露點儀(yí)測(cè)量中應該注意的問題(tí)

更(gēng)新(xīn)時間：2014-12-23

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一．鏡(jìng)麵汙(wū)染對(duì)露(lòu)點測量的(dí)影響(xiǎng)

在露(lòu)點(diǎn)測量(liáng)中，鏡麵(miàn)汙(wū)染是一(yī)個(gè)突出的(dí)問(wèn)題，其影響主(zhǔ)要表現(xiàn)在兩個方麵(miàn)；一(yī)是拉(lā)烏(wū)爾效應(yīng)，二是改變(biàn)鏡麵(miàn)本(běn)底放(fàng)射(shè)水(shuǐ)平。拉(lā)烏爾效應(yīng)是由水溶性物質(zhì)造(zào)成(chéng)的。如(rú)果被(bèi)測(cè)氣(qì)體(tǐ)中(zhōng)攜(xié)帶這種(zhǒng)物質(zhì)(一般是可(kě)溶(róng)性鹽類)則鏡麵提前(qián)結露(lòu)，使測(cè)量結(jié)果(guǒ)產生(shēng)正偏差。若(ruò)汙染物是不溶(róng)於水的微粒(lì)，如(rú)灰(huī)塵(chén)等(děng)，則(zé)會(huì)增加(jiā)本底的散射(shè)水平，從(cóng)而使(shǐ)光電露(lòu)點儀發生(shēng)零點(diǎn)漂移。此(cǐ)外(wài)，一(yī)些沸點比水(shuǐ)低(dī)的(dí)容(róng)易冷凝的(dí)物質(例如(rú)有機物)的蒸氣，不言(yán)而喻將(jiāng)對露點的測量產(chǎn)生幹(gān)擾。因(yīn)此(cǐ)，無論任何一(yī)種類(lèi)型的(dí)露點(diǎn)儀都(dū)應防(fáng)止汙(wū)染鏡(jìng)麵(miàn)。一(yī)般說來(lái)，工(gōng)業流程(chéng)氣(qì)體分析汙(wū)染(rǎn)的影響是(shì)比較嚴重(zhòng)的(dí)。但(dàn)即(jí)使是在純(chún)氣(qì)的(dí)測(cè)量中(zhōng)鏡麵的汙(wū)染亦(yì)會(huì)隨(suí)時間增加而積累(léi)。

二．露(lòu)點儀(yí)測(cè)量條件的(dí)選擇(zé)

在露(lòu)點儀的設(shè)計(jì)中要(yào)著重考(kǎo)慮直接影(yǐng)響(xiǎng)結露過程(chéng)熱(rè)質(zhì)交(jiāo)換(huàn)的(dí)各種因(yīn)素(sù)，這個原則(zé)同樣適用於自(zì)動(dòng)化程(chéng)度(dù)不(bù)太(tài)高(gāo)的露點(diǎn)儀器操作條件的(dí)選擇(zé)。這裏(lǐ)主(zhǔ)要討論鏡(jìng)麵降溫速(sù)度(dù)和樣氣流速問題(tí)。

1.被測氣(qì)體(tǐ)的(dí)溫(wēn)度(dù)通常(cháng)都是(shì)室溫(wēn)。因此(cǐ)當氣流(liú)通(tōng)過露點室(shì)時必然要(yào)影(yǐng)響(xiǎng)體係的傳(chuán)熱和傳質(zhì)過(guò)程。當其它(tā)條件固(gù)定(dìng)時，加(jiā)大(dà)流速將有(yǒu)利(lì)於氣流和鏡(jìng)麵之間的傳質。特(tè)別是(shì)在(zài)進行低霜(shuāng)點測量時，流(liú)速應適(shì)當提高，以(yǐ)加快露(lòu)層形成速度(dù)，但是(shì)流速不能(néng)太大，否(fǒu)則會造成(chéng)過(guò)熱(rè)問題。這(zhè)對(duì)製冷功率(shuài)比(bǐ)較(jiào)小的(dí)熱電製冷露點(diǎn)儀(yí)尤(yóu)為明(míng)顯。流速太(tài)大(dà)還(huán)會(huì)導(dǎo)致露(lòu)點(diǎn)室(shì)壓力降(jiàng)低(dī)而流速的改變又(yòu)將影(yǐng)響體(tǐ)係的熱平衡(héng)。所(suǒ)以在(zài)露點(diǎn)測量中選擇適當(dāng)的(dí)流速(sù)是(shì)必要(yào)的，流速的選擇應(yīng)視製冷方法和露點室(shì)的(dí)結構(gòu)而(ér)定(dìng)。一般(bān)的流(liú)速範圍在0.4~0.7L﹒min-1之間(jiān)。為了(liǎo)減小(xiǎo)傳(chuán)熱的(dí)影(yǐng)響，可(kě)考(kǎo)慮在(zài)被(bèi)測(cè)氣(qì)體(tǐ)進(jìn)入露點(diǎn)室之前進行預冷(lěng)處理。

2.在(zài)露點測量中鏡(jìng)麵(miàn)降(jiàng)溫速(sù)度的(dí)控製(zhì)是一個重(zhòng)要(yào)問(wèn)題，對於自動光(guāng)電(diàn)露(lòu)點儀是由(yóu)設計決定的(dí)，而對於手控製冷(lěng)量的露(lòu)點儀則是(shì)操(cāo)作(zuò)中的問題(tí)。因為冷源的冷(lěng)卻(què)點(diǎn)，測(cè)溫(wēn)點和鏡(jìng)麵間(jiān)的熱(rè)傳導(dǎo)有(yǒu)一個過(guò)程並(bìng)存(cún)在(zài)一(yī)定的(dí)溫度梯度(dù)。所以(yǐ)熱(rè)慣性將(jiāng)影(yǐng)響結(jié)露(霜)的過程(chéng)和速度(dù)，給(gěi)測量(liáng)結(jié)果帶(dài)來誤(wù)差。這種情(qíng)況(kuàng)又隨(suí)使(shǐ)用的測溫(wēn)元(yuán)件(jiàn)不同而異(yì)，例(lì)如(rú)由於結(jié)構關係(xì)，鉑(bó)電阻感(gǎn)溫(wēn)元(yuán)件(jiàn)的測量(liáng)點(diǎn)與(yǔ)鏡(jìng)麵之間(jiān)的溫度梯度比較大，熱傳(chuán)導速(sù)度也比較慢(màn)，從而使測溫和結(jié)露不(bù)能(néng)同步進行。而且導(dǎo)致(zhì)露層(céng)的厚(hòu)度無(wú)法控製。這(zhè)對(duì)目(mù)視(shì)檢露(lòu)來(lái)說將(jiāng)產生(shēng)負(fù)誤(wù)差(chà)。

3.另一個問題是(shì)降溫(wēn)速度(dù)太(tài)快可能(néng)造成(chéng)“過冷"。我(wǒ)們知道，在一(yī)定條件下(xià)，水汽(qì)達到(dào)飽和(hé)狀(zhuàng)態(tài)時，液相仍然不(bù)出(chū)現，或者(zhě)水(shuǐ)在零(líng)度以(yǐ)下(xià)時仍不(bù)結冰，這(zhè)種現象稱為過(guò)飽(bǎo)和或“過(guò)冷"。對於結(jié)露 (或霜)過(guò)程(chéng)來說，這種現(xiàn)象往往是(shì)由於被(bèi)測氣體和(hé)鏡(jìng)麵非常幹淨，乃至缺少足(zú)夠(gòu)數(shù)量的(dí)凝(níng)結(jié)核心(xīn)而引(yǐn)起的。Suomi在實驗中發(fā)現，如果(guǒ)一個(gè)高(gāo)度拋光的(dí)鏡(jìng)麵(miàn)並(bìng)且其(qí)幹(gān)淨程度合(hé)乎(hū)化(huà)學(xué)要(yào)求，則露的形(xíng)成溫度(dù)要比(bǐ)真實(shí)的(dí)露點溫(wēn)度低幾(jī)度。
過冷(lěng)現(xiàn)象(xiàng)是(shì)短(duǎn)暫的，共時(shí)間長短和露點(diǎn)或霜(shuāng)點溫度(dù)有(yǒu)關。這(zhè)種現象可以通過(guò)顯微鏡觀(guān)察(chá)出來(lái)。解決的辦(bàn)法之一是重復(fù)加熱(rè)和(hé)冷卻(què)鏡(jìng)麵(miàn)的(dí)操(cāo)作(zuò)，直(zhí)到(dào)這種現象消(xiāo)除為止。另一(yī)個(gè)解(jiě)決(jué)辦法是直接利(lì)用過(guò)冷(lěng)水的(dí)水汽壓數據(jù)。並且(qiě)這樣(yàng)作恰恰(qià)與(yǔ)氣象(xiàng)係(xì)統(tǒng)低於零度(dù)時(shí)的(dí)相(xiāng)對濕(shī)度(dù)定義相(xiāng)吻合(hé)。

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