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露點(diǎn)儀的原理

閱讀:601        發(fā)布時(shí)間:2024-2-5

1. 冷鏡式露點(diǎn)儀

不同水份含量的氣體在不同溫度下的鏡面上會(huì)結(jié)露。采用光電檢測(cè)技術(shù),檢測(cè)出露層并測(cè)量結(jié)露時(shí)的溫度,直接顯示露點(diǎn)。鏡面制冷的方法有:半導(dǎo)體制冷、液氮制冷和高壓空氣制冷。冷鏡式露點(diǎn)儀采用的是直接測(cè)量方法,在保證檢露準(zhǔn)確、鏡面制冷高效率和精密測(cè)量結(jié)露溫度前提下,該種露點(diǎn)儀可作為標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀使用。

2. 電傳感器式露電儀

采用親水性材料或憎水性材料作為介質(zhì),構(gòu)成電容或電阻,在含水份的氣體流經(jīng)后,介電常數(shù)或電導(dǎo)率發(fā)生相應(yīng)變化,測(cè)出當(dāng)時(shí)的電容值或電阻值,就能知道當(dāng)時(shí)的氣體水份含量。建立在露點(diǎn)單位制上設(shè)計(jì)的該類傳感器,構(gòu)成了電傳感器式露點(diǎn)分析儀。

3. 電介法露點(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(shè)計(jì)出建立在絕對(duì)含濕量單位制上的電解法微水份儀。目前國(guó)際上最高精度達(dá)到±1.0℃(露點(diǎn)溫度),一般精度可達(dá)到±3℃以內(nèi)。此種方式對(duì)氣體的潔凈要求比較高,可測(cè)腐蝕性氣體,德國(guó)有一家公司有做,目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用不多。  

4. 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(shè)計(jì)晶體振蕩式露點(diǎn)儀。這是一項(xiàng)較新的技術(shù),目前尚處于不十分成熟的階段。國(guó)外有相關(guān)產(chǎn)品,但精度較差且成本很高。如 “昶艾"公司的CI-PC36、GEN-25。

5. 紅外露點(diǎn)儀

利用氣體中的水份對(duì)紅外光譜吸收的特性,可以設(shè)計(jì)紅外式露點(diǎn)儀。目前該儀器很難測(cè)到低露點(diǎn),主要是紅外探測(cè)器的峰值探測(cè)率還不能達(dá)到微量水吸收的量級(jí),還有氣體中其他成份含量對(duì)紅外光譜吸收的干擾。但這是一項(xiàng)很新的技術(shù),對(duì)于環(huán)境氣體水份含量的非接觸式在線監(jiān)測(cè)具有重要的意義。

6. 半導(dǎo)體傳感器露點(diǎn)儀 

每個(gè)水分子都具有其自然振動(dòng)頻率,當(dāng)它進(jìn)入半導(dǎo)體晶格的空隙時(shí),就和受到充電激勵(lì)的晶格產(chǎn)生共振,其共振頻率與水的摩爾數(shù)成正比。水分子的共振能使半導(dǎo)體結(jié)放出自由電子,從而使晶格的導(dǎo)電率增大,阻抗減小。利用這一特性設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體露點(diǎn)儀可測(cè)到-100℃露點(diǎn)的微量水份。 
技術(shù)進(jìn)展的綜合評(píng)估

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們紛紛把光電技術(shù)、新材料技術(shù)、紅外技術(shù)、微波技術(shù)、微電子技術(shù)、光纖技術(shù)、聲波技術(shù)甚至納米技術(shù)應(yīng)用到氣體中水分的測(cè)量,使水分測(cè)量這一古老領(lǐng)域煥發(fā)出青春。
氣體中微量水分的測(cè)量歷來是較難的一門技術(shù)。可以說,直到現(xiàn)在國(guó)際上還沒有一種成熟完善的技術(shù)手段能全面解決各種工況環(huán)境下微量水的測(cè)量問題。在應(yīng)用了近代技術(shù)之后,也只能說針對(duì)某一特定環(huán)境,采用某一項(xiàng)技術(shù)手段,解決某種程度(包括量程和精度)的微水分測(cè)量問題。因此,微水分測(cè)量技術(shù)的發(fā)展前景還十分廣闊,專業(yè)技術(shù)人員要走的路還很長(zhǎng)。


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