光電檢測熱電制冷鏡面冷凝式精密露點儀,主要由三大部分組成:
?。?)高重復(fù)性的鏡面控溫伺服機構(gòu);
?。?)準(zhǔn)確地測量鏡面溫度的溫度測量系統(tǒng);
?。?)判斷以下露點時,鏡面上生成的是霜(冰)還是露(過冷卻水)的裝置。
露點儀工作過程基本是:被測量氣體通過露點測量室時掠過冷鏡面,當(dāng)鏡面溫度高于該氣體的露點溫度時,鏡面呈干燥狀態(tài),此時,發(fā)光二極管發(fā)出的光照在鏡面上,幾乎完全反射,由光電傳感器感應(yīng)到并輸出光電信號,經(jīng)控制回路比較、放大,驅(qū)動熱電泵(由一級或數(shù)級Peltier元件組成),對鏡面制冷,當(dāng)鏡面溫度降至樣氣的露點溫度時,鏡面上開始結(jié)露(或霜),光照在鏡面上后出現(xiàn)漫反射,光電傳感器感應(yīng)到的反射光信號隨之減弱,此變化經(jīng)控制回路比較、放大后調(diào)節(jié)熱電泵激勵,使其制冷功率減小,這樣通過自動控制使冷鏡面上的露(或霜)與氣體中的水蒸氣呈相平衡狀態(tài),此時通過鏡面冷凝狀態(tài)觀察鏡,可以判斷鏡而上的冷凝物是液態(tài)的露(呈圓或橢圓形)還是固態(tài)的霜(呈晶形),鏡面溫度由一緊貼在冷鏡面下方的鉑電阻溫度傳感器感應(yīng),準(zhǔn)確測量出鏡面的溫度(即露或霜層的溫度),從而獲得氣體的露點溫度。
無錫徽科特測控技術(shù)有限公司從上述工作過程,可清楚地看出露點儀屬于精密的濕度測量儀,檢定中需要注意的事項、要求的條件比較多。
(一)環(huán)境條件
檢定環(huán)境溫度要求穩(wěn)定。也就是用自來水或循環(huán)冷卻液作為冷卻劑冷卻熱電泵之散熱端時,冷卻劑的溫度和流量應(yīng)相對恒定,使用風(fēng)冷時,環(huán)境溫度應(yīng)相對恒定。一般工作溫度在5~35℃之間。有特殊要求者,按其要求確定是否在恒溫條件下檢定。露點測量室和采樣系統(tǒng)的溫度應(yīng)高于待測氣體的露點溫度,避免在管路中就開始結(jié)露,這實際是要求濕度源提供的氣流濕度不能過分高。
當(dāng)露點測量室出氣端通大氣放空時,露點測量室內(nèi)的壓力等于大氣壓。當(dāng)露點測量室內(nèi)樣氣壓力的波動大于200Pa/h時,不能進行檢定。當(dāng)露點測量室內(nèi)樣氣壓力偏離標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(101325Pa)200Pa以上,但波動小于200Pa/h時,可用計算的方法對檢定結(jié)果加以修正(已配備了自動壓力修正系統(tǒng)的儀器除外)。環(huán)境濕度要求在30%RH~85%RH之間。
二)檢定用設(shè)備
?1.標(biāo)準(zhǔn)裝置
?根據(jù)被檢露點儀的允許誤差、標(biāo)準(zhǔn)級別情況,依據(jù)濕度計量器具檢定框圖的傳遞要求,選定適當(dāng)?shù)臉?biāo)準(zhǔn)裝置。
?(1)一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀檢定,由我國濕度基準(zhǔn)~重量濕度計作為標(biāo)準(zhǔn),配有動態(tài)濕度發(fā)生器進行檢定。由于重量濕度計工作過程復(fù)雜,給一級精密露點儀的檢定、傳遞工作帶來很大困難。我國濕度行業(yè)的管理與技術(shù)人員目前也正在討論、商定建立一個高精度的動態(tài)濕度發(fā)生器(雙溫雙壓法)作為濕度計量的副基準(zhǔn)或工作基準(zhǔn),用于一級濕度標(biāo)準(zhǔn)器具的檢定工作。
?(2)二級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀檢定,由一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀作為標(biāo)準(zhǔn),配有動態(tài)濕度發(fā)生器或直接利用作為一級標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)濕度發(fā)生器進行檢定。這里需要說明的是標(biāo)準(zhǔn)干濕表由于使用條件、測試范圍等原因限制,很少由于濕度傳遞,本文沒有用干濕表作標(biāo)準(zhǔn)器(包括一級、二級標(biāo)準(zhǔn))的介紹。
?(3)工作計量器具的露點儀檢定,由二級(或一級)標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀作為標(biāo)準(zhǔn),配有動態(tài)濕度發(fā)生器或直接利用作為二級標(biāo)準(zhǔn)的動態(tài)濕度發(fā)生器進行檢定。