露点仪的原理

露点仪的原理及技术进展

1. 冷镜式露点仪
　 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。镜面制冷的方法有：半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。冷镜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。目前上zui高精度达到±0.1℃(露点温度)，如欧伯特公司的S8000，S4000、Optidew Vision、Optidew等，一般精度可达到±0.5℃以内。如MBW公司的373。

2. 电传感器式露电仪
　 采用亲水性材料或憎水性材料作为介质，构成电容或电阻，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分析仪。目前上zui高精度达到±1.0℃(露点温度)，如MICHELL公司的EASIDEW ON-LING，CERMX II、一般精度可达到±3℃以内。如MICHELL公司EAS-TX-80，EAS-TX-100，EA2-TX-100-HD，MDM300，EASIDEW PRO IS等，还有VAISALA公司的DMT242、DMT143，DMT340系列。

3. 电介法露点仪
　 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，设计出建立在含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前上zui高精度达到±1.0℃(露点温度)，一般精度可达到±3℃以内。此种方式对气体的洁净要求比较高，可测腐蚀性气体，德国有一家公司有做，目前国内应用不多。
　
4. 晶体振荡式露点仪
　 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。如美国AMETEKPI公司的和英国MIHCELL公司的都不错，就是价格比较贵。

5. 红外露点仪
　 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。如美国米科公司的都挺好。

6. 半导体传感器露点仪
　 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。

技术进展的综合评估
　　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zui直接且精度zui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*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。
　　气体中微量水份的测量历来是较难的一门技术。可以说，直到现在上还没有一种成熟*的技术手段能全面解决各种工况环境下微量水的测量问题。在应用了近代技术之后，也只能说针对某一特定环境，采用某一项技术手段，解决某种程度（包括量程和精度）的微水份测量问题。因此，微水份测量技术的发展前景还十分广阔，专业技术人员要走的路还很长。