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露点仪校准时系统压力变化对测量结果的影响
发表时间:2019-05-24  |  点击率:140

瑞士罗卓尼克露点仪普遍应用于航空、航天、石化、电力等部门和范畴,是现代湿度丈量中普遍采用的仪器,在工业过程控制和实验室的湿度丈量中起着相当重要的作用。

本文所讨论的露点仪主要是镜面式原理的和阻容式原理的露点仪,这两种露点仪是气体湿度丈量比拟常用的仪器,为了保其在实践工作中精丈量,需求定期送计量部门停止检定或校准。

在计量部门实验室的日常检定/校准过程中,气路系统压力的变化是我们需求思索的一个重要要素,否则就会得出错误的丈量结果。那么压力的变化能否会对丈量结果有影响呢,下面就针对以上两种原理的露点仪就这一问题从理论上做一个简单阐明。

本文讨论的气体为二元混合体,湿空气与干空气或某一种气体,且视为理想气体。下面以空气二元混合体为例。

1. 镜面式露点仪

镜面式露点仪丈量原理是:当壹定体积的湿空气在恒定的总压力下被平均降温时,在冷却过程中,气体和水汽两者的分压力坚持不变,直到空气中的水汽到达饱和状态,该状态所对应的温度就是湿空气的露点温度。

关于混合比为r的湿空气:

其中:m——给定的湿空气样品中水汽质量

m——与质量为m 的水汽共存的干空气质量

Mw——水的分子量18.0153

Ma——空气的表观分子量28.9630

P——空气的总压力

e——湿空气的水蒸汽分压

由此可知,当湿空气的混合比壹定时,其水蒸汽分压e与空气总压力p成正比关系,即,压力p越高,则e越高,对应的水蒸汽饱和温度就高,即湿气的露点温度就高,反之亦然。举例阐明如下:

当混合比r = 0.001时,可由(2)式计算得出对应的常压下湿空气的水蒸汽分压:

查“Wexler的0 ~ -100℃冰平面上的饱和水汽压”表得对应的常压露点值为:T = -15.3℃

若气路系统的压力P 因某种缘由变为2倍大气压,即:P' =2P则此时:e' =160.5×2=321Pa

由以上计算能够看出,当系统压力变化一倍时,混合比为0.001的湿气的露点变化7.7℃。

因而,我们在日常检定/校准过程中,在被测露点仪气路系统衔接时要特留意衔接方式,假如形成气阻,招致系统压力的变化,就会严重影响露点丈量的结果。

通常状况下,为进步工作效率,需求对多台露点仪同时停止检定/校准,普通我们采用并联方式将露点仪接入气路系统,在气体进入露点仪前用针阀停止流量控制。并且出气口用2米以上的管线通入大气,止大气中水汽反浸透。

2. 阻容式露点仪

阻容式露点仪的丈量原理是依据湿敏元件对含湿物质中水的吸附招致其电阻或电容发作变化,依据电阻或电容的变化量计算物质的含水量。通常我们用体积比(或重量比)来表示其含水量。

我们还是以空气二元混合体为例停止阐明。

由此可知,当混合比r不变时,ppMy 的值是壹定的,因而,在压力变化的状况下,ppMy 是不变的。由此可知,阻容式原理的露点仪是不受系统压力变化影响的。

因而,关于阻容式露点仪,在校准过程中,我们能够不用过多思索系统压力变化对丈量结果的影响,为了进步工作效率,关于多台仪器同时校准时,普通我们能够采用串联的方式衔接到气路系统中,并且出气口用2米以上的管线通入大气,防止空气倒流进入气路系统而影响丈量结果。

以上讨论只适用于实验室检定/校准过程中压力不太高的状况,在实践工业消费过程中,遇到过高压的湿度丈量时,状况就大不相同了。

 

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