密析爾冷鏡式露點(diǎn)儀的應(yīng)用

文從理論和實(shí)驗(yàn)兩方面研究了對溫濕度測量作用較大的幾個(gè)影響參數(shù)。廣州微卓測控科技有限公司進(jìn)行了幾個(gè)冷鏡式露點(diǎn)儀的實(shí)驗(yàn)測試，來研究鏡面清潔、熱力環(huán)境、流動(dòng)速度、泄漏、壓力變化、溫度測量和光學(xué)探測對露點(diǎn)儀的影響作用。該研究集中在-40℃～0℃之間的露點(diǎn)溫度。研究結(jié)果顯示，當(dāng)使用冷鏡式露點(diǎn)儀作為參考標(biāo)準(zhǔn)或傳遞標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，注意流動(dòng)速度的作用，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，用來清潔鏡面的棉花頭是污染的主要來源。 

在濕度測量中，英國密析爾冷鏡式露點(diǎn)儀在溯源或量值傳遞中承擔(dān)著重要的角色，在濕度國家標(biāo)準(zhǔn)比對時(shí)作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)，在大多數(shù)經(jīng)過大家認(rèn)識的濕度計(jì)量實(shí)驗(yàn)室作為標(biāo)準(zhǔn)器，現(xiàn)在也有越來越多的企業(yè)用露點(diǎn)儀建立企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于標(biāo)準(zhǔn)程序不能包括的影響參數(shù)，不同的實(shí)驗(yàn)室間很難獲得可比較的校準(zhǔn)結(jié)果。是由于很難區(qū)別鏡面上露和霜的形成差別，亦或是露和霜的混合，-40℃~0℃之間的露點(diǎn)溫度存在一些小的的問題。 

八個(gè)歐洲國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的比對結(jié)果異常是引起了人們對該問題的強(qiáng)烈關(guān)注。之后的調(diào)查顯示，所觀測到的差異不是由于國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行情況的不同引起的，而應(yīng)該是由于技術(shù)規(guī)范沒有覆蓋到的操作差異和各種影響因素造成的。十多年前，廣州微卓測控介紹了影響冷鏡式溫度測量的主要問題的事項(xiàng)，指出對應(yīng)該被控制但又被忽略的影響量做仔細(xì)的研究，傳遞標(biāo)準(zhǔn)用于露點(diǎn)比對時(shí)出現(xiàn)的主要問題，并且研究出一個(gè)能夠在比對和校準(zhǔn)中得到結(jié)果的操作規(guī)程。本文將一些冷鏡式露點(diǎn)儀放在范圍為-40℃~0℃之間露點(diǎn)溫度的環(huán)境中進(jìn)行研究。所研究的影響參數(shù)包括鏡面清潔方法、液體冷卻和傳感頭溫度、流速、測試壓力浮動(dòng)以及泄漏。

在英國密析爾冷鏡式露點(diǎn)儀中，珀?duì)柼评淦髂芰啃?yīng)致使凝結(jié)水滴或冰晶層維持在鏡面上。冷凝物的消失，導(dǎo)致散射到光電探測器的光量的增加（或減少），這就會引起鏡面的加熱或降溫。嵌入鏡面的溫度傳感器顯示的溫度接近于穿過鏡面的氣體的實(shí)際露點(diǎn)溫度。由于溫度的動(dòng)態(tài)控制，鏡面的溫度都在輕微地波動(dòng)。 

一、冷凝物表面溫度的測量 

冷鏡式露點(diǎn)儀測量過程中的一個(gè)重要因素是冷凝物表面溫度的測量。*，如果物體表面沒有與它所在環(huán)境達(dá)到熱力平衡，那么其表面的溫度就很難進(jìn)行的測量。在冷鏡式露點(diǎn)儀中，珀?duì)柼鋮s器維持著鏡面的熱平衡。經(jīng)過熱傳導(dǎo)、熱傳送過程，熱量傳遞到樣氣、傳感器室、光源和嵌入在鏡面中的溫度傳感器。若鏡面邊緣是絕緣的，通過冷凝物和鏡面的熱梯度就要求鏡子模塊的溫度比冷凝層表面的溫度（即定義所規(guī)定的露點(diǎn)溫度）低。若不是絕緣，那么珀?duì)柼鋮s器熱的一邊和其周圍的熱量可能就會經(jīng)過傳感室流入鏡面中，嵌入式溫度傳感器的自加熱和它導(dǎo)線的熱傳導(dǎo)加熱都會所測得的鏡面溫度。 

無論是樣氣溫度或流速的改變，或是溫濕度傳感器本身溫度的變化，亦或是液體冷卻劑的改變，都會影響所測得的溫度，這是因?yàn)樵诒３掷淠锉砻鏈囟群愣ǖ耐瑫r(shí)，珀?duì)柼鋮s器熱梯度還得適應(yīng)負(fù)荷的變化。這些變化需要一些時(shí)間來適應(yīng)，是絕緣性好的物體是需要較長的反應(yīng)時(shí)間。造成測得的溫度和真實(shí)露點(diǎn)溫度不同的其它影響因素還包括冷凝層的熱傳導(dǎo)性和厚度，這兩個(gè)因素都由鏡面的清潔程度和電子珀?duì)柼刂频脑O(shè)置和質(zhì)量決定。