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露點儀(濕度儀(yí)器(qì))測(cè)量的方法可謂五花(huā)八門,其(qí)性(xìng)能(néng)與價(jià)格也相差懸(xuán)殊,這就要(yào)求(qiú)我(wǒ)們選用儀器(qì)時要謹(jǐn)慎小心(xīn),不但要考(kǎo)慮(lǜ)到性能和價格,還應該考慮(lǜ)到(dào)儀(yí)器使用的場(cháng)合和(hé)所(suǒ)測氣體(tǐ)的(dí)種類(lèi)及(jí)腐蝕性等。總(zǒng)體原則如(rú)下(xià):
1)濕(shī)度基(jī)準(zhǔn):考(kǎo)慮到要(yào)求(qiú)測量(liáng)準確(què)度,樣(yàng)氣理想,般應選(xuǎn)用冷鏡(jìng)式(shì)露點儀。
2)企(qǐ)業(yè)基(jī)準(zhǔn)或(huò)實(shí)驗(yàn)室(shì)分析:如果測(cè)量(liáng)準(zhǔn)確度(dù)要求(qiú)較,可選(xuǎn)用冷(lěng)鏡法(fǎ)儀(yí)器。
3)現(xiàn)場檢(jiǎn)測(cè):如果(guǒ)測量準(zhǔn)確度要求(qiú)較,可(kě)選用冷(lěng)鏡法(fǎ)儀(yí)器(同上)。
4)連續在綫(xiàn)監測:如(rú)果(guǒ)度要求不太,可(kě)選(xuǎn)用(yòng)阻容法儀(yí)器(qì)。
5)天然氣防測量(liáng):在(zài)石化和天然氣(qì)行業,我們(mén)都(dū)要求(qiú)防處(chǔ)理(lǐ),所以(yǐ)需(xū)要(yào)有定本安(ān)防(fáng)的露點(diǎn)儀。
6)氣體空(kōng)分(fēn)行業露(lòu)點(diǎn)測量:我(wǒ)們(mén)知(zhī)道(dào)空(kōng)分(fēn)行業(yè),般要求水(shuǐ)分含量(liáng)很(hěn)低(dī),露點(diǎn)在-70℃以(yǐ)下(1ppm別(bié)),原(yuán)理(lǐ)上來(lái)說(shuō)冷鏡(jìng)式(shì)露點(diǎn)儀,電(diàn)解法(fǎ)露點(diǎn)儀(yí),薄膜露點(diǎn)儀(yí)都(dū)沒法(fǎ)對低(dī)於-80℃的(dí)氣(qì)體行(háng)測量,所(suǒ)以(yǐ)還(huán)是選擇電(diàn)容(róng)法原理(lǐ)的(dí)露點儀合適(shì)。
鏡(jìng)麵(miàn)汙染(rǎn)對(duì)露點(diǎn)測(cè)量(liáng)的(dí)影(yǐng)響
在露(lòu)點(diǎn)測(cè)量(liáng)中,鏡麵(miàn)汙染(rǎn)是個(gè)突出的問題,其影(yǐng)響主要表現(xiàn)在兩個方麵;是(shì)拉(lā)烏爾效(xiào)應,二(èr)是改變鏡麵(miàn)本底放(fàng)射水平(píng)。拉(lā)烏爾效應是由(yóu)水(shuǐ)溶性(xìng)物(wù)質成(chéng)的。如果被測(cè)氣體中攜帶(dài)這種物質(zhì)(般(bān)是可(kě)溶性鹽(yán)類(lèi))則鏡(jìng)麵(miàn)提(tí)前結(jié)露,使測(cè)量結果產(chǎn)生正偏差。若(ruò)汙染物(wù)是不溶於水的微(wēi)粒,如灰塵(chén)等,則(zé)會(huì)增(zēng)加本底(dǐ)的散(sàn)射水(shuǐ)平,從而(ér)使光(guāng)電露點儀發(fā)生(shēng)零(líng)點漂(piāo)移(yí)。此外,些(xiē)沸點(diǎn)比水(shuǐ)低的容易(yì)冷(lěng)凝的物質(例(lì)如(rú)有機(jī)物)的蒸氣,不言(yán)而(ér)喻將對(duì)露點的測量(liáng)產生(shēng)幹(gān)擾(rǎo)。因此(cǐ),無論(lùn)何種(zhǒng)類型的露點儀(yí)都應(yīng)防止汙(wū)染鏡麵。般說來(lái),業(yè)程(chéng)氣體(tǐ)分析汙染的(dí)影響是嚴重(zhòng)的。但(dàn)即使是(shì)在純(chún)氣的(dí)測量(liáng)中鏡麵(miàn)的(dí)汙染亦會隨時間增加而積累。
測(cè)量條(tiáo)件(jiàn)的(dí)選(xuǎn)擇(zé)
在露(lòu)點(diǎn)儀的中(zhōng)要(yào)著重考(kǎo)慮直(zhí)接影響(xiǎng)結露過(guò)程熱質交換的(dí)各(gè)種(zhǒng)因(yīn)素,這個原則(zé)同(tóng)樣適用(yòng)於(yú)自(zì)動化(huà)程度(dù)不太的(dí)露(lòu)點儀器操(cāo)作條件(jiàn)的選擇。這裏(lǐ)主要(yào)討(tǎo)論鏡麵降溫(wēn)速度和樣(yàng)氣速問題。
1.被(bèi)測氣體(tǐ)的(dí)溫度(dù)通(tōng)常都是室溫。因(yīn)此當(dāng)氣(qì)通過(guò)露(lòu)點室(shì)時然(rán)要(yào)影響體係的(dí)傳熱和(hé)傳質過程(chéng)。當其它(tā)條件(jiàn)固(gù)定時(shí),加大速將(jiāng)有利於氣和鏡(jìng)麵之間的傳質(zhì)。別是在行低(dī)霜(shuāng)點測(cè)量(liáng)時,速應(yīng)適(shì)當(dāng)提,以加(jiā)快露(lòu)層(céng)形成速度(dù),但(dàn)是(shì)速(sù)不能(néng)太(tài)大,否(fǒu)則(zé)會(huì)成過(guò)熱問題(tí)。這(zhè)對(duì)製冷(lěng)率小(xiǎo)的熱電製冷露點儀(yí)尤(yóu)為明(míng)顯(xiǎn)。速太大(dà)還(huán)會(huì)導(dǎo)致露點室壓力降(jiàng)低(dī)而(ér)速(sù)的改變又將(jiāng)影響體(tǐ)係的(dí)熱(rè)平(píng)衡(héng)。所以(yǐ)在(zài)露(lòu)點測量(liáng)中選擇適(shì)當的速是的(dí),速的(dí)選擇(zé)應視(shì)製(zhì)冷(lěng)方法(fǎ)和(hé)露點(diǎn)室(shì)的結構(gòu)而定。般(bān)的速(sù)範圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了(liǎo)減小傳(chuán)熱的影(yǐng)響,可考慮在被(bèi)測氣(qì)體(tǐ)入(rù)露(lòu)點室(shì)之前(qián)行(háng)預(yù)冷(lěng)處理。
2.在(zài)露點測量中鏡(jìng)麵降溫速度的控製是個重要問(wèn)題,對於(yú)自(zì)動光(guāng)電(diàn)露(lòu)點儀是(shì)由決定(dìng)的,而(ér)對(duì)於(yú)手控製冷(lěng)量的(dí)露點儀則(zé)是操(cāo)作中的(dí)問(wèn)題。因為冷源(yuán)的冷(lěng)卻點,測溫點(diǎn)和(hé)鏡(jìng)麵間(jiān)的熱傳導有個過(guò)程並存(cún)在(zài)定(dìng)的(dí)溫度梯度。所(suǒ)以熱(rè)慣(guàn)性(xìng)將(jiāng)影響結露(lòu)(霜)的過(guò)程和速度,給測量結果帶來誤差(chà)。這(zhè)種情(qíng)況又(yòu)隨使用的(dí)測溫(wēn)元件不同而(ér)異,例(lì)如由於結構關(guān)係,鉑電阻(zǔ)感(gǎn)溫元(yuán)件的測量(liáng)點與(yǔ)鏡麵之間的溫度梯度(dù)大,熱(rè)傳導(dǎo)速度也慢,從而使測溫(wēn)和(hé)結(jié)露不(bù)能同步行(háng)。而且導(dǎo)致露(lòu)層的(dí)厚度(dù)無(wú)法控製(zhì)。這(zhè)對目視檢(jiǎn)露來說(shuō)將(jiāng)產生(shēng)負(fù)誤(wù)差。
3.另個問題是(shì)降(jiàng)溫速度太(tài)快可(kě)能成(chéng)"過冷"。我們知道,在定(dìng)條(tiáo)件下,水汽(qì)達(dá)到(dào)飽(bǎo)和(hé)狀(zhuàng)態(tài)時,液相仍然不出(chū)現,或者水在零(líng)度(dù)以下時(shí)仍(réng)不(bù)結冰,這(zhè)種現象稱為(wéi)過飽和(hé)或"過冷"。對於結露(lòu) (或霜(shuāng))過(guò)程(chéng)來(lái)說,這(zhè)種(zhǒng)現(xiàn)象(xiàng)往(wǎng)往是(shì)由於被(bèi)測氣(qì)體(tǐ)和(hé)鏡麵(miàn)非常(cháng)幹淨(jìng),乃至缺少足夠(gòu)數量(liáng)的凝(níng)結核(hé)心而引起(qǐ)的(dí)。Suomi在(zài)實驗中發(fā)現(xiàn),如(rú)果個度拋光(guāng)的鏡麵並且其幹淨(jìng)程度合乎(hū)化(huà)學(xué)要求(qiú),則(zé)露的(dí)形成(chéng)溫度(dù)要比真(zhēn)實的(dí)露點溫度低幾度(dù)。過(guò)冷(lěng)現象(xiàng)是短(duǎn)暫的,共(gòng)時間(jiān)長(cháng)短(duǎn)和露(lòu)點(diǎn)或(huò)霜(shuāng)點溫度(dù)有(yǒu)關。這種現象可以通(tōng)過顯(xiǎn)微鏡(jìng)觀察出(chū)來。解(jiě)決(jué)的(dí)辦法(fǎ)之(zhī)是重復加熱和(hé)冷卻鏡麵的操作,直到(dào)這種現(xiàn)象消(xiāo)除為止。另個(gè)解(jiě)決辦法是直接(jiē)利用過冷水的(dí)水汽(qì)壓(yā)數(shù)據(jù)。並(bìng)且這樣作恰(qià)恰與氣象係統低於零度(dù)時的(dí)相(xiāng)對(duì)濕度(dù)定(dìng)義相(xiāng)吻合。