопы и сравнил множество различных видов вместе, чтобы определить, какой из них я мог бы использовать с наибольшей уверенностью.  И мне показалось, что ни один из них не приблизился к истине ближе, чем рекомендованный мистером Бойлем метод взвешивания куска губки на весах с золотыми грузиками ...»
«Fig 1.
A представляет собой небольшой кусок губки, вырезанный так, чтобы он имел как можно большие поверхности. Кусок губки А висит на тонкой шелковой нити на балке B и уравновешен в точке D с помощью другой шелковой нити, вдетой в сквозные отверстия в маленьких свинцовых дробинках, закрепленных вдоль этой нити на равных расстояниях, при этом все отрегулировано таким образом, чтобы стрелка E, как продолжение балки В, указывала на точку G, расположенную посередине отградуированной измерительной арки F, G, H, в том случае, если влажность воздуха находится в среднем состоянии между наибольшей влажностью (very Moist)  и наибольшей сухостью (very Dry)».

Уильям Ардерон утверждал, что его инструмент быстро реагировал на самые незначительные изменения влажности во все сезоны. Вероятно, это имело место. Отдельно отметим, что, как и Пикеринг, Ардерон использовал метод баланса, но применил не кусок дерева, а специально вырезанную губку. Настройка положения баланса в гигроскопе Ардерона повторяет идею Коньерса, но серебряная цепочка заменена на более удобную в эксплуатации шелковую нить со свинцовой дробью. Отдельно отметим, что гигроскоп Ардерона избавлен от ошибок в устройстве индикации, так как указывающая стрелка в инструменте является продолжением баланса, а не укреплена на его оси.
В 1764 году свою конструкцию гигрометра представил шотландский астроном, изобретатель и экспериментатор Джеймс Фергюсон (1710-1776), [8.11.]. Гигрометр Фергюсона представлен на Рис. 8.8.
 
Рис. 8.8. Гигрометр Джеймса Фергюсона, сделанный на сосновой доске, [8.11.].
Машина Фергюсона (см. Рис. 8.8.) была собрана в рамке из красного дерева АААА, в которой размещалась панель ВВ, сделанная из белой сосновой доски (в России такая доска называлась «вагонка»), и закрепленная только в двух точках по центральной оси СС.  На этой доске был закреплен механизм из трех шкивов R, H, M, связанных тягами I, K, E, D, F, на одной из которых был подвешен натягивающий груз N. Тяга I, K при своем перемещении влево и вправо крутила ролик L, на ось которого на лицевой стороне машины (механизм был размещен на тыльной стороне) была насажена стрелка ВС, показывающая уровень влажности воздуха в градусах на полукруглой шкале АА, при этом диапазон шкалы – 180 градусов – от «Очень Сыро» (на рисунке шкалы слева), до «Очень Сухо» (на рисунке шкалы справа). 
Идея гигрометра Фергусона точно повторяла идею гигроскопа Коньерса (см. выше) – т.е. передача расширения и сжатия сосновой доски под действием влажности на измерительный механизм, но Фергусон на своего ирландского предшественника не ссылался. Основа изобретения Фергусона состояла также в том, что у системы шкивов и ролика было выбрано общее передаточное отношение 10:1, что увеличивало угол поворота стрелки. Впрочем, на гигроскопе Коньерса стрелка давала диапазон в 360 градусов, а у Фергусона в 180-200 градусов.  При этом Коньерс был всего лишь известным, для своего времени, лондонским аптекарем и добровольцем-археологом, а знаменитый шотландский астроном Фергусон был в 1857 году включен в биографический словарь самых выдающихся шотландцев.

В завершение своего сообщения о своем гигрометре Фергусон дает важное эксплуатационное указание, свидетельствующий, что он около 3-х лет практически использовал свою машину в реальных условиях. Фергусон пишет, перевод автора, [8.11.]:
«N.B. Самое большее через три-четыре года в раму следует вставить новую панель, потому что, если старая панель так долго будет находиться на открытом воздухе, почти перестанет реагировать на это воздействие. И потому на всякий случай следует держать в запасе большой толстый кусок белого дерева (т.е. «вагонки»), отшлифованной с той стороны, которой будет закреплена в раму новая панель».