探討高精度冷鏡式露點儀的基本原理

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探討高精度冷鏡式露點儀的基本原理

來源：無錫徽科特測控技術(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，氣體和氣體中水分的分壓保持不變，直至氣體中的水分達到飽和狀態(tài)，該狀態(tài)下的溫度就是氣體的露點。通常是在氣體流經(jīng)的測定室中安裝鏡面及其附件，通過測定在單位時間內(nèi)離開和返回鏡面的水分子數(shù)達到動態(tài)平衡時的鏡面溫度來確定氣體的露點。

　　一定的氣體濕度對應(yīng)一個露點溫度。因此測定氣體的露點溫度就可以測定氣體的濕度。由露點溫度可以得到濕度，由露點溫度和所測氣體的溫度則可以得到氣體的相對濕度。

　　高精度冷鏡式露點儀直接給出的量值是露點溫度，確切地說應(yīng)為“熱力學(xué)露點溫度”。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)露點溫度Td，是指在給定的壓力下，濕空氣被水飽和時的溫度。在這個溫度下，濕空氣的飽和混合比rw等于給定的混合比r。

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

　　注意高精度冷鏡式露點儀所使用的管道和測量腔室應(yīng)選用憎水性強的材料，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)的管道進行露點測量。此外，管道和腔室內(nèi)壁應(yīng)盡量保證光潔干凈。

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