露点仪原理分析

露点仪原理分析

露点是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。形象地说，就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点。露点本是个温度值，可为什么用它来表示湿度呢？这是因为，当空气中水汽已达到饱和时，气温与露点相同；当水汽未达到饱和时，气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时，周围环境的温度就是露点。露点越小于周围环境的温度，结露的可能性就越小，也就意味着空气越干燥，露点不受温度影响，但受压力影响。

1.电介法露点仪的测量原理

利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子，从而在电极上积累电荷的特性，设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。

2.电式露点仪的测量原理

采用亲水性材料或憎水性材料作为介质，构成露点仪电容或电阻，在含水份的气体流经后，介电常数或电导率发生相应变化，测出当时的电容值或电阻值，就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器，构成了电传感器式露点仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。

3. 镜面式露点仪测量原理

不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术，检测出露层并测量结露时的温度，直接显示露点。镜面露点仪制冷的方法有：半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法，在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下，该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上最高精度达到

±0.1℃(露点温度)，一般精度可达到±0.5℃以内。

4.晶体振荡式露点仪的测量原理

利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性，可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术，目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品，但精度较差且成本很高。

5.半导体传感器露点仪的测量原理

每个水分子都具有其自然振动频率，当它进入半导体晶格的空隙时，就和受到充电激励的晶格产生共振，其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子，从而使晶格的导电率增大，阻抗减小。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。

6.红外露点仪的测量原理

利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性，可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点，主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级，还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术，对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。

随着现代科学技术的发展，人们纷纷把光电技术、新材料技术、红外技术、微波技术、微电子技术、光纤技术、声波技术甚至纳米技术应用到气体中水份的测量，使水份测量这一古老领域焕发出青春。

在测量原理上，技术人员认定镜面结露的方法是最直接且精度最高的方法。镜面露点仪在技术上将引进近代技术成份。如我们研制的冷镜式激光露点仪首次采用了激光准直技术和CCD 技术，在露层判别、露霜图像识别技术上走到了世界前沿。专业人员在传统的传感器材料研究(如氧化铝材料、氯化锂材料、高分子材料和陶瓷材料)基础上，用完全不同的技术手段，陆续发展出许多间接测量气体中微量水份的方式方法，解决了不同领域和不同环境中的微水份测量问题。