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使用冷鏡式露點儀的注意事項
   
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使用冷鏡式露點儀的注意事項

文章作者:高氧分析儀    審核:微量氧分析儀    發布日期 [2013/5/15]    文章閱讀 [12753]   來源:www.civillk.com
    **,過冷水與霜
  在0~-20℃這一范圍內,鏡面上極易形成過冷水,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冷水,測得的數值要低于霜點,溫度不同,差別也不同。例如霜點為-10℃時,對應的過冷水的溫度為-11.23℃。因此在這一溫度段要非常小心。若儀器配有內窺鏡,可通過內窺鏡進行觀察區分。目前大部分儀器都有test的功能,即測試其*低致冷能力,此時可先使用test功能,使鏡面溫度低于-20℃,確保鏡面上形成霜,然后再進行正式測量。
  第二,開爾文效應
  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,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,這種影響稱為開爾文效應。由于開爾文效應使得到的露點溫度低于真正的被測氣體的露點溫度。
  第三,拉烏爾效應
  是指鏡面上存在水溶性物質時,體系的平衡水汽壓低于純水時的飽和水汽壓。這些水溶性物質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溫度之前會有早期冷凝現象發生的原因。
  開爾文效應與拉烏爾效應作用剛好相反,因此會抵消一些。但是在露點測量中,拉烏爾效應的影響較開爾文效應更為顯著,因為水溶性物質不可避免地或多或少存在于鏡面和被測氣體中,而且氣體中的雜質有時還可能與鏡面上的不溶于水的物質發生化學反應或光化學反應,轉化為可溶性物質。這種情況在工業流程氣體的水分測量中更為明顯。因此要采用適當的過濾裝置除去氣體中的固體微粒,并且通過反復進行結露和消露的操作,進一步清除鏡面上殘留的可溶性物質,這種方法為人們廣泛使用。
  在實際工作中,我們常常會發現,鏡面上開始結露時并不是均勻的,露層總是首先在鏡面某個區域上出現,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,一方面殘留的物質不易清除,另一方面缺陷的棱角起“露核”的作用,加速結露過程。因此,在露點儀的使用中,尤其是在清潔鏡面時,一定要小心,避免使鏡面受到機械損傷。
  第四,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造成的。如果被測氣體中這種物質(一般是可溶性鹽類),則鏡面提前結露,使測量結果產生正偏差。若污染物是不溶于水的微粒,如灰塵等,則會增加本底的散射水平,從而使光電露點儀發生零點漂移。
  第五,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管路。因此在測量時氣路系統一定要密封好,管壁厚度至少為1mm,以防止外界環境水分侵入引入滲漏。假如測量環境溫度變化較大時,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題。*常用的辦法是在排氣口接上一段適當長度的管子,其長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下通以干氣時的解吸-時間曲線。從實驗結果我們可以得到如下選材順序:不銹鋼、PTFE、銅、聚乙烯,*差的是尼龍和橡膠管,在低霜點測量中不應使用。另外在低霜點測量時,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。
  在進行高露點的測量時,一定要注意被測露點低于周圍環境溫度3℃以下,以避免水蒸氣在管路中出現冷凝。
  露點儀測量濕度時,流量范圍一般為0.25L/min~1L/min。在這一范圍內,流速的改變不會影響測量結果。
  取樣時一般可分為兩種情況,一種是帶壓取樣,此時根據取樣方式的不同,可分為帶壓測量和常壓測量。分別見圖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,經常會由于取樣方式的不同,而帶來人為的正壓和負壓,若按圖2-5所示的方式取樣,露點儀是在帶壓的情況下測量,會給測量結果帶來正誤差,若將泵與流量計調換位置,露點儀則是在負壓的狀態下,此時會給測量帶來負誤差。正確的取樣方式見圖2-6。
    
 
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