一种自动校准的高精度霜点仪制造技术

本发明专利技术公开了一种自动校准的高精度霜点仪，包括高精度霜点仪本体，在高精度霜点仪本体上设有热电制冷器，热电制冷器的上表面中央设有信号发射器，信号发射器的内部中央设有温度传感器，温度传感器上方水平方向设有镜面，镜面的上表面设有信号接收器，热电制冷器的上方设有露点测量室，露点测量室的两侧分别设有进气端口、出气端口，露点测量室的顶部中央设有图像分析装置，该高精度霜点仪可以对相对湿度测量、不同压力下露点温度的修正计算，计算的精度高，检测的速度快。检测的速度快。检测的速度快。

【技术实现步骤摘要】
一种自动校准的高精度霜点仪


[0001]本专利技术涉及霜点仪
，具体为一种自动校准的高精度霜点仪。

技术介绍

[0002]空气湿度在工业生产和存储等方面是非常重要的参数，精密露点仪是一种常见的湿度计量测试设备，主要应用于气体制备、干燥工业、气象、食品工业等领域。近年来，湿度控制的研究受到越来越多的关注，因此，精密露点仪量值的准确可靠对于保证农业和工业生产具有重要意义。
[0003]目前有些精密露点仪存在霜点/露点计算相对湿度混淆的问题，因此，该技术方案提供了一种自动校准的高精度霜点仪来解决现有技术中所存在的这一问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种可以对相对湿度测量、不同压力下露点温度的修正计算，计算的精度高，检测速度快的自动校准的高精度霜点仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种自动校准的高精度霜点仪，包括高精度霜点仪本体，所述高精度霜点仪本体的底部设有热电制冷器，热电制冷器的上方中央设有温度传感器，所述温度传感器的外部设有镜面壳体，镜面壳体的顶部设有镜面，所述镜面与镜面壳体为一体结构，所述镜面的上表面设有信号发射器、信号接收器；
[0006]所述热电制冷器的上方外侧设有露点测量室，露点测量室与热电制冷器之间固定连接。
[0007]优选的，所述露点测量室的内侧顶部中央设有图像分析装置，所述露点测量室的左侧侧壁设有进气端口，露点测量室的右侧侧壁上设有出气端口，所述进气端口、出气端口设置于同一水平高度。
[0008]优选的，所述高精度霜点仪本体用作相对湿度标准器时，如果直接使用其相对湿度显示值，则该显示值应与仪器采集的露点和温度值计算得到的相对湿度值相差不超过
±
0.1％。
[0009]优选的，所述高精度霜点仪本体的测量时环境温度应在15℃～30℃之间，且相对恒定，所述露点测量室和采样管路系统所处的环境温度高于待测气体的露/霜点温度5℃以上，测量时的露点温度高于环境温度时，所有测量管路处于加热状态，使管路温度高于露点温度5℃～10℃。
[0010]优选的，所述高精度霜点仪本体上设有计量标准器，计量标准器包括一级计量标准器、二级计量标准器；
[0011]一级计量标准器上基准湿度发生器上露点测量范围为D.06+～0.06
‑
，基准湿度发生器的技术要求露点：U/MPEV≤1/3
[0012]所述重量湿度计测量范围为
‑
30℃～+25℃，重量湿度计的混合比范围为Um≤
0.31％；
[0013]二级计量标准器上一级标准湿度发生器的露点测量范围为
‑
90℃～+90℃，一级或露点范围为U/MPEV≤1/3；
[0014]二级计量标准器上一级精密露点仪的露点测量范围为0.06+～0.06
‑
，一级或露点范围为U/MPEV≤1/3。
[0015]优选的，所述高精度霜点仪本体上一级计量标准器的湿度发生器露点发生范围为
‑
90℃～+90℃，湿度发生器的露点波动度不超过士0.05℃/30min；
[0016]二级计量标准器的湿度发生器露点发生范围为
‑
90℃～+90℃，湿度发生器的露点波动度不超过士0.10℃/30min。
[0017]优选的，所述高精度霜点仪本体对每一检定点取平均值，被检露点仪的示值平均值与标准器平均值之差称为该被检露点仪的示值误差，按式(1)计算；
[0018]ΔT
d
＝T
d
‑
T
′
d
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0019]式中：ΔT
d
为被检露点仪的示值误差，℃；
[0020]T
d
为被检露点仪的示值平均值，℃；
[0021]T
′
d
为标准器露点平均值，℃；
[0022]对每一检定点，将被检露点仪记录6次的露点示值T1，按式(2)计算示值的实验标准偏差作为其重复性。
[0023][0024]式中：S为示值的实验标准偏差，℃；
[0025]T
d
为被检露点仪的示值平均值，℃；
[0026]n为重复测量次数，此处n＝6。
[0027]优选的，所述高精度霜点仪本体进行相对湿度测量的计算的时候根据相对湿度定义，露点仪的相对湿度可按式：
[0028][0029]式中：
[0030]H
s
‑
为被测气体相对湿度；
[0031]f
‑
为被测气体增值系数，为被测气体温度与压力的函数；
[0032]T
d
‑
为被测气体露点温度，℃；
[0033]T
s
‑
为被测气体温度，℃；
[0034]P
‑
为被测气体压力，Pa；
[0035]e
s
(T
d
)为露点温度T。对应的纯水平面或冰平面饱和水蒸气压，Pa；
[0036]e
s
(T
s
)为温度T，对应的纯水平面或冰平面饱和水蒸气压，Pa。
[0037]优选的，所述高精度霜点仪本体在不产生相变条件下，湿气从压力p
′
状态变到压力p状态，露点从T
′
变到Ta，不同压力下的露点可按公式(B.1)计算：
[0038][0039]式中：f
‑
被测气体增值系数，为被测气体温度与压力的函数；
[0040]T
d
‑
压力p状态下被测气体露点温度，℃；
[0041]T
′
d
‑
压力p
′
状态下被测气体露点温度，℃；
[0042]p
‑
被测气体终态压力，Pa；
[0043]p
′‑
被测气体初态压力，Pa；
[0044]e
s
(T
d
)
‑
露点温度T。对应的纯水平面或冰平面饱和水蒸气压，Pa；
[0045]e
s
(T
′
d
)
‑
露点温度T。对应的纯水平面或冰平面饱和水蒸气压，Pa。
[0046]通过测量被测气体初态压力，终态压力以及被测气体的初始露点，由式(B.1)可以得到e
s
(T
d
)值，查饱和水蒸气压力表得到终态压力p状态下露点值T。
[0047]优选的，一种自动校准的高精度霜点仪的测量方法包括以下步骤：
[0048]步骤一、由湿度发生器产生设定露点温度的样气，分为几股分别接入精密露点仪露点温度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动校准的高精度霜点仪，包括高精度霜点仪本体(1)，其特征在于：所述高精度霜点仪本体(1)的底部设有热电制冷器(5)，热电制冷器(5)的上方中央设有温度传感器(4)，所述温度传感器(4)的外部设有镜面壳体，镜面壳体的顶部设有镜面(10)，所述镜面(10)与镜面壳体为一体结构，所述镜面(10)的上表面设有信号发射器(6)、信号接收器(7)；所述热电制冷器(5)的上方外侧设有露点测量室(9)，露点测量室(9)与热电制冷器(5)之间固定连接。2.根据权利要求1所述的一种自动校准的高精度霜点仪，其特征在于：所述露点测量室(9)的内侧顶部中央设有图像分析装置(8)，所述露点测量室(9)的左侧侧壁设有进气端口(2)，露点测量室(9)的右侧侧壁上设有出气端口(3)，所述进气端口(2)、出气端口(3)设置于同一水平高度。3.根据权利要求1所述的一种自动校准的高精度霜点仪，其特征在于：所述高精度霜点仪本体(1)用作相对湿度标准器时，如果直接使用其相对湿度显示值，则该显示值应与仪器采集的露点和温度值计算得到的相对湿度值相差不超过
±
0.1％。4.根据权利要求1所述的一种自动校准的高精度霜点仪，其特征在于：所述高精度霜点仪本体(1)的测量时环境温度应在15℃～30℃之间，且相对恒定，所述露点测量室(9)和采样管路系统所处的环境温度高于待测气体的露/霜点温度5℃以上，测量时的露点温度高于环境温度时，所有测量管路处于加热状态，使管路温度高于露点温度5℃～10℃。5.根据权利要求1所述的一种自动校准的高精度霜点仪，其特征在于：所述高精度霜点仪本体(1)上设有计量标准器，计量标准器包括一级计量标准器、二级计量标准器；一级计量标准器上基准湿度发生器上露点测量范围为D.06+～0.06
‑
，基准湿度发生器的技术要求露点：U/MPEV≤1/3所述重量湿度计测量范围为
‑
30℃～+25℃，重量湿度计的混合比范围为Um≤0.31％；二级计量标准器上一级标准湿度发生器的露点测量范围为
‑
90℃～+90℃，一级或露点范围为U/MPEV≤1/3；二级计量标准器上一级精密露点仪的露点测量范围为0.06+～0.06
‑
，一级或露点范围为U/MPEV≤1/3。6.根据权利要求1所述的一种自动校准的高精度霜点仪，其特征在于：所述高精度霜点仪本体(1)上一级计量标准器的湿度发生器露点发生范围为
‑
90℃～+90℃，湿度发生器的露点波动度不超过士0.05℃/30min；二级计量标准器的湿度发生器露点发生范围为
‑
90℃～+90℃，湿度发生器的露点波动度不超过士0.10℃/30min。7.根据权利要求1所述的一种自动校准的高精度霜点仪，其特征在于：所述高精度霜点仪本体(1)对每一检定点取平均值，被检露点仪的示值平均值与标准器平均值之差称为该被检露点仪的示值误差，按式(1)计算；ΔT
d
＝T
d
‑
T
′
d
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁兴忠，尹跃，
申请(专利权)人：山东省计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：