解析露點(diǎn)儀 選購注意事項(xiàng)以及測量注意要
簡介
在冬天，我們會看到種常見現(xiàn)象，由于室外溫度較低，室內(nèi)較濕熱的空氣會在窗玻璃上結(jié)露，使窗玻璃模糊片。假如我們再仔細(xì)觀測并研究下去，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，而我們會發(fā)現(xiàn)窗玻璃上的露水會慢慢消去，窗玻璃重又露出透明光潔的本質(zhì)。假如這時室外溫度下降了，那么溫度降到定程度時，盡管除濕器已使室內(nèi)空氣十分干燥，但在窗玻璃上仍會出現(xiàn)模糊的露層。這現(xiàn)象說明，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)，步研究發(fā)現(xiàn)，這關(guān)系是對應(yīng)關(guān)系，即每個結(jié)露溫度(我們稱之為露點(diǎn)溫度)對應(yīng)環(huán)境氣氛的個含水量值。露點(diǎn)可以簡單地理解為使氣體中水蒸汽含量達(dá)到飽和狀態(tài)的溫度，是表示氣體濕度的方式之;由此可見，露點(diǎn)溫度是度量氣體水份含量的種單位制。露點(diǎn)分析儀就是基于這種單位制而測量氣體中水份含量的儀器。
選擇儀器
露點(diǎn)儀(濕度儀器)測量的方法可謂五花八門，其性能與價格也相差懸殊，這就要求我們選用儀器時要謹(jǐn)慎小心，不但要考慮到性能和價格，還應(yīng)該考慮到儀器使用的場合和所測氣體的種類及腐蝕性等。總體原則如下:
1濕度基準(zhǔn):考慮到要求測量準(zhǔn)確度，樣氣理想，般應(yīng)選用冷鏡式露點(diǎn)儀。
2)企業(yè)基準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)室分析:如果測量準(zhǔn)確度要求較，可選用冷鏡法儀器。
3)現(xiàn)場檢測:如果測量準(zhǔn)確度要求較，可選用冷鏡法儀器(同上)。
4)連續(xù)在線監(jiān)測:如果度要求不太，可選用阻容法儀器。
5)天然氣防測量:在石化和天然氣行業(yè)，我們都要求防處理，所以需要有定本安防的露點(diǎn)儀。
6)氣體空分行業(yè)露點(diǎn)測量:我們知道空分行業(yè)，般要求水分含量很低，露點(diǎn)在-70℃以下(1ppm別)，原理上來說冷鏡式露點(diǎn)儀、電解法露點(diǎn)儀、薄膜露點(diǎn)儀都沒法對低于-80℃的氣體行測量，所以還是選擇電容法原理的露點(diǎn)儀合適。
測量注意
鏡面污染對露點(diǎn)測量的影響
在露點(diǎn)測量中，鏡面污染是個突出的問題，其影響主要表現(xiàn)兩個方面;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)成的。如果被測氣體中攜帶這種物質(zhì)(般是可溶性鹽類)則鏡面提前結(jié)露，使測量結(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，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，不言而喻將對露點(diǎn)的測量產(chǎn)生干擾。因此，無論何種類型的露點(diǎn)儀都應(yīng)防止污染鏡面。般說來，業(yè)程氣體分析污染的影響是嚴(yán)重的。但即使是在純氣的測量中鏡面的污染亦會隨時間增加而積累。
測量條件的選擇
在露點(diǎn)儀的中要著重考慮直接影響結(jié)露過程熱質(zhì)交換的各種因素，這個原則同樣適用于自動化程度不太的露點(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速問題。
1.被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣通過露點(diǎn)室時然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過程。當(dāng)其它條件固定時，加大速將有利于氣和鏡面之間的傳質(zhì)。別是在行低霜點(diǎn)測量時，速應(yīng)適當(dāng)提，以加快露層形成速度，但是速不能太大，否則會成過熱問題。這對制冷率小的熱電制冷露點(diǎn)儀尤為明顯。速太大還會導(dǎo)致露點(diǎn)室壓力降低而速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點(diǎn)測量中選擇適當(dāng)?shù)乃偈堑?，速的選擇應(yīng)視制冷方法和露點(diǎn)室的結(jié)構(gòu)而定。般的速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體入露點(diǎn)室之前行預(yù)冷處理。
2.在露點(diǎn)測量中鏡面降溫速度的控制是個重要問題，對于自動光電露點(diǎn)儀是由決定的，而對于手控制冷量的露點(diǎn)儀則是操作中的問題。因?yàn)槔湓吹睦鋮s點(diǎn)、測溫點(diǎn)和鏡面間的熱傳導(dǎo)有個過程并存在定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結(jié)露(霜)的過程和速度，給測量結(jié)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(jié)構(gòu)關(guān)系，鉑電阻感溫元件的測量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度大，熱傳導(dǎo)速度也慢，從而使測溫和結(jié)露不能同步行。而且導(dǎo)致露層的厚度無法控制。這對目視檢露來說將產(chǎn)生負(fù)誤差。
3.另個問題是降溫速度太快可能成"過冷"。我們知道，在定條件下，水汽達(dá)到飽和狀態(tài)時，液相仍然不出現(xiàn)，或者水在零度以下時仍不結(jié)冰，這種現(xiàn)象稱為過飽和或"過冷"。對于結(jié)露 (或霜)過程來說，這種現(xiàn)象往往是由于被測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)，如果個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。過冷現(xiàn)象是短暫的，共時間長短和露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之是重復(fù)加熱和冷卻鏡面的操作，直到這種現(xiàn)象消除為止。另個解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數(shù)據(jù)。并且這樣作恰恰與氣象系統(tǒng)低于零度時的相對濕度定義相吻合。
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