一、露點(diǎn)儀介紹
什么是露點(diǎn)儀？
從"水"說(shuō)起
水，分子式H2O，是我們所居住的地球上分布面積*廣的物質(zhì)。除了海、江河、湖泊，我們生活的大氣環(huán)境中也富含氣狀的水，稱之為水蒸汽。水同時(shí)滲透在各種性狀的物質(zhì)中，固體中含有水份，液體中含有水，粉狀物體會(huì)吸水，生物體內(nèi)含有水份，而氣體中更含有不同含量的水份。各種性狀的物質(zhì)含有水份的多少，往往會(huì)影響到物質(zhì)的性能、用途、品質(zhì)和儲(chǔ)存。例如，工藝用氣的含水量會(huì)影響到產(chǎn)品的電絕緣性能和工藝性態(tài)；動(dòng)力用氣的含水量會(huì)影響到氣動(dòng)儀表和設(shè)備的使用壽命。究其原因，主要是H2O是一種性能極為活潑的物質(zhì)，容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，自身也易于分解成氧化性強(qiáng)的物質(zhì)我們通常把環(huán)境大氣中的含水量稱為相對(duì)濕度，而對(duì)于工業(yè)氣體中的水份含量，則用露點(diǎn)溫度或PPm值來(lái)表示露點(diǎn)分析儀簡(jiǎn)稱露點(diǎn)儀，是一種測(cè)量氣體中水份含量的儀器。測(cè)量氣體中水份含量的重要性氣源是僅次于電源的一種動(dòng)力源，氣源同時(shí)還是一種重要的工藝介質(zhì)，這種雙重身份使氣體在工業(yè)基礎(chǔ)中充當(dāng)了重要的角色。作為動(dòng)力源的氣體，通常是壓縮空氣，它由不同功率的空氣壓縮機(jī)所產(chǎn)生的。從成份上而言，壓縮空氣具有一般空氣的所有成份，同時(shí)經(jīng)過(guò)空壓機(jī)這**程后，壓縮空氣含有油份塵粒水份，并具有較高的溫度和壓力。動(dòng)力氣源推動(dòng)的一般為二種對(duì)象：氣動(dòng)設(shè)備和氣動(dòng)儀表。在化工、石化、紡織、電力、冶金、制藥、生物工程和**生產(chǎn)中有許多重要環(huán)節(jié)不容許用電力設(shè)備和電動(dòng)儀表，而只能使用氣動(dòng)設(shè)備和氣動(dòng)儀表。氣動(dòng)儀表和氣動(dòng)設(shè)備一般對(duì)動(dòng)力氣源都有嚴(yán)格的要求，例如降溫、減壓、除油、除塵、干燥等，為了達(dá)到這些要求，人們采用了一系列后處理設(shè)備，以達(dá)到凈化壓縮空氣的目的。在標(biāo)準(zhǔn)氣體領(lǐng)域，由于標(biāo)準(zhǔn)氣體作為一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，直接作為產(chǎn)品指標(biāo)的比對(duì)物質(zhì)或校正物質(zhì)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體的微水份含量必須加以確認(rèn)。而含有不同水份的氮?dú)獗旧砭涂勺鳛楣I(yè)級(jí)的水份標(biāo)準(zhǔn)氣體使用
因此，在上述領(lǐng)域中，一般都需要對(duì)微水份含量加以監(jiān)測(cè)
二、露點(diǎn)分析儀概述
什么是露點(diǎn)儀？
在冬天，我們都會(huì)看到這樣一種現(xiàn)象，由于室外溫度較低，室內(nèi)較濕熱的空氣會(huì)在窗玻璃上結(jié)露，使窗玻璃模糊一片。假如我們?cè)僮屑?xì)觀測(cè)并研究下去，如果在室內(nèi)開啟除濕器，把室內(nèi)的濕氣逐步去除，那么盡管室外還是同樣的溫度，而我們會(huì)發(fā)現(xiàn)窗玻璃上的露水會(huì)慢慢消去，窗玻璃重又露出透明光潔的本質(zhì)。假如這時(shí)室外溫度下降了，那么溫度降到一定程度時(shí)，盡管除濕器已使室內(nèi)空氣十分干燥，但在窗玻璃上仍會(huì)出現(xiàn)模糊的露層。這一現(xiàn)象說(shuō)明，玻璃上的結(jié)露溫度與玻璃所在的環(huán)境氣氛的含水量有關(guān)，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這關(guān)系是一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即每一個(gè)結(jié)露溫度（我們稱之為露點(diǎn)溫度）對(duì)應(yīng)環(huán)境氣氛的一個(gè)含水量值。由此可見，露點(diǎn)溫度是度量氣體水份含量的一種單位制。露點(diǎn)分析儀就是基于這種單位制而測(cè)量氣體中**水份含量的儀器。
所以，露點(diǎn)儀測(cè)量的對(duì)象離不開氣體，而相應(yīng)的氣體不外乎三個(gè)用途：動(dòng)力氣體、介質(zhì)氣體和環(huán)境氣體動(dòng)力氣體作為一種動(dòng)力源，供給氣動(dòng)儀表和氣動(dòng)設(shè)備，廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域和有特殊防爆要求的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng);
在上述三大類氣體需要監(jiān)測(cè)水份含量的場(chǎng)合,介質(zhì)氣體作為一種工藝介質(zhì)，或參與工藝反應(yīng)，或作為保護(hù)性氣體，或作為標(biāo)準(zhǔn)氣體，廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中相應(yīng)的生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境氣體作為一種工藝環(huán)境，廣泛地應(yīng)用民用工業(yè)和**工業(yè)的相關(guān)工藝環(huán)境中。
三、露點(diǎn)儀的應(yīng)用
什么是露點(diǎn)儀？是怎樣應(yīng)運(yùn)的
一種古老的濕度測(cè)量方法，從經(jīng)典的Regnault露點(diǎn)儀算起，它也有一百多年的歷史了。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，露點(diǎn)技術(shù)臻于完善?，F(xiàn)代的光電露點(diǎn)儀采用熱電制冷，并且可以自動(dòng)補(bǔ)償零點(diǎn)和連續(xù)跟蹤測(cè)量露點(diǎn)。帶有微處理器的露點(diǎn)儀還可以把露點(diǎn)溫度同時(shí)轉(zhuǎn)換為相對(duì)濕度等測(cè)量單位。高精度露點(diǎn)儀在一般濕度范圍的測(cè)量準(zhǔn)確度可達(dá)±1℃露點(diǎn)溫度。露點(diǎn)儀建立在可靠的理論基礎(chǔ)之上，具有準(zhǔn)確度高，測(cè)量范圍寬的特點(diǎn)，其準(zhǔn)確度僅次于重量法濕度計(jì)，因此，它不僅是一種工作儀器，而且也是長(zhǎng)期以來(lái)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)儀器。露點(diǎn)儀廣泛用于工業(yè)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)室的濕度測(cè)量與控制，以及氣象學(xué)中的探空測(cè)量等，在現(xiàn)代濕度測(cè)量技術(shù)中占有相當(dāng)重要的位置。
四、露點(diǎn)濕度計(jì)的原理
露點(diǎn)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)叫做露點(diǎn)；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Td，則濕空氣的相對(duì)濕度可以通過(guò)下式算出，U=[（在露點(diǎn)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)。
五、露點(diǎn)儀測(cè)量中應(yīng)該注意的若干問(wèn)題
（1） 鏡面污染對(duì)露點(diǎn)測(cè)量的影響
在露點(diǎn)儀測(cè)量中，鏡面污染是一個(gè)突出的問(wèn)題，其影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面；一是拉烏爾效應(yīng)，二是改變鏡面本底放射水平。拉烏爾效應(yīng)是由水溶性物質(zhì)造成的。如果被測(cè)氣體中攜帶這種物質(zhì)（一般是可溶性鹽類）則鏡面提前結(jié)露，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等，則會(huì)增加本底的散射水平，從而使光電露點(diǎn)儀發(fā)生零點(diǎn)漂移。此外，一些沸點(diǎn)比水低的容易冷凝的物質(zhì)（例如有機(jī)物）的蒸氣，不言而喻將對(duì)露點(diǎn)的測(cè)量產(chǎn)生干擾。因此，無(wú)論任何一種類型的露點(diǎn)儀都應(yīng)防止污染鏡面。一般說(shuō)來(lái)，工業(yè)流程氣體分析污染的影響是比較嚴(yán)重的。但即使是在純氣的測(cè)量中鏡面的污染亦會(huì)隨時(shí)間增加而積累。
（2） 露點(diǎn)儀測(cè)量條件的選擇
在露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)中要著重考慮直接影響結(jié)露過(guò)程熱質(zhì)交換的各種因素，這個(gè)原則同樣適用于自動(dòng)化程度不太高的露點(diǎn)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(wèn)題。
被測(cè)氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣流通過(guò)露點(diǎn)室時(shí)必然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。當(dāng)其它條件固定時(shí)，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質(zhì)。特別是在進(jìn)行低霜點(diǎn)測(cè)量時(shí)，流速應(yīng)適當(dāng)提高，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會(huì)造成過(guò)熱問(wèn)題。這對(duì)制冷功率比較小的熱電制冷露點(diǎn)儀尤為明顯。流速太大還會(huì)導(dǎo)致露點(diǎn)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(diǎn)測(cè)量中選擇適當(dāng)?shù)牧魉偈潜匾?，流速的選擇應(yīng)視制冷方法和露點(diǎn)室的結(jié)構(gòu)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(cè)氣體進(jìn)入露點(diǎn)室之前進(jìn)行預(yù)冷處理。在露點(diǎn)測(cè)量中鏡面降溫速度的控制是一個(gè)重要問(wèn)題，對(duì)于自動(dòng)光電露點(diǎn)儀是由設(shè)計(jì)決定的，而對(duì)于手控制冷量的露點(diǎn)儀則是操作中的問(wèn)題。因?yàn)槔湓吹睦鋮s點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)和鏡面間的熱傳導(dǎo)有一個(gè)過(guò)程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結(jié)露（霜）的過(guò)程和速度，給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。這種情況又隨使用的測(cè)溫元件不同而異，例如由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，鉑電阻感溫元件的測(cè)量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度比較大，熱傳導(dǎo)速度也比較慢，從而使測(cè)溫和結(jié)露不能同步進(jìn)行。而且導(dǎo)致露層的厚度無(wú)法控制。這對(duì)目視檢露來(lái)說(shuō)將產(chǎn)生負(fù)誤差。
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)的露點(diǎn)溫度低幾度。
過(guò)冷現(xiàn)象是短暫的，共時(shí)間長(zhǎng)短和露點(diǎn)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。
以上可見，無(wú)論是從熱慣性或過(guò)冷現(xiàn)象來(lái)考慮，降溫速度都不宜太快，如果超過(guò)合理范圍，則降溫速度愈快，熱慣性也愈大，露點(diǎn)測(cè)量的誤差就愈大，也越容易出現(xiàn)過(guò)冷。*佳降溫速度一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。
上海鼎旺公司提供在線露點(diǎn)儀和便攜式露點(diǎn)儀,可以使用在各種氣體測(cè)量中的露點(diǎn)測(cè)量:如天然氣、液化氣、氫氣、空氣、氮?dú)?、隋性氣體、等一切氣體中的測(cè)量;
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