【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热学计量领域，具体涉及一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除装置及方法。
技术介绍
1、露点温度是指在压力一定的条件下，气体被冷却，当气体中的水蒸气开始凝结成水滴(或凝结成冰晶)时的温度，称为露点温度。当该温度低于0℃时，又称为霜点温度。露点/霜点温度是表征气体中水分含量的参数，其准确测量在航空、航天、石油化工等领域具有重要意义。冷镜式精密露点仪是用来测量气体露点/霜点温度的仪器，在我国湿度量传体系中具有举足轻重的地位，它既可以作为一级/二级标准器具使用，也可以用于气体的高精度露点/霜点测量。
2、冷镜式精密露点仪在测量气体霜点温度时(0℃以下)，由于冷凝镜面缺少凝结核，水分子可以以液态水的形式存在，并未形成冰晶，这种现象称为过冷水现象，过冷水存在的温度范围在-40℃～0℃之间。在自然界中过冷水是极其不稳定的，会自发地变成冰晶，但是在冷镜式精密露点仪中，这种现象可以持续几个小时。由于在同一温度下，被冰晶覆盖的冷镜表面和被过冷水覆盖的冷镜表面，其饱和水蒸气分压是不相同的，在测量时会引起较大的误差。如果冷镜式精密露点仪不具备过冷水识别和消除能力，霜点温度测量误差会高达2℃，显著影响了冷镜式精密露点仪的测量准确性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对冷镜式精密露点仪无法识别和消除过冷水，从而引起较大测量误差的问题，提供一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除装置及方法，可以实现0℃以下冷镜面过冷水的识别和消除，有效提高霜点温度的测量准确度，提高冷镜式
2、为了实现上述目的，本专利技术的一个方面提供一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除装置，包括发光管、光电接收器、电压采集器、温度采集器、最大制冷开关和控制器，发光管用于向冷镜式精密露点仪的镜面发射光，光电接收器用于接收镜面反射光产生光电信号，电压采集器用于从光电接收器采集光电信号的电压，温度采集器用于采集镜面温度，最大制冷开关用于对镜面进行快速降温；
3、所述控制器用于设定光电信号的电压目标值，根据镜面结露时刻的温度是否小于等于0℃，判断是否存在过冷水的可能性，若是，则开启最大制冷开关，快速降低镜面温度直至镜面温度低于露点温度-20℃，消除过冷水，然后通过将光电信号的电压值控制在电压目标值，由冷镜式精密露点仪测量得到准确的霜点温度。
4、本专利技术的另一个方面提供一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除方法，利用上述的装置进行过冷水识别和消除，包括：
5、采集光电信号的初始电压值u0，此时电压在最大值u0max和最小值u0min之间波动；
6、设定电压目标值utarget＝uaver-δu，其中，δu为电压波动值，uaver为电压平均值，δu＝u0max-u0min，uaver＝(u0max+u0min)/2；
7、将样气输入冷镜式精密露点仪，采集当前电压值u，通过当前电压值u的变化判断镜面是否结露，若电压值u不超过u0max～u0min范围，则判断镜面未结露，开启制冷器制冷，直至电压值u低于最小值u0min，判断镜面已结露；
8、判断当前镜面温度t0是否小于等于0℃，若当前镜面温度小于等于0℃，则判断镜面存在过冷水，开启最大制冷开关，快速降低镜面温度直至镜面温度t≤t0-20℃，消除过冷水；
9、将光电接收器的电压值控制在目标值utarget，此时冷镜式精密露点仪测量的温度为霜点温度。
10、根据本专利技术上述方面的用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除装置及方法，可以实现0℃以下冷镜面过冷水的识别和消除，有效提高霜点温度的测量准确度，提高冷镜式精密露点仪的测量准确性。
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1.一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除装置，其特征在于，包括发光管、光电接收器、电压采集器、温度采集器、最大制冷开关和控制器，发光管用于向冷镜式精密露点仪的镜面发射光，光电接收器用于接收镜面反射光产生光电信号，电压采集器用于从光电接收器采集光电信号的电压，温度采集器用于采集镜面温度，最大制冷开关用于对镜面进行快速降温；
2.一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除方法，其特征在于，利用权利要求1所述的装置进行过冷水识别和消除，包括：
【技术特征摘要】
1.一种用于冷镜式精密露点仪的过冷水识别和消除装置，其特征在于，包括发光管、光电接收器、电压采集器、温度采集器、最大制冷开关和控制器，发光管用于向冷镜式精密露点仪的镜面发射光，光电接收器用于接收镜面反射光产生光电信号，电压采集器用...
【专利技术属性】
技术研发人员：胡艳青，孟苏，李心怡，高雅，柴塬，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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