氮氣露點(diǎn)儀是一種可以直接測量露點(diǎn)溫度的儀器。讓樣品中的鏡面空氣冷卻下來(lái),直到鏡面出現露滴(或冰晶)的那一刻,測量鏡面的平均溫度,即露(霜)點(diǎn)溫度。它具有很高的濕度測量精度,但是它需要具有高光潔度的鏡子,溫度控制系統以及具有露水(冰晶)光學(xué)檢測系統。具有廣泛的應用范圍,包括氮氣,壓縮空氣,壓縮氣體,真空系統,低壓和無(wú)壓環(huán)境等,一臺儀器,三個(gè)參數便攜式測量:露點(diǎn),壓力和溫度。
在設計中,應考慮各種直接影響露點(diǎn)過(guò)程中熱量和質(zhì)量交換的因素,本文主要討論鏡面冷卻速度和樣品氣速。
氮氣露點(diǎn)儀在露點(diǎn)測量中,反射鏡冷卻速度的控制是一個(gè)重要問(wèn)題。手動(dòng)控制的露點(diǎn)儀在運行中是一個(gè)問(wèn)題,因為在冷卻點(diǎn)、測溫點(diǎn)和導熱點(diǎn)之間有一個(gè)過(guò)程和一定的溫度梯度。因此,熱慣量會(huì )影響冷源的凝結過(guò)程和凝結速度(霜凍),給測量結果帶來(lái)誤差。例如,由于結構關(guān)系,鉑電阻溫度傳感器的測量點(diǎn)與鏡面之間的溫度梯度相對較大,并且導熱速度相對較慢,使得溫度測量和冷凝可以不能同步,而且露層的厚度也不能控制,這會(huì )對視覺(jué)檢測產(chǎn)生負誤差。
被測氣體的溫度通常是室溫,因此,當空氣流過(guò)露點(diǎn)室時(shí),系統的傳熱傳質(zhì)過(guò)程不可避免地受到影響,當其他條件固定時(shí),增加流量將有利于傳質(zhì)。特別是在低霜點(diǎn)測量中,應適當提高速度以加快露層的形成,但速度不應過(guò)高,否則會(huì )引起過(guò)熱的問(wèn)題。這對熱電裝置尤其明顯。制冷功率低,流量過(guò)大也會(huì )導致露室壓力降低,流量的變化會(huì )影響系統的熱平衡,因此在氮氣露點(diǎn)儀測量中須選擇合適的流量。流量的選擇取決于制冷方式和露點(diǎn)室的結構,一般流速范圍在0.4~0.7L·min-1之間,為了減小傳熱的影響,可以考慮在傳熱過(guò)程中,所測量的氣體在進(jìn)入露點(diǎn)室之前被預冷卻。