水分儀建立在可靠的理論基礎(chǔ)之上，具有準(zhǔn)確度高,，測量范圍寬的特點(diǎn),，其準(zhǔn)確度僅次于重量法濕度計(jì)，因此,，它不僅是一種工作儀器,，而且也是長期以來普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)儀器。水分儀用于工業(yè)過程和實(shí)驗(yàn)室的濕度測量與控制,，以及氣象學(xué)中的探空測量等,，在現(xiàn)代濕度測量技術(shù)中占有相當(dāng)重要的位置。

一,、露點(diǎn)濕度計(jì)的原理

       露點(diǎn)濕度計(jì)的原理可以通過一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)來說明,。若將一個(gè)光潔的金屬表面放到相對(duì)濕度低于100％的空氣中并使之冷卻，當(dāng)溫度降到某一數(shù)值時(shí),，靠近該表面的相對(duì)濕度達(dá)到100％,，這時(shí)將有露在表面上形成。因?yàn)樵谶@個(gè)溫度下空氣中的水汽達(dá)到了飽和,，冷表面附著的水膜和空氣中的水份處于動(dòng)態(tài)平衡,，也就是說，在單位時(shí)間內(nèi)離開和返回到表面上的水分子數(shù)相同,，這就是Regnault原理,。該原理可以敘述為：當(dāng)一定體積的濕空氣在恒定的總壓力下被均勻降溫，直到空氣中的水汽達(dá)到飽和狀態(tài),，該狀態(tài)叫做露點(diǎn),；在冷卻的過程中，氣體和水汽兩者的分壓力保持不變,。如果空氣的溫度是Ta,，露生成的溫度為Td，則濕空氣的相對(duì)濕度可以通過下式算出,，U=[(在露點(diǎn)溫度Td時(shí)的飽和水氣壓) /(在原來溫度Ta時(shí)的飽和水氣壓)] *100％式中飽和水汽壓的數(shù)值可以通過查表得到,。在0℃以下，水汽達(dá)到飽和時(shí),，水在鏡面上結(jié)冰,，此時(shí)的溫度又叫做霜點(diǎn)。

二,、露點(diǎn)測量中應(yīng)該注意的若干問題

（一）鏡面污染對(duì)露點(diǎn)測量的影響

       在露點(diǎn)測量中,，鏡面污染是一個(gè)突出的問題，其影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,；一是拉烏爾效應(yīng),，二是改變鏡面本底放射水平,。拉烏爾效應(yīng)是由水溶性物質(zhì)造成的。如果被測氣體中攜帶這種物質(zhì)(一般是可溶性鹽類)則鏡面提前結(jié)露,，使測量結(jié)果產(chǎn)生正偏差,。若污染物是不溶于水的微粒，如灰塵等,，則會(huì)增加本底的散射水平,，從而使光電水分儀發(fā)生零點(diǎn)漂移。此外,，一些沸點(diǎn)比水低的容易冷凝的物質(zhì)(例如有機(jī)物)的蒸氣,，不言而喻將對(duì)露點(diǎn)的測量產(chǎn)生干擾。因此,，無論任何一種類型的水分儀都應(yīng)防止污染鏡面,。一般說來，工業(yè)流程氣體分析污染的影響是比較嚴(yán)重的,。但即使是在純氣的測量中鏡面的污染亦會(huì)隨時(shí)間增加而積累,。

（二）水分儀測量條件的選擇

      在水分儀的設(shè)計(jì)中要著重考慮直接影響結(jié)露過程熱質(zhì)交換的各種因素，這個(gè)原則同樣適用于自動(dòng)化程度不太高的水分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,。

被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣流通過露點(diǎn)室時(shí)必然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過程,。當(dāng)其它條件固定時(shí),，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質(zhì)。特別是在進(jìn)行低霜點(diǎn)測量時(shí),，流速應(yīng)適當(dāng)提高,，以加快露層形成速度，但是流速不能太大,，否則會(huì)造成過熱問題,。這對(duì)制冷功率比較小的熱電制冷水分儀尤為明顯。流速太大 還會(huì)導(dǎo)致露點(diǎn)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(diǎn)測量中選擇適當(dāng)?shù)牧魉偈潜匾?，流速的選擇應(yīng)視制冷方法和露點(diǎn)室的結(jié)構(gòu)而定。一般的流速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間,。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體進(jìn)入露點(diǎn)室之前進(jìn)行預(yù)冷處理,。

       在露點(diǎn)測量中鏡面降溫速度的控制是一個(gè)重要問題,，對(duì)于自動(dòng)光電水分儀是由設(shè)計(jì)決定的，而對(duì)于手控制冷量的水分儀則是操作中的問題,。因?yàn)槔湓吹睦鋮s點(diǎn),、測溫點(diǎn)和鏡面間的熱傳導(dǎo)有一個(gè)過程并存在一定的溫度梯度,。所以熱慣性將影響結(jié)露(霜)的過程和速度，給測量結(jié)果帶來誤差,。這種情況又隨使用的測溫元件不同而異,，例如由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，鉑電阻感溫元件的測量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度比較大,，熱傳導(dǎo)速度也比較慢,，從而使測溫和結(jié)露不能同步進(jìn)行。而且導(dǎo)致露層的厚度無法控制,。這對(duì)目視檢露來說將產(chǎn)生負(fù)誤差,。

        另一個(gè)問題是降溫速度太快可能造成“過冷”。我們知道,，在一定條件下,，水汽達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，液相仍然不出現(xiàn),，或者水在零度以下時(shí)仍不結(jié)冰,，這種現(xiàn)象稱為過飽和或“過冷”。對(duì)于結(jié)露 (或霜)過程來說,，這種現(xiàn)象往往是由于被測氣體和鏡面非常干凈,，乃至缺少足夠數(shù)量的凝結(jié)核心而引起的。Suomi在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),，如果一個(gè)高度拋光的鏡面并且其干凈程度合乎化學(xué)要求,，則露的形成溫度要比真實(shí)的露點(diǎn)溫度低幾度。

       過冷現(xiàn)象是短暫的,，共時(shí)間長短和露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度有關(guān),。這種現(xiàn)象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之一是重復(fù)加熱和冷卻鏡面的操作,，直到這種現(xiàn)象消除為止,。另一個(gè)解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數(shù)據(jù)。并且這樣作恰恰與氣象系統(tǒng)低于零度時(shí)的相對(duì)濕度定義相吻合,。

       由上可見,，無論是從熱慣性或過冷現(xiàn)象來考慮，降溫速度都不宜太快,，如果超過合理范圍,，則降溫速度愈快，熱慣性也愈大,，露點(diǎn)測量的誤差就愈大,，也越容易出現(xiàn)過冷。因此降溫速度一般通過實(shí)驗(yàn)來確定,。