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露点仪测量方法简介 2

日期:2017-01-06 作者: 来源: 浏览:

露点仪测量方法简介 2

冷凝式露点仪
露点温度可以通过冷却样气,然后观察冷凝产生时的温度而测得。
在光学露点仪中,在仪器内部的小镜面上产生露或霜冷凝物。通过光学测量,即测量镜面上的反射光或散射光,来检测到冷凝的形成。可以从冷凝开始的一刹那就记录读数,也可以将镜面一直保持在那个温度,得到一个连续的读数。这类仪器有不同的设计形式,有的以探头的方式,有的通过管路采样的方式。探头可能相当轻便,而仪器的主体通常相对比较大,不易于携带。可以显示露点温度的读数,也可以输出电子信号。
*其它(非光学式)的冷凝式露点传感器通过电学方式检测到冷凝,或者用其它方式,比如检测石英晶体共振频率的变化。

饱和的氯化锂式露点仪
感应介质是一种吸水性的盐,可以从空气中吸收水分。在盐上施加一定的电压,根据吸收水分的量的不同,就会有一股电流。同时,电流也会将盐加热,最后在达到吸收和加热之间达成一种平衡。此时的温度与水汽压力有关。通常将仪器作成探头的形式,显示露点读数。

电解式(五氧化二磷)露点仪
传感器由一层强干燥剂,即五氧化二磷组成。它能从周围气体中强烈地吸收水分。把电压加在五氧化二磷上,就会产生电解,把水分解成它的组成部分—氢和氧。(根据法拉第定律)通过的电流与电解的水的数量有关。这样电流就可以指示出被测气体的湿度。这类传感器适合测量很低的湿度,尽管它们需要稳定的(已知的)气体流量。这种传感器测量水的体积浓度,以其中一个绝对单位显示读数,比如体积百万分之一或水汽压力。通常用于一个有样气流动的结构中,而不是以探头的形式(见前面的“电子阻抗式”下的“电解”,以了解本篇描述的另外一种感应方式)。

分光式露点仪
总的来说,分光技术的是通过分析物质在特定的波长或频率所产生的吸收(或释放)来分析气体混合物的组成。每一种化学物质都有特有的频率特点,可能存在于光谱的紫外或红外部分。分光式测量既可用于测量水汽浓度,也可用于测量其它物质的浓度。
用于高湿和中湿的分光技术基于对红外的吸收。水可以吸收从1μm到10μm之间几个波长的红外线。将某个参考波长的吸收作为参比,利用光电管可以测量其对某几个波长中某一个波长的吸收强度。吸收强度与水汽的浓度(或分压)成正比。
分光技术也可用于测量极低的水汽浓度,曾有报道测量过ppm的水平(ppb即十亿分之一)。这种尖端技术有几个实现方法,包括APIMS(大气压离子质谱测定法)、FT-IR(傅立叶红外光谱法)、TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱仪)。
颜色变化
当湿度变化时,某些特殊的纸条或其它材料颜色会随之发生变化。这类感应材料浸渍了氯化钴。当水气与这类化学物质反应时,颜色会发生变化。有人也使用其它的颜色变化测量方法,用泵使气体通过装有晶体的玻璃瓶,当气体湿度变化时,瓶内的晶体颜色发生变化,以此来进行气体湿度的测量。

其它
前面列出的这些方法还远远不够详尽。在特殊的应用中还包括其它的一些方法。
声学:空气(或其它物质)中声音的传播能指示湿度
绝热膨胀:如果达到露点温度,由膨胀导致冷却的空气会产生“云状物”
重量法:被吸收的水分的重量
拉曼-α射线:空气对远紫外线的吸收和释放能指示水汽的分压。
光纤:通过纤维涂层时导致的光的损失或反射能指示湿度的变化。不仅可用做一种感应方法,在信号处理电路中光纤也越来越多地替代金属导体。
光的折射率:空气中的光速取决于它的组成,包括水汽
压电性(石英振荡器):石英晶体的共振频率可以指示其从空气中吸收的水的质量
气动桥路:当水汽被除去时,从总压力的变化可以得出水汽压力
热导性:热电线中的热量损失受水汽和其它气体成分的影响
热量增加:干燥剂中吸收水或水解吸时产生的热量
氧化锆:测量气体中的氧气含量并与当时的氧气含量进行比较可以测得水汽
在这节列出的方法中,有些方法可以用于帮助测量固体和液体中的水分含量。

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