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完善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。