露点/霜点检测

露点的检测

露点温度的测量方法主要有毛发湿度计法、干湿球法、重量法、电子式湿度计、阻容法、重量法、材料传感器和冷镜式露点仪等。

毛发湿度计是利用毛发吸收空气中的水汽后长度会发生变化，而且吸收量与相对湿度有关的特性对湿度进行测量，这种测量方法原理简单，但精度较差；温度范围：-20℃～50℃，湿度测量范围：0%RH～100%RH；

主要由两只温度计组成，一只温度计置于空气中用于测定环境温度，另一只温度计被湿润的纱布包裹，用于测量水汽蒸发时的温度，根据干湿球温度差即可计算得到气体的相对湿度。这种方法必须要求湿球部分通风良好，精度受限于温度计温度。温度范围：-10℃～50℃，湿度测量范围：0%RH～100%RH；

重量法是一种经典的测量方法。让所测样气流经某一干燥剂，其所含水分被干燥剂吸收，精确称取干燥剂吸收的水分含量，与样气体积之比即为样气的湿度。该方法的优点是精度高，最大允许误差可达0.1%；缺点是具体操作比较困难，尤其是必须得到足够量的吸收水质量（一般不小于0.6克），这对于低湿度气体尤其困难，必须加大样气流量，结果会导致测量时间和误差增大（测得的湿度不是瞬时值)。因而该方法只适合于测量露点-32℃以上的气体，可以说市场上纯粹利用该方法测湿度的仪器较少。

a. 电解法

就是将干燥剂吸收的水分经电解池电解成氢气和氧气排出，电解电流的大小与水分含量成正比，通过检测该电流即可测得样气的湿度。该方法弥补了重量法的缺点，测量量程可达-80℃以下，且精度较好，价格便宜；缺点是电解池气路需要在使用前干燥很长时间，且对气体的腐蚀性及清洁性要求较高。采用该方法的仪器较多，典型的是美国 Edgetech公司的1-C型微水仪和杜邦公司的 M303及国产的USI系列产品。

露 点：-80～-20℃（常压）

图片来源：成都仪器厂-微量水分仪

b. 振动频率法

　　就是将重量法中的干燥剂换用一种吸湿性的石英晶体，根据该晶体吸收水分质量不同时振动频率不同的特点，让样气和标准干燥气流经该晶体，因而产生不同的振动频率差△f1和△f2，计算两频率之差即可得到样气的湿度。该方法具有电解法一样的优点，且使用前勿须干燥。典型代表仪器是美国AMETEK公司的560B。

阻容法是一种不断完善的湿度测量方法。利用一个高纯铝棒，表面氧化成一层超薄的氧化铝薄膜，其外镀一层多空的网状金膜，金膜与铝棒之间形成电容，由于氧化铝薄膜的吸水特性，导致电容值随样气水分的多少而改变，测量该电容值即可得到样气的湿度。该方法的主要优点是测量量程可更低，甚至达-100℃，另一突出优点是响应速度非常快，从干到湿响应一分钟可达90%，因而多用于现场和快速测量场合；缺点是精度较差，不确定度多为±2～3℃。老化和漂移严重，使用3～6个月须校准。

仪器的选择

露点仪（湿度仪器）测量的方法可谓五花八门，其性能与价格也相差悬殊，这就要求我们选用仪器时要谨慎小心，不但要考虑到性能和价格，还应该考虑到仪器使用的场合和所测气体的种类及腐蚀性等。总体原则如下：

1）国家级湿度基准：考虑到要求测量准确度高、样气理想，一般应选用冷镜式露点仪，国产的如武汉瑞恒工控的RHD-200,进口的如美国Edgetech公司1500，美国GE公司的M3，英国Michell的S4000TRS，或瑞士MBW公司DP30等露点仪，用户应根据实际量程和精度选用合适的产品。

2）企业基准或实验室分析：如果测量准确度要求较高，可选用冷镜法仪器，如，美国Edgetech公司的RH-CAL和1500（性价比很高）；英国Michell公司的S4000系列产品或瑞士MBW公司的DP19；如果量程要求较低（露点-80℃以下）且气体较清洁，可选用电解法仪器，如美国Edgetech公司的1-C，杜邦公司的M303。

3）现场检测：如果测量准确度要求较高，可选用冷镜法仪器（同上）；如果要求测量速度快或气体污染较重，好选用阻容法仪器，如美国菲美特公司的DPT500/600便携式露点仪；英国Michell的MDM300便携表、英国Systech、英国Alpha湿度仪器公司的SADPmini手持式露点仪或美国XENTAUR公司的XPDM等。

4）连续在线监测：如果精度要求不太高，可选用阻容法仪器，如美国菲美特公司的DPT810系列；英国Michell的Easidew系列、英国Systech、英国Alpha湿度仪器公司的DS-1000在线露点仪或新型的DS-2000在线露点仪，以及美国XENTAUR公司的XDT型，它们共同具有价格低且安装调试方便的特点；如果精度要求较高，可选用美国AMETEK公司的560B或冷镜式仪表。如果需要精度高且贴近中国市场价格需求的有原中科院上海冶金所的LJ系列露点仪，系我国掌握核心部件氧化铝阻容探头技术的机构。

5）天然气防爆测量：在石化和天然气行业，我们都要求防爆处理，所以需要有特定本安防爆的露点仪，比如美国菲美特公司的DPT900及DPT910（天然气在线分析系统）；GE的PM8800系列露点仪、Michell的DM系列等等，他们都是针对石化天然气的解决方案。

6）气体空分行业露点测量：我们知道空分行业，一般要求水分含量很低，露点在-70℃以下（1ppm级别），原理上来说冷镜式露点仪、电解法露点仪、薄膜露点仪都没法对低于-80℃的气体进行测量，所以还是选择电容法原理的露点仪比较合适，目前做的比较好的如美国菲美特的DPT500/600系列露点仪（纳米技术）、Michell的DM系列露点仪，其他如SHAW和国产品牌的在低湿度环境下面就不太适用了。