冷鏡式露點儀

基礎技術
把露點的光學冷凝原理作為測定氣體中水分含量的方法,已經有幾百年歷史。露點溫度(即氣體被冷卻時,水蒸氣開始冷凝成水或冰這一時刻的溫度)精確地描述了氣體的濕度。測量的主要不確定度及誤差在於確定冷凝檢測的時間,以及被測冷凝表面溫度的精度。早期的手動露點儀常有工作上的錯誤,是因為它們的冷卻循環方法是由外部冷凍劑(如二氧化碳或溶劑蒸發)進行的,加之可以看見的冷凝層所需要的時間滯後性,常常會導致對水分含量的低估。現代的自動冷鏡感測器清除了這些缺陷, 提供的儀表是可以滿足工業過程控制測量套用的要求,也可以工作在實驗室條件下。
冷鏡露點儀工作原理
密析爾式冷鏡露點感測器有一個微型的拋光金屬鏡面,使用固態珀耳帖電加熱泵將其冷卻至被測氣體露點溫度。當溫度降低到該露點時,鏡面會形成冷凝。一個由紅色發光二極體高增益光電探測器組成的電光迴路檢測冷凝的形成。鏡面反射光強度減少量,作為儀表控制電路調整施加於珀耳帖的冷卻功率的反饋輸入,這樣鏡面就被控制在平衡狀態中。蒸發速度與冷凝速度以相同的速率發生。此時(由鉑阻溫度計)測量的鏡面溫度就等於被測氣體的露點溫度。
提高性能第一步:雙光路檢測;兩路反饋信號無疑比單路要可靠許多。
雙光路檢測雙光路檢測

提高性能第二步:透鏡聚焦;光路聚焦更精確,以顯著增強測量敏感度。從下圖可清楚看出其前後的改善。

提高性能第三步:分光反饋;入射光通過分光鏡到檢測探頭,形成反饋迴路,以保持入射光強的恆定。

另外,所有密析爾式冷鏡露點儀有自動補償系統。定期對感測器光強度進行再平衡,補償由於可能的污染引起的光強度減少。
污染補償
任何光學系統均會受到染影響。冷鏡露點濕度儀也不例外。特別是清潔鏡面後會減少光反射,雖然對儀表性能影響微乎其微,但是日益積累超過一定程度,系統將無法準確地運作。因此,所有密析爾式冷鏡儀表表均植入了一個自動補償系統自動平衡補償(ABC)定期地重新平衡感測光學元件,補償任何由於污染而引起的光強度地減少。Optidew和S4000擁有各種周期和持續時間的ABC系統,能根據特定工業過程情況選擇合適的時間。在ABC階段中保持顯示和輸出數據,允許完全的連續的工業過程控制。Optidew具有動態污染糾正(即 DCC)。DCC是智慧型化的微處理器控制的系統,工作原理與ABC相同,但是檢測和補償污染更為先進,並能自動地糾正飽和條件,如當感測器處於氣體凝露的情況下。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們