露點(diǎn)儀為了要得到質(zhì)量的產(chǎn)品或設(shè)備正常地運(yùn)行,許多行業(yè)諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等對(duì)濕度測(cè)量的要求越來(lái)越,因而,濕度測(cè)量已逐漸成為個(gè)新興的域,在86年我正式成立了濕度與水分業(yè)委員會(huì),并開(kāi)展了多次學(xué)術(shù)交會(huì),濕度的些計(jì)量檢定規(guī)程也逐步建立。根據(jù)有關(guān)規(guī)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(diǎn)及相對(duì)濕度等。習(xí)慣上以露點(diǎn)-20℃為界把所測(cè)氣體分為濕度氣體與低濕度氣體(即微量水),這里重點(diǎn)介紹低濕度氣體的測(cè)量。
選購(gòu)方法
露點(diǎn)儀(濕度儀器)測(cè)量的方法可謂五花八門(mén),其性能與價(jià)格也相差懸殊,這就要求我們選用儀器時(shí)要謹(jǐn)慎小心,不但要考慮到性能和價(jià)格,還應(yīng)該考慮到儀器使用的場(chǎng)合和所測(cè)氣體的種類(lèi)及腐蝕性等??傮w原則如下:
濕度基準(zhǔn):考慮到要求測(cè)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(cè)量準(zhǔn)確度要求較,可選用冷鏡法儀器。
3)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè):如果測(cè)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(cè):如果度要求不太,可選用阻容法儀器。
5)天然氣防測(cè)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(cè)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(lái)說(shuō)冷鏡式露點(diǎn)儀、電解法露點(diǎn)儀、薄膜露點(diǎn)儀都沒(méi)法對(duì)低于-80℃的氣體行測(cè)量,所以還是選擇電容法原理的露點(diǎn)儀合適。
7) 測(cè)量注意
8) 鏡面污染對(duì)露點(diǎn)測(cè)量的影響
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10) 在露點(diǎn)測(cè)量中,鏡面污染是個(gè)突出的問(wèn)題,其影響主要表現(xiàn)兩個(gè)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(cè)氣體中攜帶這種物質(zhì)(般是可溶性鹽類(lèi))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,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)論何種類(lèi)型的露點(diǎn)儀都應(yīng)防止污染鏡面。般說(shuō)來(lái),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(cè)量中鏡面的污染亦會(huì)隨時(shí)間增加而積累。
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12) 測(cè)量條件的選擇
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14) 在露點(diǎn)儀的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(wèn)題。
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16) 1.被測(cè)氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣通過(guò)露點(diǎn)室時(shí)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),加大速將有利于氣和鏡面之間的傳質(zhì)。別是在行低霜點(diǎn)測(cè)量時(shí),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(huì)成過(guò)熱問(wèn)題。這對(duì)制冷率小的熱電制冷露點(diǎn)儀尤為明顯。速太大還會(huì)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(cè)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(cè)氣體入露點(diǎn)室之前行預(yù)冷處理。
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18) 2.在露點(diǎn)測(cè)量中鏡面降溫速度的控制是個(gè)重要問(wèn)題,對(duì)于自動(dòng)光電露點(diǎn)儀是由決定的,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)有個(gè)過(guò)程并存在定的溫度梯度。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大,熱傳導(dǎo)速度也慢,從而使測(cè)溫和結(jié)露不能同步行。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。