冷镜露点仪阅读：29

　　1.高精度：是目前所有湿度测量方法中精度最高的一种，可达到±0.1°C露点甚至更高。

　　2.直接测量：直接测量露点温度，不依赖于标定曲线或经验公式。

　　3.长期稳定性好：不易发生漂移，适合长期监测和作为标准器使用。

　　4.宽测量范围：可测量从极低湿度（-80°C露点以下）到高湿度（接近饱和）的广泛范围。

　　5.响应时间较慢：由于需要冷却和达到平衡，响应速度相对较慢（几秒到几分钟）。

　　6.易受污染影响：如果气体中含有油污、灰尘或可凝性污染物，会在镜面沉积，影响测量精度，因此通常需要前置过滤器。

　　7.成本较高：结构复杂，价格相对昂贵。

　　冷镜露点仪的工作原理基于光学冷凝检测法：

　　1.冷却镜面：仪器内部有一个抛光的金属或玻璃镜面，通过一个热电冷却器（如帕尔贴元件）进行精确控温。

　　2.通入待测气体：被测气体持续流过镜面表面。

　　3.检测冷凝：随着镜面温度逐渐降低，当其温度降到等于或低于气体的露点温度时，水蒸气开始在镜面上凝结成露（液态）或霜（固态）。

　　4.光学检测：仪器利用光源照射镜面，并用光电探测器接收反射光。当镜面干燥时，反射光强度较高；一旦有露或霜形成，光线会发生散射，导致反射光强度下降。这个变化被探测器捕捉到。

　　5.闭环控制：系统检测到反射光变化后，会微调镜面温度，使其维持在刚好有露形成和蒸发的动态平衡状态（即“半露”状态）。

　　6.测量与输出：此时，通过高精度温度传感器（如铂电阻PT100）测量镜面的实际温度，该温度即为气体的露点温度。

　　一、校准前准备

　　1.环境条件检查：

　　确保校准环境温度稳定（通常要求20°C±2°C或按标准规定）。

　　湿度应控制在适宜范围，避免极端湿度影响设备。

　　实验室应无振动、无强电磁干扰。

　　2.设备准备：

　　被校仪器：待校准的冷镜露点仪，通电预热足够时间（通常30分钟以上），使其达到热平衡和稳定工作状态。

　　标准器：使用更高一级精度的标准湿度发生器或标准冷镜露点仪（如国家或省级计量院的标准装置）。标准器的不确定度应优于被校仪器的1/3~1/4。

　　辅助设备：气体源（干燥氮气或压缩空气）、过滤器（去除油、尘、烃类）、流量计、压力调节阀、连接管路（惰性材料，如不锈钢或聚四氟乙烯PTFE）。

　　3.样气处理系统搭建：

　　连接气源→过滤器→压力调节阀→流量计→湿度发生器（或饱和盐瓶）→标准传感器/标准露点仪和被校冷镜露点仪（并联连接）。

　　确保管路清洁、密封良好，避免泄漏和交叉污染。

　　二、校准点选择

　　根据被校仪器的使用范围和客户要求，选择至少3个典型的露点温度点进行校准，通常包括：

　　1.低湿点：例如-40°C Td、-60°C Td（用于检测干燥系统）

　　2.中湿点：例如-20°C Td、+10°C Td

　　3.高湿点：例如+15°C Td、+20°C Td（接近常温饱和）

　　注意：避免在校准过程中让仪器长时间暴露在极高湿度下，以防冷镜过度结霜影响性能。

　　三、校准实施步骤

　　1.设置目标湿度：

　　如果使用湿度发生器，设定目标露点温度。

　　如果使用饱和盐溶液法，将装有特定盐溶液的密封瓶恒温在指定温度（如23°C），不同盐溶液可产生稳定的相对湿度（RH），再通过查表换算为对应温度下的露点温度。

　　2.通入稳定湿气：

　　开启气源，调节流量至仪器推荐值（通常为0.5~1 L/min），保持稳定。

　　让湿气流经标准器和被校仪器，等待系统达到热力学平衡。这可能需要15~30分钟甚至更长时间，尤其在低湿或高湿转换时。

　　3.读取数据：

　　当标准器和被校仪器的读数均稳定（变化小于0.1°C/min）后，记录：

　　标准器显示的露点温度

　　被校冷镜露点仪显示的露点温度

　　系统温度、压力（用于必要修正）

　　时间、环境条件

　　4.重复测量：

　　在每个校准点，建议进行3次重复测量，取平均值以减少随机误差。

　　5.切换校准点：

　　按从低湿到高湿或高湿到低湿的顺序逐点校准。推荐从低湿开始，避免高湿后难以干燥。

　　每次切换点后，需充分吹扫系统，清除残留湿气，再进入下一个设定点。

　　四、数据处理与结果评定

　　1.计算示值误差：

　　示值误差=Td,dut?Td,std

　　2.计算重复性：

　　计算同一校准点3次测量结果的标准偏差。

　　3.不确定度评定：

　　综合考虑标准器不确定度、温度波动、压力影响、读数分辨力、重复性等因素，评定被校仪器的扩展不确定度。

　　4.判定合格性：

　　将示值误差与仪器说明书规定的最大允许误差（MPE）进行比较，判断是否合格。

　　五、校准后工作

　　1.恢复与断电：校准结束后，用干燥气体吹扫仪器和管路至少10分钟，防止内部结露。然后关闭设备。

　　2.出具证书：由有资质的实验室出具正式的校准证书，包含校准结果、不确定度、环境条件、所用标准器信息等。

　　3.调整（如需要）：若误差超差且仪器支持，可在厂家指导下进行软件修正或参数调整（注意：不建议用户自行调整光学或制冷系统）。

　　1.污染防护：样气必须洁净，含油或颗粒物会污染冷镜表面，导致测量偏差甚至损坏。

　　2.压力影响：露点温度与气体总压有关。若校准条件与使用条件压力不同，需进行压力修正。

　　3.响应时间：耐心等待系统稳定，切勿在未平衡时读数。

　　4.频率：建议每年校准一次，关键应用可每半年一次，或根据使用频率和环境决定。

　　1.气象观测：作为国家或区域级湿度标准。

　　2.工业过程控制：如半导体制造、锂电池生产、空分设备、压缩空气干燥系统等。

　　3.实验室研究与校准：用于校准其他类型的湿度计（如电容式、电阻式湿度传感器）。

　　4.航空航天：飞机环境控制系统、高空模拟试验舱。

　　5.能源行业：变压器油中水分分析、天然气管道干燥度检测。

　　6.制药与生物技术：洁净室环境监控、冻干工艺控制。