本文從濕度測量的幾種基本方法入手，分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)和主要有代表性
露點(diǎn)儀，重點(diǎn)從性能、價(jià)格、適用條件和操作的方便程度上向用戶介紹如何選用合適的露點(diǎn)儀
How
一．引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，為了要得到高質(zhì)量的產(chǎn)品或設(shè)備正常地運(yùn)行，許多行業(yè)諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等對濕度測量的要求越來越高，因而，濕度測量已逐漸成為一個(gè)新興的技術(shù)領(lǐng)域，在86年我國正式成立了濕度與水分專業(yè)委員會(huì)，并開展了多次學(xué)術(shù)交流會(huì)，濕度的一些計(jì)量檢定規(guī)程也逐步建立。根據(jù)有關(guān)規(guī)程，濕度被定義為氣體中的水蒸氣含量，常用單位有：克/升，PPM，mmHg，露點(diǎn)及相對濕度等。習(xí)慣上以露點(diǎn)-20℃為界把所測氣體分為高濕度氣體與低濕度氣體（即微量水），這里重點(diǎn)介紹低濕度氣體的測量。
二．濕度測量方法
根據(jù)國標(biāo)GB11605-89《濕度測量方法》所著，濕度測量共有七種方法，這里不一一贅述。筆者重點(diǎn)對市場上流行的幾種微量水測量方法及露點(diǎn)儀選型重新歸類并簡單介紹如下：
1．重量法：
是一種經(jīng)典的測量方法。讓所測樣氣流經(jīng)某一干燥劑，其所含水分**燥劑吸收，**稱取干燥劑吸收的水分含量，與樣氣體積之比即為樣氣的濕度。該方法的優(yōu)點(diǎn)是精度高，*大允許誤差可達(dá)0.1%；缺點(diǎn)是具體操作比較困難，尤其是必須得到足夠量的吸收水質(zhì)量（一般不小于0.6克），這對于低濕度氣體尤其困難，必須加大樣氣流量，結(jié)果會(huì)導(dǎo)致測量時(shí)間和誤差增大（測得的濕度不是瞬時(shí)值）。因而該方法只適合于測量露點(diǎn)-32℃以上的氣體，可以說市場上純粹利用該方法測濕度的儀器較少。
由以上分析可知，重量法的關(guān)鍵是怎樣**測量干燥劑吸收的水分含量，因?yàn)橹苯訙y量比較困難，由此衍生了兩種間接測量吸收水含量的方法：
A.電解法：就是將干燥劑吸收的水分經(jīng)電解池電解成氫氣和氧氣排出，電解電流的大小與水分含量成正比，通過檢測該電流即可測得樣氣的濕度。該方法彌補(bǔ)了重量法的缺點(diǎn)，測量量程可達(dá)-80℃以下，且精度較好，價(jià)格便宜；缺點(diǎn)是電解池氣路需要在使用前干燥很長時(shí)間，且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較高。采用該方法的儀器較多，典型的是美國Edgetech公司的1-C型微水儀和杜邦公司的M303及國產(chǎn)的USI系列產(chǎn)品。
B.振動(dòng)頻率法：就是將重量法中的干燥劑換用一種吸濕性的石英晶體，根據(jù)該晶體吸收水分質(zhì)量不同時(shí)振動(dòng)頻率不同的特點(diǎn)，讓樣氣和標(biāo)準(zhǔn)干燥氣流經(jīng)該晶體，因而產(chǎn)生不同的振動(dòng)頻率差△f1和△f2，計(jì)算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方法具有電解法一樣的優(yōu)點(diǎn)，且使用前勿須干燥。典型代表儀器是美國AMETEK公司的560B。
2．冷鏡法：
也是一種經(jīng)典的測量方法。讓樣氣流經(jīng)露點(diǎn)冷鏡室的冷凝鏡，通過等壓制冷，使得樣氣達(dá)到飽和結(jié)露狀態(tài)（冷凝鏡上有液滴析出），測量冷凝鏡此時(shí)的溫度即是樣氣的露點(diǎn)。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是精度高，尤其在采用半導(dǎo)體制冷和光電檢測技術(shù)后，不確定度甚至可達(dá)0.1℃；缺點(diǎn)是響應(yīng)速度較慢，尤其在露點(diǎn)-60℃以下，平衡時(shí)間甚至達(dá)幾個(gè)小時(shí)，而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較高，否則會(huì)影響光電檢測效果或產(chǎn)生‘偽結(jié)露’造成測量誤差。該方法的典型廠家代表是及英國的MICHELL公司,美國的GeneralEastern公司及瑞士的MBW公司等。
3．阻容法：
是一種不斷完善的濕度測量方法。利用一個(gè)高純鋁棒，表面氧化成一層超薄的氧化鋁薄膜，其外鍍一層多空的網(wǎng)狀金膜，金膜與鋁棒之間形成電容，由于氧化鋁薄膜的吸水特性，導(dǎo)致電容值隨樣氣水分的多少而改變，測量該電容值即可得到樣氣的濕度。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是測量量程可更低，甚至達(dá)-100℃，另一突出優(yōu)點(diǎn)是響應(yīng)速度非?？欤瑥母傻綕耥憫?yīng)一分鐘可達(dá)90%，因而多用于現(xiàn)場和快速測量場合；缺點(diǎn)是精度較差，不確定度多為±2～3℃。老化和漂移嚴(yán)重，使用3~6個(gè)月必須校準(zhǔn)。該方法的典型廠家代表為英國Alpha濕度儀器公司，愛爾蘭的PANAMETRICS公司及美國的XENTAUR公司。但隨著各廠家的不斷努力，該方法正在逐漸得到完善，例如，通過改變材料和提高工藝使得傳感器穩(wěn)定度大大提高，通過對傳感器響應(yīng)曲線的補(bǔ)償作到了飽和線性，解決了自動(dòng)校準(zhǔn)問題。代表產(chǎn)品為英國MICHELL的EASYDEW系列，采用陶瓷基底的氧化鋁電容及C2TX微處理器。
三．如何選擇儀器
露點(diǎn)儀（濕度儀器）測量的方法可謂五花八門，其性能與價(jià)格也相差懸殊，這就要求我們選用儀器時(shí)要謹(jǐn)慎小心，不但要考慮到性能和價(jià)格，還應(yīng)該考慮到儀器使用的場合和所測氣體的種類及腐蝕性等?？傮w原則如下：
1）***濕度基準(zhǔn)：考慮到要求測量準(zhǔn)確度高，樣氣理想，一般應(yīng)選用冷鏡式露點(diǎn)儀，如美國GE公司的M3，英國MICHELL的S4000TRS，美國Edgetech公司M300或瑞士MBW公司DP30等露點(diǎn)儀，用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際量程和精度選用合適的產(chǎn)品。
2）企業(yè)基準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)室分析：如果測量準(zhǔn)確度要求較高，可選用冷鏡法儀器，如，英國MICHELL公司的S4000系列產(chǎn)品或瑞士MBW公司的DP19；如果量程要求較低（露點(diǎn)-80℃以下）且氣體較清潔，可選用電解法儀器，如美國Edgetech公司的1-C，杜邦公司的M303。
3）現(xiàn)場檢測：如果測量準(zhǔn)確度要求較高，可選用冷鏡法儀器（同上）；如果要求測量速度快或氣體污染較重，*好選用阻容法儀器，如英國Alpha濕度儀器公司的SADPmini手持式露點(diǎn)儀，或美國XENTAUR公司的XPDM等。
連續(xù)在線監(jiān)測：如果精度要求不太高，可選用阻容法儀器，如英國Alpha濕度儀器公司的DS-1000在線露點(diǎn)儀或新型的DS-2000在線露點(diǎn)儀，以及美國XENTAUR公司的XDT型，它們共同具有價(jià)格低且安裝調(diào)試方便的特點(diǎn)；如果精度要求較高，可選用美國AMETEK公司的560B或冷鏡式儀表。
四．附表：市場上部分進(jìn)口微水儀資料對照表
廠家型號原理量程精度性價(jià)比應(yīng)用場合
英國MICHELL公司：
Easydew陶瓷基底阻容法-100～+20℃ ±2℃ 價(jià)格適低 方便快速 實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場本安防爆
Transmet 同上 價(jià)格較低 方便快速 實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場本安防爆
Cemet II IS同上 價(jià)格適中 方便快速 實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場
Optidew Vision 冷鏡法 -24～+90℃價(jià)格適中相對濕度標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量
S4000 TRS 冷鏡法 -100～+20℃ 價(jià)格高 低露點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量
美國GE公司： M3，M4 冷鏡法 -80～+80℃ ±0.15℃ 價(jià)格高 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量
美國Edgetech公司： M300 冷鏡法 -75～+75℃ 0.15℃ 價(jià)格高 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量
2000系列 -50～+80℃ 價(jià)格高 實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場
V-系列 -50～+80℃ 價(jià)格較高 在線測量
1-C 電解法 0～500ppm ±5% 價(jià)格較高實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場
瑞士MBW公司： DP19 冷鏡法 -60～+20℃ ±0.2℃ 價(jià)格昂貴 實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場
DP30 -100～+20℃ ±0.1℃ 價(jià)格昂貴 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量
美國杜邦公司“ M303 電解法 0～1000ppm ±5% 價(jià)格較高 實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場
美國AMTEK公司: 560B 振動(dòng),頻率法 0～1000ppm ±5% 價(jià)格較高在線測量
愛爾蘭PANAMETRICS SYSTE 阻容法 -80～0℃ ±3℃ 價(jià)格適中現(xiàn)場測量
美國Xautaur公司 XPDM 阻容法 -100～+20℃ ±3℃ 價(jià)格較高 現(xiàn)場或?qū)嶒?yàn)室
CDT 在線測量
