許多行業(yè)諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等對(duì)濕度測(cè)量的要求越來(lái)越高，經(jīng)常要在某些場(chǎng)合(如現(xiàn)場(chǎng)或?qū)嶒?yàn)室)即快速又準(zhǔn)確地測(cè)量取樣(如乙烯、丙烯等生產(chǎn)原料)中微量水的含量，這對(duì)裝置和實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行有著非常重要的作用。而露點(diǎn)可以簡(jiǎn)單地理解為使氣體中水蒸汽含量達(dá)到飽和狀態(tài)的溫度，是表示氣體濕度的方式之一，且目前測(cè)量氣體中微水或氣體露點(diǎn)，尤其是對(duì)氣體中含水量的表達(dá)，國(guó)際上逐步向露點(diǎn)溫度統(tǒng)一。露點(diǎn)儀是能直接測(cè)出露點(diǎn)溫度的儀器，其應(yīng)用日漸廣泛，維護(hù)與保養(yǎng)也顯得日益重要。

露點(diǎn)儀原理是使一個(gè)鏡面處在樣品濕空氣中降溫，直到鏡面上隱現(xiàn)露滴(或冰晶)的瞬間，測(cè)出鏡面平均溫度，即為露點(diǎn)(霜)溫度。它測(cè)濕精度高，但需光潔度很高的鏡面，精度很高的溫控系統(tǒng)，以及靈敏度很高的露滴(冰晶)的光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)。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(nèi)的雜質(zhì)將吸收或放出水分造成測(cè)量誤差。

露點(diǎn)測(cè)量方法

露點(diǎn)溫度測(cè)量方法見表1。

測(cè)量露點(diǎn)注意事項(xiàng)

1、鏡面污染對(duì)露點(diǎn)測(cè)量的影響

在露點(diǎn)測(cè)量中，鏡面污染是一個(gè)突出的問(wèn)題，其影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面。一是拉烏爾效應(yīng)，二是改變鏡面本底放射水平。

拉烏爾效應(yīng)是由水溶性物質(zhì)造成的。如果被測(cè)氣體中攜帶這種物質(zhì)(一般是可溶性鹽類)則鏡面提前結(jié)露，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等，則會(huì)增加本底的散射水平，從而使光電露點(diǎn)儀發(fā)生零點(diǎn)漂移。此外，一些沸點(diǎn)比水低的容易冷凝的物質(zhì)(例如有機(jī)物)的蒸氣，不言而喻將對(duì)露點(diǎn)的測(cè)量產(chǎn)生干擾。

因此，無(wú)論任何一種類型的露點(diǎn)儀都應(yīng)防止污染鏡面。一般說(shuō)來(lái)，工業(yè)流程氣體分析污染的影響是比較嚴(yán)重的。但即使是在純氣的測(cè)量中鏡面的污染亦會(huì)隨時(shí)間增加而積累。

2、測(cè)量條件的選擇

在露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)中要著重考慮直接影響結(jié)露過(guò)程熱質(zhì)交換的各種因素，這個(gè)原則同樣適用于自動(dòng)化程度不太高的露點(diǎn)儀器操作條件的選擇。這里主要討論鏡面降溫速度和樣氣流速問(wèn)題。

(1)被測(cè)氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣流通過(guò)露點(diǎn)室時(shí)必然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過(guò)程。當(dāng)其它條件固定時(shí)，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質(zhì)。特別是在進(jìn)行低霜點(diǎn)測(cè)量時(shí)，流速應(yīng)適當(dāng)提高，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會(huì)造成過(guò)熱問(wèn)題。這對(duì)制冷功率比較小的熱電制冷露點(diǎn)儀尤為明顯。流速太大還會(huì)導(dǎo)致露點(diǎn)室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點(diǎn)測(cè)量中選擇適當(dāng)?shù)牧魉偈潜匾?，流速的選擇應(yīng)視制冷方法和露點(diǎn)室的結(jié)構(gòu)而定。一般的流速范圍在0.4—0.7L.min之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測(cè)氣體進(jìn)入露點(diǎn)室之前進(jìn)行預(yù)冷處理。

(2)在露點(diǎn)測(cè)量中鏡面降溫速度的控制是一個(gè)重要問(wèn)題，對(duì)于自動(dòng)光電露點(diǎn)儀是由設(shè)計(jì)決定的，而對(duì)于手控制冷量的露點(diǎn)儀則是操作中的問(wèn)題。因?yàn)槔湓吹睦鋮s點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)和鏡面間的熱傳導(dǎo)有一個(gè)過(guò)程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結(jié)露(霜)的過(guò)程和速度，給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。這種情況又隨使用的測(cè)溫元件不同而異，例如由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，鉑電阻感溫元件的測(cè)量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度比較大，熱傳導(dǎo)速度也比較慢，從而使測(cè)溫和結(jié)露不能同步進(jìn)行。而且導(dǎo)致露層的厚度無(wú)法控制。這對(duì)目視檢露來(lái)說(shuō)將產(chǎn)生負(fù)誤差。

(3)另一個(gè)問(wèn)題是降溫速度太快可能造成“過(guò)冷”。在一定條件下，水汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，液相仍然不出現(xiàn)，或者水在零度以下時(shí)仍不結(jié)冰，這種現(xiàn)象稱為過(guò)飽和或“過(guò)冷”。對(duì)于結(jié)露過(guò)程來(lái)說(shuō)，這種現(xiàn)象往往是由于被測(cè)氣體和鏡面非常干凈，乃至缺少足夠數(shù)量的凝結(jié)核心而引起的。過(guò)冷現(xiàn)象是短暫的，共時(shí)間長(zhǎng)短和露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象可以通過(guò)顯微鏡觀察出來(lái)。解決的辦法之一是重復(fù)加熱和冷卻鏡面的操作，直到這種現(xiàn)象消除為止。另一個(gè)解決辦法是直接利用過(guò)冷水的水汽壓數(shù)據(jù)。并且這樣作恰恰與氣象系統(tǒng)低于零度時(shí)的相對(duì)濕度定義相吻合。

露點(diǎn)儀的維護(hù)與保養(yǎng)

1、露點(diǎn)儀性能檢查與維護(hù)

若露點(diǎn)儀在運(yùn)行過(guò)程中有任何問(wèn)題，可進(jìn)行以下測(cè)試：首先關(guān)閉儀器開關(guān)，檢查儀器讀數(shù)指針是否完全在零點(diǎn)，若不是，調(diào)節(jié)儀器使讀數(shù)回零；其次，將儀器開關(guān)轉(zhuǎn)到電池檢查檔，檢測(cè)電池組狀態(tài)是否良好(不行則更換電池)；再將相應(yīng)按鈕轉(zhuǎn)到讀數(shù)檔；之后，調(diào)節(jié)自動(dòng)校準(zhǔn)控制系統(tǒng)，使讀數(shù)滿量程，斷開短路，讀數(shù)應(yīng)該回到量程Z左端，若不能，表明該儀器需要專業(yè)維修。

2、探頭清洗

由前所述，露點(diǎn)儀多在油、氣等環(huán)境中使用，探頭極易受到環(huán)境(如油、氣等碳?xì)浠衔?的污染，可在正乙烷中浸泡約10分鐘，再在蒸餾水中浸泡約10分鐘，后置于50 ℃的低溫烘箱中烘干，再經(jīng)超聲波清洗即可，清洗前后的電容基本上不變。

3、分子篩維護(hù)

根據(jù)露點(diǎn)儀工作原理，應(yīng)關(guān)注分子篩是否需要再生或更換。當(dāng)探頭進(jìn)人分子篩干燥，等待約10分鐘，露點(diǎn)大于-70 ℃，可認(rèn)為分子篩處于干燥狀態(tài)，若露點(diǎn)小于-70 ℃，則需對(duì)分子篩進(jìn)行再生或更換。傳感器不使用時(shí)是通過(guò)頭部?jī)?nèi)的干燥劑保持干燥。如對(duì)于shaw SADP型號(hào)露點(diǎn)儀，傳感器保持在-75 ℃，表明傳感器處于Z佳響應(yīng)靈敏度的狀態(tài)。此外，每次測(cè)量后，干燥劑只能干燥很小一部分空氣或樣氣，且同待測(cè)氣體和室內(nèi)空氣是完全隔離的，干燥劑正常情況下使用壽命約為5年。長(zhǎng)期使用后或由于特殊原因，干燥劑可按對(duì)應(yīng)說(shuō)明更換。