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    露點(diǎn)儀

    露點(diǎn)儀是指能直接測出露點(diǎn)溫度的儀器,有叫做氣體水分檢測儀、氣體露點(diǎn)儀、露點(diǎn)濕度儀、精密露點(diǎn)儀、智能微水儀、氣體水分儀等。

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    露點(diǎn)儀

    露點(diǎn)儀

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    便攜式水分檢測儀

    露點(diǎn)儀是指能直接測出露點(diǎn)溫度的儀器,有叫做氣體水分檢測儀、氣體露點(diǎn)儀、露點(diǎn)濕度儀、精密露點(diǎn)儀、智能微水儀、氣體水分儀。廣泛應用于電廠(chǎng)、冶金、科研、衛生檢疫、糧食倉儲、醫療器械、環(huán)境實(shí)驗等生產(chǎn)過(guò)程,適合各種類(lèi)酸堿氣體的測量,不受氫氣、六氟化硫、二氧化碳、甲烷、氧氣等氣體的影響。

    使一個(gè)鏡面處在樣品濕空氣中降溫,直到鏡面上隱現露滴(或冰晶)的瞬間,測出鏡面平均溫度,即為露點(diǎn)(霜)溫度。它測濕精度高,但需光潔度很高的鏡面,精度很高的溫控系統,以及靈敏度很高的露滴(冰晶)的光學(xué)探測系統。使用時(shí)必須使吸入樣本空氣的管道保持清潔,否則管道內的雜質(zhì)將吸收或放出水分造成測量誤差。

    露點(diǎn)儀詳解

    便攜式露點(diǎn)儀

    便攜露點(diǎn)儀

    在冬天,我們會(huì )看到一種常見(jiàn)現象,由于室外溫度較低,室內較濕熱的空氣會(huì )在窗玻璃上結露,使窗玻璃模糊一片。假如我們再仔細觀(guān)測并研究下去,如果在室內開(kāi)啟除濕器,把室內的濕氣逐步去除,那么盡管室外還是同樣的溫度,而我們會(huì )發(fā)現窗玻璃上的露水會(huì )慢慢消去,窗玻璃重又露出透明光潔的本質(zhì)。

    假如這時(shí)室外溫度又下降了,那么溫度降到一定程度時(shí),盡管除濕器已使室內空氣十分干燥,但在窗玻璃上仍會(huì )出現模糊的露層。這一現象說(shuō)明,玻璃上的結露溫度與玻璃所在的環(huán)境氣氛的含水量有關(guān)。進(jìn)一步研究發(fā)現,這關(guān)系是一一對應關(guān)系,即每一個(gè)結露溫度(我們稱(chēng)之為露點(diǎn)溫度)對應環(huán)境氣氛的一個(gè)含水量值。

    露點(diǎn)可以簡(jiǎn)單地理解為使氣體中水蒸汽含量達到飽和狀態(tài)的溫度,是表示氣體絕對濕度的方式之一;由此可見(jiàn),露點(diǎn)溫度是度量氣體水分含量的一種單位制。露點(diǎn)分析儀就是基于這種單位制而測量氣體中絕對水分含量的儀器。

    精密露點(diǎn)顯示儀

    精密露點(diǎn)顯示儀

    綜上所述,露點(diǎn)儀測量的對象離不開(kāi)氣體,而相應的氣體不外乎三個(gè)用途:動(dòng)力氣體、介質(zhì)氣體和環(huán)境氣體。

    動(dòng)力氣體作為一種動(dòng)力源,供給氣動(dòng)儀表和氣動(dòng)設備,廣泛應用于工業(yè)領(lǐng)域和有特殊防爆要求的工業(yè)現場(chǎng)。

    介質(zhì)氣體作為一種工藝介質(zhì),或參與工藝反應,或作為保護性氣體,或作為標準氣體,廣泛地應用于現代工業(yè)中相應的生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境氣體作為一種工藝環(huán)境,廣泛地應用民用工業(yè)和軍事工業(yè)的相關(guān)工藝環(huán)境中。

    露點(diǎn)儀的誕生是企業(yè)為了要控制氣體中的水分含量,企業(yè)要得到高質(zhì)量的產(chǎn)品或使設備正常地運行,在許多諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等行業(yè),必須對濕度嚴格控制,而隨著(zhù)科技的進(jìn)步,產(chǎn)品質(zhì)量越來(lái)越高,對適度的要求隨之也越來(lái)越高。

    因而,濕度測量已逐漸成為一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域,在86年我國正式成立了濕度與水分專(zhuān)業(yè)委員會(huì ),并開(kāi)展了多次學(xué)術(shù)交流會(huì ),濕度的一些計量檢定規程也逐步建立。根據有關(guān)規程,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)及相對濕度等。習慣上以露點(diǎn)-20℃為界,把所測氣體分為高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量。

    露點(diǎn)儀都有哪些檢測方法

    鏡面式

    不同水分含量的氣體在不同溫度下的鏡面上會(huì )結露。采用光電檢測技術(shù),檢測出露層并測量結露時(shí)的溫度,直接顯示露點(diǎn)。鏡面制冷的方法有:半導體制冷、液氮制冷和高壓空氣制冷。鏡面式露點(diǎn)儀采用的是直接測量方法,在保證檢露準確、鏡面制冷高效率和精密測量結露溫度前提下,該種露點(diǎn)儀可作為標準露點(diǎn)儀使用。國際上最高精度達到±0.1℃(露點(diǎn)溫度),一般精度可達到±0.5℃以?xún)取?/p>


    電傳感器式露點(diǎn)儀

    采用親水性材料或憎水性材料作為介質(zhì),構成電容或電阻,在含水分的氣體流經(jīng)后,介電常數或電導率發(fā)生相應變化,測出當時(shí)的電容值或電阻值,就能知道當時(shí)的氣體水分含量。建立在露點(diǎn)單位制上設計的該類(lèi)傳感器,構成了電傳感器式露點(diǎn)分析儀。國際上最高精度達到±1.0℃(露點(diǎn)溫度),一般精度可達到±3℃以?xún)取?/p>


    電解法露點(diǎn)儀

    利用五氧化二磷等材料吸濕后分解成極性分子,從而在電極上積累電荷的特性,設計出建立在絕對含濕量單位制上的電解法微水分儀。


    晶體振蕩式露點(diǎn)儀

    利用晶體沾濕后振蕩頻率改變的特性,可以設計晶體振蕩式露點(diǎn)儀。這是一項較新的技術(shù),尚處于不十分成熟的階段。國外有相關(guān)產(chǎn)品,但精度較差且成本很高。


    紅外露點(diǎn)儀

    利用氣體中的水分對紅外光譜吸收的特性,可以設計紅外式露點(diǎn)儀。該儀器很難測到低露點(diǎn),主要是紅外探測器的峰值探測率還不能達到微量水吸收的量級,還有氣體中其他成份含量對紅外光譜吸收的干擾。但這是一項很新的技術(shù),對于環(huán)境氣體水分含量的非接觸式在線(xiàn)監測具有重要的意義。


    半導體傳感器

    每個(gè)水分子都具有其自然振動(dòng)頻率,當它進(jìn)入半導體晶格的空隙時(shí),就和受到充電激勵的晶格產(chǎn)生共振,其共振頻率與水的摩爾數成正比。水分子的共振能使半導體結放出自由電子,從而使晶格的導電率增大,阻抗減小。利用這一特性設計的半導體露點(diǎn)儀可測到-100℃露點(diǎn)的微量水分。


    重量法

    是一種經(jīng)典的測量方法。讓所測樣氣流經(jīng)某一干燥劑,其所含水分被干燥劑吸收,精確稱(chēng)取干燥劑吸收的水分含量,與樣氣體積之比即為樣氣的濕度。該方法的優(yōu)點(diǎn)是精度高,最大允許誤差可達0.1%;缺點(diǎn)是具體操作比較困難,尤其是必須得到足夠量的吸收水質(zhì)量(一般不小于0.6克),這對于低濕度氣體尤其困難,必須加大樣氣流量,結果會(huì )導致測量時(shí)間和誤差增大(測得的濕度不是瞬時(shí)值)。因而該方法只適合于測量露點(diǎn)-32℃以上的氣體,可以說(shuō)市場(chǎng)上純粹利用該方法測濕度的儀器較少。

    由以上分析可知,重量法的關(guān)鍵是怎樣精確測量干燥劑吸收的水分含量,因為直接測量比較困難,由此衍生了兩種間接測量吸收水含量的方法。


    電解法

    就是將干燥劑吸收的水分經(jīng)電解池電解成氫氣和氧氣排出,電解電流的大小與水分含量成正比,通過(guò)檢測該電流即可測得樣氣的濕度。該方法彌補了重量法的缺點(diǎn),測量量程可達-80℃以下,且精度較好,價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是電解池氣路需要在使用前干燥很長(cháng)時(shí)間,且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較高。


    振動(dòng)頻率法

    就是將重量法中的干燥劑換用一種吸濕性的石英晶體,根據該晶體吸收水分質(zhì)量不同時(shí)振動(dòng)頻率不同的特點(diǎn),讓樣氣和標準干燥氣流經(jīng)該晶體,因而產(chǎn)生不同的振動(dòng)頻率差△f1和△f2,計算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方法具有電解法一樣的優(yōu)點(diǎn),且使用前勿須干燥。


    冷鏡法

    也是一種經(jīng)典的測量方法。讓樣氣流經(jīng)露點(diǎn)冷鏡室的冷凝鏡,通過(guò)等壓制冷,使得樣氣達到飽和結露狀態(tài)(冷凝鏡上有液滴析出),測量冷凝鏡此時(shí)的溫度即是樣氣的露點(diǎn)。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是精度高,尤其在采用半導體制冷和光電檢測技術(shù)后,不確定度甚至可達0.1℃;缺點(diǎn)是響應速度較慢,尤其在露點(diǎn)-60℃以下,平衡時(shí)間甚至達幾個(gè)小時(shí),而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較高,否則會(huì )影響光電檢測效果或產(chǎn)生‘偽結露’造成測量誤差。


    便攜式露點(diǎn)儀

    便攜露點(diǎn)儀

    阻容法

    是一種不斷完善的濕度測量方法。利用一個(gè)高純鋁棒,表面氧化成一層超薄的氧化鋁薄膜,其外鍍一層多空的網(wǎng)狀金膜,金膜與鋁棒之間形成電容,由于氧化鋁薄膜的吸水特性,導致電容值隨樣氣水分的多少而改變,測量該電容值即可得到樣氣的濕度。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是測量量程可更低,甚至達-100℃,另一突出優(yōu)點(diǎn)是響應速度非???,從干到濕響應一分鐘可達90%,因而多用于現場(chǎng)和快速測量場(chǎng)合;缺點(diǎn)是精度較差,不確定度多為±2~3℃。老化和漂移嚴重,使用3~6個(gè)月必須校準。但隨著(zhù)各廠(chǎng)家的不斷努力,該方法正在逐漸得到完善,例如,通過(guò)改變材料和提高工藝使得傳感器穩定度大大提高,通過(guò)對傳感器響應曲線(xiàn)的補償作到了飽和線(xiàn)性,解決了自動(dòng)校準問(wèn)題。

    露點(diǎn)儀的選擇

    露點(diǎn)儀(濕度儀器)測量的方法可謂五花八門(mén),其性能與價(jià)格也相差懸殊,如何選擇一款適合自己使用的露點(diǎn)儀是重中之重,選擇露點(diǎn)儀時(shí)不但要考慮到性能和價(jià)格,還應該考慮到儀器使用的場(chǎng)合和所測氣體的種類(lèi)及腐蝕性等。我們列舉了一些基本原則,在此基礎上您也可以聯(lián)系維科美拓的專(zhuān)家進(jìn)行咨詢(xún)。

    • 1)國家級濕度基準:考慮到要求測量準確度高,樣氣理想,一般應選用冷鏡式露點(diǎn)儀。

    • 2)企業(yè)基準或實(shí)驗室分析:如果測量準確度要求較高,可選用冷鏡法儀器。

    • 3)現場(chǎng)檢測:可選用阻容法儀器或冷鏡法儀器。

    • 4)連續在線(xiàn)監測:如果精度要求相對不高,可選用阻容法儀器。

    • 5)天然氣防爆測量:在石化和天然氣行業(yè),都要求防爆處理,所以需要有特定本安防爆的露點(diǎn)儀。

    • 6)氣體空分行業(yè)露點(diǎn)測量:我們知道空分行業(yè)一般要求水分含量很低,露點(diǎn)在-70℃以下(1ppm級別),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)法對低于-80℃的氣體進(jìn)行測量,所以還是選擇阻容法原理的露點(diǎn)儀比較合適。

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