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露點儀測量是出現的問題和解決方案

更新時間:2019-01-02   點擊次數:2091次

露點儀是能直接測出露點溫度的儀器。使個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(霜)溫度。它測濕度,但需光潔度很的鏡面,度很的溫控系統,以及靈敏度很的露滴(冰晶)的光學探測系統。使用時使吸入樣本空氣的管道保持清潔,否則管道內的雜質將吸收或放出水分成測量誤差。

鏡面污染對露點測量的影響

在露點測量中,鏡面污染是個突出的問題,其影響主要表現兩個方面;是拉烏爾效應,二是改變鏡面本底放射水平。拉烏爾效應是由水溶性物質成的。如果被測氣體中攜帶這種物質(般是可溶性鹽類)則鏡面提前結露,使測量結果產生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒,如灰塵等,則會增加本底的散射水平,從而使光電露點儀發生零點漂移。此外,些沸點比水低的容易冷凝的物質(例如有機物)的蒸氣,不言而喻將對露點的測量產生干擾。因此,無論何種類型的露點儀都應防止污染鏡面。般說來,業程氣體分析污染的影響是嚴重的。但即使是在純氣的測量中鏡面的污染亦會隨時間增加而積累。

測量條件的選擇

在露點儀的中要著重考慮直接影響結露過程熱質交換的各種因素,這個原則同樣適用于自動化程度不太的露點儀器操作條件的選擇。這里主要討論鏡面降溫速度和樣氣速問題。

1.被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當氣通過露點室時然要影響體系的傳熱和傳質過程。當其它條件固定時,加大速將有利于氣和鏡面之間的傳質。別是在行低霜點測量時,速應適當提,以加快露層形成速度,但是速不能太大,否則會成過熱問題。這對制冷率小的熱電制冷露點儀尤為明顯。速太大還會導致露點室壓力降低而速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點測量中選擇適當的速是的,速的選擇應視制冷方法和露點室的結構而定。般的速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響,可考慮在被測氣體入露點室之前行預冷處理。

2.在露點測量中鏡面降溫速度的控制是個重要問題,對于自動光電露點儀是由決定的,而對于手控制冷量的露點儀則是操作中的問題。因為冷源的冷卻點、測溫點和鏡面間的熱傳導有個過程并存在定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結露(霜)的過程和速度,給測量結果帶來誤差。這種情況又隨使用的測溫元件不同而異,例如由于結構關系,鉑電阻感溫元件的測量點與鏡面之間的溫度梯度大,熱傳導速度也慢,從而使測溫和結露不能同步行。而且導致露層的厚度無法控制。這對目視檢露來說將產生負誤差。

3.另個問題是降溫速度太快可能成"過冷"。我們知道,在定條件下,水汽達到飽和狀態時,液相仍然不出現,或者水在零度以下時仍不結冰,這種現象稱為過飽和或"過冷"。對于結露 (或霜)過程來說,這種現象往往是由于被測氣體和鏡面非常干凈,乃至缺少足夠數量的凝結核心而引起的。Suomi在實驗中發現,如果個度拋光的鏡面并且其干凈程度合乎化學要求,則露的形成溫度要比真實的露點溫度低幾度。過冷現象是短暫的,共時間長短和露點或霜點溫度有關。這種現象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之是重復加熱和冷卻鏡面的操作,直到這種現象消除為止。另個解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數據。并且這樣作恰恰與氣象系統低于零度時的相對濕度定義相吻合。




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