露點(diǎn)儀的校準(zhǔn)是確保其測(cè)量準(zhǔn)確性和可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于露點(diǎn)儀(尤其是精密型的,如冷鏡式、電容式高分子傳感器)的測(cè)量值會(huì)隨時(shí)間漂移,定期校準(zhǔn)至關(guān)重要。以下是露點(diǎn)儀常用的校準(zhǔn)方法,從標(biāo)準(zhǔn)方法到實(shí)際操作步驟進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
一、核心校準(zhǔn)方法 (一)標(biāo)準(zhǔn)表法(比較法)
原理:使用一臺(tái)精度更高、經(jīng)過(guò)量傳溯源(通常送至國(guó)家計(jì)量院或機(jī)構(gòu)校準(zhǔn)過(guò))的露點(diǎn)儀作為“標(biāo)準(zhǔn)表",與被校準(zhǔn)的露點(diǎn)儀在同一個(gè)穩(wěn)定的氣源和環(huán)境中進(jìn)行同步測(cè)量,比較兩者的讀數(shù)。
設(shè)備:
1.高精度標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀(其不確定度通常是被校儀表的1/3到1/5)。
2.氣源(如零氣發(fā)生器、干燥空氣、或已知濕度的氣體)。
3.樣品處理系統(tǒng)(過(guò)濾、穩(wěn)壓閥等)。
4.密閉的、惰性的測(cè)試腔或分流管道,確保兩表測(cè)量的是同一氣樣。
優(yōu)點(diǎn):靈活、相對(duì)便捷,是現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室常用的方法。
缺點(diǎn):校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性依賴于標(biāo)準(zhǔn)表自身的準(zhǔn)確度。
(二)發(fā)生器法(絕對(duì)法)
原理:使用一臺(tái)可精確產(chǎn)生并定義特定露點(diǎn)溫度值的“濕度發(fā)生器"作為氣源。將被校準(zhǔn)的露點(diǎn)儀連接到發(fā)生器上,比較其測(cè)量值與發(fā)生器設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值。
常見的發(fā)生器類型:
1.分流法濕度發(fā)生器:將一股干燥氣和一股飽和濕氣按精確比例混合,通過(guò)控制比例來(lái)產(chǎn)生不同的露點(diǎn)。
2.飽和鹽法濕度發(fā)生器:利用某些鹽類飽和溶液上方的空間會(huì)維持一個(gè)固定相對(duì)濕度的原理(如LiCl,MgCl?,NaCl等),通過(guò)改變溫度或使用不同鹽類來(lái)產(chǎn)生不同露點(diǎn)。
3.雙壓/雙溫法發(fā)生器:通過(guò)精密控制氣體的壓力和溫度來(lái)產(chǎn)生已知露點(diǎn),這是最高精度的方法,通常作為國(guó)家基準(zhǔn)。
優(yōu)點(diǎn):精度高,是計(jì)量實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行量值傳遞的首方法。
缺點(diǎn):設(shè)備昂貴、操作復(fù)雜,通常只在專業(yè)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。
對(duì)于大多數(shù)工業(yè)用戶而言,“標(biāo)準(zhǔn)表法"是最實(shí)際可行的選擇。
二、校準(zhǔn)步驟(以標(biāo)準(zhǔn)表法為例)
以下是一個(gè)典型的操作流程:
1)準(zhǔn)備工作:
1.設(shè)備檢查:確保標(biāo)準(zhǔn)表和被校表外觀完好,傳感器無(wú)污染。如果被校儀是冷鏡式,檢查鏡面是否潔凈。
2.環(huán)境準(zhǔn)備:在穩(wěn)定的環(huán)境溫度下進(jìn)行,避免陽(yáng)光直射和劇烈氣流。連接所有管路,確保氣路密封良好,使用惰性材料管路(如不銹鋼、PTFE)。
3.氣源準(zhǔn)備:提供清潔、干燥的氣源(如高純氮?dú)饣蚪?jīng)過(guò)處理的壓縮空氣)。氣源壓力需穩(wěn)定,并經(jīng)過(guò)減壓閥控制。
4.預(yù)熱:將標(biāo)準(zhǔn)表和被校表通電,充分預(yù)熱(通常需要30分鐘到數(shù)小時(shí),具體參考儀器說(shuō)明書),使其達(dá)到穩(wěn)定工作狀態(tài)。
2)校準(zhǔn)點(diǎn)選擇:
根據(jù)您的使用量程,至少選擇3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn):一個(gè)接近使用范圍的下限(低露點(diǎn))、一個(gè)接近上限(高露點(diǎn))、一個(gè)中間點(diǎn)。例如,如果常用范圍是-60°C~-20°C,可以選擇-60°C,-40°C,-20°C作為校準(zhǔn)點(diǎn)。
3)校準(zhǔn)執(zhí)行
1.連接系統(tǒng):將氣源、標(biāo)準(zhǔn)表、被校表通過(guò)三通或?qū)iT的測(cè)試腔連接起來(lái),確保氣流先經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)表,再經(jīng)過(guò)被校表(或采用并聯(lián)方式,但需確保氣流分配均勻且無(wú)泄漏)。
2.通入氣體:打開氣源,以制造商推薦的流速向系統(tǒng)中通入氣體。流速必須穩(wěn)定,因?yàn)榱魉僮兓瘯?huì)影響露點(diǎn)測(cè)量值。
3.數(shù)據(jù)記錄:
3.1從低露點(diǎn)開始。通入干燥氣體,等待讀數(shù)穩(wěn)定。穩(wěn)定可能需要很長(zhǎng)時(shí)間,特別是從濕到干的過(guò)程,需要耐心。
3.2當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)在2-5分鐘內(nèi)變化小于0.1°C時(shí),可認(rèn)為已穩(wěn)定。
3.3同時(shí)記錄標(biāo)準(zhǔn)表的讀值(標(biāo)準(zhǔn)值)和被校表的讀值(指示值)。
4.重復(fù)測(cè)量:如果需要模擬高露點(diǎn),可以向系統(tǒng)中引入一個(gè)可控的增濕器,或者使用濕度發(fā)生器模式(如果您的系統(tǒng)支持)。依次完成所有選定校準(zhǔn)點(diǎn)的測(cè)量。
4)完成工作
記錄與報(bào)告:詳細(xì)記錄校準(zhǔn)日期、環(huán)境條件、使用標(biāo)準(zhǔn)器信息、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、校準(zhǔn)人員等信息,形成校準(zhǔn)報(bào)告。
粘貼標(biāo)簽:在被校表上粘貼校準(zhǔn)狀態(tài)標(biāo)簽,注明校準(zhǔn)日期和有效期。