1.露點(diǎn)/露點(diǎn)溫度Td

是指在空氣中水汽含量保持不變、氣壓恒定的情況下，空氣冷卻至飽和狀態(tài)時(shí)的溫度。這一溫度點(diǎn)，也就是水蒸氣與水達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)的溫度，通常以℃或℉為單位進(jìn)行表示。露點(diǎn)儀正是一種能夠直接測(cè)量出露點(diǎn)濕度的儀器，其工作原理是通過(guò)將一個(gè)鏡面置于樣品濕空氣中降溫，直至鏡面上出現(xiàn)露滴（或冰晶）的瞬間，進(jìn)而測(cè)出鏡面的平均溫度，即露點(diǎn)（霜）溫度。這種儀器雖然測(cè)濕精度高，但需要使用光潔度的鏡面、精密的溫控系統(tǒng)以及高度靈敏的露滴（冰晶）光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)。

2.濕度

作為氣體中水蒸氣含量的指標(biāo)，是環(huán)境控制中的關(guān)鍵參數(shù)。大氣中的水蒸氣對(duì)自然界的物理、化學(xué)和生物過(guò)程都產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響。濕度不僅影響著氣體的熱、電、光和傳遞特性，還與固體和液體材料中的水分含量息息相關(guān)，進(jìn)而引發(fā)材料的尺寸變化、金屬材料的腐蝕，甚至決定著生物體的生存狀況。在航空航天、微電子、原子能、石油化工、電力、氣象、倉(cāng)儲(chǔ)等多個(gè)領(lǐng)域中，濕度測(cè)量和控制都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。因此，各國(guó)都在持續(xù)更新和改進(jìn)其濕度標(biāo)準(zhǔn)，以確保濕度測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。

在測(cè)量氣體濕度時(shí)，混合比是一個(gè)基本量，它表示的是水蒸氣質(zhì)量與干氣質(zhì)量之間的比例。重量法濕度計(jì)正是基于這一原理進(jìn)行測(cè)量的，通過(guò)分離氣流中的水蒸氣和載氣，并分別進(jìn)行收集和稱(chēng)量（或間接測(cè)量干氣的體積和密度）來(lái)得出混合比。盡管重量法濕度計(jì)具有較高的測(cè)量精度，但其技術(shù)難度大、操作相對(duì)繁瑣。在實(shí)際應(yīng)用中，為了簡(jiǎn)化測(cè)量過(guò)程和提高效率，人們往往更傾向于采用露點(diǎn)作為濕度測(cè)量的量值。盡管露點(diǎn)并非最基本的濕度單位量，但它在實(shí)用溫標(biāo)（IS-90）與溫度的關(guān)系上與混合比和濕度的關(guān)系類(lèi)似，使得露點(diǎn)成為了一種廣泛應(yīng)用的濕度測(cè)量指標(biāo)。

3.露點(diǎn)濕度計(jì)的原理

可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)闡釋。當(dāng)將一個(gè)光潔的金屬表面置于相對(duì)濕度低于100%的空氣中，并逐漸冷卻該表面，達(dá)到某一特定溫度時(shí)，該表面的相對(duì)濕度將升至100%，此時(shí)會(huì)在表面上形成露滴。這是由于在該溫度下，空氣中的水汽達(dá)到了飽和狀態(tài)，冷表面附著的水膜與空氣中的水份處于動(dòng)態(tài)平衡，即單位時(shí)間內(nèi)離開(kāi)和返回到表面的水分子數(shù)相等。這一原理被稱(chēng)為Regnault原理，它描述了濕空氣在恒定總壓力下均勻降溫直至水汽飽和的過(guò)程，該飽和狀態(tài)即為露點(diǎn)。在降溫過(guò)程中，氣體和水汽的分壓力保持恒定。若空氣的原始溫度為T(mén)a，露點(diǎn)溫度為T(mén)d，則濕空氣的相對(duì)濕度可通過(guò)以下公式計(jì)算：U=[（在露點(diǎn)溫度Td時(shí)的飽和水氣壓）/（在原始溫度Ta時(shí)的飽和水氣壓）]*100%。同時(shí)，當(dāng)空氣溫度降至0℃以下時(shí)，水汽達(dá)到飽和后會(huì)在鏡面上結(jié)冰，此時(shí)的溫度被稱(chēng)為霜點(diǎn)。

目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的露點(diǎn)儀主要分為以下幾類(lèi)：

4. 鏡面式露點(diǎn)儀

鏡面式露點(diǎn)儀的工作原理基于不同水份含量的氣體在鏡面上會(huì)因溫度差異而結(jié)露的現(xiàn)象。通過(guò)光電檢測(cè)技術(shù)，該儀器能夠精準(zhǔn)地檢測(cè)出露層并測(cè)量出結(jié)露時(shí)的具體溫度。

5. 冷鏡式露點(diǎn)儀

冷鏡式露點(diǎn)儀能夠直接顯示露點(diǎn)值。其鏡面制冷方式包括半導(dǎo)體制冷、液氮制冷以及高壓空氣制冷。這種露點(diǎn)儀采用直接測(cè)量方法，不僅確保了檢露的準(zhǔn)確性，還具有高效的鏡面制冷和精密的結(jié)露溫度測(cè)量功能。因此，它常被用作標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀。目前，國(guó)際上最高精度可達(dá)±0.1℃（露點(diǎn)溫度），而一般精度則維持在±0.5℃以?xún)?nèi)。

6. 電傳感器式露點(diǎn)儀

電傳感器式露點(diǎn)儀利用親水性或憎水性材料制成電容或電阻，當(dāng)含水份的氣體流經(jīng)這些介質(zhì)時(shí)，介電常數(shù)或電導(dǎo)率會(huì)發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量此時(shí)的電容值或電阻值，我們可以得知?dú)怏w中的水份含量。這類(lèi)傳感器基于露點(diǎn)單位制設(shè)計(jì)，進(jìn)而構(gòu)成了電傳感器式露點(diǎn)分析儀。目前，其國(guó)際上的最高精度可達(dá)±1.0℃（露點(diǎn)溫度），而一般精度則維持在±3℃以?xún)?nèi)。

7. 電解法露點(diǎn)儀

電解法露點(diǎn)儀利用五氧化二磷等材料的吸濕特性，即吸濕后分解成極性分子，進(jìn)而在電極上積累電荷，以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)出微水份儀。這種儀器建立在絕對(duì)含濕量單位制上，能夠精確測(cè)量氣體中的水份含量。目前，其國(guó)際上的最高精度可達(dá)±1.0℃（露點(diǎn)溫度），而一般精度則維持在±3℃以?xún)?nèi)。

8. 晶體振蕩式露點(diǎn)儀

晶體振蕩式露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)基于這樣一個(gè)原理：當(dāng)晶體被沾濕時(shí)，其振蕩頻率會(huì)發(fā)生變化。盡管這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)較新，仍處于不斷完善的階段，但國(guó)外已有類(lèi)似產(chǎn)品問(wèn)世。然而，這些產(chǎn)品的精度有待提高，且成本相對(duì)較高。

9. 紅外露點(diǎn)儀

紅外露點(diǎn)儀的設(shè)計(jì)原理在于利用氣體中的水分對(duì)紅外光譜的吸收特性。盡管這種儀器在測(cè)量低露點(diǎn)時(shí)面臨挑戰(zhàn)，因?yàn)榧t外探測(cè)器的峰值探測(cè)率尚未達(dá)到微量水吸收的水平，且氣體中其他成分的干擾也影響了紅外光譜的吸收，但這項(xiàng)技術(shù)仍然具有廣闊的應(yīng)用前景。它為環(huán)境氣體水份含量的非接觸式在線監(jiān)測(cè)提供了新的可能。

10. 半導(dǎo)體傳感器露點(diǎn)儀

每個(gè)水分子都具有其的自然振動(dòng)頻率。當(dāng)這些水分子進(jìn)入半導(dǎo)體晶格的空隙時(shí)，它們會(huì)與受到充電激勵(lì)的晶格產(chǎn)生共振。這種共振現(xiàn)象使得半導(dǎo)體結(jié)能夠釋放出自由電子，進(jìn)而提高了晶格的導(dǎo)電率并減小了阻抗。利用這一物理現(xiàn)象，我們?cè)O(shè)計(jì)了半導(dǎo)體露點(diǎn)儀，它能精確測(cè)量到-100℃露點(diǎn)的微量水份。

目前，壓縮空氣的質(zhì)量測(cè)量技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟，涵蓋了溫度、壓力和流量的測(cè)量。然而，對(duì)于其“質(zhì)"的測(cè)量，如含水蒸汽量、固體粒子和總油量等，仍存在技術(shù)挑戰(zhàn)。其中，含水蒸汽量的分析尤為關(guān)鍵。通過(guò)使用露點(diǎn)儀，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)這些關(guān)鍵參數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量，從而為工藝控制和質(zhì)量控制提供有力支持。

在測(cè)量露點(diǎn)溫度時(shí)，我們需要考慮多個(gè)因素。例如，DMT242露點(diǎn)儀的專(zhuān)口設(shè)計(jì)使其能夠在惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作，具有防污染、防塵和防水等特性，外殼保護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65，可直接安裝到大壓力為2MPa的工業(yè)環(huán)境中。此外，為確保測(cè)量精度和延長(zhǎng)露點(diǎn)儀的使用壽命，在污染和粉塵較多的環(huán)境中進(jìn)行測(cè)量時(shí)，我們采用了配備過(guò)濾裝置的采樣系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)濾后測(cè)量。

當(dāng)新設(shè)備、管道或經(jīng)過(guò)檢修后開(kāi)始測(cè)量時(shí)，由于管道內(nèi)空氣濕度是動(dòng)態(tài)變化的，因此測(cè)量值會(huì)有所波動(dòng)。為確保準(zhǔn)確測(cè)量，我們需要等待管道內(nèi)原有空氣置換后再進(jìn)行測(cè)量。同時(shí)，管道檢修后可能存在的泄漏點(diǎn)也會(huì)影響測(cè)量準(zhǔn)確性，特別是在下雨天時(shí)更為明顯。因此，在測(cè)量過(guò)程中我們需要注意檢查并堵漏以確保準(zhǔn)確度。此外，同一濕度的氣體其露點(diǎn)溫度僅受壓力影響這一原理也需要在測(cè)量時(shí)予以考慮。
壓力升高會(huì)導(dǎo)致露點(diǎn)溫度相應(yīng)上升，而壓力降低則會(huì)使露點(diǎn)溫度下降。因此，對(duì)壓縮空氣干燥系統(tǒng)的壓力波動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)于確保露點(diǎn)溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性至關(guān)重要。在實(shí)踐操作中，應(yīng)遵循說(shuō)明書(shū)中的壓力補(bǔ)償范圍，將露點(diǎn)儀上的壓力補(bǔ)償開(kāi)關(guān)設(shè)置在符合工藝要求的測(cè)量壓力位置，從而提高測(cè)量的精確度。
此外，露點(diǎn)儀的測(cè)量探頭在管道中的插入深度也至關(guān)重要，通常建議為管道直徑的1/3。在選擇露點(diǎn)儀時(shí)，需考慮多個(gè)因素，包括量程、精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。量程和精度需根據(jù)工藝測(cè)量要求來(lái)定，同時(shí)也要關(guān)注濕敏元件的溫度系數(shù)，以確保露點(diǎn)儀在測(cè)量時(shí)的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)穩(wěn)定。

對(duì)于新購(gòu)買(mǎi)的露點(diǎn)儀，可以在安裝前通過(guò)加濕手段如濕毛巾來(lái)觀察其在結(jié)露狀態(tài)下的特性，如量程、分辨率和靈敏度等，從而進(jìn)行初步的特性判斷。同時(shí)，露點(diǎn)儀的校準(zhǔn)也是的環(huán)節(jié)，可以使用正規(guī)設(shè)備和手段如飽和鹽溶液標(biāo)定或品牌產(chǎn)品對(duì)比校準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，建議每?jī)赡赀M(jìn)行一次校準(zhǔn)。