鏡面污染(ran)對露點測量的影響

　　在(zai)露(lu)點(dian)測(ce)量中，鏡面(mian)(mian)污染(ran)是(shi)(shi)一個(ge)突出的(de)問題，其(qi)影響主要表現(xian)在(zai)兩個(ge)方面(mian)(mian)；一是(shi)(shi)拉烏爾效(xiao)應，二是(shi)(shi)改變鏡面(mian)(mian)本(ben)底(di)放射水(shui)(shui)平。拉烏爾效(xiao)應是(shi)(shi)由水(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)性(xing)物質造成的(de)。如(ru)(ru)果被測(ce)氣(qi)(qi)體(ti)中攜(xie)帶這種物質(一般(ban)是(shi)(shi)可溶(rong)(rong)(rong)性(xing)鹽(yan)類)則鏡面(mian)(mian)提前結(jie)露(lu)，使測(ce)量結(jie)果產生正偏差(cha)。若(ruo)污染(ran)物是(shi)(shi)不(bu)溶(rong)(rong)(rong)于水(shui)(shui)的(de)微粒(li)，如(ru)(ru)灰塵等，則會(hui)增(zeng)加(jia)本(ben)底(di)的(de)散射水(shui)(shui)平，從而(er)使光電露(lu)點(dian)儀發生零點(dian)漂移。此(ci)外，一些(xie)沸點(dian)比水(shui)(shui)低(di)的(de)容(rong)易冷凝(ning)的(de)物質(例如(ru)(ru)有機物)的(de)蒸氣(qi)(qi)，不(bu)言而(er)喻(yu)將對露(lu)點(dian)的(de)測(ce)量產生干擾(rao)。因此(ci)，無論任何一種類型的(de)露(lu)點(dian)儀都應防(fang)止污染(ran)鏡面(mian)(mian)。一般(ban)說(shuo)來，工業流程氣(qi)(qi)體(ti)分析(xi)污染(ran)的(de)影響是(shi)(shi)比較嚴重的(de)。但即使是(shi)(shi)在(zai)純(chun)氣(qi)(qi)的(de)測(ce)量中鏡面(mian)(mian)的(de)污染(ran)亦會(hui)隨時間增(zeng)加(jia)而(er)積(ji)累。

　　測量條件的選擇

　　在露(lu)點(dian)儀的設計中要著重考慮直接影響結露(lu)過程(cheng)熱(re)質交換(huan)的各種因素，這個原則同樣(yang)適用于自動化程(cheng)度不太高(gao)的露(lu)點(dian)儀器操作條件的選擇(ze)。這里主要討論鏡面降溫速度和樣(yang)氣(qi)流速問題。

　　1.被測(ce)氣體(ti)的(de)溫度通常(chang)都是室(shi)溫。因此當(dang)(dang)氣流(liu)通過露(lu)(lu)(lu)(lu)點(dian)室(shi)時必然要(yao)影(ying)響(xiang)體(ti)系的(de)傳熱(re)(re)(re)和傳質(zhi)過程。當(dang)(dang)其它條件(jian)固(gu)定(ding)時，加大流(liu)速將有利于氣流(liu)和鏡面之間(jian)的(de)傳質(zhi)。特別是在(zai)進行低(di)霜點(dian)測(ce)量(liang)(liang)時，流(liu)速應適當(dang)(dang)提高，以(yi)加快露(lu)(lu)(lu)(lu)層(ceng)形成(cheng)速度，但是流(liu)速不能太(tai)大，否則會(hui)造成(cheng)過熱(re)(re)(re)問題。這對制(zhi)冷(leng)功(gong)率比較小的(de)熱(re)(re)(re)電制(zhi)冷(leng)露(lu)(lu)(lu)(lu)點(dian)儀尤為明顯。流(liu)速太(tai)大還會(hui)導(dao)致露(lu)(lu)(lu)(lu)點(dian)室(shi)壓力降低(di)而(er)流(liu)速的(de)改變又(you)將影(ying)響(xiang)體(ti)系的(de)熱(re)(re)(re)平(ping)衡(heng)。所以(yi)在(zai)露(lu)(lu)(lu)(lu)點(dian)測(ce)量(liang)(liang)中(zhong)選擇適當(dang)(dang)的(de)流(liu)速是必要(yao)的(de)，流(liu)速的(de)選擇應視制(zhi)冷(leng)方法和露(lu)(lu)(lu)(lu)點(dian)室(shi)的(de)結構而(er)定(ding)。一般的(de)流(liu)速范圍在(zai)0.4~0.7L﹒min-1之間(jian)。為了減(jian)小傳熱(re)(re)(re)的(de)影(ying)響(xiang)，可考慮(lv)在(zai)被測(ce)氣體(ti)進入(ru)露(lu)(lu)(lu)(lu)點(dian)室(shi)之前進行預(yu)冷(leng)處理。

　　2.在露(lu)(lu)點(dian)(dian)測(ce)(ce)量(liang)中鏡(jing)面(mian)降溫(wen)(wen)(wen)速度(du)(du)的(de)(de)控制是(shi)一個重要問(wen)題(ti)，對于(yu)(yu)自動(dong)光電(dian)露(lu)(lu)點(dian)(dian)儀是(shi)由設計決(jue)定的(de)(de)，而對于(yu)(yu)手控制冷量(liang)的(de)(de)露(lu)(lu)點(dian)(dian)儀則是(shi)操作中的(de)(de)問(wen)題(ti)。因為冷源的(de)(de)冷卻點(dian)(dian)、測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)點(dian)(dian)和(he)(he)鏡(jing)面(mian)間的(de)(de)熱(re)傳導(dao)(dao)有一個過程并存在一定的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)。所以熱(re)慣性將影響(xiang)結(jie)(jie)露(lu)(lu)(霜)的(de)(de)過程和(he)(he)速度(du)(du)，給(gei)測(ce)(ce)量(liang)結(jie)(jie)果帶來誤差(cha)。這(zhe)種情況又隨使用的(de)(de)測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)元件不同而異，例(li)如由于(yu)(yu)結(jie)(jie)構(gou)關系，鉑電(dian)阻感溫(wen)(wen)(wen)元件的(de)(de)測(ce)(ce)量(liang)點(dian)(dian)與鏡(jing)面(mian)之間的(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)比(bi)(bi)較大，熱(re)傳導(dao)(dao)速度(du)(du)也比(bi)(bi)較慢，從而使測(ce)(ce)溫(wen)(wen)(wen)和(he)(he)結(jie)(jie)露(lu)(lu)不能同步進行。而且(qie)導(dao)(dao)致露(lu)(lu)層的(de)(de)厚(hou)度(du)(du)無(wu)法控制。這(zhe)對目視(shi)檢露(lu)(lu)來說將產(chan)生負誤差(cha)。

　　3.另(ling)一(yi)個問題是(shi)(shi)(shi)降(jiang)溫(wen)速(su)度(du)(du)(du)(du)(du)太(tai)快可能造成“過(guo)(guo)冷(leng)(leng)”。我們知道，在(zai)一(yi)定條件下，水汽(qi)達到飽和(he)狀態時(shi)(shi)，液相(xiang)仍然不(bu)出現(xian)，或者水在(zai)零(ling)度(du)(du)(du)(du)(du)以(yi)下時(shi)(shi)仍不(bu)結冰，這種(zhong)現(xian)象(xiang)稱為(wei)過(guo)(guo)飽和(he)或“過(guo)(guo)冷(leng)(leng)”。對(dui)于(yu)結露(lu)(lu)(lu) (或霜)過(guo)(guo)程來(lai)說，這種(zhong)現(xian)象(xiang)往(wang)往(wang)是(shi)(shi)(shi)由于(yu)被測(ce)氣(qi)體和(he)鏡(jing)面非常干凈(jing)，乃至缺少足(zu)夠(gou)數(shu)量的(de)(de)凝結核心而引起的(de)(de)。Suomi在(zai)實驗中發現(xian)，如果(guo)一(yi)個高度(du)(du)(du)(du)(du)拋光的(de)(de)鏡(jing)面并且其干凈(jing)程度(du)(du)(du)(du)(du)合乎化學要求，則露(lu)(lu)(lu)的(de)(de)形(xing)成溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)要比真(zhen)實的(de)(de)露(lu)(lu)(lu)點溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)低幾度(du)(du)(du)(du)(du)。過(guo)(guo)冷(leng)(leng)現(xian)象(xiang)是(shi)(shi)(shi)短(duan)(duan)暫(zan)的(de)(de)，共時(shi)(shi)間長(chang)短(duan)(duan)和(he)露(lu)(lu)(lu)點或霜點溫(wen)度(du)(du)(du)(du)(du)有關。這種(zhong)現(xian)象(xiang)可以(yi)通過(guo)(guo)顯(xian)微鏡(jing)觀(guan)察出來(lai)。解決(jue)的(de)(de)辦(ban)法(fa)之一(yi)是(shi)(shi)(shi)重復加(jia)熱和(he)冷(leng)(leng)卻(que)鏡(jing)面的(de)(de)操作，直(zhi)到這種(zhong)現(xian)象(xiang)消(xiao)除(chu)為(wei)止。另(ling)一(yi)個解決(jue)辦(ban)法(fa)是(shi)(shi)(shi)直(zhi)接利(li)用(yong)過(guo)(guo)冷(leng)(leng)水的(de)(de)水汽(qi)壓數(shu)據(ju)。并且這樣(yang)作恰(qia)恰(qia)與氣(qi)象(xiang)系統低于(yu)零(ling)度(du)(du)(du)(du)(du)時(shi)(shi)的(de)(de)相(xiang)對(dui)濕度(du)(du)(du)(du)(du)定義相(xiang)吻合。