1.2.1 鏡面
鏡面應憎水，具有良好的導熱性，還要耐磨、耐腐蝕，光學(xué)性能好。在過(guò)去曾使用金做鏡面，目前則主要使用銠做鏡面。
1.2.2 鏡面致冷
在過(guò)去曾使用過(guò)乙醚蒸發(fā)、機械致冷、液化氣體或干冰致冷、壓縮空氣致冷，目前最常用的則是熱電致冷或熱電與機械致冷相結合（露點(diǎn)低于 -60 ℃ ）。在本文中著(zhù)重介紹熱電致冷。
熱電致冷又稱(chēng)半導體致冷，帕爾貼致冷（來(lái)自其英文名稱(chēng) Peltier ）。其原理是當有一股直流電通過(guò)由兩種不同的金屬組成的 NP 元件時(shí)，熱量會(huì )從一種金屬傳遞到另一種金屬，正好與熱電偶測溫相反。因此當將帕爾帖的冷端與鏡面相連，其另一端作為散熱端時(shí)，便可將鏡面致冷。為了獲得不同程度的低溫可采用多級疊加的辦法。由相關(guān)公司給出的資料顯示，一般說(shuō)來(lái)，假如室溫為 25 ℃ 時(shí)，一級致冷時(shí)，冷熱端溫差可達 55 ℃ ，二級致冷時(shí)冷熱端溫差可達 75 ℃ ，四級致冷時(shí)冷熱端溫差可達 105 ℃ ，五級致冷時(shí)冷熱端溫差可達 120 ℃ 。不同公司的產(chǎn)品其致冷量也會(huì )有稍許的不同。熱端溫度越高，致冷效率越高，冷熱端溫差越大。為了降低冷端的溫度，通常會(huì )采用風(fēng)冷、水冷及機械致冷來(lái)降低熱端的溫度。但也不是可以無(wú)限制地降低。需要注意的是其致冷能力并不能代表露點(diǎn)儀的測量范圍。露點(diǎn)儀的測量范圍的定義是鏡面上可以獲得穩定的，具有一定厚度的露或霜層時(shí)鏡面的溫度，因此在一般的露 / 霜點(diǎn)下，其測量范圍一般比其致冷能力高 5 ℃ ，在低霜點(diǎn)的情況下，一般高 10 ℃ ~12 ℃ 。由于氫氣及氦氣的熱導率較高，因此其測量范圍會(huì )縮小幾度。當被測氣體的壓力增大，其測量范圍也會(huì )縮小，對于空氣和氮氣來(lái)說(shuō)，在高于常壓的情況下，每增加 1 個(gè)大氣壓，其測量范圍降低 0.67 ℃ 左右。
1.2.3 測溫裝置
目前絕大部分采用四線(xiàn)制鉑電阻測溫。鉑電阻感溫元件在相當寬的溫度范圍內阻值 和溫度近于線(xiàn)性關(guān)系，精度高，穩定性好，輸出信號較強，便于數字顯示。
1.2.4 檢測系統
目前除芬蘭 Vaisala 公司最近研制生產(chǎn)的冷鏡式露點(diǎn)儀是采用聲波原理來(lái)測量外，其它均是采用光電檢測器來(lái)測量及控制。光電檢測技術(shù)已有幾十年的歷史，比較成熟，但其缺點(diǎn)是不能區分過(guò)冷水和霜。
1.3 使用注意事項
1.3.1 過(guò)冷水與霜
在 0~-20 ℃ 這一范圍內，鏡面上極易形成過(guò)冷水，由于冰面和水面上的飽和水汽壓不同，因此假如在鏡面上形成過(guò)冷水，測得的數值要低于霜點(diǎn)，溫度不同，差別也不同。例如霜點(diǎn)為 -10 ℃ 時(shí)，對應的過(guò)冷水的溫度為 -11.23 ℃ 。因此在這一溫度段要非常小心。若儀器配有內窺鏡，可通過(guò)內窺鏡進(jìn)行觀(guān)察區分。目前大部分儀器都有 test 的功能，即測試其最低致冷能力，此時(shí)可先使用 test 功能，使鏡面溫度低于 -20 ℃ ，確保鏡面上形成霜，然后再進(jìn)行正式測量。
1.3.2 開(kāi)爾文效應
曲面上的飽和水汽壓與平面上的情況是不同的。當露在金屬表面上形成時(shí)，由于表面張力的作用，使平衡水汽壓，即彎曲水面的飽和水汽壓升高，這種影響稱(chēng)為開(kāi)爾文效應。由于開(kāi)爾文效應使得到的露點(diǎn)溫度低于真正的被測氣體的露點(diǎn)溫度。
1.3.2 拉烏爾效應
是指鏡面上存在水溶性物質(zhì)時(shí)，體系的平衡水汽壓低于純水時(shí)的飽和水汽壓。這些水溶性物質(zhì)可能是鏡面上固有的，或者是被測氣體中含有的。根據拉烏爾定律，溶液平衡水汽壓的降低與溶液濃度成正比，這也是為什么在達到被測氣體的露點(diǎn)溫度之前會(huì )有早期冷凝現象發(fā)生的原因。
開(kāi)爾文效應與拉烏爾效應作用剛好相反，因此會(huì )抵消一些。但是在露點(diǎn)測量中，拉烏爾效應的影響較開(kāi)爾文效應更為顯著(zhù)，因為水溶性物質(zhì)不可避免地或多或少存在于鏡面和被測氣體中，而且氣體中的雜質(zhì)有時(shí)還可能與鏡面上的不溶于水的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應或光化學(xué)反應，轉化為可溶性物質(zhì)。這種情況在工業(yè)流程氣體的水分測量中更為明顯。因此要采用適當的過(guò)濾裝置除去氣體中的固體微粒，并且通過(guò)反復進(jìn)行結露和消露的操作，進(jìn)一步清除鏡面上殘留的可溶性物質(zhì)，這種方法為人們廣泛使用。
在實(shí)際工作中，我們常常會(huì )發(fā)現，鏡面上開(kāi)始結露時(shí)并不是均勻的，露層總是首先在鏡面某個(gè)區域上出現，其原因往往是由于鏡面上的劃痕引起的，因為在這些有缺陷的地方，一方面殘留的物質(zhì)不易清除，另一方面缺陷的棱角起 “ 露核 ” 的作用，加速結露過(guò)程。因此，在露點(diǎn)儀的使用中，尤其是在清潔鏡面時(shí)，一定要小心，避免使鏡面受到機械損傷。
1.3.3 鏡面污染
一是拉烏爾效應，二是改變鏡面本底散射水平。拉烏爾效應主要是由水溶性物質(zhì)造成的。如果被測氣體中這種物質(zhì)（一般是可溶性鹽類(lèi)），則鏡面提前結露，使測量結果產(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，從而使光電露點(diǎn)儀發(fā)生零點(diǎn)漂移。
1.3.4 取樣管路
由于大氣中的水含量都很高，并且水分子為極性分子，極易吸咐在管路內壁或透過(guò)管路。因此在測量時(shí)氣路系統一定要密封好，管壁厚度至少為 1mm ，以防止外界環(huán)境水分侵入引入滲漏。假如測量環(huán)境溫度變化較大時(shí)，應再次檢查管路的密封。
如果被測氣體直接排放入大氣，應考慮大氣中的水分向測量系統內部擴散的問(wèn)題。最常用的辦法是在排氣口接上一段適當長(cháng)度的管子，其長(cháng)度和管徑以不影響測量腔的壓力為原則。
取樣管路要盡量短，盡可能減少接頭的數量和避免 “ 死空間 ” ，以減少本底水分的干擾。
取樣管路和測量腔內壁力求干凈，光潔度要好，選用憎水性強的材料。圖 2-2 是各種材料在飽和吸附狀態(tài)下通以干氣時(shí)的解吸－時(shí)間曲線(xiàn)。從實(shí)驗結果我們可以得到如下選材順序：不銹鋼、 PTFE 、銅、聚乙烯，最差的是尼龍和橡膠管，在低霜點(diǎn)測量中不應使用。另外在低霜點(diǎn)測量時(shí)，盡管使用內拋光的不銹鋼管，管子外徑一般為 6mm 或 1/4 英寸。
在進(jìn)行高露點(diǎn)的測量時(shí)，一定要注意被測露點(diǎn)低于周?chē)h(huán)境溫度 3 ℃ 以下，以避免水蒸氣在管路中出現冷凝。
露點(diǎn)儀測量濕度時(shí)，流量范圍一般為 0.25L/min~1L/min 。在這一范圍內，流速的改變不會(huì )影響測量結果。
取樣時(shí)一般可分為兩種情況，一種是帶壓取樣，此時(shí)根據取樣方式的不同，可分為帶壓測量和常壓測量。分別見(jiàn)圖 2-3 及圖 2-4 。另一種是在常壓下測量，即用泵抽取樣品。在這種情況下，經(jīng)常會(huì )由于取樣方式的不同，而帶來(lái)人為的正壓和負壓，若按圖 2-5 所示的方式取樣，露點(diǎn)儀是在帶壓的情況下測量，會(huì )給測量結果帶來(lái)正誤差，若將泵與流量計調換位置，露點(diǎn)儀則是在負壓的狀態(tài)下，此時(shí)會(huì )給測量帶來(lái)負誤差。
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