解(jie)析(xi)露點儀(yi) 選購(gou)註意事(shi)項(xiang)以(yi)及測量(liang)註(zhu)意要

簡介
在冬天(tian)，我(wo)們會(hui)看到種(zhong)常(chang)見(jian)現(xian)象，由(you)於室外溫(wen)度(du)較低(di)，室內較濕熱(re)的空氣(qi)會(hui)在窗玻(bo)璃上結(jie)露(lu)，使窗玻(bo)璃模糊(hu)片。假如(ru)我(wo)們再(zai)仔(zai)細觀測並(bing)研(yan)究下去(qu)，如(ru)果(guo)在室內開啟(qi)除(chu)濕器(qi)，把(ba)室內的濕氣逐(zhu)步(bu)去(qu)除，那(na)麽盡管(guan)室外還是(shi)同(tong)樣的溫(wen)度(du)，而(er)我(wo)們會(hui)發現(xian)窗玻(bo)璃上的露水(shui)會(hui)慢慢(man)消(xiao)去(qu)，窗玻(bo)璃重又(you)露出(chu)透明光(guang)潔的本(ben)質(zhi)。假如(ru)這時室外溫(wen)度(du)下降(jiang)了，那(na)麽溫(wen)度(du)降(jiang)到定(ding)程(cheng)度(du)時，盡(jin)管(guan)除(chu)濕器(qi)已(yi)使室內空氣十分(fen)幹(gan)燥，但在(zai)窗玻(bo)璃上仍(reng)會(hui)出現(xian)模(mo)糊(hu)的露層。這現象說(shuo)明，玻(bo)璃上的結(jie)露(lu)溫(wen)度(du)與玻(bo)璃所(suo)在(zai)的環境氣氛(fen)的含水(shui)量(liang)有(you)關，步(bu)研(yan)究發現(xian)，這關系(xi)是(shi)對應(ying)關系(xi)，即(ji)每個結(jie)露(lu)溫(wen)度(du)(我(wo)們稱(cheng)之為(wei)露(lu)點溫(wen)度(du))對應(ying)環境氣氛(fen)的個含水(shui)量(liang)值(zhi)。露點(dian)可(ke)以簡(jian)單地(di)理(li)解為(wei)使(shi)氣體中水(shui)蒸(zheng)汽含(han)量達(da)到飽(bao)和狀態(tai)的溫(wen)度(du)，是(shi)表(biao)示(shi)氣(qi)體濕度(du)的方式之(zhi);由此(ci)可(ke)見(jian)，露(lu)點(dian)溫(wen)度(du)是(shi)度(du)量氣(qi)體水(shui)份(fen)含量(liang)的種(zhong)單位(wei)制(zhi)。露點(dian)分(fen)析(xi)儀(yi)就(jiu)是(shi)基於這種(zhong)單位(wei)制(zhi)而(er)測量(liang)氣(qi)體中水(shui)份(fen)含量(liang)的儀器(qi)。

選(xuan)擇儀(yi)器(qi)
露(lu)點儀(濕度(du)儀器(qi))測量(liang)的方法(fa)可(ke)謂五花八門，其(qi)性能(neng)與價(jia)格(ge)也(ye)相(xiang)差懸(xuan)殊(shu)，這就(jiu)要求我(wo)們選(xuan)用儀(yi)器(qi)時要(yao)謹(jin)慎小心(xin)，不(bu)但要(yao)考慮(lv)到性能(neng)和價(jia)格(ge)，還應(ying)該(gai)考慮(lv)到儀器(qi)使(shi)用的場合(he)和(he)所(suo)測氣(qi)體的種(zhong)類(lei)及腐蝕(shi)性等。總(zong)體原(yuan)則(ze)如(ru)下:

1濕度(du)基準(zhun):考慮(lv)到要求測量(liang)準(zhun)確度(du)，樣氣(qi)理(li)想，般應(ying)選用(yong)冷鏡式露(lu)點儀(yi)。

2)企(qi)業(ye)基準(zhun)或實(shi)驗室分(fen)析(xi):如(ru)果測量(liang)準(zhun)確度(du)要求較，可(ke)選用(yong)冷鏡法儀器(qi)。

3)現(xian)場檢測:如(ru)果(guo)測量(liang)準(zhun)確度(du)要求較，可(ke)選用(yong)冷鏡法儀器(qi)(同(tong)上)。

4)連(lian)續(xu)在(zai)線監(jian)測:如(ru)果(guo)度(du)要求不(bu)太，可(ke)選用(yong)阻(zu)容法儀(yi)器(qi)。

5)天(tian)然氣防測量(liang):在(zai)石化(hua)和(he)天(tian)然(ran)氣(qi)行業(ye)，我(wo)們都(dou)要求防處(chu)理，所(suo)以(yi)需(xu)要(yao)有(you)定(ding)本(ben)安(an)防的露點(dian)儀。

6)氣(qi)體空分(fen)行(xing)業(ye)露點(dian)測量(liang):我(wo)們知(zhi)道(dao)空(kong)分(fen)行(xing)業(ye)，般要(yao)求水(shui)分(fen)含(han)量(liang)很(hen)低(di)，露點(dian)在(zai)-70℃以(yi)下(1ppm別(bie))，原(yuan)理上(shang)來(lai)說冷鏡式露(lu)點儀(yi)、電解法(fa)露(lu)點儀、薄(bo)膜露(lu)點(dian)儀(yi)都(dou)沒法對(dui)低於-80℃的氣體行測量(liang)，所(suo)以(yi)還是(shi)選擇電容法原(yuan)理的露點(dian)儀合(he)適(shi)。

測量(liang)註(zhu)意
鏡面(mian)汙(wu)染對露點(dian)測量(liang)的影響

在露點(dian)測量(liang)中，鏡面(mian)汙(wu)染是(shi)個突出(chu)的問(wen)題，其(qi)影響主要表(biao)現(xian)兩(liang)個方面(mian);是(shi)拉烏爾效應(ying)，二是(shi)改變(bian)鏡面(mian)本(ben)底(di)放(fang)射水(shui)平(ping)。拉烏爾效應(ying)是(shi)由水(shui)溶(rong)性物質(zhi)成(cheng)的。如果(guo)被測氣(qi)體中攜(xie)帶這種(zhong)物(wu)質(zhi)(般(ban)是(shi)可(ke)溶(rong)性鹽(yan)類(lei))則(ze)鏡面(mian)提(ti)前結(jie)露(lu)，使測量(liang)結(jie)果(guo)產生(sheng)正(zheng)偏(pian)差。若(ruo)汙(wu)染物是(shi)不(bu)溶(rong)於水(shui)的微(wei)粒(li)，如(ru)灰塵(chen)等(deng)，則(ze)會(hui)增加(jia)本(ben)底(di)的散(san)射(she)水(shui)平(ping)，從(cong)而(er)使(shi)光(guang)電露點(dian)儀(yi)發生(sheng)零(ling)點(dian)漂(piao)移(yi)。此(ci)外，些(xie)沸點比(bi)水(shui)低(di)的容易(yi)冷凝的物質(zhi)(例(li)如(ru)有(you)機物)的蒸(zheng)氣，不(bu)言(yan)而(er)喻(yu)將對露(lu)點(dian)的測量(liang)產(chan)生(sheng)幹(gan)擾。因(yin)此(ci)，無(wu)論何種(zhong)類(lei)型(xing)的露點(dian)儀都(dou)應(ying)防止(zhi)汙(wu)染(ran)鏡面(mian)。般(ban)說來(lai)，業(ye)程氣(qi)體分(fen)析(xi)汙(wu)染的影響是(shi)嚴重的。但即(ji)使是(shi)在純氣的測量(liang)中鏡面(mian)的汙染(ran)亦會(hui)隨(sui)時間(jian)增加(jia)而(er)積(ji)累。

測量(liang)條(tiao)件(jian)的選擇

在(zai)露(lu)點(dian)儀的中要(yao)著重考(kao)慮(lv)直接影響結(jie)露(lu)過(guo)程(cheng)熱(re)質(zhi)交換的各種(zhong)因(yin)素，這個原(yuan)則(ze)同(tong)樣適(shi)用(yong)於自動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)不(bu)太的露點(dian)儀器(qi)操(cao)作條(tiao)件(jian)的選擇。這裏主要討論鏡面(mian)降(jiang)溫(wen)速度(du)和樣(yang)氣(qi)速問(wen)題。

1.被(bei)測氣(qi)體的溫(wen)度(du)通(tong)常(chang)都(dou)是(shi)室溫(wen)。因(yin)此當氣通(tong)過(guo)露(lu)點室時然(ran)要(yao)影響體系的傳熱(re)和(he)傳質(zhi)過(guo)程(cheng)。當其它條(tiao)件(jian)固定(ding)時，加(jia)大速將有(you)利於氣和(he)鏡面(mian)之(zhi)間的傳質(zhi)。別(bie)是(shi)在行低霜(shuang)點(dian)測量(liang)時，速應(ying)適當提(ti)，以加(jia)快露(lu)層形(xing)成(cheng)速度(du)，但是(shi)速不(bu)能(neng)太大，否(fou)則(ze)會(hui)成(cheng)過(guo)熱(re)問(wen)題。這對制(zhi)冷率小(xiao)的熱(re)電制(zhi)冷露(lu)點儀(yi)尤為(wei)明顯(xian)。速太大還會(hui)導致(zhi)露(lu)點(dian)室壓力降(jiang)低(di)而(er)速的改變(bian)又(you)將影響體系的熱(re)平(ping)衡。所(suo)以(yi)在(zai)露(lu)點測量(liang)中選(xuan)擇適(shi)當的速是(shi)的，速的選擇應(ying)視制(zhi)冷方(fang)法和(he)露點(dian)室的結(jie)構而(er)定(ding)。般(ban)的速範(fan)圍在(zai)0.4~0.7L﹒min-1之間。為(wei)了減(jian)小(xiao)傳(chuan)熱(re)的影響，可(ke)考慮(lv)在被(bei)測氣(qi)體入露點室之前(qian)行預(yu)冷處(chu)理。

2.在(zai)露點(dian)測量(liang)中鏡面(mian)降(jiang)溫(wen)速度(du)的控(kong)制(zhi)是(shi)個重要(yao)問(wen)題，對(dui)於自動(dong)光(guang)電露點(dian)儀(yi)是(shi)由決定(ding)的，而(er)對(dui)於手控(kong)制(zhi)冷量(liang)的露點(dian)儀則(ze)是(shi)操作中的問(wen)題。因(yin)為(wei)冷源(yuan)的冷卻(que)點、測溫(wen)點(dian)和鏡面(mian)間(jian)的熱(re)傳(chuan)導有(you)個過(guo)程(cheng)並存(cun)在(zai)定(ding)的溫(wen)度(du)梯度(du)。所(suo)以(yi)熱(re)慣(guan)性將影響結(jie)露(lu)(霜)的過(guo)程(cheng)和速度(du)，給測量(liang)結(jie)果(guo)帶來(lai)誤差。這種(zhong)情(qing)況又(you)隨(sui)使用(yong)的測溫(wen)元(yuan)件(jian)不(bu)同(tong)而(er)異，例(li)如(ru)由於結(jie)構關系(xi)，鉑(bo)電阻感(gan)溫(wen)元(yuan)件(jian)的測量(liang)點(dian)與鏡面(mian)之(zhi)間的溫(wen)度(du)梯度(du)大，熱(re)傳(chuan)導速度(du)也(ye)慢(man)，從(cong)而(er)使(shi)測溫(wen)和(he)結(jie)露(lu)不(bu)能(neng)同(tong)步(bu)行(xing)。而(er)且(qie)導致(zhi)露(lu)層的厚度(du)無法(fa)控(kong)制(zhi)。這對目(mu)視檢露來(lai)說將產生(sheng)負誤差。

3.另個問(wen)題是(shi)降(jiang)溫(wen)速度(du)太快可(ke)能(neng)成(cheng)"過(guo)冷"。我(wo)們知(zhi)道(dao)，在(zai)定(ding)條(tiao)件(jian)下，水(shui)汽(qi)達(da)到飽(bao)和狀態(tai)時，液(ye)相(xiang)仍(reng)然不(bu)出現(xian)，或者水(shui)在(zai)零(ling)度(du)以下時仍(reng)不(bu)結(jie)冰(bing)，這種(zhong)現(xian)象稱(cheng)為(wei)過(guo)飽(bao)和或"過(guo)冷"。對(dui)於結(jie)露(lu) (或霜(shuang))過(guo)程(cheng)來(lai)說，這種(zhong)現(xian)象往(wang)往(wang)是(shi)由於被測氣(qi)體和鏡面(mian)非(fei)常(chang)幹(gan)凈，乃(nai)至(zhi)缺(que)少(shao)足(zu)夠數(shu)量(liang)的凝結(jie)核(he)心而(er)引(yin)起(qi)的。Suomi在實(shi)驗中發(fa)現，如果(guo)個度(du)拋光(guang)的鏡面(mian)並(bing)且其幹(gan)凈程(cheng)度(du)合(he)乎(hu)化(hua)學(xue)要求，則(ze)露(lu)的形成(cheng)溫(wen)度(du)要比(bi)真(zhen)實(shi)的露點(dian)溫(wen)度(du)低幾度(du)。過(guo)冷現(xian)象是(shi)短暫的，共時間(jian)長(chang)短(duan)和(he)露(lu)點或霜點溫(wen)度(du)有(you)關。這種(zhong)現(xian)象可(ke)以通(tong)過(guo)顯(xian)微(wei)鏡觀察出(chu)來(lai)。解決(jue)的辦法(fa)之是(shi)重復(fu)加(jia)熱(re)和(he)冷卻(que)鏡面(mian)的操作，直到這種(zhong)現(xian)象消(xiao)除(chu)為(wei)止(zhi)。另個解決(jue)辦法(fa)是(shi)直接利用過(guo)冷水(shui)的水(shui)汽(qi)壓(ya)數(shu)據(ju)。並且(qie)這樣作恰(qia)恰(qia)與(yu)氣(qi)象系(xi)統低於零(ling)度(du)時的相對(dui)濕度(du)定(ding)義(yi)相吻合(he)。