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探讨高精度冷镜式露点仪的基本原理
发表时间:2019-06-04  |  点击率:368
   探讨高精度冷镜式露点仪的基本原理
  一定体积的气体在恒定的压力下均匀降温时,气体和气体中水分的分压保持不变,直至气体中的水分达到饱和状态,该状态下的温度就是气体的露点。通常是在气体流经的测定室中安装镜面及其附件,通过测定在单位时间内离开和返回镜面的水分子数达到动态平衡时的镜面温度来确定气体的露点。
  一定的气体湿度对应一个露点温度。因此测定气体的露点温度就可以测定气体的湿度。由露点温度可以得到湿度,由露点温度和所测气体的温度则可以得到气体的相对湿度。
  高精度冷镜式露点仪直接给出的量值是露点温度,确切地说应为“热力学露点温度”。世界气象组织采用的定义是压力为P,混合比为r的湿空气的热力学露点温度Td,是指在给定的压力下,湿空气被水饱和时的温度。在这个温度下,湿空气的饱和混合比rw等于给定的混合比r。
  被测气体在恒定的压力下,以一定的流速掠过逐渐冷却的金属镜面。当金属镜面冷却到某一温度时,镜面处气体中的水分达到饱和而在镜面上结露(或霜),此时的镜面温度就是露点温度。对于结露,可以采用目视法或者通过光电系统的作用进行判断。目视法方便简单但不够,光电法则准确的多,而且可以进行连续自动测定,自动化程度较高,因此目前市面上的露点仪基本均采用光电法判断结露。当光电系统已判断镜面出现结露现象时,利用热电偶准确的测定此时镜面的温度,即为露点温度Td,从而即可得知被测气体中的水分含量。
  注意高精度冷镜式露点仪所使用的管道和测量腔室应选用憎水性强的材料,不锈钢是棒的选择,其次为聚四氟乙烯、铜和聚乙烯等,应尽量避免使用尼龙或橡胶材质的管道进行露点测量。此外,管道和腔室内壁应尽量保证光洁干净。
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