Nguyên lý của máy đo điểm sương
1. Máy đo điểm sương gương lạnh
Các loại khí có hàm lượng nước khác nhau sẽ nổi lên bề mặt ở các nhiệt độ khác nhau. Điểm sương được hiển thị trực tiếp bằng công nghệ cảm biến quang điện, công nghệ này phát hiện lớp sương và đo nhiệt độ khi sương lộ ra. Các phương pháp làm mát bằng gương bao gồm: làm lạnh bằng chất bán dẫn, làm lạnh bằng nitơ lỏng và làm lạnh bằng không khí áp suất cao. Máy đo độ ẩm điểm sương với gương lạnh là một phương pháp đo trực tiếp. Nó có thể được sử dụng như một máy đo độ ẩm điểm sương tiêu chuẩn với điều kiện đảm bảo độ chính xác của việc phát hiện điểm sương, hiệu quả làm mát gương cao và đo nhiệt độ điểm sương chính xác.
2. Đồng hồ đo điểm sương cảm biến điện tử
Một vật liệu ưa nước hoặc kỵ nước được sử dụng làm môi trường để tạo thành điện dung hoặc điện trở, và hằng số điện môi hoặc độ dẫn điện của khí chứa nước sẽ thay đổi tương ứng sau khi đi qua môi trường này. Từ đó, giá trị điện dung hoặc điện trở tại thời điểm đó có thể được đo và xác định hàm lượng ẩm của khí. Loại cảm biến này, được thiết kế trên hệ thống đo điểm sương, tạo thành một máy phân tích điểm sương bằng cảm biến điện.
3. Máy đo điểm sương bằng phương pháp điện
Máy phân tích độ ẩm vi mô điện hóa dựa trên hệ thống đơn vị hàm lượng ẩm tuyệt đối được thiết kế bằng cách sử dụng đặc tính tích tụ điện tích trên điện cực do sự phân hủy thành các phân tử phân cực sau khi hấp thụ pentoxit photpho và các vật liệu khác. Hiện nay, độ chính xác cao nhất trên thế giới có thể đạt ±1,0°C (nhiệt độ điểm sương), và độ chính xác thông thường có thể đạt ±3°C. Phương pháp này yêu cầu khí sạch cao và có thể đo được khí ăn mòn. Một công ty ở Đức đã thực hiện điều này, và ứng dụng trong nước còn rất ít.
4. Đồng hồ đo điểm sương dao động tinh thể
Tần số dao động của tinh thể sau khi làm ướt có thể thay đổi. Có thể thiết kế máy đo điểm sương dao động. Đây là một công nghệ tương đối mới, vẫn đang trong giai đoạn hoàn thiện. Có những sản phẩm liên quan ở nước ngoài, nhưng độ chính xác kém và chi phí cao. Ví dụ như CI-PC36, GEN-25 của Công ty Chang'ai.
5. Điểm sương hồng ngoại
Thiết bị đo điểm sương bằng tia hồng ngoại có thể được thiết kế dựa trên sự hấp thụ hơi ẩm trong khí vào phổ hồng ngoại. Hiện nay, việc đo điểm sương thấp bằng thiết bị này gặp khó khăn, chủ yếu là do tốc độ phát hiện đỉnh của đầu dò hồng ngoại không đạt đến mức hấp thụ vi lượng nước, và sự nhiễu loạn của các thành phần khác trong khí ảnh hưởng đến sự hấp thụ phổ hồng ngoại. Tuy nhiên, đây là một công nghệ mới, có ý nghĩa rất lớn đối với việc giám sát trực tuyến không tiếp xúc hàm lượng hơi ẩm trong khí môi trường.
6. Đồng hồ đo điểm sương cảm biến bán dẫn
Mỗi phân tử nước có tần số dao động tự nhiên riêng; khi đi vào khoảng trống của mạng tinh thể bán dẫn, nó tạo ra sự cộng hưởng với mạng tinh thể chịu kích thích điện tích, tần số cộng hưởng này tỷ lệ thuận với số mol của nước. Sự cộng hưởng của phân tử nước có thể làm cho mối nối bán dẫn phát ra các electron tự do, do đó làm tăng độ dẫn điện của mạng tinh thể và giảm trở kháng. Hàm lượng ẩm ở điểm sương -100°C có thể được đo bằng máy đo điểm sương bán dẫn được thiết kế với đặc tính này.
Đánh giá toàn diện về tiến bộ công nghệ
Với sự phát triển của khoa học và công nghệ hiện đại, con người đã ứng dụng công nghệ quang điện, công nghệ vật liệu mới, công nghệ hồng ngoại, công nghệ vi sóng, công nghệ vi điện tử, công nghệ sợi quang, công nghệ sóng âm và thậm chí cả công nghệ nano vào việc đo độ ẩm trong khí, làm cho lĩnh vực đo độ ẩm vốn đã cũ trở nên mới mẻ hơn.
Việc đo độ ẩm vết trong khí là một kỹ thuật khó. Có thể nói rằng cho đến nay trên thế giới vẫn chưa có phương tiện kỹ thuật hoàn thiện và hoàn chỉnh nào để giải quyết vấn đề đo độ ẩm vi lượng trong các điều kiện làm việc khác nhau. Sau khi ứng dụng công nghệ hiện đại, chỉ có thể nói rằng trong một môi trường cụ thể, việc sử dụng một phương tiện kỹ thuật nhất định mới có thể giải quyết được một mức độ nhất định (bao gồm phạm vi và độ chính xác) của việc đo độ ẩm vi lượng. Do đó, triển vọng phát triển của công nghệ đo độ ẩm vi lượng còn rất rộng mở, và các kỹ thuật viên chuyên nghiệp vẫn còn một chặng đường dài phía trước.
