露點(diǎn)儀的測(cè)量條件的選擇
日期：2018-11-30 作者：admin 來(lái)源：原創(chuàng) 瀏覽：
在露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮各種直接影響露點(diǎn)過(guò)程中熱量和質(zhì)量交換的因素。該原理也適用于自動(dòng)化程度較低的露點(diǎn)儀操作條件的選擇，本文主要討論鏡面冷卻速度和樣品氣速。
被測(cè)氣體的溫度通常是室溫，因此，當(dāng)空氣流過(guò)露點(diǎn)室時(shí)，系統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)過(guò)程不可避免地受到影響，當(dāng)其他條件固定時(shí)，增加流量將有利于傳質(zhì)。特別是在低霜點(diǎn)測(cè)量中，應(yīng)適當(dāng)提高速度以加快露層的形成，但速度不應(yīng)過(guò)高，否則會(huì)引起過(guò)熱的問(wèn)題。這對(duì)熱電裝置尤其明顯。制冷露點(diǎn)儀制冷功率低，流量過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致露室壓力降低，流量的變化會(huì)影響系統(tǒng)的熱平衡，因此在露點(diǎn)測(cè)量中必須選擇合適的流量。流量的選擇取決于制冷方式和露點(diǎn)室的結(jié)構(gòu)，一般流速范圍在0.4～0.7L·min-1之間，為了減小傳熱的影響，可以考慮在傳熱過(guò)程中。
所測(cè)量的氣體在進(jìn)入露點(diǎn)室之前被預(yù)冷卻。
在露點(diǎn)測(cè)量中，反射鏡冷卻速度的控制是一個(gè)重要問(wèn)題。自動(dòng)光電露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)決定的，而手動(dòng)控制的露點(diǎn)儀在運(yùn)行中是一個(gè)問(wèn)題，因?yàn)樵诶鋮s點(diǎn)、測(cè)溫點(diǎn)和導(dǎo)熱點(diǎn)之間有一個(gè)過(guò)程和一定的溫度梯度。因此，熱慣量會(huì)影響冷源的凝結(jié)過(guò)程和凝結(jié)速度（霜凍），給測(cè)量結(jié)果帶來(lái)誤差。例如，由于結(jié)構(gòu)關(guān)系，鉑電阻溫度傳感器的測(cè)量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度相對(duì)較大，并且導(dǎo)熱速度相對(duì)較慢，使得溫度測(cè)量和冷凝可以不能同步，而且露層的厚度也不能控制，這會(huì)對(duì)視覺(jué)檢測(cè)產(chǎn)生負(fù)誤差。
另一個(gè)問(wèn)題是過(guò)快的冷卻可能導(dǎo)致過(guò)冷。我們知道，在某些條件下，當(dāng)水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，液相仍然不會(huì)出現(xiàn)，或者當(dāng)水低于零時(shí)，它不會(huì)凍結(jié)。這種現(xiàn)象被稱為過(guò)飽和或過(guò)冷。對(duì)于冷凝（或霜凍）過(guò)程，這種現(xiàn)象通常是由非常干凈的氣體和鏡面造成的，甚至缺乏足夠數(shù)量的冷凝核。電子束形成溫度比實(shí)際露點(diǎn)溫度低幾度。
過(guò)冷是瞬態(tài)的，總時(shí)間與露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度有關(guān)。這種現(xiàn)象可以通過(guò)顯微鏡觀察到。一種解決方案是反復(fù)加熱和冷卻鏡面直到消除這種現(xiàn)象。另一種解決方案是直接使用蒸汽壓力數(shù)據(jù)。這與氣象系統(tǒng)低于零時(shí)相對(duì)濕度的定義是一致的。
由此可見(jiàn)，無(wú)論是熱慣性還是過(guò)冷現(xiàn)象，冷卻速度都不應(yīng)太快。如果冷卻速率超過(guò)合理范圍，冷卻速度越快，熱慣量越大，露點(diǎn)測(cè)量誤差越大，越容易發(fā)生過(guò)冷，通常通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定佳冷卻速率。
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