濕度計(jì)的原理可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。若將一個(gè)光潔的金屬表面放到相對(duì)濕度低于100%的空氣中并使之冷卻,當(dāng)溫度降到某一數(shù)值時(shí),靠近該表面的相對(duì)濕度達(dá)到100%,這時(shí)將有露在表面上形成。因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下空氣中的水汽達(dá)到了飽和,冷表面附著的水膜和空氣中的水份處于動(dòng)態(tài)平衡,也就是說(shuō),在單位時(shí)間內(nèi)離開(kāi)和返回到表面上的水分子數(shù)相同,這就是Regnault原理。該原理可以敘述為:當(dāng)一定體積的濕空氣在恒定的總壓力下被均勻降溫,直到空氣中的水汽達(dá)到飽和狀態(tài),該狀態(tài)叫做;在冷卻的過(guò)程中,氣體和水汽兩者的分壓力保持不變。如果空氣的溫度是Ta,露生成的溫度為T(mén)d,則濕空氣的相對(duì)濕度可以通過(guò)下式算出,
U=[(在溫度Td時(shí)的飽和水氣壓) /(在原來(lái)溫度Ta時(shí)的飽和水氣壓)] *100%式中飽和水汽壓的數(shù)值可以通過(guò)查表得到。在0℃以下,水汽達(dá)到飽和時(shí),水在鏡面上結(jié)冰,此時(shí)的溫度又叫做霜點(diǎn)。
分析儀包括一個(gè)帶有內(nèi)置的冷卻鏡面高壓測(cè)試室,一個(gè)可移動(dòng)的內(nèi)窺鏡,一個(gè)控制單元,包括一個(gè)LED顯示,一個(gè)可以充電電池組。
分析儀過(guò)冷現(xiàn)象是短暫的,共時(shí)間長(zhǎng)短和或霜點(diǎn)溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象可以通過(guò)顯微鏡觀察出來(lái)。解決的辦法之一是重復(fù)加熱和冷卻鏡面的操作,直到這種現(xiàn)象消除為止。另一個(gè)解決辦法是直接利用過(guò)冷水的水汽壓數(shù)據(jù)。并且這樣作恰恰與氣象系統(tǒng)低于零度時(shí)的相對(duì)濕度定義相吻合。
分析儀是一個(gè)緊湊型,可自動(dòng)制冷的冷鏡式露點(diǎn)儀,可以手動(dòng)檢測(cè)水,烴以及天然氣中的添加物。
分析儀另一個(gè)問(wèn)題是降溫速度太快可能造成“過(guò)冷”。我們知道,在一定條件下,水汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí),液相仍然不出現(xiàn),或者水在零度以下時(shí)仍不結(jié)冰,這種現(xiàn)象稱(chēng)為過(guò)飽和或“過(guò)冷”。對(duì)于結(jié)露 (或霜)過(guò)程來(lái)說(shuō),這種現(xiàn)象往往是由于被測(cè)氣體和鏡面非常干凈,乃至缺少足夠數(shù)量的凝結(jié)核心而引起的。Suomi在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),如果一個(gè)高度拋光的鏡面并且其干凈程度合乎化學(xué)要求,則露的形成溫度要比真實(shí)的溫度低幾度。
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