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露點(diǎn)儀測(cè)量條件及注意事項(xiàng) |
文章作者:高氧分析儀
審核:微量氧分析儀 發(fā)布日期 [2011年10月12日]
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來(lái)源:tltszn.com.cn |
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在露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)中要著重考慮直接影響結(jié)露過(guò)程熱質(zhì)交換的各種因素,這個(gè)原則同樣適用于自動(dòng)化程度不太高的露點(diǎn)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(wèn)題。 被測(cè)氣體的溫度通常都是室溫。因此當(dāng)氣流通過(guò)露點(diǎn)室時(shí)必然要影響體系的傳熱和傳質(zhì)過(guò)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(cè)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(guò)熱問(wèn)題。這對(duì)制冷功率比較小的熱電制冷露點(diǎn)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。在露點(diǎn)測(cè)量中鏡面降溫速度的控制是一個(gè)重要問(wèn)題,對(duì)于自動(dòng)光電露點(diǎn)儀是由設(shè)計(jì)決定的,而對(duì)于手控制冷量的露點(diǎn)儀則是操作中的問(wèn)題。因?yàn)槔湓吹睦鋮s點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)和鏡面間的熱傳導(dǎo)有一個(gè)過(guò)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(guò)程和速度,給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。這種情況又隨使用的測(cè)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(cè)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(cè)溫和結(jié)露不能同步進(jìn)行。而且導(dǎo)致露層的厚度無(wú)法控制。這對(duì)目視檢露來(lái)說(shuō)將產(chǎn)生負(fù)誤差。 另一個(gè)問(wèn)題是降溫速度太快可能造成“過(guò)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(guò)飽和或“過(guò)冷”。對(duì)于結(jié)露 (或霜)過(guò)程來(lái)說(shuō),這種現(xiàn)象往往是由于被測(cè)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。由上可見(jiàn),無(wú)論是從熱慣性或過(guò)冷現(xiàn)象來(lái)考慮,降溫速度都不宜太快,如果超過(guò)合理范圍,則降溫速度愈快,熱慣性也愈大,露點(diǎn)測(cè)量的誤差就愈大,也越容易出現(xiàn)過(guò)冷。*佳降溫速度一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。 隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各行各業(yè)對(duì)各種氣體的要求越來(lái)越高,特別是氣體中微量水分的測(cè)量就顯得更加重要。 露點(diǎn)法是一種古老的溫度測(cè)量方法、隨著電子技術(shù)的發(fā)展,露點(diǎn)技術(shù)趨于完善,F(xiàn)代的光點(diǎn)露點(diǎn)儀采用熱電制冷,并且可以自動(dòng)補(bǔ)償零點(diǎn)和連續(xù)跟蹤測(cè)量露點(diǎn)。露點(diǎn)儀建立在**的理論基礎(chǔ)上,具有準(zhǔn)確度高,測(cè)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(zhǎng)期以來(lái)普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)儀器。露點(diǎn)儀廣泛用于工業(yè)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)室的溫度測(cè)量與控制,以及氣體行業(yè)中水分指標(biāo)測(cè)量等。在現(xiàn)代溫度測(cè)量技術(shù)中占有相當(dāng)重要的位置。 如何正確使用露點(diǎn)儀以及在實(shí)際測(cè)量中應(yīng)注意的問(wèn)題: 1. 鏡面的污染對(duì)露點(diǎn)測(cè)量的影響 在露點(diǎn)測(cè)量中,鏡面污染是一個(gè)突出的問(wèn)題,特別是工業(yè)流程氣體分析污染的影響是比較嚴(yán)重的,但即使是在純氣體的測(cè)量中鏡面的污染亦會(huì)隨時(shí)間的增加而積累。為了消除污染的影響,*直觀的方法是對(duì)被測(cè)氣體進(jìn)行過(guò)濾。同時(shí)根據(jù)具體情況定期或隨時(shí)清洗鏡面。此外,通過(guò)對(duì)鏡面的加熱,并通氣吹除污染雜物,在污染比較明顯的情況下也可以多次重復(fù)進(jìn)行節(jié)露和消露過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)。 2. 低霜點(diǎn)測(cè)量中的問(wèn)題 露點(diǎn)儀是微量水測(cè)量中為數(shù)不多的*有效的手段之一。但是在測(cè)量中有些問(wèn)題必須給予充分的注意。首先是影響檢測(cè)的霜層厚度問(wèn)題。] 在低含水量的情況下,霜層很薄,變化也慢,增加了檢霜的困難,如露點(diǎn)低于-65℃,鏡面上水分子移動(dòng)性很小,結(jié)晶速度相應(yīng)下降,從霜層的出現(xiàn)到相對(duì)穩(wěn)定需要一定時(shí)間。霜點(diǎn)溫度越低,困難越大,測(cè)量誤差也迅速增加。由此可見(jiàn),在更低的霜點(diǎn)溫度下測(cè)量是難以進(jìn)行的。 另一個(gè)是過(guò)程問(wèn)題,這種現(xiàn)象容易在高空探測(cè)中發(fā)生。 在低溫下,由于冰的結(jié)晶過(guò)程緩慢,往往在達(dá)到霜點(diǎn)溫度時(shí)霜層還未出現(xiàn),當(dāng)溫度繼續(xù)降低,水開(kāi)始結(jié)冰,在過(guò)飽和狀態(tài)下霜層迅速形成。但此時(shí)的飽和水氣壓不是冰而應(yīng)該是過(guò)冷水的飽和水氣壓,如上所述,由于過(guò)冷現(xiàn)象,霜點(diǎn)測(cè)量誤差有時(shí)高達(dá)幾度,因此,低霜點(diǎn)測(cè)量要特別小心,保持足夠長(zhǎng)的平衡時(shí)間。除上所述還需注意下列幾個(gè)問(wèn)題。 氣路系統(tǒng)一定要密封性好,以防止外界環(huán)境水分往里滲漏 。 如果被測(cè)氣體直接排放入大氣,應(yīng)考慮大氣中的水分向測(cè)量系統(tǒng)內(nèi)部擴(kuò)散的問(wèn)題,*常用的辦法時(shí)在排氣口接上一段適當(dāng)長(zhǎng)的管子,其長(zhǎng)度個(gè)管徑以不影響測(cè)量腔的壓力為原則。 取樣管要盡量短,盡量減少接頭的數(shù)量和避免“死空間”,以減少本底水分的干擾。 取樣管道要選用滲水性強(qiáng)的材料,如不銹鋼,聚四氟乙烯等。 |
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