基礎技術(shù)
把露點(diǎn)的光學(xué)冷凝原理作為測定氣體中水分含量的方法,已經(jīng)有幾百年歷史。露點(diǎn)溫度(即氣體被冷卻時(shí),水蒸氣開(kāi)始冷凝成水或冰這一時(shí)刻的溫度)精確地描述了氣體的濕度。測量的主要不確定度及誤差在于確定冷凝檢測的時(shí)間,以及被測冷凝表面溫度的精度。早期的手動(dòng)露點(diǎn)儀常有工作上的錯誤,是因為它們的冷卻循環(huán)方法是由外部冷凍劑(如二氧化碳或溶劑蒸發(fā))進(jìn)行的,加之可以看見(jiàn)的冷凝層所需要的時(shí)間滯后性,常常會(huì )導致對水分含量的低估,F代的自動(dòng)冷鏡傳感器清除了這些缺陷,提供的儀表是可以滿(mǎn)足工業(yè)過(guò)程控制測量應用的要求,也可以工作在實(shí)驗室條件下。
冷鏡露點(diǎn)儀工作原理
密析爾冷鏡露點(diǎn)傳感器有一個(gè)微型的拋光金屬鏡面,使用固態(tài)珀耳帖電加熱泵將其冷卻至被測氣體露點(diǎn)溫度。當溫度降低到該露點(diǎn)時(shí),鏡面會(huì )形成冷凝。一個(gè)由紅色發(fā)光二極管高增益光電探測器組成的電光回路檢測冷凝的形成。鏡面反射光強度減少量,作為儀表控制電路調整施加于珀耳帖的冷卻功率的反饋輸入,這樣鏡面就被控制在平衡狀態(tài)中。蒸發(fā)速度與冷凝速度以相同的速率發(fā)生。此時(shí)(由鉑阻溫度計)測量的鏡面溫度就等于被測氣體的露點(diǎn)溫度。
提高性能第一步:雙光路檢測;兩路反饋信號無(wú)疑比單路要可靠許多。

提高性能第二步:透鏡聚焦;光路聚焦更精確,以顯著(zhù)增強測量敏感度。從下圖可清楚看出其前后的改善。

提高性能第三步:分光反饋;入射光通過(guò)分光鏡到檢測探頭,形成反饋回路,以保持入射光強的恒定。

另外,所有密析爾儀表冷鏡產(chǎn)品均有自動(dòng)補償系統。定期對傳感器光強度進(jìn)行再平衡,補償由于可能的污染引起的光強度減少。
污染補償
任何光學(xué)系統均會(huì )受到染影響。冷鏡露點(diǎn)濕度儀也不例外。特別是清潔鏡面后會(huì )減少光反射,雖然對儀表性能影響微乎其微,但是日益積累超過(guò)一定程度,系統將無(wú)法準確地運作。因此,所有密析爾冷鏡儀表均植入了一個(gè)自動(dòng)補償系統自動(dòng)平衡補償(ABC)定期地重新平衡傳感光學(xué)元件,補償任何由于污染而引起的光強度地減少。Optidew和S4000型擁有各種周期和持續時(shí)間的ABC系統,使用戶(hù)能根據特工業(yè)過(guò)程情況選擇合適的時(shí)間。儀表還有可配置的數據保持系統,在ABC階段中保持顯示和輸出數據,允許完全的連續的工業(yè)過(guò)程控制。密析爾最新的儀表Optidew具有動(dòng)態(tài)污染糾正(即 DCC)。DCC是智能化的微處理器控制的系統,工作原理與ABC相同,但是檢測和補償污染更為先進(jìn),并能自動(dòng)地糾正飽和條件,如當傳感器處于氣體凝露的情況下。
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