露點分析儀的分析原理及檢測方法

露點儀的幾種工作方法和工作原理 

    濕度測量儀器從原理上可分為冷鏡式、完全吸收電解式、氧化鋁電容式、薄膜電容式、電阻式、干濕球、機械式。其中完全吸收電解式微水儀、氧化鋁電容式露點儀一般用于低濕范圍的測量，而電阻式、干濕球、機械式濕度計只能用于相對濕度的測量，冷鏡式、薄膜電容式（Vaisala）濕度計則不僅能用于低濕的測量，還能用于中高濕，即相對濕度的測量。

    上述各種原理的儀器各有其優缺點。其中冷鏡式露點儀是最準確、最可靠、最基本的測量方法，被廣泛地用于標準傳遞，但其缺點是價格比較昂貴，并需要有經驗的人操作及保養。 

1.鏡面式露點儀 不同水份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。目前國際上最高精度達到±0.1℃，目前世界上生產冷鏡式露點儀的公司，例如美國的GE、Edgetech、瑞士的MBW等公司均是采用這一原理，英國的MICHELL則是采用雙光路檢測系統，即同時對反射光及散射光進行檢測。國產一般精度可達到±0.5℃以內。 

2.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，在含水份的氣體流經后，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份含量。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儀。目前國際上最高精度達到±1.0℃，一般精度可達到±3℃以內。 

3.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儀。目前國際上最高精度達到±1.0℃，一般精度可達到±3℃以內。但是由于電容法露點儀存在探頭易“老化”、零點易漂移、同時對油脂的污染比較敏感等缺點,我們使用電容法在線露點儀的效果不理想,儀器在使用6個月甚至3個月時就發生零點漂移,需頻繁對露點儀探頭進行校準,儀器維護成本增加。 

4.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，自動校準、污染影響小、精度較高。常用于高純氣體的微水測量（ppbv和ppmv）。國外有相關產品，如英國MICHEL密析爾QMA2030但且成本較高。 

5.紅外露點儀 利用氣體中的水份對紅外光譜吸收的特性，可以設計紅外式露點儀。目前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，對于環境氣體水份含量的非接觸式在線監測具有重要的意義。 

6.半導體傳感器露點儀 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℃露點的微量水份。 

    隨著現代科學技術的發展，人們紛紛把光電技術、新材料技術、紅外技術、微波技術、微電子技術、光纖技術、聲波技術甚至納米技術應用到氣體中水份的測量，使水份測量這一古老領域煥發出青春。 在測量原理上，山東新澤儀器有限公司技術人員對不同的傳感器進行對比分析研究（如氧化鋁材料、氯化鋰材料、高分子材料和陶瓷材料）基礎上，采用不同的技術手段方式方法，陸續開發出許多直接和間接測量氣體中微量水份儀器和設備，解決了不同領域和不同環境中的微水份測量問題。