露點儀詳解

便攜露點儀

在冬天，我們會看到一種常見現象，由于室外溫度較低，室內較濕熱的空氣會在窗玻璃上結露，使窗玻璃模糊一片。假如我們再仔細觀測并研究下去，如果在室內開啟除濕器，把室內的濕氣逐步去除，那么盡管室外還是同樣的溫度，而我們會發現窗玻璃上的露水會慢慢消去，窗玻璃重又露出透明光潔的本質。

假如這時室外溫度又下降了，那么溫度降到一定程度時，盡管除濕器已使室內空氣十分干燥，但在窗玻璃上仍會出現模糊的露層。這一現象說明，玻璃上的結露溫度與玻璃所在的環境氣氛的含水量有關。進一步研究發現，這關系是一一對應關系，即每一個結露溫度（我們稱之為露點溫度）對應環境氣氛的一個含水量值。

露點可以簡單地理解為使氣體中水蒸汽含量達到飽和狀態的溫度，是表示氣體絕對濕度的方式之一；由此可見，露點溫度是度量氣體水分含量的一種單位制。露點分析儀就是基于這種單位制而測量氣體中絕對水分含量的儀器。

精密露點顯示儀

綜上所述，露點儀測量的對象離不開氣體，而相應的氣體不外乎三個用途：動力氣體、介質氣體和環境氣體。

動力氣體作為一種動力源，供給氣動儀表和氣動設備，廣泛應用于工業領域和有特殊防爆要求的工業現場。

介質氣體作為一種工藝介質，或參與工藝反應，或作為保護性氣體，或作為標準氣體，廣泛地應用于現代工業中相應的生產過程中環境氣體作為一種工藝環境，廣泛地應用民用工業和軍事工業的相關工藝環境中。

露點儀的誕生是企業為了要控制氣體中的水分含量，企業要得到高質量的產品或使設備正常地運行，在許多諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等行業，必須對濕度嚴格控制，而隨著科技的進步，產品質量越來越高，對適度的要求隨之也越來越高。

因而，濕度測量已逐漸成為一個新興的技術領域，在86年我國正式成立了濕度與水分專業委員會，并開展了多次學術交流會，濕度的一些計量檢定規程也逐步建立。根據有關規程，濕度被定義為氣體中的水蒸氣含量，常用單位有：克/升，PPm，mmHg，露點及相對濕度等。習慣上以露點-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），這里重點介紹低濕度氣體的測量。

鏡面式

不同水分含量的氣體在不同溫度下的鏡面上會結露。采用光電檢測技術，檢測出露層并測量結露時的溫度，直接顯示露點。鏡面制冷的方法有：半導體制冷、液氮制冷和高壓空氣制冷。鏡面式露點儀采用的是直接測量方法，在保證檢露準確、鏡面制冷高效率和精密測量結露溫度前提下，該種露點儀可作為標準露點儀使用。國際上最高精度達到±0.1℃(露點溫度)，一般精度可達到±0.5℃以內。

電傳感器式露點儀

采用親水性材料或憎水性材料作為介質，構成電容或電阻，在含水分的氣體流經后，介電常數或電導率發生相應變化，測出當時的電容值或電阻值，就能知道當時的氣體水分含量。建立在露點單位制上設計的該類傳感器，構成了電傳感器式露點分析儀。國際上最高精度達到±1.0℃(露點溫度)，一般精度可達到±3℃以內。

電解法露點儀

利用五氧化二磷等材料吸濕后分解成極性分子，從而在電極上積累電荷的特性，設計出建立在絕對含濕量單位制上的電解法微水分儀。

晶體振蕩式露點儀

利用晶體沾濕后振蕩頻率改變的特性，可以設計晶體振蕩式露點儀。這是一項較新的技術，尚處于不十分成熟的階段。國外有相關產品，但精度較差且成本很高。

紅外露點儀

利用氣體中的水分對紅外光譜吸收的特性，可以設計紅外式露點儀。該儀器很難測到低露點，主要是紅外探測器的峰值探測率還不能達到微量水吸收的量級，還有氣體中其他成份含量對紅外光譜吸收的干擾。但這是一項很新的技術，對于環境氣體水分含量的非接觸式在線監測具有重要的意義。

半導體傳感器

每個水分子都具有其自然振動頻率，當它進入半導體晶格的空隙時，就和受到充電激勵的晶格產生共振，其共振頻率與水的摩爾數成正比。水分子的共振能使半導體結放出自由電子，從而使晶格的導電率增大，阻抗減小。利用這一特性設計的半導體露點儀可測到-100℃露點的微量水分。

重量法

是一種經典的測量方法。讓所測樣氣流經某一干燥劑，其所含水分被干燥劑吸收，精確稱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。該方法的優點是精度高，最大允許誤差可達0.1%；缺點是具體操作比較困難，尤其是必須得到足夠量的吸收水質量（一般不小于0.6克），這對于低濕度氣體尤其困難，必須加大樣氣流量，結果會導致測量時間和誤差增大（測得的濕度不是瞬時值）。因而該方法只適合于測量露點-32℃以上的氣體，可以說市場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。

電解法

就是將干燥劑吸收的水分經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，測量量程可達-80℃以下，且精度較好，價格便宜；缺點是電解池氣路需要在使用前干燥很長時間，且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較高。

振動頻率法

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量不同時振動頻率不同的特點，讓樣氣和標準干燥氣流經該晶體，因而產生不同的振動頻率差△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點，且使用前勿須干燥。

冷鏡法

也是一種經典的測量方法。讓樣氣流經露點冷鏡室的冷凝鏡，通過等壓制冷，使得樣氣達到飽和結露狀態（冷凝鏡上有液滴析出），測量冷凝鏡此時的溫度即是樣氣的露點。該方法的主要優點是精度高，尤其在采用半導體制冷和光電檢測技術后，不確定度甚至可達0.1℃；缺點是響應速度較慢，尤其在露點-60℃以下，平衡時間甚至達幾個小時，而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較高，否則會影響光電檢測效果或產生‘偽結露’造成測量誤差。

便攜露點儀

阻容法

是一種不斷完善的濕度測量方法。利用一個高純鋁棒，表面氧化成一層超薄的氧化鋁薄膜，其外鍍一層多空的網狀金膜，金膜與鋁棒之間形成電容，由于氧化鋁薄膜的吸水特性，導致電容值隨樣氣水分的多少而改變，測量該電容值即可得到樣氣的濕度。該方法的主要優點是測量量程可更低，甚至達-100℃，另一突出優點是響應速度非?？?，從干到濕響應一分鐘可達90%，因而多用于現場和快速測量場合；缺點是精度較差，不確定度多為±2～3℃。老化和漂移嚴重，使用3~6個月必須校準。但隨著各廠家的不斷努力，該方法正在逐漸得到完善，例如，通過改變材料和提高工藝使得傳感器穩定度大大提高，通過對傳感器響應曲線的補償作到了飽和線性，解決了自動校準問題。

露點儀的選擇

露點儀（濕度儀器）測量的方法可謂五花八門，其性能與價格也相差懸殊，如何選擇一款適合自己使用的露點儀是重中之重，選擇露點儀時不但要考慮到性能和價格，還應該考慮到儀器使用的場合和所測氣體的種類及腐蝕性等。我們列舉了一些基本原則，在此基礎上您也可以聯系維科美拓的專家進行咨詢。