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        關于露點儀測量條件的選擇

        點擊次數:453 發布時間:2021-08-26
        露點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。
        露點儀為了要得到高質量的產品或設備正常地運行,許多行業諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等對濕度測量的要求越來越高,因而,濕度測量已逐漸成為一個新興的技術領域,在86年我國正式成立了濕度與水分專業委員會,并開展了多次學術交流會,濕度的一些計量檢定規程也逐步建立。根據有關規程,濕度被定義為氣體中的水蒸氣含量,常用單位有:克/升,PPM,mmHg,露點及相對濕度等。習慣上以露點-20℃為界把所測氣體分為高濕度氣體與低濕度氣體(即微量水)
        測量條件的選擇
        在露點儀的設計中要著重考慮直接影響結露過程熱質交換的各種因素,這個原則同樣適用于自動化程度不太高的露點儀器操作條件的選擇。這里主要討論鏡面降溫速度和樣氣流速問題。
        1.被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當氣流通過露點室時必然要影響體系的傳熱和傳質過程。當其它條件固定時,加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質。特別是在進行低霜點測量時,流速應適當提高,以加快露層形成速度,但是流速不能太大,否則會造成過熱問題。這對制冷功率比較小的熱電制冷露點儀尤為明顯。流速太大還會導致露點室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點測量中選擇適當的流速是必要的,流速的選擇應視制冷方法和露點室的結構而定。一般的流速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響,可考慮在被測氣體進入露點室之前進行預冷處理。
        2.在露點測量中鏡面降溫速度的控制是一個重要問題,對于自動光電露點儀是由設計決定的,而對于手控制冷量的露點儀則是操作中的問題。因為冷源的冷卻點、測溫點和鏡面間的熱傳導有一個過程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結露(霜)的過程和速度,給測量結果帶來誤差。這種情況又隨使用的測溫元件不同而異,例如由于結構關系,鉑電阻感溫元件的測量點與鏡面之間的溫度梯度比較大,熱傳導速度也比較慢,從而使測溫和結露不能同步進行。而且導致露層的厚度無法控制。這對目視檢露來說將產生負誤差。
        3.另一個問題是降溫速度太快可能造成“過冷”。我們知道,在一定條件下,水汽達到飽和狀態時,液相仍然不出現,或者水在零度以下時仍不結冰,這種現象稱為過飽和或“過冷”。對于結露 (或霜)過程來說,這種現象往往是由于被測氣體和鏡面非常干凈,乃至缺少足夠數量的凝結核心而引起的。Suomi在實驗中發現,如果一個高度拋光的鏡面并且其干凈程度合乎化學要求,則露的形成溫度要比真實的露點溫度低幾度。過冷現象是短暫的,共時間長短和露點或霜點溫度有關。這種現象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之一是重復加熱和冷卻鏡面的操作,直到這種現象消除為止。另一個解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數據。并且這樣作恰恰與氣象系統低于零度時的相對濕度定義相吻合。 
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