2. 低霜點測量中的問題
露點儀是微量水測量中為數(shù)不多的比較有效的手段之一。但是在測量中有些問題必須給予充分的注意。首先是影響檢測的霜層厚度問題。]
在低含水量的情況下,霜層很薄,變化也慢,增加了檢霜的困難,如露點低于-65℃,鏡面上水分子移動性很小,結(jié)晶速度相應(yīng)下降,從霜層的出現(xiàn)到相對穩(wěn)定需要一定時間。霜點溫度越低,困難越大,測量誤差也迅速增加。研究表明,當霜點溫度接近-85℃是鏡面上形成藍色絲狀結(jié)晶的薄霧。在這個溫度附近霜層的質(zhì)量密度10-8gm-2相當于一個分子層的厚度,由此可見,在更低的霜點溫度下測量是難以進行的。
另一個是過程問題,這種現(xiàn)象容易在高空探測中發(fā)生。 在低溫下,由于冰的結(jié)晶過程緩慢,往往在達到霜點溫度時霜層還未出現(xiàn),當溫度繼續(xù)降低,水開始結(jié)冰,在過飽和狀態(tài)下霜層迅速形成。但此時的飽和水氣壓不是冰而應(yīng)該是過冷水的飽和水氣壓,如上所述,由于過冷現(xiàn)象,霜點測量誤差有時高達幾度,因此,低霜點測量要特別小心,保持足夠長的平衡時間。除上所述還需注意下列幾個問題。
ü 氣路系統(tǒng)一定要密封性好,以防止外界環(huán)境水分往里滲漏
ü 如果被測氣體直接排放入大氣,應(yīng)考慮大氣中的水分向測量系統(tǒng)內(nèi)部擴散的問題,常用的辦法時在排氣口接上一段適當長的管子,其長度個管徑以不影響測量腔的壓力為原則。
ü 取樣管要盡量短,盡量減少接頭的數(shù)量和避免“死空間”,以減少本底水分的干擾。
ü 取樣管道要選用滲水性強的材料,如不銹鋼,聚四氟乙烯等。
高精度冷鏡式露點儀具有精度高、量程廣、價格便宜等優(yōu)點;
適用于鋼鐵、石化、干燥箱、制藥烤箱、環(huán)境測試、校準實驗室、噴漆室、過程氣監(jiān)測及氣體生產(chǎn)等領(lǐng)域。
露點溫度(即氣體被冷卻時,水蒸氣開始冷凝成水或冰這一時刻的溫度)精確地描述了氣體的濕度。
測量的主要不確定度及誤差在于確定冷凝檢測的時間,以及被測冷凝表面溫度的精度。
冷鏡露點儀工作原理:
密析爾式冷鏡露點傳感器有一個微型的拋光金屬鏡面,使用固態(tài)珀耳帖電加熱泵將其冷卻至被測氣體露點溫度。
當溫度降低到該露點時,鏡面會形成冷凝。
一個由紅色發(fā)光二極管高增益光電探測器組成的電光回路檢測冷凝的形成。
鏡面反射光強度減少量,作為儀表控制電路調(diào)整施加于珀耳帖的冷卻功率的反饋輸入,這樣鏡面就被控制在平衡狀態(tài)中。
蒸發(fā)速度與冷凝速度以相同的速率發(fā)生。
此時(由鉑阻溫度計)測量的鏡面溫度就等于被測氣體的露點溫度。
高精度冷鏡式露點儀具有精度高、量程廣、價格便宜等優(yōu)點;
適用于鋼鐵、石化、干燥箱、制藥烤箱、環(huán)境測試、校準實驗室、噴漆室、過程氣監(jiān)測及氣體生產(chǎn)等領(lǐng)域。
露點溫度(即氣體被冷卻時,水蒸氣開始冷凝成水或冰這一時刻的溫度)精確地描述了氣體的濕度。
測量的主要不確定度及誤差在于確定冷凝檢測的時間,以及被測冷凝表面溫度的精度。
冷鏡露點儀工作原理:
密析爾式冷鏡露點傳感器有一個微型的拋光金屬鏡面,使用固態(tài)珀耳帖電加熱泵將其冷卻至被測氣體露點溫度。
當溫度降低到該露點時,鏡面會形成冷凝。
一個由紅色發(fā)光二極管高增益光電探測器組成的電光回路檢測冷凝的形成。
鏡面反射光強度減少量,作為儀表控制電路調(diào)整施加于珀耳帖的冷卻功率的反饋輸入,這樣鏡面就被控制在平衡狀態(tài)中。
蒸發(fā)速度與冷凝速度以相同的速率發(fā)生。
此時(由鉑阻溫度計)測量的鏡面溫度就等于被測氣體的露點溫度。