浅谈露点仪概念及其常规检测时所要关注细节问题的了解
露点仪是能直接测出露点温度的仪器日博体育在线_官网平台。使一个镜面处在样品湿空气中降温日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,直到镜面上隐现露滴(或冰晶)的瞬间日博体育在线_官网平台,测出镜面平均温度日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,即为露点(霜)温度日博体育在线_官网平台。它测湿精度高日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,但需光洁度很高的镜面日博体育在线_官网平台,精度很高的温控系统日博体育在线_官网平台,以及灵敏度很高的露滴(冰晶)的光学探测系统。使用时必须使吸入样本空气的管道保持清洁,否则管道内的杂质将吸收或放出水分造成测量误差。
在露点仪的设计中要着重考虑直接影响结露过程热质交换的各种因素日博体育在线_官网平台,这个原则同样适用于自动化程度不太高的露点仪器操作条件的选择日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。这里主要讨论镜面降温速度和样气流速问题日博体育在线_官网平台。
1.被测气体的温度通常都是室温。因此当气流通过露点室时必然要影响体系的传热和传质过程日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。当其它条件固定时日博体育在线_官网平台,加大流速将有利于气流和镜面之间的传质日博体育在线_官网平台。特别是在进行低霜点测量时日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,流速应适当提高,以加快露层形成速度日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,但是流速不能太大日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,否则会造成过热问题日博体育在线_官网平台。这对制冷功率比较小的热电制冷露点仪尤为明显。流速太大还会导致露点室压力降低而流速的改变又将影响体系的热平衡日博体育在线_官网平台。所以在露点测量中选择适当的流速是必要的日博体育在线_官网平台,流速的选择应视制冷方法和露点室的结构而定日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。一般的流速范围在0.4~0.7L﹒min-1之间。为了减小传热的影响日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,可考虑在被测气体进入露点室之前进行预冷处理日博体育在线_官网平台。
2.在露点测量中镜面降温速度的控制是一个重要问题,对于自动光电露点仪是由设计决定的日博体育在线_官网平台,而对于手控制冷量的露点仪则是操作中的问题日博体育在线_官网平台。因为冷源的冷却点日博体育在线_官网平台、测温点和镜面间的热传导有一个过程并存在一定的温度梯度日博体育在线_官网平台。所以热惯性将影响结露(霜)的过程和速度,给测量结果带来误差日博体育在线_官网平台。这种情况又随使用的测温元件不同而异日博体育在线_官网平台,例如由于结构关系日博体育在线_官网平台,铂电阻感温元件的测量点与镜面之间的温度梯度比较大日博体育在线_官网平台,热传导速度也比较慢日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,从而使测温和结露不能同步进行日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。而且导致露层的厚度无法控制日博体育在线_官网平台。这对目视检露来说将产生负误差。
3.另一个问题是降温速度太快可能造成“过冷”日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。我们知道日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,在一定条件下日博体育在线_官网平台,水汽达到饱和状态时日博体育在线_官网平台,液相仍然不出现日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,或者水在零度以下时仍不结冰日博体育在线_官网平台,这种现象称为过饱和或“过冷”日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。对于结露 (或霜)过程来说日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,这种现象往往是由于被测气体和镜面非常干净日博体育在线_官网平台,乃至缺少足够数量的凝结核心而引起的日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。Suomi在实验中发现日博体育在线_官网平台,如果一个高度抛光的镜面并且其干净程度合乎化学要求,则露的形成温度要比真实的露点温度低几度日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台。过冷现象是短暂的日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,共时间长短和露点或霜点温度有关日博体育在线_官网平台。这种现象可以通过显微镜观察出来日博体育在线_官网平台。解决的办法之一是重复加热和冷却镜面的操作日博体育在线_官网平台日博体育在线_官网平台,直到这种现象消除为止。另一个解决办法是直接利用过冷水的水汽压数据日博体育在线_官网平台。并且这样作恰恰与气象系统低于零度时的相对湿度定义相吻合日博体育在线_官网平台。
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