技術(shù)文章/ARTICLES

濕度測量儀器從原理上可分為冷鏡式、*吸收電解式、氧化鋁電容式、薄膜電容式、電阻式、干濕球、機(jī)械式。其中*吸收電解式微水儀、氧化鋁電容式露點(diǎn)儀一般用于低濕范圍的測量，而電阻式、干濕球、機(jī)械式濕度計(jì)只能用于相對濕度的測量，冷鏡式、薄膜電容式（Vaisala）濕度計(jì)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(yōu)缺點(diǎn)。其中冷鏡式露點(diǎn)儀是準(zhǔn)確、可靠、基本的測量方法，被廣泛地用于標(biāo)準(zhǔn)傳遞，但其缺點(diǎn)是價格比較昂貴，并需要有經(jīng)驗(yàn)的人操作及保養(yǎng)。 

1.鏡面式露點(diǎn)儀 不同水份含量的氣體在不同溫度下的鏡面上會結(jié)露。采用光電檢測技術(shù)，檢測出露層并測量結(jié)露時的溫度，直接顯示露點(diǎn)。鏡面制冷的方法有：半導(dǎo)體制冷、液氮制冷和高壓空氣制冷。鏡面式露點(diǎn)儀采用的是直接測量方法，在保證檢露準(zhǔn)確、鏡面制冷高效率和精密測量結(jié)露溫度前提下，該種露點(diǎn)儀可作為標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀使用。目前上*高精度達(dá)到±0.1℃，目前世界上生產(chǎn)冷鏡式露點(diǎn)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(tǒng)，即同時對反射光及散射光進(jìn)行檢測。國產(chǎn)一般精度可達(dá)到±0.5℃以內(nèi)。 

2.電傳感器式露點(diǎn)儀 采用親水性材料或憎水性材料作為介質(zhì)，構(gòu)成電容或電阻，在含水份的氣體流經(jīng)后，介電常數(shù)或電導(dǎo)率發(fā)生相應(yīng)變化，測出當(dāng)時的電容值或電阻值，就能知道當(dāng)時的氣體水份含量。建立在露點(diǎn)單位制上設(shè)計(jì)的該類傳感器，構(gòu)成了電傳感器式露點(diǎn)儀。目前上*高精度達(dá)到±1.0℃，一般精度可達(dá)到±3℃以內(nèi)。 

3.電解法露點(diǎn)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(shè)計(jì)出建立在含濕量單位制上的電解法微水儀。目前上*高精度達(dá)到±1.0℃，一般精度可達(dá)到±3℃以內(nèi)。但是由于電容法露點(diǎn)儀存在探頭易“老化”、零點(diǎn)易漂移、同時對油脂的污染比較敏感等缺點(diǎn),我們使用電容法在線露點(diǎn)儀的效果不理想,儀器在使用6個月甚至3個月時就發(fā)生零點(diǎn)漂移,需頻繁對露點(diǎn)儀探頭進(jìn)行校準(zhǔn),儀器維護(hù)成本增加。 

4.晶體振蕩式露點(diǎn)儀 利用晶體沾濕后振蕩頻率改變的特性，可以設(shè)計(jì)晶體振蕩式露點(diǎn)儀。這是一項(xiàng)較新的技術(shù)，自動校準(zhǔn)、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(guān)產(chǎn)品，如英國MICHEL密析爾QMA2030但且成本較高。 

5.紅外露點(diǎn)儀 利用氣體中的水份對紅外光譜吸收的特性，可以設(shè)計(jì)紅外式露點(diǎn)儀。目前該儀器很難測到低露點(diǎn)，主要是紅外探測器的峰值探測率還不能達(dá)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(xiàng)很新的技術(shù)，對于環(huán)境氣體水份含量的非接觸式在線監(jiān)測具有重要的意義。 

6.半導(dǎo)體傳感器露點(diǎn)儀 每個水分子都具有其自然振動頻率，當(dāng)它進(jìn)入半導(dǎo)體晶格的空隙時，就和受到充電激勵的晶格產(chǎn)生共振，其共振頻率與水的摩爾數(shù)成正比。水分子的共振能使半導(dǎo)體結(jié)放出自由電子，從而使晶格的導(dǎo)電率增大，阻抗減小。利用這一特性設(shè)計(jì)的半導(dǎo)體露點(diǎn)儀可測到-100℃露點(diǎn)的微量水份。