露點(dian)儀是能直接測出露點濕度的儀器。使一個鏡面處在樣品濕空氣中降溫,直到鏡面上隱現露滴(或冰晶)的瞬間,測出鏡面平均溫度,即為露點(霜)溫度。它測濕精度高,但需光潔度很高的鏡面,精度很高的溫控系統,以及靈敏度很高的露滴(冰晶)的光學探測系統。使用時必須使吸入樣本空氣的管道保持清潔,否則管道內的雜質將吸收或放出水分造成測量誤差。
露點(dian)儀為(wei)了(le)要得到(dao)高質量的產品或設(she)備正常地運行,許多行業諸如石化、電(dian)力、電(dian)子、航空航天、冶金(jin)、紡織(zhi)等對濕(shi)(shi)度測量的要求(qiu)越(yue)來越(yue)高,因而(er),濕(shi)(shi)度測量已逐(zhu)漸成為(wei)一個(ge)新興(xing)的技(ji)術領域(yu),在1986年我國正式成(cheng)立了濕(shi)度與水(shui)分專(zhuan)業委員會,并開展了多(duo)次學(xue)術交流會,濕(shi)度的一(yi)些計(ji)量檢定(ding)(ding)規程也逐步(bu)建立。根據有(you)(you)關規程,濕(shi)度被定(ding)(ding)義為(wei)氣(qi)體中的水(shui)蒸氣(qi)含量,常用(yong)單位有(you)(you):克/升,PPM,mmHg,露點(dian)及相(xiang)對濕度(du)等。習(xi)慣上以露點(dian)-20℃為(wei)界把所測氣體分為(wei)高濕度氣體與低濕度氣體(即微量水)。
測量條件的選擇
在(zai)露點(dian)儀的(de)設計中(zhong)要著重考慮直接影響結(jie)露過程熱質交換(huan)的(de)各(ge)種(zhong)因(yin)素,這個原則(ze)同(tong)樣(yang)適(shi)用于自(zi)動化程度不(bu)太高的(de)露點(dian)儀器操作條件的(de)選擇。這里(li)主要討論鏡面降(jiang)溫(wen)速度和(he)樣(yang)氣流速問(wen)題。
1.被測氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)通(tong)常都是(shi)(shi)室(shi)溫。因此當氣流通(tong)過(guo)露(lu)(lu)點(dian)(dian)室(shi)時(shi)必然要(yao)(yao)影響體(ti)系的(de)(de)(de)(de)傳熱(re)和傳質(zhi)過(guo)程。當其它條(tiao)件固定時(shi),加大(da)流速(su)(su)(su)(su)將有利于氣流和鏡面之間的(de)(de)(de)(de)傳質(zhi)。特別是(shi)(shi)在進行(xing)低霜點(dian)(dian)測量時(shi),流速(su)(su)(su)(su)應適當提高,以加快露(lu)(lu)層形成(cheng)速(su)(su)(su)(su)度(du),但是(shi)(shi)流速(su)(su)(su)(su)不能太(tai)大(da),否(fou)則(ze)會(hui)造(zao)成(cheng)過(guo)熱(re)問題。這(zhe)對(dui)制冷功率比(bi)較小的(de)(de)(de)(de)熱(re)電制冷露(lu)(lu)點(dian)(dian)儀尤為明顯。流速(su)(su)(su)(su)太(tai)大(da)還(huan)會(hui)導致(zhi)露(lu)(lu)點(dian)(dian)室(shi)壓力降低而流速(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)改變又將影響體(ti)系的(de)(de)(de)(de)熱(re)平(ping)衡。所以在露(lu)(lu)點(dian)(dian)測量中選(xuan)擇適當的(de)(de)(de)(de)流速(su)(su)(su)(su)是(shi)(shi)必要(yao)(yao)的(de)(de)(de)(de),流速(su)(su)(su)(su)的(de)(de)(de)(de)選(xuan)擇應視制冷方法和露(lu)(lu)點(dian)(dian)室(shi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構而定。一般的(de)(de)(de)(de)流速(su)(su)(su)(su)范圍(wei)在0.4~0.7L/min之間(jian)。為(wei)了減小傳熱(re)的影(ying)響,可考慮在被測氣體進入(ru)露點室(shi)之前進行(xing)預冷處理。
2.在(zai)露點(dian)測量中(zhong)鏡面(mian)降溫(wen)(wen)速(su)度的控制是一(yi)個重要問(wen)題,對于(yu)自動光電露點(dian)儀是由設計決定的,而(er)對于(yu)手控制冷(leng)量的露點(dian)儀則(ze)是操作中(zhong)的問(wen)題。因為冷(leng)源(yuan)的冷(leng)卻點(dian)、測溫(wen)(wen)點(dian)和鏡面(mian)間的熱(re)(re)傳導有一(yi)個過(guo)程(cheng)并存(cun)在(zai)一(yi)定的溫(wen)(wen)度梯(ti)度。所以(yi)熱(re)(re)慣性將(jiang)影響結露(霜)的(de)(de)過程(cheng)和速度(du)(du)(du),給測(ce)量結果帶來誤(wu)差。這種(zhong)情況又隨使(shi)(shi)用的(de)(de)測(ce)溫元件不同(tong)(tong)而異(yi),例如由于結構關系,鉑(bo)電(dian)阻感溫元件的(de)(de)測(ce)量點與(yu)鏡面之間的(de)(de)溫度(du)(du)(du)梯度(du)(du)(du)比(bi)(bi)較(jiao)大,熱傳導速度(du)(du)(du)也比(bi)(bi)較(jiao)慢,從而使(shi)(shi)測(ce)溫和結露(lu)(lu)不能同(tong)(tong)步進行。而且導致露(lu)(lu)層的(de)(de)厚度(du)(du)(du)無法控制。這對(dui)目視檢露(lu)(lu)來說將產(chan)生負誤(wu)差。
3.另一個問題是(shi)降溫(wen)速(su)度太快可能造成“過冷”。我們知道,在(zai)一定(ding)條件下(xia),水汽達到(dao)飽和(he)狀態時,液相(xiang)仍然不(bu)出現,或者水在(zai)零度(du)以(yi)下時(shi)仍(reng)不結(jie)冰,這種現象稱為過飽(bao)和或“過冷”。對于結(jie)露(lu) (或霜(shuang))過程來說,這種(zhong)現象往(wang)往(wang)是由于被(bei)測氣體和鏡(jing)面非常干凈(jing),乃(nai)至(zhi)缺少足夠數量的(de)凝結核心而(er)引(yin)起的(de)。
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