露点仪的校准是确保其测量准确性和可靠性的关键环节。由于露点仪(尤其是精密型的,如冷镜式、电容式高分子传感器)的测量值会随时间漂移,定期校准至关重要。以下是露点仪常用的校准方法,从标准方法到实际操作步骤进行详细说明。
一、核心校准方法
(一)标准表法(比较法)
原理:使用一台精度更高、经过量传溯源(通常送至国家计量院或机构校准过)的露点仪作为“标准表",与被校准的露点仪在同一个稳定的气源和环境中进行同步测量,比较两者的读数。
设备:
1.高精度标准露点仪(其不确定度通常是被校仪表的1/3到1/5)。
2.气源(如零气发生器、干燥空气、或已知湿度的气体)。
3.样品处理系统(过滤、稳压阀等)。
4.密闭的、惰性的测试腔或分流管道,确保两表测量的是同一气样。
优点:灵活、相对便捷,是现场和实验室常用的方法。
缺点:校准结果的准确性依赖于标准表自身的准确度。
(二)发生器法(绝对法)
原理:使用一台可精确产生并定义特定露点温度值的“湿度发生器"作为气源。将被校准的露点仪连接到发生器上,比较其测量值与发生器设定的标准值。
常见的发生器类型:
1.分流法湿度发生器:将一股干燥气和一股饱和湿气按精确比例混合,通过控制比例来产生不同的露点。
2.饱和盐法湿度发生器:利用某些盐类饱和溶液上方的空间会维持一个固定相对湿度的原理(如LiCl,MgCl₂,NaCl等),通过改变温度或使用不同盐类来产生不同露点。
3.双压/双温法发生器:通过精密控制气体的压力和温度来产生已知露点,这是最高精度的方法,通常作为国家基准。
优点:精度高,是计量实验室进行量值传递的首方法。
缺点:设备昂贵、操作复杂,通常只在专业校准实验室内进行。
对于大多数工业用户而言,“标准表法"是最实际可行的选择。
二、校准步骤(以标准表法为例)
以下是一个典型的操作流程:
1)准备工作:
1.设备检查:确保标准表和被校表外观完好,传感器无污染。如果被校仪是冷镜式,检查镜面是否洁净。
2.环境准备:在稳定的环境温度下进行,避免阳光直射和剧烈气流。连接所有管路,确保气路密封良好,使用惰性材料管路(如不锈钢、PTFE)。
3.气源准备:提供清洁、干燥的气源(如高纯氮气或经过处理的压缩空气)。气源压力需稳定,并经过减压阀控制。
4.预热:将标准表和被校表通电,充分预热(通常需要30分钟到数小时,具体参考仪器说明书),使其达到稳定工作状态。
2)校准点选择:
根据您的使用量程,至少选择3个校准点:一个接近使用范围的下限(低露点)、一个接近上限(高露点)、一个中间点。例如,如果常用范围是-60°C~-20°C,可以选择-60°C,-40°C,-20°C作为校准点。
3)校准执行
1.连接系统:将气源、标准表、被校表通过三通或专门的测试腔连接起来,确保气流先经过标准表,再经过被校表(或采用并联方式,但需确保气流分配均匀且无泄漏)。
2.通入气体:打开气源,以制造商推荐的流速向系统中通入气体。流速必须稳定,因为流速变化会影响露点测量值。
3.数据记录:
3.1从低露点开始。通入干燥气体,等待读数稳定。稳定可能需要很长时间,特别是从湿到干的过程,需要耐心。
3.2当标准表的读数在2-5分钟内变化小于0.1°C时,可认为已稳定。
3.3同时记录标准表的读值(标准值)和被校表的读值(指示值)。
4.重复测量:如果需要模拟高露点,可以向系统中引入一个可控的增湿器,或者使用湿度发生器模式(如果您的系统支持)。依次完成所有选定校准点的测量。
4)完成工作
记录与报告:详细记录校准日期、环境条件、使用标准器信息、校准数据、校准人员等信息,形成校准报告。
粘贴标签:在被校表上粘贴校准状态标签,注明校准日期和有效期。
