本文從濕度測量的幾種基本方法入手，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和主要有代表性露點(diǎn)儀，重點(diǎn)從性能、價(jià)格、適用條件和操作的方便程度上向用戶(hù)介紹如何選用合適的露點(diǎn)儀

　　一.引言

　　隨著(zhù)我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，為了要得到高質(zhì)量的產(chǎn)品或設備正常地運行，許多行業(yè)諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等對濕度測量的要求越來(lái)越高，因而，濕度測量已逐漸成為一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域，在86年我國正式成立了濕度與水分專(zhuān)業(yè)委員會(huì )，并開(kāi)展了多次學(xué)術(shù)交流會(huì )，濕度的一些計量檢定規程也逐步建立。根據有關(guān)規程，濕度被定義為氣體中的水蒸氣含量，常用單位有：克/升，PPM，mmHg，露點(diǎn)及相對濕度等。習慣上以露點(diǎn)-20℃為界把所測氣體分為高濕度氣體與低濕度氣體(即微量水)，這里重點(diǎn)介紹低濕度氣體的測量。

　　二.濕度測量方法

　　根據國標GB11605-89《濕度測量方法》所著(zhù)，濕度測量共有七種方法，這里不一一贅述。筆者重點(diǎn)對市場(chǎng)上流行的幾種微量水測量方法及露點(diǎn)儀選型重新歸類(lèi)并簡(jiǎn)單介紹如下：

　　1.重量法：

　　是一種經(jīng)典的測量方法。讓所測樣氣流經(jīng)某一干燥劑，其所含水分被干燥劑吸收，精確稱(chēng)取干燥劑吸收的水分含量，與樣氣體積之比即為樣氣的濕度。該方法的優(yōu)點(diǎn)是精度高，最大允許誤差可達0.1%;缺點(diǎn)是具體操作比較困難，尤其是必須得到足夠量的吸收水質(zhì)量(一般不小于0.6克)，這對于低濕度氣體尤其困難，。因而該方法只適合于測量露點(diǎn)-32℃以上的氣體，可以說(shuō)市場(chǎng)上純粹利用該方法測濕度的儀器較少。

　　由以上分析可知，重量法的關(guān)鍵是怎樣精確測量干燥劑吸收的水分含量，因為直接測量比較困難，由此衍生了兩種間接測量吸收水含量的方法。

　　A.電解法：就是將干燥劑吸收的水分經(jīng)電解池電解成氫氣和氧氣排出，電解電流的大小與水分含量成正比，通過(guò)檢測該電流即可測得樣氣的濕度。該方法彌補了重量法的缺點(diǎn)，測量量程可達-80℃以下，且精度較好，價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是電解池氣路需要在使用前干燥很長(cháng)時(shí)間，且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較高。

　　B.振動(dòng)頻率法：就是將重量法中的干燥劑換用一種吸濕性的石英晶體，根據該晶體吸收水分質(zhì)量不同時(shí)振動(dòng)頻率不同的特點(diǎn)，讓樣氣和標準干燥氣流經(jīng)該晶體，因而產(chǎn)生不同的振動(dòng)頻率差△f1和△f2，計算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方法具有電解法一樣的優(yōu)點(diǎn)，且使用前勿須干燥。

　　2.冷鏡法：

　　也是一種經(jīng)典的測量方法。讓樣氣流經(jīng)露點(diǎn)冷鏡室的冷凝鏡，通過(guò)等壓制冷，使得樣氣達到飽和結露狀態(tài)(冷凝鏡上有液滴析出)，測量冷凝鏡此時(shí)的溫度即是樣氣的露點(diǎn)。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是精度高，尤其在采用半導體制冷和光電檢測技術(shù)后，不確定度甚至可達0.1℃;缺點(diǎn)是響應速度較慢，尤其在露點(diǎn)-60℃以下，平衡時(shí)間甚至達幾個(gè)小時(shí)，而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較高，否則會(huì )影響光電檢測效果或產(chǎn)生‘偽結露’造成測量誤差。該方法的典型廠(chǎng)家代表是及英國的密析爾MICHELL公司。一般應用在國家級濕度基準，企業(yè)基準或實(shí)驗室分析，作為溯源的或對精度要求較高地方。

　　3.阻容法：

　　該方法的典型廠(chǎng)家代表為愛(ài)爾蘭的PANAMETRICS公司及英國MICHELL公司的EASIDEW系列，采用陶瓷基底的表面鍍金的氧化鋁及C2TX微處理器。該傳感器的工作原理非常簡(jiǎn)單，是基于水分的導電性。多孔的吸濕層如同“三明治”一樣被夾在陶瓷基底上的兩個(gè)導電層之間。吸收水分子后，吸濕活性層的導電特性就會(huì )發(fā)生變化。該露點(diǎn)傳感器的表面導電層允許水分子自由通過(guò)進(jìn)入吸濕活性層。吸濕活性層很薄，僅1微米厚(一微米=百萬(wàn)分之一米)，而頂部的導電層厚度比1微米還要薄，這樣，當周?chē)�環(huán)境的濕度發(fā)生變化的時(shí)候，傳感器對濕度變化會(huì )做出極其快速的反應。另一突出優(yōu)點(diǎn)是響應速度非�？�，從干到濕響應一分鐘可達90%，因而多用于現場(chǎng)和快速測量場(chǎng)合;缺點(diǎn)是精度一般，通常為±2℃,需要1-2年校驗。密析爾MICHELL便攜式露點(diǎn)儀cermax可做到精度±1℃。

　　4相對濕度測量方法

　　該方法實(shí)際上是測試相對濕度和溫度后換算成露點(diǎn)的，這類(lèi)濕敏元件受環(huán)境溫度影響較大，數據會(huì )隨環(huán)境溫度變化而變化，越接近相對濕度測量下限，越不穩定，在低濕度低露點(diǎn)應用，精度不理想，從濕度溯源的角度來(lái)看還是直接使用測量露點(diǎn)的產(chǎn)品比較好。

　　三.如何選擇市場(chǎng)上主流儀器

　　露點(diǎn)儀(濕度儀器)測量的方法可謂五花八門(mén)，其性能與價(jià)格也相差懸殊，這就要求我們選用儀器時(shí)要謹慎小心，不但要考慮到性能和價(jià)格，還應該考慮到儀器使用的場(chǎng)合和所測氣體的種類(lèi)及腐蝕性等�？傮w原則如下：

　　1)國家級濕度基準：考慮到要求測量準確度高，樣氣理想，一般應選用冷鏡式露點(diǎn)儀，如美國英國MICHELL的S4000TRS，S8000.瑞士MBW公司DP30等露點(diǎn)儀，用戶(hù)應根據實(shí)際量程和精度選用合適的產(chǎn)品。

　　2)企業(yè)基準或實(shí)驗室分析：如果測量準確度要求較高，可選用冷鏡法儀器，如，瑞士MBW公司的DP19或密析爾S4000，OPT,OPV;如果量程要求較低(露點(diǎn)-80℃以下)且氣體較清潔，可選用電解法儀器，如美國Edgetech公司的1-C，杜邦公司的M303

　　3)現場(chǎng)檢測：如果測量準確度要求較高，可選用冷鏡法儀器(同上);如果要求測量速度快或氣體污染較重，最好選用阻容法儀器，如英國密析爾MICHELL公司Easidew陶瓷基底阻容法測量范圍-100～+20℃耐壓可達30Mpa可連續在線(xiàn)監測。如果是防爆現場(chǎng)氫氣天然氣場(chǎng)合可以選擇密析爾MICHELL公司Easidew IS本安型露點(diǎn)儀。

　　產(chǎn)品名稱(chēng):精密露點(diǎn)儀

　　產(chǎn)品編號:20060102

　　主要特點(diǎn):

　　露點(diǎn)儀是目前濕度測量的精品級產(chǎn)品。它從內核到外觀(guān)都體現了先進(jìn)科技及超前設計，該產(chǎn)品是由本公司高級工程師以及高校技術(shù)力量研制而成，引進(jìn)芬蘭維薩拉公司傳感器，其具有代替進(jìn)口儀器首推產(chǎn)品，得到廣大專(zhuān)家及用戶(hù)的認可。

　　是采用阻容法原理，通過(guò)電容型高分子薄膜濕度傳感器，具有準確度高、重復性好、漂移小等優(yōu)點(diǎn)。

　　● 零點(diǎn)自動(dòng)校準

　　● 全程曲線(xiàn)跟蹤修正

　　● 獨特的大屏顯示

　　● 獨有的超大儲存功能

　　● 首創(chuàng )曲線(xiàn)顯示

　　● 首創(chuàng )的電量顯示

　　● 先進(jìn)的探頭保護功能

　　● 操作簡(jiǎn)單、攜帶方便

　　● 抗污染、抗干擾

　　● 重復性好、響應速度快

　　● 靈敏度高、穩定性好

　　技術(shù)參數：

　　(1)、 測量范圍： -80℃ ～ +20℃或-60℃ ～ +60℃ (根據用戶(hù)要求選型)

　　(2)、 精 度： ±0.5℃

　　(3)、 分 辨 率： 0.01℃或0.1PPM

　　(4)、 響應時(shí)間： 露點(diǎn)在 +60℃ ～ -20℃時(shí) ， ≤0.5 min;

　　-20℃ ～ -45℃時(shí) ， ≤1.2 min;

　　-45℃ ～ -80℃時(shí) ， ≤ 4 min.

　　(5)、 壓力測量： 0 ～ 1.0MPa。

　　(6)、 工作電源： 鋰電池,可連續工作5小時(shí),過(guò)充保護,220VAC,交直兩用。

　　(7)、 操作環(huán)境： 溫 度： -40℃～+60℃

　　相對溫度： 0 ～ 100%RH

　　壓 力： ≤1.5 Mpa

　　(8)、 輸出接口： RS232或4～20mA電流(露點(diǎn)輸出),精度 +0.002mA

　　(9)、 體積重量： 體積 340×240×130mm3 重量 4.6kg

　　(10)、進(jìn)氣連接口：G1/4” 螺紋連接

　　(11)、進(jìn)氣管道： 5米加長(cháng)Ф6四氟管

來(lái)源: 儀器信息網(wǎng)   由: 亞辰儀器儀表網(wǎng)(www.rbfmour.cn)轉載