濕度測量儀器從原理上可分為冷鏡式、*吸收電解式,、氧化鋁電容式,、薄膜電容式、電阻式,、干濕球,、機械式。其中*吸收電解式微水儀,、氧化鋁電容式露點儀一般用于低濕范圍的測量,,而電阻式、干濕球,、機械式濕度計只能用于相對濕度的測量,,冷鏡式、薄膜電容式(Vaisala)濕度計則不僅能用于低濕的測量,,還能用于中高濕,,即相對濕度的測量。
上述各種原理的儀器各有其優(yōu)缺點,。其中冷鏡式露點儀是準確,、可靠、基本的測量方法,,被廣泛地用于標準傳遞,,但其缺點是價格比較昂貴,并需要有經驗的人操作及保養(yǎng),。
1.鏡面式露點儀 不同水份含量的氣體在不同溫度下的鏡面上會結露,。采用光電檢測技術,檢測出露層并測量結露時的溫度,,直接顯示露點,。鏡面制冷的方法有:半導體制冷、液氮制冷和高壓空氣制冷,。鏡面式露點儀采用的是直接測量方法,,在保證檢露準確,、鏡面制冷高效率和精密測量結露溫度前提下,該種露點儀可作為標準露點儀使用,。目前上*高精度達到±0.1℃,,目前世界上生產冷鏡式露點儀的公司,例如美國的GE,、Edgetech,、瑞士的MBW等公司均是采用這一原理,英國的MICHELL則是采用雙光路檢測系統(tǒng),,即同時對反射光及散射光進行檢測,。國產一般精度可達到±0.5℃以內。
2.電傳感器式露點儀 采用親水性材料或憎水性材料作為介質,,構成電容或電阻,,在含水份的氣體流經后,介電常數(shù)或電導率發(fā)生相應變化,,測出當時的電容值或電阻值,,就能知道當時的氣體水份含量。建立在露點單位制上設計的該類傳感器,,構成了電傳感器式露點儀,。目前上*高精度達到±1.0℃,一般精度可達到±3℃以內,。
3.電解法露點儀 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,設計出建立在含濕量單位制上的電解法微水儀,。目前上*高精度達到±1.0℃,,一般精度可達到±3℃以內。但是由于電容法露點儀存在探頭易“老化”,、零點易漂移,、同時對油脂的污染比較敏感等缺點,我們使用電容法在線露點儀的效果不理想,儀器在使用6個月甚至3個月時就發(fā)生零點漂移,需頻繁對露點儀探頭進行校準,儀器維護成本增加,。
4.晶體振蕩式露點儀 利用晶體沾濕后振蕩頻率改變的特性,,可以設計晶體振蕩式露點儀。這是一項較新的技術,,自動校準,、污染影響小、精度較高,。常用于高純氣體的微水測量(ppbv和ppmv),。國外有相關產品,如英國MICHEL密析爾QMA2030但且成本較高,。
5.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。目前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,。但這是一項很新的技術,對于環(huán)境氣體水份含量的非接觸式在線監(jiān)測具有重要的意義,。
6.半導體傳感器露點儀 每個水分子都具有其自然振動頻率,,當它進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(shù)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,。利用這一特性設計的半導體露點儀可測到-100℃露點的微量水份。
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