露点测量办法及优缺点
压缩空气露点测量原理及方法解析

压缩空气露点测量原理及方法解析压缩空气露点测量是工业生产和实验室应用中一个重要的参数。
它能够帮助我们了解空气中的水分含量,以及空气中水蒸气是否会凝结和形成水滴。
本文将深入探讨压缩空气露点测量的原理和方法,并分享我对这个主题的观点和理解。
让我们来了解一下什么是露点。
在大气中,水蒸气是随着温度的升高而增加的。
当空气中的水蒸气饱和时,就会达到饱和水蒸气压,也就是100%相对湿度。
当空气温度下降到一定程度时,它将无法再容纳之前饱和的水蒸气,这时就会发生冷凝现象,也就是水蒸气会转化成液态水。
而这个温度点就是露点。
为了测量压缩空气中的露点,我们需要使用一些特定的仪器和方法。
常用的方法包括冷却镜法、电容法、化学反应法等。
其中,冷却镜法是最常见的方法之一。
冷却镜法基于的原理是当我们通过冷却空气时,空气中的水分会凝结成露点。
通过调节冷却温度,我们可以确定空气中的露点温度。
具体的测试步骤如下:1.准备一个冷却镜和一个温度计。
将冷却镜安装在一个特定的位置,确保空气能够顺利通过。
2.接通压缩空气,并记录下压缩空气的温度和压力。
3.将冷却镜的温度下调,在冷却过程中观察镜子表面是否有水珠形成。
4.当镜子表面形成水珠时,停止冷却,并记录下此时的温度。
5.这个温度就是我们所需要的压缩空气的露点温度。
除了冷却镜法,还有其他的方法可以测量露点,比如电容法。
电容法是通过测量空气中水分分子的电导率来确定露点温度。
这种方法通常更适用于连续监测和自动控制。
在实际应用中,我们经常使用露点测量来确保压缩空气的质量。
一些特定的应用,比如医疗设备和食品加工,对于空气中的水分含量要求非常严格。
通过测量压缩空气的露点,我们可以确保空气中的水分在安全范围内,避免对设备和产品的损害。
总结来说,压缩空气露点测量是一个重要的过程,用于测量压缩空气中的露点温度。
通过使用各种测量方法,我们可以有效地监测和控制空气中的水分含量,确保生产过程的质量和安全。
我对这个主题的理解是,露点测量在工业应用中具有重要作用,它能够帮助我们避免潜在的问题和损失,并确保产品和设备的长期可靠性和品质。
压缩空气露点测量

压缩空气露点测量压缩空气露点测量是工业领域中一个重要的参数,它用于测量压缩空气中的水分含量。
在许多工艺过程中,压缩空气被广泛用作动力源和工具气体。
然而,过多的水分存在会对许多设备和操作产生负面影响,因此对压缩空气中的水分进行准确测量和控制变得至关重要。
我们需要了解什么是压缩空气露点。
压缩空气中的水分会以水蒸气的形式存在,并随着温度和压力的变化而发生相应的变化。
当压缩空气被冷却时,水蒸气会发生凝结,并转化为液态水。
而压缩空气露点指的就是在给定的压力下,压缩空气冷却至饱和状态时的温度。
为了测量压缩空气露点,一种常用的方法是使用露点仪。
露点仪通过将压缩空气冷却至接近露点温度,然后测量冷却过程中出现的水蒸气。
根据测得的温度,可以确定压缩空气的露点温度。
在工业应用中,准确测量压缩空气露点的重要性不容忽视。
露点测量可以有效地帮助控制设备和管道中的水分含量。
过高的水分含量可能引发腐蚀、结露和污染等问题,导致设备故障和生产中断。
通过定期监测压缩空气露点,可以及时采取调整压缩空气处理设备或调节操作参数的措施,确保生产过程的稳定性和可靠性。
露点测量还有助于保护工艺中的敏感设备和产品质量。
一些工艺过程,如电子制造、食品加工和制药等,对干燥的压缩空气要求较高。
如果水分含量超过要求,可能会影响产品的质量和可靠性。
通过实时监测露点,可以及时发现并纠正水分变化,确保工艺过程的一致性和产品的符合标准。
露点测量还可以用于能量管理和成本控制。
当压缩空气中的水分含量过高时,会增加驱动压缩机所需的能量。
通过及时测量露点,可以调整压缩空气干燥设备的操作参数,降低能耗并实现能源的高效利用。
测量和控制压缩空气露点可以帮助企业实现能源成本节约,提高生产效率和竞争力。
对于露点测量技术的选择,市场上存在多种不同的方法和仪器。
常见的包括冷凝法、吸附法和电容法等。
每种方法都有其优缺点和适用范围,根据具体需求和应用场景选择合适的技术十分重要。
压缩空气露点测量在工业领域中扮演着重要的角色。
露点水分测定仪、露点仪

露点水分测定仪、露点仪1简介在冬天,我们会看到一种常见现象,由于室外温度较低,室内较湿热的空气会在窗玻璃上结露,使窗玻璃模糊一片。
假如我们再仔细观测并研究下去,如果在室内开启除湿器,把室内的湿气逐步去除,那么尽管室外还是同样的温度,而我们会发现窗玻璃上的露水会慢慢消去,窗玻璃重又露出透明光洁的本质。
假如这时室外温度下降了,那么温度降到一定程度时,尽管除湿器已使室内空气十分干燥,但在窗玻璃上仍会出现模糊的露层。
这一现象说明,玻璃上的结露温度与玻璃所在的环境气氛的含水量有关,进一步研究发现,这关系是一一对应关系,即每一个结露温度(我们称之为露点温度)对应环境气氛的一个含水量值。
露点可以简单地理解为使气体中水蒸汽含量达到饱和状态的温度,是表示气体绝对湿度的方式之一;由此可见,露点温度是度量气体水份含量的一种单位制。
露点分析仪就是基于这种单位制而测量气体中绝对水份含量的仪器。
综上所述,露点仪测量的对象离不开气体。
露点仪为了要得到高质量的产品或设备正常地运行,许多行业诸如石化、电力、电子、航空航天、冶金、纺织等对湿度测量的要求越来越高,因而,湿度测量已逐渐成为一个新兴的技术领域,在86年我国正式成立了湿度与水分专业委员会,并开展了多次学术交流会,湿度的一些计量检定规程也逐步建立。
根据有关规程,湿度被定义为气体中的水蒸气含量,常用单位有:克/升,PPM,mmHg,露点及相对湿度等。
习惯上以露点-20℃为界把所测气体分为高湿度气体与低湿度气体(即微量水),这里重点介绍低湿度气体的测量。
2湿度测量原理镜面式不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。
采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,冷镜式露点仪直接显示露点。
镜面制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。
镜面式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。
目前国际上最高精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内电传感器式露点仪采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。
露点仪的几种测量方法

露点仪的几种测量方法随着现代科学技术的发展,人们纷纷把光电技术、新材料技术、红外技术、微波技术、微电子技术、光纤技术、声波技术甚至纳米技术应用到气体中水份的测量,使水份测量这一古老领域焕发出青春。
露点仪有以下几种测量方法:1.镜面式露点仪不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。
采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。
镜面露点仪制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。
镜面式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。
目前国际上精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内。
2.电传感器式露点仪采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成露点仪电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。
建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点仪。
目前国际上精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。
3.电介法露点仪利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子,从而在电极上积累电荷的特性,设计出建立在含湿量单位制上的电解法微水份仪。
目前国际上精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。
4.晶体振荡式露点仪利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性,可以设计晶体振荡式露点仪。
这是一项较新的技术,目前尚处于不十分成熟的阶段。
国外有相关产品,但精度较差且成本很高。
5.红外露点仪利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性,可以设计红外式露点仪。
目前该仪器很难测到低露点,主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级,还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。
但这是一项很新的技术,对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。
6.半导体传感器露点仪每个水分子都具有其自然振动频率,当它进入半导体晶格的空隙时,就和受到充电激励的晶格产生共振,其共振频率与水的摩尔数成正比。
压缩空气露点测量

压缩空气露点测量一、概述压缩空气露点测量是指通过对压缩空气中水分含量的测量来确定该空气中的露点温度,从而确保工业生产过程中的干燥性和稳定性。
本文将从什么是压缩空气露点、为什么需要测量压缩空气露点、如何进行压缩空气露点测量等方面进行详细介绍。
二、什么是压缩空气露点1. 压缩空气的定义在工业生产过程中,由于需要使用大量的动力设备,因此需要使用高压力、高流量的气体来驱动这些设备。
而这种高压力、高流量的气体就是压缩空气。
通常情况下,通过将自然界中存在的大气中的氧气、氮气等成分经过多级滤清器和干燥机处理后得到。
2. 露点温度的定义在大气环境下,当水蒸汽遇到低于它自身饱和蒸汽压力的物体表面时,就会发生凝结现象。
这个低于饱和蒸汽压力的温度就称为露点温度。
在工业生产过程中,如果压缩空气中的水分含量超过了一定的限制,就会导致压缩空气中的水蒸汽在经过降温处理后凝结成水滴,从而影响工业生产的稳定性和可靠性。
三、为什么需要测量压缩空气露点1. 保证工业生产过程的稳定性在工业生产过程中,许多设备都需要使用高压力、高流量的气体来驱动。
如果这些气体中含有大量的水分,就会导致这些设备出现故障或者无法正常工作,从而影响整个生产过程的稳定性。
2. 保证产品质量在一些特殊行业,如食品加工、制药等行业中,对于产品质量和卫生要求非常高。
如果使用含有大量水分的压缩空气来进行加工和制造,就会导致产品受到污染或者质量下降。
3. 保证安全性如果压缩空气中含有大量水分,在经过降温处理后容易凝结成水滴,并且这些水滴可能会进入到设备内部或者管道内部,从而导致管道堵塞、设备故障等安全问题。
四、如何进行压缩空气露点测量1. 压缩空气露点测量仪器压缩空气露点测量仪器主要包括露点计、湿度计、温度计等。
其中,露点计是用来测量压缩空气中的水分含量,并且通过计算得到该压缩空气的露点温度。
2. 压缩空气露点测量方法(1)干式法:将一定流量的压缩空气经过除湿器处理后,再通过露点计进行测量。
露点仪使用注意事项

露点仪使用注意事项一、露点仪简介1.1 露点仪的定义露点仪是一种用于测量空气中露点温度的仪器,可以通过相对湿度和温度的测量值,计算出空气中的露点温度。
露点温度是指在给定的气压下,空气中所含水蒸气达到饱和并开始凝结的温度。
1.2 露点仪的应用领域露点仪在各个行业都有广泛的应用,例如气象、石油化工、电力、冷链物流等领域。
在气象领域,露点仪可以用于测量空气的湿度,为天气预报提供参考;在石油化工领域,露点仪被用于监测空气中的水分浓度,以确保生产过程的安全和稳定。
二、露点仪使用的注意事项2.1 露点仪的放置位置露点仪应尽量放置在干燥、通风的环境中,避免阳光直射和高湿度的地方。
同时,要避免与其他电子设备共同放置,以免产生电磁干扰影响测量精度。
2.2 露点仪的校准与维护露点仪使用前应进行校准,以确保测量的准确性和可靠性。
校准的频率应根据具体情况而定,一般建议每年进行一次校准。
同时,露点仪还需要定期进行维护,包括清洁仪器表面、检查传感器状态等。
2.3 操作注意事项在使用露点仪时,需要注意以下几点: 1. 使用前先阅读相关的使用说明书,并按照要求正确操作仪器。
2. 露点仪应使用干净、干燥的布进行清洁,避免使用化学药品。
3. 不要将仪器放置在有可能受到机械振动、冲击的地方,以免影响仪器的正常运行。
4. 及时更换仪器的电池,以免因电池电量不足而导致测量不准确。
2.4 仪器故障排查当露点仪出现故障时,应首先检查以下几个方面: 1. 检查仪器是否有电,是否插入正确的电源线。
2. 检查仪器的传感器是否正常,是否有损坏或松动现象。
3. 检查仪器的显示屏是否正常,是否有显示错误或模糊不清等问题。
如果以上方法无法解决问题,建议联系售后服务进行进一步排查和维修。
三、总结露点仪是一种广泛应用于各个行业的仪器,正确使用并遵循注意事项,可以确保测量的准确性和可靠性。
在使用露点仪时,应注意放置位置、校准与维护、操作注意事项以及仪器故障的排查等方面,以保证仪器的正常运行和使用效果。
物理实验中的露点与湿度测量技巧

物理实验中的露点与湿度测量技巧在物理实验中,露点和湿度是非常重要的参数。
它们的准确测量可以帮助我们更好地理解和研究物质的性质和行为。
本文将探讨一些物理实验中的露点和湿度测量技巧,以及一些注意事项。
一、露点的测量露点是指在一定温度下,空气中的水分达到饱和状态时的温度。
露点的测量可以帮助我们了解空气中水分的含量,进而预测和控制空气中的湿度。
测量露点的一种常见方法是冷凝法。
该方法通过将一块冷凝器暴露在空气中,使水蒸气冷凝成水滴,然后通过测量冷凝器的温度来确定露点的温度。
冷凝法的优点是简单易行,但要注意避免冷凝器表面的污染物,以免影响测量结果。
另一种测量露点的方法是电子露点计。
电子露点计使用一种称为“冷却镜”的设备来测量露点的温度。
冷却镜通过制冷剂将空气冷却到露点的温度,当空气中的水蒸气达到饱和时,会在冷却镜上形成一层露水。
通过测量冷却镜的温度,我们可以准确地得出露点的数值。
二、湿度的测量湿度是指空气中水分含量的度量,也是刻画空气中水蒸气含量多少的一种指标。
在物理实验中,准确测量湿度是非常重要的,因为湿度的变化会对实验的结果产生直接的影响。
测量湿度的方法有很多种,常见的有温度湿度计和湿度传感器。
温度湿度计是一种可以同时测量温度和湿度的仪器。
它一般由一个温度传感器和一个湿度传感器组成。
温度传感器根据物质的热膨胀性质,测量环境温度;湿度传感器则根据物质对水分的吸附和脱附作用进行测量。
温度湿度计的精度和稳定性较高,适用于各种环境条件的湿度测量。
湿度传感器是一种专门用于测量湿度的设备。
根据不同的原理和工作机制,湿度传感器分为电阻式湿度传感器、共振式湿度传感器和毛细管湿度传感器等。
在使用湿度传感器进行实验时,需要注意避免传感器的污染和损坏,准确的操作和校准也是保证测量结果准确性的重要因素。
三、注意事项在进行物理实验中的露点和湿度测量时,有一些注意事项需要我们特别关注。
首先,我们需要保证实验设备的准确性和可靠性。
使用前需要对设备进行校准,并定期检查和维护,确保其工作状态良好。
2024年天然气水露点水含量测定方法总结模版(二篇)

2024年天然气水露点水含量测定方法总结模版天然气水露点是指当天然气中的水分达到一定饱和度时,水分开始凝结形成液态水的温度,也可以理解为天然气中所含水分的饱和度。
水露点水含量的测定方法是非常重要的,对于天然气的质量控制具有重要意义。
下面将对常用的天然气水露点水含量测定方法进行总结。
1. 冷却镜法冷却镜法是一种常用的测定天然气水露点水含量的方法。
该方法原理是通过将天然气通过冷却镜冷却至水露点以下,使水分开始凝结在冷却镜上,然后通过测量冷却镜上的凝结水的重量或体积来计算水露点水含量。
2. 电导测量法电导测量法是一种较为简便的测定天然气水露点水含量的方法。
该方法通过将天然气通过一定长度和形状的电导管,由于水分的存在,水分会在电导管内部导电,通过测量导电性能的变化来计算水露点水含量。
3. 红外测定法红外测定法是一种非常常用的测定天然气水露点水含量的方法。
该方法利用水分分子在红外波长范围内的吸收特性,通过测量天然气中红外光的吸收强度来计算水露点水含量。
4. 饱和水平衡法饱和水平衡法是一种较为准确的测定天然气水露点水含量的方法。
该方法通过将天然气和饱和的盐水接触后在平衡状态下测定水分的含量,通过测量水分分压和水露点温度来计算水露点水含量。
5. 压力干燥法压力干燥法是一种常用的测定天然气水露点水含量的方法。
该方法通过将天然气通过一定的压力干燥床进行干燥后再测定其水含量,通过测量干燥床前后的水分含量来计算水露点水含量。
以上是常用的几种测定天然气水露点水含量的方法,不同方法具有不同的优缺点,需要根据具体的实际情况选择合适的方法进行测定。
同时,在测定天然气水露点水含量时,还需要注意采样和测量的精确性以及设备的准确性,以保证测定结果的准确性和可靠性。
2024年天然气水露点水含量测定方法总结模版(二)退水与涨水的钓鱼方法通过这几年的野钓活动,发现退水与涨水的垂钓方法是不同的,总结如下“涨水后,鱼已向淹没的浅滩移动,钓点应选在离岸边2—____米,且水流较缓的浅水区,鲫鱼、鲤鱼、草鱼都有逆水争游的习性,因此,钓点选在上游河口及池塘的入口下钓,必有收获。
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湿度测量仪器从原理上可分为冷镜式、完全吸收电解式、Al2O3电容式、薄膜电容式、电阻式、干湿球、机械式。
其中完全吸收电解式微水仪、Al2O3电容式露点仪一般用于低湿范围的测量,而电阻式、干湿球、机械式湿度计只能用于相对湿度的测量,冷镜式、薄膜电容式(Vaisala公司的专利)湿度计则不仅能用于低湿的测量,还能用于中高湿,即相对湿度的测量。
上述各种原理的仪器各有其优缺点。
其中冷镜式露点仪是最准确、最可靠、最基本的测量方法,被广泛地用于标准传递,但其缺点是价格比较昂贵,并需要有经验的人操作及保养。
1.1冷镜式露点仪1.1.1 测量原理被测湿气进入露点测量室时掠过冷镜面,当镜面温度高于湿气的露点温度时,镜面呈干燥状态,此时光电检露装置中光源发出的光照在镜面上,几乎完全反射,由光电传感器感应到并输出光电信号,经控制回路比较、放大、驱动热电泵,对镜面致冷。
当镜面温度降至湿气露点温度时,镜面上开始结露(霜),光照在镜面上出现漫反射,光电传感器感应到的反射信号随之减弱,此变化经控制回路比较、放大后调节热电泵激励,使其制冷功率适当减小,最后,镜面温度保持在样气露点温度上。
镜面温度由一紧贴在冷镜面下方的铂电阻温度传感器感应,并显示在显示窗上。
目前世界上生产冷镜式露点仪的公司,例如美国的GE、Edgetech、瑞士的MBW等公司均是采用这一原理,英国的MICHELL则是采用双光路检测系统,即同时对反射光及散射光进行检测,芬兰Vaisala则是利用声波作检测系统。
在测量过程中,随着温度的降低,被测气体中的水汽接近饱和状态,由于引力作用,水分子吸附在镜面上形成一层薄薄的水膜。
这是形成露的第一阶段。
当镜面温度继续下降时,水膜的厚度逐渐增加,这是形成露的第二阶段。
在这一阶段内,自由表面对水分子的引力与水膜的表面张力之间的力量对比开始发生变化,后者的影响逐渐起支配作用。
此时冷却表面上的任何不稳定的因素,例如镜面上的微小伤痕等,都会使水膜缩聚成液滴。
随着镜面温度的进一步下降,露滴开始出现,通过显微镜可以看到孤立生长而且分布不规则的露滴,然后露层以很快的速度在表面上扩散,此时可以认为液-汽平衡开始,即达到露点。
1.1.2.1 镜面镜面应憎水,具有良好的导热性,还要耐磨、耐腐蚀,光学性能好。
在过去曾使用金做镜面,目前则主要使用铑做镜面。
1.1.2.2 镜面致冷在过去曾使用过乙醚蒸发、机械致冷、液化气体或干冰致冷、压缩空气致冷,目前最常用的则是热电致冷或热电与机械致冷相结合(露点低于-60℃)。
在本文中着重介绍热电致冷。
热电致冷又称半导体致冷,帕尔贴致冷(来自其英文名称Peltier)。
其原理是当有一股直流电通过由两种不同的金属组成的NP元件时,热量会从一种金属传递到另一种金属,正好与热电偶测温相反。
因此当将帕尔帖的冷端与镜面相连,其另一端作为散热端时,便可将镜面致冷。
为了获得不同程度的低温可采用多级叠加的办法。
由美国GE公司给出的资料显示,一般说来,假如室温为25℃时,一级致冷时,冷热端温差可达55℃,二级致冷时冷热端温差可达75℃,四级致冷时冷热端温差可达105℃,五级致冷时冷热端温差可达120℃。
不同公司的产品其致冷量也会有稍许的不同。
热端温度越高,致冷效率越高,冷热端温差越大。
为了降低冷端的温度,通常会采用风冷、水冷及机械致冷来降低热端的温度。
但也不是可以无限制地降低。
需要注意的是其致冷能力并不能代表露点仪的测量范围。
露点仪的测量范围的定义是镜面上可以获得稳定的,具有一定厚度的露或霜层时镜面的温度,因此在一般的露/霜点下,其测量范围一般比其致冷能力高5℃,在低霜点的情况下,一般高10℃~12℃。
例如瑞士MBW公司生产的DP19露点仪,当室温为10℃时,其最低测量范围为-60℃,当室温为20℃时,其最低测量范围为-55℃,当室温为35℃时,其最低测量范围为-45℃。
由于氢气及氦气的热导率较高,因此其测量范围会缩小几度。
当被测气体的压力增大,其测量范围也会缩小,对于空气和氮气来说,在高于常压的情况下,每增加1个大气压,其测量范围降低0.67℃左右。
1.1.2.3 测温装置目前绝大部分采用四线制铂电阻测温。
铂电阻感温元件在相当宽的温度范围内阻值和温度近于线性关系,精度高,稳定性好,输出信号较强,便于数字显示。
1.1.2.4 检测系统目前除芬兰Vaisala公司最近研制生产的冷镜式露点仪是采用声波原理来测量外,其它均是采用光电检测器来测量及控制。
光电检测技术已有几十年的历史,比较成熟,但其缺点是不能区分过冷水和霜。
1.1.3使用注意事项1.1.3.1过冷水与霜在0~-20℃这一范围内,镜面上极易形成过冷水,由于冰面和水面上的饱和水汽压不同,因此假如在镜面上形成过冷水,测得的数值要低于霜点,温度不同,差别也不同。
例如霜点为-10℃时,对应的过冷水的温度为-11.23℃。
因此在这一温度段要非常小心。
若仪器配有内窥镜,可通过内窥镜进行观察区分。
目前大部分仪器都有test的功能,即测试其最低致冷能力,此时可先使用test功能,使镜面温度低于-20℃,确保镜面上形成霜,然后再进行正式测量。
1.1.3.2 开尔文效应曲面上的饱和水汽压与平面上的情况是不同的。
当露在金属表面上形成时,由于表面张力的作用,使平衡水汽压,即弯曲水面的饱和水汽压升高,这种影响称为开尔文效应。
由于开尔文效应使得到的露点温度低于真正的被测气体的露点温度。
1.1.3.2拉乌尔效应是指镜面上存在水溶性物质时,体系的平衡水汽压低于纯水时的饱和水汽压。
这些水溶性物质可能是镜面上固有的,或者是被测气体中含有的。
根据拉乌尔定律,溶液平衡水汽压的降低与溶液浓度成正比,这也是为什么在达到被测气体的露点温度之前会有早期冷凝现象发生的原因。
开尔文效应与拉乌尔效应作用刚好相反,因此会抵消一些。
但是在露点测量中,拉乌尔效应的影响较开尔文效应更为显著,因为水溶性物质不可避免地或多或少存在于镜面和被测气体中,而且气体中的杂质有时还可能与镜面上的不溶于水的物质发生化学反应或光化学反应,转化为可溶性物质。
这种情况在工业流程气体的水分测量中更为明显。
因此要采用适当的过滤装置除去气体中的固体微粒,并且通过反复进行结露和消露的操作,进一步清除镜面上残留的可溶性物质,这种方法为人们广泛使用。
在实际工作中,我们常常会发现,镜面上开始结露时并不是均匀的,露层总是首先在镜面某个区域上出现,其原因往往是由于镜面上的划痕引起的,因为在这些有缺陷的地方,一方面残留的物质不易清除,另一方面缺陷的棱角起“露核”的作用,加速结露过程。
因此,在露点仪的使用中,尤其是在清洁镜面时,一定要小心,避免使镜面受到机械损伤。
1.1.3.3 镜面污染一是拉乌尔效应,二是改变镜面本底散射水平。
拉乌尔效应主要是由水溶性物质造成的。
如果被测气体中这种物质(一般是可溶性盐类),则镜面提前结露,使测量结果产生正偏差。
若污染物是不溶于水的微粒,如灰尘等,则会增加本底的散射水平,从而使光电露点仪发生零点漂移。
1.1.3.4 取样管路由于大气中的水含量都很高,并且水分子为极性分子,极易吸咐在管路内壁或透过管路。
因此在测量时气路系统一定要密封好,管壁厚度至少为1mm,以防止外界环境水分侵入引入渗漏。
假如测量环境温度变化较大时,应再次检查管路的密封。
如果被测气体直接排放入大气,应考虑大气中的水分向测量系统内部扩散的问题。
最常用的办法是在排气口接上一段适当长度的管子,其长度和管径以不影响测量腔的压力为原则。
取样管路要尽量短,尽可能减少接头的数量和避免“死空间”,以减少本底水分的干扰。
取样管路和测量腔内壁力求干净,光洁度要好,选用憎水性强的材料。
图2-2是各种材料在饱和吸附状态下通以干气时的解吸-时间曲线。
从实验结果我们可以得到如下选材顺序:不锈钢、PTFE、铜、聚乙烯,最差的是尼龙和橡胶管,在低霜点测量中不应使用。
另外在低霜点测量时,尽管使用内抛光的不锈钢管,管子外径一般为6mm或1/4英寸。
进行高露点的测量时,一定要注意被测露点低于周围环境温度3℃以下,以避免水蒸气在管路中出现冷凝。
露点仪测量湿度时,流量范围一般为0.25L/min~1L/min。
在这一范围内,流速的改变不会影响测量结果。
取样时一般可分为两种情况,一种是带压取样,此时根据取样方式的不同,可分为带压测量和常压测量。
分别见图2-3及图2-4。
另一种是在常压下测量,即用泵抽取样品。
在这种情况下,经常会由于取样方式的不同,而带来人为的正压和负压,若按图2-5所示的方式取样,露点仪是在带压的情况下测量,会给测量结果带来正误差,若将泵与流量计调换位置,露点仪则是在负压的状态下,此时会给测量带来负误差。
正确的取样方式见图2-6。
1.1.4 应用范围露点仪的测量范围较广,目前英国MICHELL及瑞士MBW公司开发的一系列露点仪的测量范围已达到-95℃~70℃,可以满足绝大多数的测量要求。
1.1.5 优缺点优点:属基本测量,测量准确,并且仪器比较稳定无漂移,目前准确度最高的仪器可达±0.1℃。
缺点:价格较高,对操作人员的要求较高,并需进行维护。
对污染物敏感。
在-20℃~0℃范围内有时会有过冷水存在,因此要特别小心区分过冷水和霜。
1.2 完全吸收电解法微量水份仪1.2.1 测量原理用连续取样的方法,使气样流经一个特殊结构的电解池,其水分被作为吸湿剂的五氧化二磷层吸收,并被电解为氢气和氧气排出,而五氧化二磷得以再生。
反应过程可表示为:P2O5+H2O=2HPO32HPO3=H2+1/2O2+P2O5合并(1)、(2)得2H2O=2H2+O2当吸收和电解达成平衡后,进入电解池的水分全部被五氧化二磷膜层吸收,并全部被电解。
若已知环境温度、环境压力和气样流量,根据法拉第电解定律和气体定律可推导出水的电解电流与气样含水量之间的关系为:(公式14)式中: -水的电解电流,µA;-气样含水量,µL/L(即体积比);-气样流量,ml/min;-环境压力,Pa;-环境的绝对温度,k;。
由上式可见,电解电流的大小正比于气样中的含水量,因此可通过测量水的电解电流来测量气样中的含水量。
在标准大气压和20℃条件下,一理想气体以100ml/min的流量流经电解池,当气样含水量为1μL/L(ppmv)时,由上式计算出电解电流为13.4µA。
这类仪器一般以ppmv为单位,可直接读取气样中水分含量的ppmv值。
由于铂电极的催化作用,水的电解反应系一可逆过程,所以当被测气样为氢气、氧气或含有足量的氢氧时,平衡向左移动,已经电解生成的氢和氧中有一部分复合生成水,继而又进行二次电解,使总的电解电流值偏高,此即“氢效应”和“氧效应”,或统称“复合效应”。
实验表明,使用该仪器测定这一类气样的含水量时,读数将偏高几个至十几个ppmv,但此偏差集中反应在本底值上,故可以扣除。