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儀器儀表：露點儀介紹
測量氣體露點的一種物性分析儀器。露點可以簡單地理解為使氣體中水蒸汽含量達到飽和狀態(tài)的溫度﹐是表示氣體絕對濕度的方式之一。因此﹐露點儀是一類特殊的濕度計。常用的露點儀有冷凝式和氯化鋰式兩種。
冷凝式露點儀 圖1 露點杯 為一種最簡單的露點儀﹐稱為露點杯。它的工作原理是﹕使具有光亮表面的金屬圓筒與被測氣體(例如環(huán)境空氣)接觸﹐此金屬圓筒內(nèi)盛有容易氣化的液體﹐如乙醚。用手擠壓橡皮鼓氣球﹐將乙醚蒸氣從筒內(nèi)驅(qū)出。乙醚快速氣化而從周圍吸收大量熱量﹐從而使杯內(nèi)剩下的乙醚液體和金屬圓筒的溫度迅速下降。當(dāng)溫度降到稍低于周圍氣體的露點時﹐金屬圓筒表面即凝結(jié)水露而失去光澤。此時溫度計上指示的數(shù)值即是被測氣體的露點。另一種常用的冷凝式露點儀是自動光電露點儀。它的基本工作原理與露點杯相同﹐但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。它采用光電控制系統(tǒng)﹐使一面反光鏡的表面溫度保持在露點上﹑下很窄的范圍內(nèi)﹐并自動記錄此溫度。這種露點儀精確可靠﹐可測露點范圍寬﹐但要求被測氣體潔凈和不含腐蝕性氣體或可能在反光鏡表面凝結(jié)的有機蒸汽等成分﹐主要作為實驗室內(nèi)濕度精確測量和二級濕度標準裝置用。
氯化鋰露點儀 圖2 氯化鋰露點儀的檢測組件 為氯化鋰露點儀的檢測組件。它的主體是一支薄壁金屬管﹐其外表有一個玻璃絲織的套子﹐套子里浸有氯化鋰濃溶液。套子外繞有兩支并行的加熱鉑絲。鉑絲的一端固定在玻璃絲套的頂部﹐另一端固定在底座的接線柱上﹐通過導(dǎo)線同交流穩(wěn)壓電源連接。當(dāng)此組件處在待測氣體中時﹐氯化鋰濃溶液便從周圍氣體中吸收水分而變稀。于是﹐溶液導(dǎo)電性提高﹐通過溶液的電流增大﹐溶液溫度隨之升高﹐蒸發(fā)水分的速度變快。這樣就產(chǎn)生了剛好相反的效應(yīng)﹐即溶液變濃﹐導(dǎo)電性降低﹐電流變小﹐溫度下降﹐蒸發(fā)速度變慢。只有在溶液蒸發(fā)水分的速度與它從周圍氣體中吸收水分的速度相等時﹐即處于平衡狀態(tài)時﹐才能使溶液濃度保持不變﹐因而通過的電流不變﹐管子的溫度保持恒定。氯化鋰從周圍氣體中吸收水分的速度與氣體中水蒸汽含量(也就是氣體的絕對濕度)有關(guān)﹐因此﹐最后達到平衡狀態(tài)時的溫度反映出周圍氣體的絕對濕度。在薄壁金屬管內(nèi)設(shè)有測溫組件﹐在它的顯示儀表上便可直接用被測氣體的露點刻度。這類露點儀主要用于金屬加工件的滲碳熱處理等過程中氣體的濕度監(jiān)控﹑空氣調(diào)節(jié)和氣象測量等。 測量氣體露點的一種物性分析儀器。露點可以簡單地理解為使氣體中水蒸汽含量達到飽和狀態(tài)的溫度﹐是表示氣體絕對濕度的方式之一。因此﹐露點儀是一類特殊的濕度計。常用的露點儀有冷凝式和氯化鋰式兩種。
冷凝式露點儀 圖1 露點杯 為一種最簡單的露點儀﹐稱為露點杯。它的工作原理是﹕使具有光亮表面的金屬圓筒與被測氣體(例如環(huán)境空氣)接觸﹐此金屬圓筒內(nèi)盛有容易氣化的液體﹐如乙醚。用手擠壓橡皮鼓氣球﹐將乙醚蒸氣從筒內(nèi)驅(qū)出。乙醚快速氣化而從周圍吸收大量熱量﹐從而使杯內(nèi)剩下的乙醚液體和金屬圓筒的溫度迅速下降。當(dāng)溫度降到稍低于周圍氣體的露點時﹐金屬圓筒表面即凝結(jié)水露而失去光澤。此時溫度計上指示的數(shù)值即是被測氣體的露點。另一種常用的冷凝式露點儀是自動光電露點儀。它的基本工作原理與露點杯相同﹐但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多。它采用光電控制系統(tǒng)﹐使一面反光鏡的表面溫度保持在露點上﹑下很窄的范圍內(nèi)﹐并自動記錄此溫度。這種露點儀精確可靠﹐可測露點范圍寬﹐但要求被測氣體潔凈和不含腐蝕性氣體或可能在反光鏡表面凝結(jié)的有機蒸汽等成分﹐主要作為實驗室內(nèi)濕度精確測量和二級濕度標準裝置用。
氯化鋰露點儀 圖2 氯化鋰露點儀的檢測組件 為氯化鋰露點儀的檢測組件。它的主體是一支薄壁金屬管﹐其外表有一個玻璃絲織的套子﹐套子里浸有氯化鋰濃溶液。套子外繞有兩支并行的加熱鉑絲。鉑絲的一端固定在玻璃絲套的頂部﹐另一端固定在底座的接線柱上﹐通過導(dǎo)線同交流穩(wěn)壓電源連接。當(dāng)此組件處在待測氣體中時﹐氯化鋰濃溶液便從周圍氣體中吸收水分而變稀。于是﹐溶液導(dǎo)電性提高﹐通過溶液的電流增大﹐溶液溫度隨之升高﹐蒸發(fā)水分的速度變快。這樣就產(chǎn)生了剛好相反的效應(yīng)﹐即溶液變濃﹐導(dǎo)電性降低﹐電流變小﹐溫度下降﹐蒸發(fā)速度變慢。只有在溶液蒸發(fā)水分的速度與它從周圍氣體中吸收水分的速度相等時﹐即處于平衡狀態(tài)時﹐才能使溶液濃度保持不變﹐因而通過的電流不變﹐管子的溫度保持恒定。氯化鋰從周圍氣體中吸收水分的速度與氣體中水蒸汽含量(也就是氣體的絕對濕度)有關(guān)﹐因此﹐最后達到平衡狀態(tài)時的溫度反映出周圍氣體的絕對濕度。在薄壁金屬管內(nèi)設(shè)有測溫組件﹐在它的顯示儀表上便可直接用被測氣體的露點刻度。這類露點儀主要用于金屬加工件的滲碳熱處理等過程中氣體的濕度監(jiān)控﹑空氣調(diào)節(jié)和氣象測量等。
