探討高精度冷鏡式露點(diǎn)儀的基本原理

來(lái)源：無(wú)錫徽科特測(cè)控技術(shù)有限公司 2019年06月04日 15:18

　　探討高精度冷鏡式露點(diǎn)儀的基本原理

　　一定體積的氣體在恒定的壓力下均勻降溫時(shí)，氣體和氣體中水分的分壓保持不變，直至氣體中的水分達(dá)到飽和狀態(tài)，該狀態(tài)下的溫度就是氣體的露點(diǎn)。通常是在氣體流經(jīng)的測(cè)定室中安裝鏡面及其附件，通過(guò)測(cè)定在單位時(shí)間內(nèi)離開(kāi)和返回鏡面的水分子數(shù)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的鏡面溫度來(lái)確定氣體的露點(diǎn)。

　　一定的氣體濕度對(duì)應(yīng)一個(gè)露點(diǎn)溫度。因此測(cè)定氣體的露點(diǎn)溫度就可以測(cè)定氣體的濕度。由露點(diǎn)溫度可以得到濕度，由露點(diǎn)溫度和所測(cè)氣體的溫度則可以得到氣體的相對(duì)濕度。

　　高精度冷鏡式露點(diǎn)儀直接給出的量值是露點(diǎn)溫度，確切地說(shuō)應(yīng)為“熱力學(xué)露點(diǎn)溫度”。世界氣象組織采用的定義是壓力為P，混合比為r的濕空氣的熱力學(xué)露點(diǎn)溫度Td，是指在給定的壓力下，濕空氣被水飽和時(shí)的溫度。在這個(gè)溫度下，濕空氣的飽和混合比rw等于給定的混合比r。

　　被測(cè)氣體在恒定的壓力下，以一定的流速掠過(guò)逐漸冷卻的金屬鏡面。當(dāng)金屬鏡面冷卻到某一溫度時(shí)，鏡面處氣體中的水分達(dá)到飽和而在鏡面上結(jié)露（或霜），此時(shí)的鏡面溫度就是露點(diǎn)溫度。對(duì)于結(jié)露，可以采用目視法或者通過(guò)光電系統(tǒng)的作用進(jìn)行判斷。目視法方便簡(jiǎn)單但不夠，光電法則準(zhǔn)確的多，而且可以進(jìn)行連續(xù)自動(dòng)測(cè)定，自動(dòng)化程度較高，因此目前市面上的露點(diǎn)儀基本均采用光電法判斷結(jié)露。當(dāng)光電系統(tǒng)已判斷鏡面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象時(shí)，利用熱電偶準(zhǔn)確的測(cè)定此時(shí)鏡面的溫度，即為露點(diǎn)溫度Td，從而即可得知被測(cè)氣體中的水分含量。

　　注意高精度冷鏡式露點(diǎn)儀所使用的管道和測(cè)量腔室應(yīng)選用憎水性強(qiáng)的材料，不銹鋼是棒的選擇，其次為聚四氟乙烯、銅和聚乙烯等，應(yīng)盡量避免使用尼龍或橡膠材質(zhì)的管道進(jìn)行露點(diǎn)測(cè)量。此外，管道和腔室內(nèi)壁應(yīng)盡量保證光潔干凈。

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