冷鏡式露點(diǎn)儀利用熱電制冷器冷卻露點(diǎn)傳感器的鏡面或聲表面波器件,使氣體中的水蒸氣在露點(diǎn)傳感器的鏡面上冷凝為露或霜,光電系統自動(dòng)控制平衡,使鏡面上的露或霜與氣體中的水蒸氣呈相平衡狀態(tài),用鉑電阻溫度計準確測量鏡面上露層或霜層的溫度,從而獲得氣體的露點(diǎn)溫度。
冷鏡式露點(diǎn)儀測量原理:當被測濕度進(jìn)入露點(diǎn)測量室時(shí),掃過(guò)冷鏡。當鏡子的溫度高于濕度的露點(diǎn)溫度時(shí),鏡子是干燥的。此時(shí),光電露點(diǎn)檢測裝置中的光源發(fā)出的光照在鏡子上,幾乎被*反射。光電傳感器感測并輸出光電信號,由控制電路對光電信號進(jìn)行比較、放大和驅動(dòng),實(shí)現對反射鏡的冷卻。當鏡面溫度降到露點(diǎn)溫度時(shí),鏡面開(kāi)始結露(結霜),鏡面發(fā)生漫反射。光電傳感器的反射信號減弱。這種變化由控制回路控制,通過(guò)調節熱電泵的功率來(lái)降低冷卻功率。最后,鏡溫保持在樣品露點(diǎn)溫度。后視鏡溫度由靠近冷后視鏡底部的鉑電阻溫度傳感器感測,并顯示在顯示窗口上。
冷鏡式露點(diǎn)儀在測量過(guò)程中,隨著(zhù)溫度的降低,被測氣體中的水蒸氣接近飽和狀態(tài)。由于引力的作用,水分子被吸附在鏡面上形成一層薄薄的水膜。這是露水形成的第一階段。當鏡溫繼續降低時(shí),水膜厚度逐漸增大,這是結露形成的第二階段。在這一階段,自由表面對水分子的吸引力與水膜表面張力之間的力差開(kāi)始發(fā)生變化,水膜表面張力的影響逐漸占主導地位。此時(shí),冷卻表面上的任何不穩定因素,如鏡面上的微小疤痕,都會(huì )導致水膜凝結成水滴。隨著(zhù)反射鏡溫度的進(jìn)一步降低,露珠開(kāi)始出現。通過(guò)顯微鏡觀(guān)察,我們可以看到露珠的孤立生長(cháng)和不規則分布,然后露珠層以很快的速度在表面擴散。此時(shí),可以認為汽液平衡開(kāi)始,即達到露點(diǎn)。