Nguyên tắc cơ bản của máy đo sương gương lạnh và những điều cần lưu ý trong đo điểm sương

1.Nguyên tắc cơ bản của máy đo sương gương lạnh
Khi một lượng khí nhất định được làm mát đều dưới áp suất không đổi, áp suất riêng phần của độ ẩm trong khí và khí vẫn không thay đổi cho đến khi độ ẩm trong khí đạt đến trạng thái bão hòa, nơi nhiệt độ là điểm sương của khí. Thông thường, việc lắp đặt gương và các phụ kiện của nó trong buồng xác định nơi khí chảy qua xác định điểm sương của khí bằng cách xác định nhiệt độ gương khi số lượng phân tử nước rời khỏi và trở lại gương đạt đến trạng thái cân bằng động trong một đơn vị thời gian. Độ ẩm khí nhất định tương ứng với nhiệt độ điểm sương; Nhiệt độ điểm sương tương ứng với độ ẩm khí nhất định. Do đó, xác định nhiệt độ điểm sương của khí có thể xác định độ ẩm của khí. Độ ẩm có thể thu được từ điểm sương, độ ẩm tương đối của khí có thể thu được từ điểm sương và nhiệt độ của khí đo được. Giá trị được đưa ra trực tiếp bởi máy đo sương là nhiệt độ điểm sương, chính xác là "nhiệt độ điểm sương nhiệt động lực học". Định nghĩa được Tổ chức Khí tượng Thế giới thông qua là nhiệt độ điểm sương nhiệt động lực học Td của không khí ẩm với áp suất P và tỷ lệ pha trộn r, đề cập đến nhiệt độ khi không khí ẩm bão hòa với nước ở áp suất nhất định. Ở nhiệt độ này, tỷ lệ hỗn hợp bão hòa của không khí ướt rw bằng với tỷ lệ hỗn hợp r đã cho. Nguyên lý hoạt động của máy đo sương quang điện có thể được mô tả đơn giản như sau: khí được đo, dưới áp suất không đổi, lướt qua bề mặt kim loại hoàn thiện được làm mát bằng nitơ lạnh với tốc độ dòng chảy nhất định, bắt đầu sương (hoặc sương) khi bề mặt đạt đến một nhiệt độ nhất định khi nhiệt độ giảm dần. Dụng cụ thông qua hệ thống quang học, mạch đo nhiệt độ, mạch điều khiển logic, mạch hiển thị kỹ thuật số, v.v., đo nhiệt độ điểm sương Td và hiển thị nó ra.

2.Một số vấn đề cần lưu ý khi đo điểm sương

Ảnh hưởng của ô nhiễm gương đối với phép đo điểm sương
Ô nhiễm gương là một vấn đề nổi bật trong các phép đo điểm sương, và tác động của nó chủ yếu được thể hiện trong hai khía cạnh: hiệu ứng Raoul và thay đổi mức độ tán xạ cơ bản của gương. Hiệu ứng Raoul được gây ra bởi các chất tan trong nước. Nếu chất này được mang trong khí được thử nghiệm (thường là muối hòa tan) thì bề mặt gương sẽ kết tủa trước, làm cho kết quả đo có độ lệch dương. Nếu chất gây ô nhiễm là các hạt không hòa tan trong nước, chẳng hạn như bụi, v.v., nó sẽ làm tăng mức độ tán xạ của cơ sở, do đó làm cho máy đo sương quang điện xảy ra trôi điểm 0. Ngoài ra, hơi của một số chất dễ ngưng tụ (ví dụ như chất hữu cơ) có điểm sôi thấp hơn nước, hiển nhiên sẽ gây nhiễu cho việc đo điểm sương. Do đó, bất kỳ loại máy đo điểm sương nào cũng nên ngăn ngừa ô nhiễm bề mặt gương. Nói chung, ảnh hưởng của ô nhiễm phân tích khí trong các quy trình công nghiệp là khá nghiêm trọng. Nhưng ngay cả khi đo khí tinh khiết, ô nhiễm gương tích tụ theo thời gian. Để loại bỏ tác động của ô nhiễm, mọi người đã tìm ra nhiều cách khác nhau. Phương pháp trực quan là lọc khí được đo. Đồng thời rửa mặt gương định kỳ hoặc bất cứ lúc nào tùy theo tình huống cụ thể. Ngoài ra, phương pháp thường được sử dụng là làm nóng bề mặt gương trước mỗi phép đo và thổi bay các chất gây ô nhiễm. Trong trường hợp ô nhiễm tương đối rõ rệt cũng có thể thực hiện bằng cách lặp đi lặp lại quá trình kết sương và tiêu sương. Để loại bỏ sự can thiệp của hydrocarbon ngưng tụ dễ dàng, một số người sử dụng công nghệ gương kép, thêm một gương "khô" kết nối với gương lộ trong buồng sương, nhiệt độ của nó cao hơn một chút so với gương lộ, khi khí đi vào buồng sương, "khô" gương bị ô nhiễm như gương lộ, nhưng sẽ không bị lộ, do đó bù đắp.

Lựa chọn điều kiện đo của máy đo sương

Trong thiết kế của máy đo sương cần chú trọng xem xét một số yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình trao đổi chất nhiệt, nguyên tắc này cũng áp dụng cho việc lựa chọn các điều kiện hoạt động của thiết bị đo sương với mức độ tự động hóa không cao. Ở đây chủ yếu thảo luận về tốc độ hạ nhiệt của mặt gương và tốc độ dòng khí mẫu. Nhiệt độ của khí được đo thường là nhiệt độ phòng. Do đó, khi luồng không khí đi qua buồng sương phải ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt và khối lượng của hệ thống. Khi các điều kiện khác được cố định, mật độ khối tăng tốc độ dòng chảy sẽ có lợi cho việc truyền khối lượng giữa luồng không khí và bề mặt gương. Đặc biệt là khi thực hiện đo điểm sương, tốc độ dòng chảy nên được tăng lên một cách thích hợp để đẩy nhanh tốc độ hình thành lớp sương; Nhưng tốc độ dòng chảy không thể quá lớn, nếu không sẽ tạo thành vấn đề quá nóng. Điều này đặc biệt rõ ràng đối với máy làm lạnh nhiệt điện có công suất làm lạnh tương đối nhỏ. Tốc độ dòng chảy quá lớn cũng có thể làm giảm áp suất buồng sương và thay đổi tốc độ dòng chảy sẽ ảnh hưởng đến cân bằng nhiệt của hệ thống. Do đó, việc lựa chọn tốc độ dòng chảy thích hợp trong đo điểm sương là cần thiết, việc lựa chọn tốc độ dòng chảy phải phụ thuộc vào phương pháp làm lạnh và cấu trúc của buồng sương.

Máy đo sương gương lạnh S8KPhạm vi tốc độ dòng chảy chung là0.4L / phút ~ 0.7L / phútGiữa. Để giảm tác động của việc truyền nhiệt, có thể xem xét xử lý trước khi khí được thử nghiệm đi vào buồng sương. Kiểm soát tốc độ làm mát của gương trong đo điểm sương là một vấn đề quan trọng, đối với máy đo điểm sương quang điện tự động được xác định bởi thiết kế, trong khi đối với máy đo điểm sương tay để kiểm soát lượng lạnh là một vấn đề trong hoạt động. Bởi vì có một quá trình và tốc độ dẫn nhiệt giữa các điểm làm mát, điểm đo nhiệt độ và bề mặt gương của nguồn lạnh mang lại lỗi cho kết quả đo. Loại tình huống này lại theo độ dốc nhiệt độ giữa điểm đo nhiệt độ và mặt gương tương đối lớn, tốc độ truyền nhiệt cũng tương đối chậm, do đó làm cho nhiệt độ đo và kết sương không thể tiến hành đồng bộ. Hơn nữa dẫn đến độ dày của tầng lộ không thể khống chế. Điều này sẽ tạo ra sai số âm cho việc kiểm tra trực quan. Một vấn đề khác là tốc độ hạ nhiệt quá nhanh có thể gây ra "quá lạnh". Chúng ta biết rằng pha lỏng vẫn không xuất hiện khi hơi nước đạt đến trạng thái bão hòa trong một số điều kiện nhất định, hoặc nước vẫn không đóng băng khi nó ở dưới 0 độ, một hiện tượng được gọi là siêu bão hòa hoặc "siêu lạnh". Đối với quá trình sương (hoặc sương giá), hiện tượng này thường là do khí và gương được đo rất sạch, hoặc thậm chí thiếu đủ số lượng lõi ngưng tụ. Hiện tượng siêu lạnh là ngắn ngủi, thời gian dài ngắn của nó có liên quan đến nhiệt độ điểm sương hoặc điểm sương. Hiện tượng này có thể được quan sát bằng kính hiển vi; Một trong những giải pháp là lặp lại hoạt động làm nóng và làm mát bề mặt gương cho đến khi hiện tượng này được loại bỏ. Một giải pháp khác là sử dụng dữ liệu áp suất hơi nước trực tiếp từ nước siêu lạnh. Và làm như vậy chính xác phù hợp với định nghĩa về độ ẩm tương đối khi hệ thống khí tượng dưới 0. Từ trên có thể thấy, cho dù từ quán tính nóng hoặc hiện tượng quá lạnh để xem xét, tốc độ làm mát không nên quá nhanh, nếu vượt quá phạm vi hợp lý, tốc độ làm mát nhanh hơn, quán tính nóng cũng lớn hơn, sai số đo điểm sương lớn hơn, cũng dễ dàng hơn để xuất hiện quá lạnh. Tốc độ hạ nhiệt thường được xác định bằng thí nghiệm.

Các vấn đề trong đo điểm sương giá thấp

Chu Hải Aubert đo lường và kiểm soát Công nghệ Công ty TNHH năm 2009Đại lý bán hàng bắt đầu vào tháng 1Máy phát điểm sương, máy đo điểm sương, máy đo điểm sương gương lạnh, cảm biến độ ẩm tương đối, máy phân tích độ ẩm quá trình, máy phân tích điểm sương hydrocarbon, máy phân tích vi nước trong hydrocarbon lỏng và máy phân tích oxy, v.v. được sản xuất bởi công ty MICHELL của Anh.

Máy đo điểm sương giá hoặc máy đo độ ẩm điểm sương giá thấp là một trong số ít các phương tiện hiệu quả để xác định dấu vết nước. Nhưng có một số vấn đề trong đo lường phải được chú ý đầy đủ. Đầu tiên là vấn đề độ dày của lớp sương ảnh hưởng đến việc phát hiện. Trong trường hợp hàm lượng nước thấp, lớp sương mỏng và thay đổi chậm, làm tăng khó khăn trong việc kiểm tra kem như điểm sương dưới -65℃Khi đó, tính di động của phân tử nước trên gương giảm đi, tốc độ kết tinh giảm tương ứng, từ sự xuất hiện của lớp sương đến sự ổn định tương đối cần thời gian nhất định. Nhiệt độ điểm sương giá càng thấp, khó khăn càng lớn và lỗi đo lường tăng nhanh. Nghiên cứu cho thấy. Khi sương giá đến gần -85℃Khi bề mặt gương hình thành một lớp sương mỏng kết tinh màu xanh, mật độ khối lượng của lớp sương gần nhiệt độ này là khoảng 10-8gm-2, tương đương với độ dày của một lớp phân tử, do đó, việc đo ở nhiệt độ điểm sương thấp hơn là khó thực hiện. Một vấn đề khác là quá lạnh. Hiện tượng này dễ xảy ra ở độ cao phát hiện. Ở độ ẩm thấp, bởi vì quá trình kết tinh của băng tương đối chậm, thường thường khi đạt tới nhiệt độ điểm sương thì lớp sương còn chưa xuất hiện. Khi nhiệt độ tiếp tục giảm, nước bắt đầu đóng băng và lớp sương nhanh chóng hình thành ở trạng thái quá bão hòa. Nhưng áp suất hơi nước bão hòa tại thời điểm này không phải là băng mà nên là áp suất hơi nước bão hòa của nước siêu lạnh, như đã đề cập ở trên: do hiện tượng quá lạnh, lỗi đo điểm sương giá đôi khi lên đến vài độ. Vì vậy trong đo lường điểm sương giá thấp phải đặc biệt cẩn thận, duy trì thời gian cân bằng đủ dài.
Nhân tiện, đây là một số vấn đề khác cần chú ý trong đo điểm sương thấp, do môi trường làm việc của máy đo sương, tức là hàm lượng nước trong khí quyển là hàng chục nghìn × 10-6 (phân số thể tích), do đó gây khó khăn lớn cho hoạt động. Kết quả đo lường thường có tính phân tán khá lớn, nguyên nhân là phức tạp. Để làm cho dữ liệu đo lường chính xác và đáng tin cậy, ngoài việc đảm bảo hiệu suất và chất lượng tốt của thiết bị, bạn phải chú ý đến một số vấn đề dưới đây.
(1) Hệ thống đường dẫn khí phải được niêm phong tốt để ngăn chặn độ ẩm môi trường bên ngoài rò rỉ vào bên trong.
(2) Nếu khí được thử nghiệm được thải trực tiếp vào khí quyển, cần xem xét sự khuếch tán độ ẩm trong khí quyển vào bên trong hệ thống đo lường. Phương pháp sử dụng là nối một đoạn ống có chiều dài thích hợp vào miệng xả, chiều dài và đường kính ống lấy áp suất không ảnh hưởng đến khoang đo làm nguyên tắc.
(3) Đường ống lấy mẫu phải ngắn nhất có thể, giảm thiểu số lượng khớp và tránh "không gian chết" để giảm nhiễu độ ẩm cơ bản. (4) lấy mẫu ống và đo tường bên trong buồng cố gắng để được sạch sẽ, kết thúc tốt, chọn vật liệu ghét nước mạnh mẽ, từ kết quả thí nghiệm chúng ta có thể nhận được thứ tự lựa chọn sau: thép không gỉ tốt, tiếp theo là PTFE, đồng và polyethylene ở vị trí thứ ba, xấu là ống nylon và cao su, không nên được sử dụng trong đo điểm sương giá thấp.