高精度冷鏡露點儀

冷鏡濕度測量法是一種用于測量氣體露點或霜點的方法，其工作原理如下：

光線照射到拋光的鏡面上，鏡面的溫度由一個熱電熱泵控制，即珀爾帖元器件。而光敏接收器測量直接反射的強度。當(dāng)鏡面清潔干燥時，反射光的強度達(dá)到大值。相反地，表面凝結(jié)有水蒸氣的冷鏡會散射光， 導(dǎo)致直接反射的光減少，信號強度降低。

利用這種接收到的光信號作為閉環(huán)控制系統(tǒng)的反饋， 鏡面可以冷卻到某個溫度，而這個通過接收光的強度檢測到的溫度使得鏡面冷凝層的厚度保持恒定狀態(tài)。

一個恒定厚度的凝結(jié)水層，凝結(jié)水沒有進(jìn)一步的凈增加或減少，與鏡子周圍的氣體處于動態(tài)平衡。在這種平衡條件下，氣體的露點或霜點溫度是通過測量鏡面的溫度來確定的。

如果已知冷凝液為液態(tài)，即使在低于霜點的溫度下， 也應(yīng)將測得的鏡面溫度作為露點。如果已知凝結(jié)水以冰或霜的固體形式存在，則將測得的鏡面溫度作為霜點。

究竟是露還是霜？

當(dāng)鏡子溫度高于0℃時，水蒸氣在鏡子上凝結(jié)為液態(tài)水（露水）。液體凝結(jié)層被認(rèn)為是露點。對于遠(yuǎn)低于0℃的鏡子溫度，水蒸氣在鏡子上凝結(jié)為固體冰（霜）。固體凝結(jié)層被視為霜點。

然而，對于介于0至-20℃之間的鏡面溫度，冷凝層的狀態(tài)是不確定的，可以是水或冰，或者如右圖所示的二者的某種組合。

在這個溫度范圍內(nèi)，如果沒有肉眼觀察，很難知道系統(tǒng)是在露點、霜點，還是在兩者之間的某個地方進(jìn)行控制。由于這些狀態(tài)發(fā)生在相同水蒸氣含量的氣體的不同鏡面溫度下，所以重要的是確定它屬于哪種狀態(tài)。由此產(chǎn)生的誤差可達(dá)3℃。