中瑞祥红外露点仪测量方法测量注意

红外露点仪

利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性，可以设计红外式露点仪。该仪器很难测到低露点，主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级，还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是项很新的术，对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。

半导体传感器

每个水分子都具有其自然振动频率，当它入半导体晶格的空隙时，就和受到充电激励的晶格产生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子，从而使晶格的导电率增大，阻抗减小。利用这特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。

重量法

是种经典的测量方法。让所测样气流经某干燥剂，其所含水分被干燥剂吸收，确称取干燥剂吸收的水分含量，与样气体积之比即为样气的湿度。该方法的优点是度，大允许误差可达0.1%；缺点是具体操作困难，尤其是须得到足够量的吸收水质量（般不小于0.6克），这对于低湿度气体尤其困难，须加大样气流量，结果会导致测量时间和误差增大（测得的湿度不是瞬时值）。因而该方法只适合于测量露点-32℃以上的气体，可以说市场上纯粹利用该方法测湿度的仪器较少。

由以上分析可知，重量法的关键是怎样确测量干燥剂吸收的水分含量，因为直接测量困难，由此衍生了两种间接测量吸收水含量的方法。

电解法

就是将干燥剂吸收的水分经电解池电解成氢气和氧气排出，电解电流的大小与水分含量成正比，通过检测该电流即可测得样气的湿度。该方法弥补了重量法的缺点，测量量程可达-80℃以下，且度较好，价格便宜；缺点是电解池气路需要在使用前干燥很长时间，且对气体的腐蚀性及清洁性要求较。采用该方法的仪器较多，典型的是美Edgetech公司的1-C型微水仪和杜邦公司的M303及产的USI系列产品。

振动频率法

就是将重量法中的干燥剂换用种吸湿性的石英晶体，根据该晶体吸收水分质量不同时振动频率不同的特点，让样气和标准干燥气流经该晶体，因而产生不同的振动频率差△f1和△f2，计算两频率之差即可得到样气的湿度。该方法具有电解法样的优点，且使用前勿须干燥。典型代表仪器是英Michell的QMA系列、美AMETEK公司的560B。

冷镜法

也是种经典的测量方法。让样气流经露点冷镜室的冷凝镜，通过等压制冷，使得样气达到饱和结露状态（冷凝镜上有液滴析出），测量冷凝镜此时的温度即是样气的露点。该方法的主要优点是度，尤其在采用半导体制冷和光电检测术后，不确定度甚至可达0.1℃；缺点是响应速度较慢，尤其在露点-60℃以下，平衡时间甚至达几个小时，而且此方法对样气的清洁性和腐蚀性要求也较，否则会影响光电检测效果或产生‘伪结露’成测量误差。该方法的典型厂家代表是及英Michell公司,美General Eastern公司及瑞士MBW公司等。

阻容法

是种不断善的湿度测量方法。利用个纯铝棒，表面氧化成层薄的氧化铝薄膜，其外镀层多空的网状金膜，金膜与铝棒之间形成电容，由于氧化铝薄膜的吸水特性，导致电容值随样气水分的多少而改变，测量该电容值即可得到样气的湿度。该方法的主要优点是测量量程可更低，甚至达-100℃，另突出优点是响应速度非常快，从干到湿响应分钟可达90%，因而多用于现场和快速测量场合；缺点是度较差，不确定度多为±2～3℃。老化和漂移严重，使用3~6个月须校准。该方法的典型厂家代表为英Alpha湿度仪器公司，爱尔兰的PANAMETRICS公司及美的XENTAUR公司。但随着各厂家的不断努力，该方法正在逐渐得到善，例如，通过改变材料和提艺使得传感器稳定度大大提，通过对传感器响应曲线的补偿作到了饱和线性，解决了自动校准问题。代表产品为英Michell的Easidew系列，采用陶瓷基底的氧化铝电容及C2TX微处理器

测量注意

镜面污染对露点测量的影响

在露点测量中，镜面污染是个突出的问题，其影响主要表现在两个方面；是拉乌尔效应，二是改变镜面本底放射水平。拉乌尔效应是由水溶性物质成的。如果被测气体中携带这种物质(般是可溶性盐类)则镜面提前结露，使测量结果产生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒，如灰尘等，则会增加本底的散射水平，从而使光电露点仪发生零点漂移。此外，些沸点比水低的容易冷凝的物质(例如有机物)的蒸气，不言而喻将对露点的测量产生干扰。因此，无论何种类型的露点仪都应防止污染镜面。般说来，业流程气体分析污染的影响是严重的。但即使是在纯气的测量中镜面的污染亦会随时间增加而积累。

测量条件的选择

在露点仪的设计中要着重考虑直接影响结露过程热质交换的各种因素，这个原则同样适用于自动化程度不太的露点仪器操作条件的选择。这里主要讨论镜面降温速度和样气流速问题。

1.被测气体的温度通常都是室温。因此当气流通过露点室时然要影响体系的传热和传质过程。当其它条件固定时，加大流速将有利于气流和镜面之间的传质。特别是在行低霜点测量时，流速应适当提，以加快露层形成速度，但是流速不能太大，否则会成过热问题。这对制冷率小的热电制冷露点仪尤为明显。流速太大还会导致露点室压力降低而流速的改变又将影响体系的热平衡。所以在露点测量中选择适当的流速是要的，流速的选择应视制冷方法和露点室的结构而定。般的流速范围在0.4~0.7L﹒min-1之间。为了减小传热的影响，可考虑在被测气体入露点室之前行预冷处理。