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露点仪的测量条件的选择

日期:2018-11-30 作者:admin 来源:原创 浏览:

露点仪的设计中,应考虑各种直接影响露点过程中热量和质量交换的因素。该原理也适用于自动化程度较低的露点仪操作条件的选择,本文主要讨论镜面冷却速度和样品气速。


被测气体的温度通常是室温,因此,当空气流过露点室时,系统的传热传质过程不可避免地受到影响,当其他条件固定时,增加流量将有利于传质。特别是在低霜点测量中,应适当提高速度以加快露层的形成,但速度不应过高,否则会引起过热的问题。这对热电装置尤其明显。制冷露点仪制冷功率低,流量过大也会导致露室压力降低,流量的变化会影响系统的热平衡,因此在露点测量中必须选择合适的流量。流量的选择取决于制冷方式和露点室的结构,一般流速范围在0.4~0.7L·min-1之间,为了减小传热的影响,可以考虑在传热过程中。

所测量的气体在进入露点室之前被预冷却。
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在露点测量中,反射镜冷却速度的控制是一个重要问题。自动光电露点仪的设计是由设计决定的,而手动控制的露点仪在运行中是一个问题,因为在冷却点、测温点和导热点之间有一个过程和一定的温度梯度。因此,热惯量会影响冷源的凝结过程和凝结速度(霜冻),给测量结果带来误差。例如,由于结构关系,铂电阻温度传感器的测量点与镜面之间的温度梯度相对较大,并且导热速度相对较慢,使得温度测量和冷凝可以不能同步,而且露层的厚度也不能控制,这会对视觉检测产生负误差。

另一个问题是过快的冷却可能导致过冷。我们知道,在某些条件下,当水蒸气达到饱和时,液相仍然不会出现,或者当水低于零时,它不会冻结。这种现象被称为过饱和或过冷。对于冷凝(或霜冻)过程,这种现象通常是由非常干净的气体和镜面造成的,甚至缺乏足够数量的冷凝核。电子束形成温度比实际露点温度低几度。

过冷是瞬态的,总时间与露点或霜点温度有关。这种现象可以通过显微镜观察到。一种解决方案是反复加热和冷却镜面直到消除这种现象。另一种解决方案是直接使用蒸汽压力数据。这与气象系统低于零时相对湿度的定义是一致的。

由此可见,无论是热惯性还是过冷现象,冷却速度都不应太快。如果冷却速率超过合理范围,冷却速度越快,热惯量越大,露点测量误差越大,越容易发生过冷,通常通过实验确定最佳冷却速率。

 



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