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露点仪知识介绍
发布时间:2016-08-03   点击次数:954次
 露点仪原理:

  在冬天,我们会看到一种常见现象,由于室外温度较低,室内较湿热的空气会在窗玻璃上结露,使窗玻璃模糊一片。假如我们再仔细观测并研究下去,如果在室内开启除湿器,把室内的湿气逐步去除,那么尽管室外还是同样的温度,而我们会发现窗玻璃上的露水会慢慢消去,窗玻璃重又露出透明光洁的本质。假如这时室外温度下降了,那么温度降到一定程度时,尽管除湿器已使室内空气十分干燥,但在窗玻璃上仍会出现模糊的露层。这一现象说明,玻璃上的结露温度与玻璃所在的环境气氛的含水量有关,进一步研究发现,这关系是一一对应关系,即每一个结露温度(我们称之为露点温度)对应环境气氛的一个含水量值。露点可以简单地理解为使气体中水蒸汽含量达到饱和状态的温度,是表示气体湿度的方式之一;由此可见,露点温度是度量气体水份含量的一种单位制。露点分析仪就是基于这种单位制而测量气体中水份含量的仪器。

  综上所述,露点仪测量的对象离不开气体,而相应的气体不外乎三个用途:动力气体、介质气体和环境气体

  动力气体作为一种动力源,供给气动仪表和气动设备,广泛应用于工业领域和有特殊防爆要求的工业现场。介质气体作为一种工艺介质,或参与工艺反应,或作为保护性气体,或作为标准气体,广泛地应用于现代工业中相应的生产过程中

露点仪应用:

  环境气体作为一种工艺环境,广泛地应用民用工业和军事工业的相关工艺环境中。

  露点仪为了要得到高质量的产品或设备正常地运行,许多行业诸如石化、电力、电子、航空航天、冶金、纺织等对湿度测量的要求越来越高,因而,湿度测量已逐渐成为一个新兴的技术领域,在86年我国正式成立了湿度与水分专业委员会,并开展了多次学术交流会,湿度的一些计量检定规程也逐步建立。根据有关规程,湿度被定义为气体中的水蒸气含量,常用单位有:克/升,PPM,mmHg,露点及相对湿度等。习惯上以露点-20℃为界把所测气体分为高湿度气体与低湿度气体(即微量水),这里重点介绍低湿度气体的测量。

露点仪的分类

1、镜面式

  不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。镜面制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上zui高精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内电传感器式露点仪

  采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点分析仪。目前国际上zui高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。

2、冷镜法

  也是一种经典的测量方法。让样气流经露点冷镜室的冷凝镜,通过等压制冷,使得样气达到饱和结露状态(冷凝镜上有液滴析出),测量冷凝镜此时的温度即是样气的露点。该方法的主要优点是精度高,尤其在采用半导体制冷和光电检测技术后,不确定度甚至可达0.1℃;缺点是响应速度较慢,尤其在露点-60℃以下,平衡时间甚至达几个小时,而且此方法对样气的清洁性和腐蚀性要求也较高,否则会影响光电检测效果或产生‘伪结露’造成测量误差。
3、阻容法

  是一种不断完善的湿度测量方法。利用一个高纯铝棒,表面氧化成一层超薄的氧化铝薄膜,其外镀一层多空的网状金膜,金膜与铝棒之间形成电容,由于氧化铝薄膜的吸水特性,导致电容值随样气水分的多少而改变,测量该电容值即可得到样气的湿度。该方法的主要优点是测量量程可更低,甚至达-100℃,另一突出优点是响应速度非常快,从干到湿响应一分钟可达90%,因而多用于现场和快速测量场合;缺点是精度较差,不确定度多为±2~3℃。老化和漂移严重,使用3~6个月必须校准。
3选择仪器

  露点仪(湿度仪器)测量的方法可谓五花八门,其性能与价格也相差悬殊,这就要求我们选用仪器时要谨慎小心,不但要考虑到性能和价格,还应该考虑到仪器使用的场合和所测气体的种类及腐蚀性等。总体原则如下:

1)*湿度基准:考虑到要求测量准确度高,样气理想,一般应选用冷镜式露点仪

2)企业基准或实验室分析:如果测量准确度要求较高,可选用冷镜法仪器,如果量程要求较低(露点-80℃以下)且气体较清洁,可选用电解法仪器或者阻容法露点仪

3)现场检测:如果测量准确度要求较高,可选用冷镜法仪器(同上);如果要求测量速度快或气体污染较重,选用阻容法仪器。

4)连续在线监测:如果精度要求不太高,可选用阻容法仪器;

5)天然气防爆测量:在石化和天然气行业,我们都要求防爆处理,所以需要有特定本安防爆的露点仪。

6)气体空分行业露点测量:我们知道空分行业,一般要求水分含量很低,露点在-70℃以下(1ppm级别),原理上来说冷镜式露点仪、电解法露点仪、薄膜露点仪都没法对低于-80℃的气体进行测量,所以还是选择电容法原理的露点仪比较合适。

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