【干货知识】露点分析仪定义和使用原理

       在冬天，我们会看到一种常见现象，由于室外温度较低，室内较湿热的空气会在窗玻璃上结露，使窗玻璃模糊一片。假如我们再仔细观测并研究下去，如果在室内开启除湿器，把室内的湿气逐步去除，那么尽管室外还是同样的温度，而我们会发现窗玻璃上的露水会慢慢消去，窗玻璃重又露出透明光洁的本质。假如这时室外温度下降了，那么温度降到一定程度时，尽管除湿器已使室内空气十分干燥，但在窗玻璃上仍会出现模糊的露层。这一现象说明，玻璃上的结露温度与玻璃所在的环境气氛的含水量有关，进一步研究发现，这关系是一一对应关系，即每一个结露温度（我们称之为露点温度）对应环境气氛的一个含水量值。露点可以简单地理解为使气体中水蒸汽含量达到饱和状态的温度，是表示气体绝对湿度的方式之一；由此可见，露点温度是度量气体水份含量的一种单位制。露点分析仪就是基于这种单位制而测量气体中绝对水份含量的仪器。

     综上所述，露点仪测量的对象离不开气体，而相应的气体不外乎三个用途：动力气体、介质气体和环境气体

      动力气体作为一种动力源，供给气动仪表和气动设备，广泛应用于工业领域和有特殊防爆要求的工业现场。

      介质气体作为一种工艺介质，或参与工艺反应，或作为保护性气体，或作为标准气体，广泛地应用于现代工业中相应的生产过程中

      环境气体作为一种工艺环境，广泛地应用民用工业和军事工业的相关工艺环境中。

      露点仪为了要得到高质量的产品或设备正常地运行，许多行业诸如石化、电力、电子、航空航天、冶金、纺织等对湿度测量的要求越来越高，因而，湿度测量已逐渐成为一个新兴的技术领域，在86年我国正式成立了湿度与水分*委员会，并开展了多次学术交流会，湿度的一些计量检定规程也逐步建立。根据有关规程，湿度被定义为气体中的水蒸气含量，常用单位有：克/升，PPM，mmHg，露点及相对湿度等。习惯上以露点-20℃为界把所测气体分为高湿度气体与低湿度气体（即微量水）。

这里重点介绍低湿度气体的测量原理都有哪些？

1. 冷镜式露点仪 

      不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术，检测出露层并测量结露时的温度，直接显示露点。镜面制冷的方法有：半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。冷镜式露点仪采用的是直接测量方法，在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下，该种露点仪可作为标准露点仪使用。 

2. 电传感器式露电仪 

      采用亲水性材料或憎水性材料作为介质，构成电容或电阻，在含水份的气体流经后，介电常数或电导率发生相应变化，测出当时的电容值或电阻值，就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器，构成了电传感器式露点分析仪。 

3. 电介法露点仪 

      利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子，从而在电极上积累电荷的特性，设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上*高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。此种方式对气体的洁净要求比较高，可测腐蚀性气体，德国有一家公司有做，目前国内应用不多。　

4. 晶体振荡式露点仪 

     利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性，可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术，目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品，但精度较差且成本很高。 

5. 红外线露点仪 

      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。目前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。但这是一项很新的技术，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。 

6. 半导体传感器露点仪 

      每个水分子都具有其自然振动频率，当它进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。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。 

技术进展的综合评估 

      随着现代科学技术的发展，人们纷纷把光电技术、新材料技术、红外技术、微波技术、微电子技术、光纤技术、声波技术甚至纳米技术应用到气体中水分的测量，使水分测量这一古老领域焕发出青春。

      气体中微量水分的测量历来是较难的一门技术。可以说，直到现在国际上还没有一种成熟完善的技术手段能全面解决各种工况环境下微量水的测量问题。在应用了近代技术之后，也只能说针对某一特定环境，采用某一项技术手段，解决某种程度（包括量程和精度）的微水分测量问题。因此，微水分测量技术的发展前景还十分广阔，*技术人员要走的路还很长。 

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