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露點(diǎn)儀的原理大全

文章作者:高氧分析儀    審核:微量氧分析儀    發(fā)布日期 [2011年10月12日]    文章閱讀 [4259]   來(lái)源:m.nftsignificance.com

    1. 鏡面式露點(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。鏡面式露點(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。目前國(guó)際上*高精度達(dá)到±0.1℃(露點(diǎn)溫度),一般精度可達(dá)到±0.5℃以內(nèi)。
2. 電傳感器式露點(diǎn)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。目前國(guó)際上*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)。
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*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)。
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。
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。
二、市場(chǎng)上流行的幾種微量水測(cè)量方法及露點(diǎn)儀選型1.重量法:
是一種經(jīng)典的測(cè)量方法。讓所測(cè)樣氣流經(jīng)某一干燥劑,其所含水分被干燥劑吸收,精確稱取干燥劑吸收的水分含量,與樣氣體積之比即為樣氣的濕度。該方法的優(yōu)點(diǎn)是精度高,*大允許誤差可達(dá)0.1%;缺點(diǎn)是具體操作比較困難,尤其是必須得到足夠量的吸收水質(zhì)量(一般不小于0.6克),這對(duì)于低濕度氣體尤其困難,必須加大樣氣流量,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致測(cè)量時(shí)間和誤差增大(測(cè)得的濕度不是瞬時(shí)值)。因而該方法只適合于測(cè)量露點(diǎn)-32℃以上的氣體,可以說市場(chǎng)上純粹利用該方法測(cè)濕度的儀器較少。
由以上分析可知,重量法的關(guān)鍵是怎樣精確測(cè)量干燥劑吸收的水分含量,因?yàn)橹苯訙y(cè)量比較困難,由此衍生了兩種間接測(cè)量吸收水含量的方法。
A.電解法:就是將干燥劑吸收的水分經(jīng)電解池電解成氫氣和氧氣排出,電解電流的大小與水分含量成正比,通過檢測(cè)該電流即可測(cè)得樣氣的濕度。該方法彌補(bǔ)了重量法的缺點(diǎn),測(cè)量量程可達(dá)-80℃以下,且精度較好,價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是電解池氣路需要在使用前干燥很長(zhǎng)時(shí)間,且對(duì)氣體的腐蝕性及清潔性要求較高。采用該方法的儀器較多
B.振動(dòng)頻率法:就是將重量法中的干燥劑換用一種吸濕性的石英晶體,根據(jù)該晶體吸收水分質(zhì)量不同時(shí)振動(dòng)頻率不同的特點(diǎn),讓樣氣和標(biāo)準(zhǔn)干燥氣流經(jīng)該晶體,因而產(chǎn)生不同的振動(dòng)頻率差△f1和△f2,計(jì)算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方法具有電解法一樣的優(yōu)點(diǎn),且使用前勿須干燥

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