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露点仪测量条件及注意事项

文章作者:高氧分析仪    审核:微量氧分析仪    发布日期 [2011-10-12]    文章阅读 [3372]   来源:www.tgking.net
    在露点仪的设计中要着重考虑直接影响结露过程热质交换的各种因素,这个原则同样适用于自动化程度不太高的露点仪器操作条件的选择。这里主要讨论镜面降温速度和样气流速问题。 被测气体的温度通常都是室温。因此当气流通过露点室时必然要影响体系的传热和传质过程。当其它条件固定时,加大流速将有利于气流和镜面之间的传质。特别是在进行低霜点测量时,流速应适当提高,以加快露层形成速度,但是流速不能太大,否则会造成过热问题。这对制冷功率比较小的热电制冷露点仪尤为明显。流速太大还会导致露点室压力降低而流速的改变又将影响体系的热平衡。在露点测量中镜面降温速度的控制是一个重要问题,对于自动光电露点仪是由设计决定的,而对于手控制冷量的露点仪则是操作中的问题。因为冷源的冷却点、测温点和镜面间的热传导有一个过程并存在一定的温度梯度。所以热惯性将影响结露(霜)的过程和速度,给测量结果带来误差。这种情况又随使用的测温元件不同而异,例如由于结构关系,铂电阻感温元件的测量点与镜面之间的温度梯度比较大,热传导速度也比较慢,从而使测温和结露不能同步进行。而且导致露层的厚度无法控制。这对目视检露来说将产生负误差。 另一个问题是降温速度太快可能造成“过冷”。我们知道,在一定条件下,水汽达到饱和状态时,液相仍然不出现,或者水在零度以下时仍不结冰,这种现象称为过饱和或“过冷”。对于结露 (或霜)过程来说,这种现象往往是由于被测气体和镜面非常干净,乃至缺少足够数量的凝结核心而引起的。由上可见,无论是从热惯性或过冷现象来考虑,降温速度都不宜太快,如果超过合理范围,则降温速度愈快,热惯性也愈大,露点测量的误差就愈大,也越容易出现过冷。*佳降温速度一般通过实验来确定。
    随着科学技术的飞速发展,各行各业对各种气体的要求越来越高,特别是气体中微量水分的测量就显得更加重要。 露点法是一种古老的温度测量方法、随着电子技术的发展,露点技术趋于完善。现代的光点露点仪采用热电制冷,并且可以自动补偿零点和连续跟踪测量露点。露点仪建立在**的理论基础上,具有准确度高,测量范围宽的特点,其准确度仅次于重量法湿度计。因此,它不仅是一种工作仪器,而且也是长期以来普遍采用的标准仪器。露点仪广泛用于工业过程和实验室的温度测量与控制,以及气体行业中水分指标测量等。在现代温度测量技术中占有相当重要的位置。 如何正确使用露点仪以及在实际测量中应注意的问题:
1. 镜面的污染对露点测量的影响 在露点测量中,镜面污染是一个突出的问题,特别是工业流程气体分析污染的影响是比较严重的,但即使是在纯气体的测量中镜面的污染亦会随时间的增加而积累。为了消除污染的影响,*直观的方法是对被测气体进行过滤。同时根据具体情况定期或随时清洗镜面。此外,通过对镜面的加热,并通气吹除污染杂物,在污染比较明显的情况下也可以多次重复进行节露和消露过程来实现。
2. 低霜点测量中的问题 露点仪是微量水测量中为数不多的*有效的手段之一。但是在测量中有些问题必须给予充分的注意。首先是影响检测的霜层厚度问题。] 在低含水量的情况下,霜层很薄,变化也慢,增加了检霜的困难,如露点低于-65℃,镜面上水分子移动性很小,结晶速度相应下降,从霜层的出现到相对稳定需要一定时间。霜点温度越低,困难越大,测量误差也迅速增加。由此可见,在更低的霜点温度下测量是难以进行的。 另一个是过程问题,这种现象容易在高空探测中发生。 在低温下,由于冰的结晶过程缓慢,往往在达到霜点温度时霜层还未出现,当温度继续降低,水开始结冰,在过饱和状态下霜层迅速形成。但此时的饱和水气压不是冰而应该是过冷水的饱和水气压,如上所述,由于过冷现象,霜点测量误差有时高达几度,因此,低霜点测量要特别小心,保持足够长的平衡时间。除上所述还需注意下列几个问题。
气路系统一定要密封性好,以防止外界环境水分往里渗漏 。
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,*常用的办法时在排气口接上一段适当长的管子,其长度个管径以不影响测量腔的压力为原则。
取样管要尽量短,尽量减少接头的数量和避免“死空间”,以减少本底水分的干扰。
取样管道要选用渗水性强的材料,如不锈钢,聚四氟乙烯等。
    
 
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