露點(diǎn)儀測(cè)量方法簡(jiǎn)介 2
冷凝式露點(diǎn)儀
露點(diǎn)溫度可以通過(guò)冷卻樣氣,然后觀察冷凝產(chǎn)生時(shí)的溫度而測(cè)得。
在光學(xué)露點(diǎn)儀中,在儀器內(nèi)部的小鏡面上產(chǎn)生露或霜冷凝物。通過(guò)光學(xué)測(cè)量,即測(cè)量鏡面上的反射光或散射光,來(lái)檢測(cè)到冷凝的形成??梢詮睦淠_(kāi)始的一剎那就記錄讀數(shù),也可以將鏡面一直保持在那個(gè)溫度,得到一個(gè)連續(xù)的讀數(shù)。這類儀器有不同的設(shè)計(jì)形式,有的以探頭的方式,有的通過(guò)管路采樣的方式。探頭可能相當(dāng)輕便,而儀器的主體通常相對(duì)比較大,不易于攜帶??梢燥@示露點(diǎn)溫度的讀數(shù),也可以輸出電子信號(hào)。
*其它(非光學(xué)式)的冷凝式露點(diǎn)傳感器通過(guò)電學(xué)方式檢測(cè)到冷凝,或者用其它方式,比如檢測(cè)石英晶體共振頻率的變化。
飽和的氯化鋰式露點(diǎn)儀
感應(yīng)介質(zhì)是一種吸水性的鹽,可以從空氣中吸收水分。在鹽上施加一定的電壓,根據(jù)吸收水分的量的不同,就會(huì)有一股電流。同時(shí),電流也會(huì)將鹽加熱,后在達(dá)到吸收和加熱之間達(dá)成一種平衡。此時(shí)的溫度與水汽壓力有關(guān)。通常將儀器作成探頭的形式,顯示露點(diǎn)讀數(shù)。
電解式(五氧化二磷)露點(diǎn)儀
傳感器由一層強(qiáng)干燥劑,即五氧化二磷組成。它能從周圍氣體中強(qiáng)烈地吸收水分。把電壓加在五氧化二磷上,就會(huì)產(chǎn)生電解,把水分解成它的組成部分—氫和氧。(根據(jù)法拉第定律)通過(guò)的電流與電解的水的數(shù)量有關(guān)。這樣電流就可以指示出被測(cè)氣體的濕度。這類傳感器適合測(cè)量很低的濕度,盡管它們需要穩(wěn)定的(已知的)氣體流量。這種傳感器測(cè)量水的體積濃度,以其中一個(gè)絕對(duì)單位顯示讀數(shù),比如體積百萬(wàn)分之一或水汽壓力。通常用于一個(gè)有樣氣流動(dòng)的結(jié)構(gòu)中,而不是以探頭的形式(見(jiàn)前面的“電子阻抗式”下的“電解”,以了解本篇描述的另外一種感應(yīng)方式)。
分光式露點(diǎn)儀
總的來(lái)說(shuō),分光技術(shù)的是通過(guò)分析物質(zhì)在特定的波長(zhǎng)或頻率所產(chǎn)生的吸收(或釋放)來(lái)分析氣體混合物的組成。每一種化學(xué)物質(zhì)都有特有的頻率特點(diǎn),可能存在于光譜的紫外或紅外部分。分光式測(cè)量既可用于測(cè)量水汽濃度,也可用于測(cè)量其它物質(zhì)的濃度。
用于高濕和中濕的分光技術(shù)基于對(duì)紅外的吸收。水可以吸收從1μm到10μm之間幾個(gè)波長(zhǎng)的紅外線。將某個(gè)參考波長(zhǎng)的吸收作為參比,利用光電管可以測(cè)量其對(duì)某幾個(gè)波長(zhǎng)中某一個(gè)波長(zhǎng)的吸收強(qiáng)度。吸收強(qiáng)度與水汽的濃度(或分壓)成正比。
分光技術(shù)也可用于測(cè)量 低的水汽濃度,曾有報(bào)道測(cè)量過(guò)ppm的水平(ppb即十億分之一)。這種尖端技術(shù)有幾個(gè)實(shí)現(xiàn)方法,包括APIMS(大氣壓離子質(zhì)譜測(cè)定法)、FT-IR(傅立葉紅外光譜法)、TDLAS(可調(diào)諧二 管激光吸收光譜儀)。
顏色變化
當(dāng)濕度變化時(shí),某些特殊的紙條或其它材料顏色會(huì)隨之發(fā)生變化。這類感應(yīng)材料浸漬了氯化鈷。當(dāng)水氣與這類化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)時(shí),顏色會(huì)發(fā)生變化。有人也使用其它的顏色變化測(cè)量方法,用泵使氣體通過(guò)裝有晶體的玻璃瓶,當(dāng)氣體濕度變化時(shí),瓶?jī)?nèi)的晶體顏色發(fā)生變化,以此來(lái)進(jìn)行氣體濕度的測(cè)量。
其它
前面列出的這些方法還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠詳盡。在特殊的應(yīng)用中還包括其它的一些方法。
聲學(xué):空氣(或其它物質(zhì))中聲音的傳播能指示濕度
絕熱膨脹:如果達(dá)到露點(diǎn)溫度,由膨脹導(dǎo)致冷卻的空氣會(huì)產(chǎn)生“云狀物”
重量法:被吸收的水分的重量
拉曼-α射線:空氣對(duì)遠(yuǎn)紫外線的吸收和釋放能指示水汽的分壓。
光纖:通過(guò)纖維涂層時(shí)導(dǎo)致的光的損失或反射能指示濕度的變化。不僅可用做一種感應(yīng)方法,在信號(hào)處理電路中光纖也越來(lái)越多地替代金屬導(dǎo)體。
光的折射率:空氣中的光速取決于它的組成,包括水汽
壓電性(石英振蕩器):石英晶體的共振頻率可以指示其從空氣中吸收的水的質(zhì)量
氣動(dòng)橋路:當(dāng)水汽被除去時(shí),從總壓力的變化可以得出水汽壓力
熱導(dǎo)性:熱電線中的熱量損失受水汽和其它氣體成分的影響
熱量增加:干燥劑中吸收水或水解吸時(shí)產(chǎn)生的熱量
氧化鋯:測(cè)量氣體中的氧氣含量并與當(dāng)時(shí)的氧氣含量進(jìn)行比較可以測(cè)得水汽
在這節(jié)列出的方法中,有些方法可以用于幫助測(cè)量固體和液體中的水分含量。
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