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冷鏡式精密露點儀測量條件的選擇
閱讀：3806發布時間：2017-10-27
在冷鏡式精密露點儀設計中要著重考慮直接影響結露過程熱質交換的各種因素，這個原則同樣適用于自動化程度不太高的露點儀器操作條件的選擇。這里要討論的是鏡面降溫速度和樣氣流速問題。被測氣體的溫度通常都是室溫。因此當氣流通過露點室時必然要影響體系的傳熱和傳質過程。當其它條件固定時，加大流速將有利于氣流和鏡面之間的傳質。特別是在進行低霜點測量時，流速應適當提高，以加快露層形成速度，但是流速不能太大，否則會造成過熱問題。這對制冷功率比較小的冷鏡式精密露點儀尤為明顯。流速太大還會導致露點室壓力降低而流速的改變又將影響體系的熱平衡。所以在露點測量中選擇適當的流速是必要的，流速的選擇應視制冷方法和露點室的結構而定。
一般的流速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體進入露點室之前進行預冷處理。在露點測量中鏡面降溫速度的控制是一個重要問題，對于自動冷鏡式精密露點儀是由設計決定的，而對于手控制冷量的露點儀則是操作中的問題。因為冷源的冷卻點、測溫點和鏡面間的熱傳導有一個過程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結露(霜)的過程和速度，給測量結果帶來誤差。這種情況又隨使用的測溫元件不同而異。
另一個問題是降溫速度太快可能造成“過冷”。我們知道，在一定條件下，水汽達到飽和狀態時，液相仍然不出現，或者水在零度以下時仍不結冰，這種現象稱為過飽和或“過冷”。對于結露(或霜)過程來說，這種現象往往是由于被測氣體和鏡面非常干凈，乃至缺少足夠數量的凝結核心而引起的。過冷現象是短暫的，共時間長短和露點或霜點溫度有關。這種現象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之一是重復加熱和冷卻鏡面的操作，直到這種現象消除為止。另一個解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數據。并且這樣作恰恰與氣象系統低于零度時的相對濕度定義相吻合。
由上可見，無論是從熱慣性或過冷現象來考慮，降溫速度都不宜太快，如果超過合理范圍，則降溫速度愈快，熱慣性也愈大，露點測量的誤差就愈大，也越容易出現過冷。*降溫速度一般通過實驗來確定。
一般的流速范圍在0.4~0.7L﹒min-1之間。為了減小傳熱的影響，可考慮在被測氣體進入露點室之前進行預冷處理。在露點測量中鏡面降溫速度的控制是一個重要問題，對于自動冷鏡式精密露點儀是由設計決定的，而對于手控制冷量的露點儀則是操作中的問題。因為冷源的冷卻點、測溫點和鏡面間的熱傳導有一個過程并存在一定的溫度梯度。所以熱慣性將影響結露(霜)的過程和速度，給測量結果帶來誤差。這種情況又隨使用的測溫元件不同而異。
另一個問題是降溫速度太快可能造成“過冷”。我們知道，在一定條件下，水汽達到飽和狀態時，液相仍然不出現，或者水在零度以下時仍不結冰，這種現象稱為過飽和或“過冷”。對于結露(或霜)過程來說，這種現象往往是由于被測氣體和鏡面非常干凈，乃至缺少足夠數量的凝結核心而引起的。過冷現象是短暫的，共時間長短和露點或霜點溫度有關。這種現象可以通過顯微鏡觀察出來。解決的辦法之一是重復加熱和冷卻鏡面的操作，直到這種現象消除為止。另一個解決辦法是直接利用過冷水的水汽壓數據。并且這樣作恰恰與氣象系統低于零度時的相對濕度定義相吻合。
由上可見，無論是從熱慣性或過冷現象來考慮，降溫速度都不宜太快，如果超過合理范圍，則降溫速度愈快，熱慣性也愈大，露點測量的誤差就愈大，也越容易出現過冷。*降溫速度一般通過實驗來確定。
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