中瑞祥紅外露點儀測量方法測量注意

紅外露點儀

利用氣體中的水份對紅外光譜吸收的特性，可以設計紅外式露點儀。該儀器很難測到低露點，主要是紅外探測器的峰值探測率還不能達到微量水吸收的量級，還有氣體中其他成份含量對紅外光譜吸收的干擾。但這是項很新的術，對于環境氣體水份含量的非接觸式在線監測具有重要的意義。

半導體傳感器

每個水分子都具有其自然振動頻率，當它入半導體晶格的空隙時，就和受到充電激勵的晶格產生共振，其共振頻率與水的摩爾數成正比。水分子的共振能使半導體結放出自由電子，從而使晶格的導電率增大，阻抗減小。利用這特性設計的半導體露點儀可測到-100℃露點的微量水份。

重量法

是種經典的測量方法。讓所測樣氣流經某干燥劑，其所含水分被干燥劑吸收，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。該方法的優點是度，大允許誤差可達0.1%；缺點是具體操作困難，尤其是須得到足夠量的吸收水質量（般不小于0.6克），這對于低濕度氣體尤其困難，須加大樣氣流量，結果會導致測量時間和誤差增大（測得的濕度不是瞬時值）。因而該方法只適合于測量露點-32℃以上的氣體，可以說市場上純粹利用該方法測濕度的儀器較少。

由以上分析可知，重量法的關鍵是怎樣確測量干燥劑吸收的水分含量，因為直接測量困難，由此衍生了兩種間接測量吸收水含量的方法。

電解法

就是將干燥劑吸收的水分經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，通過檢測該電流即可測得樣氣的濕度。該方法彌補了重量法的缺點，測量量程可達-80℃以下，且度較好，價格便宜；缺點是電解池氣路需要在使用前干燥很長時間，且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較。采用該方法的儀器較多，典型的是美Edgetech 公司的1-C型微水儀和杜邦公司的M303及產的USI系列產品。

振動頻率法

就是將重量法中的干燥劑換用種吸濕性的石英晶體，根據該晶體吸收水分質量不同時振動頻率不同的特點，讓樣氣和標準干燥氣流經該晶體，因而產生不同的振動頻率差△f1和△f2，計算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方法具有電解法樣的優點，且使用前勿須干燥。典型代表儀器是英Michell的QMA系列、美AMETEK公司的560B。

冷鏡法

也是種經典的測量方法。讓樣氣流經露點冷鏡室的冷凝鏡，通過等壓制冷，使得樣氣達到飽和結露狀態（冷凝鏡上有液滴析出），測量冷凝鏡此時的溫度即是樣氣的露點。該方法的主要優點是度，尤其在采用半導體制冷和光電檢測術后，不確定度甚至可達0.1℃；缺點是響應速度較慢，尤其在露點-60℃以下，平衡時間甚至達幾個小時，而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較，否則會影響光電檢測效果或產生‘偽結露’成測量誤差。該方法的典型廠家代表是及英Michell公司,美General Eastern公司及瑞士MBW公司等。

阻容法

是種不斷善的濕度測量方法。利用個純鋁棒，表面氧化成層薄的氧化鋁薄膜，其外鍍層多空的網狀金膜，金膜與鋁棒之間形成電容，由于氧化鋁薄膜的吸水特性，導致電容值隨樣氣水分的多少而改變，測量該電容值即可得到樣氣的濕度。該方法的主要優點是測量量程可更低，甚至達-100℃，另突出優點是響應速度非常快，從干到濕響應分鐘可達90%，因而多用于現場和快速測量場合；缺點是度較差，不確定度多為±2～3℃。老化和漂移嚴重，使用3~6個月須校準。該方法的典型廠家代表為英Alpha濕度儀器公司，愛爾蘭的PANAMETRICS公司及美的XENTAUR公司。但隨著各廠家的不斷努力，該方法正在逐漸得到善，例如，通過改變材料和提藝使得傳感器穩定度大大提，通過對傳感器響應曲線的補償作到了飽和線性，解決了自動校準問題。代表產品為英Michell的Easidew系列，采用陶瓷基底的氧化鋁電容及C2TX微處理器

測量注意

鏡面污染對露點測量的影響

在露點測量中，鏡面污染是個突出的問題，其影響主要表現在兩個方面；是拉烏爾效應，二是改變鏡面本底放射水平。拉烏爾效應是由水溶性物質成的。如果被測氣體中攜帶這種物質(般是可溶性鹽類)則鏡面提前結露，使測量結果產生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等，則會增加本底的散射水平，從而使光電露點儀發生零點漂移。此外，些沸點比水低的容易冷凝的物質(例如有機物)的蒸氣，不言而喻將對露點的測量產生干擾。因此，無論何種類型的露點儀都應防止污染鏡面。般說來，業流程氣體分析污染的影響是嚴重的。但即使是在純氣的測量中鏡面的污染亦會隨時間增加而積累。

測量條件的選擇

在露點儀的設計中要著重考慮直接影響結露過程熱質交換的各種因素，這個原則同樣適用于自動化程度不太的露點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題。

1.被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當氣流通過露點室時然要影響體系的傳熱和傳質過程。當其它條件固定時，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質。特別是在行低霜點測量時，流速應適當提，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會成過熱問題。這對制冷率小的熱電制冷露點儀尤為明顯。流速太大還會導致露點室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點測量中選擇適當的流速是要的，流速的選擇應視制冷方法和露點室的結構而定。般的流速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體入露點室之前行預冷處理。