一：簡(jiǎn)介
對(duì)于露點(diǎn)溫度-60°c的濕度測(cè)量長(zhǎng)期以來(lái)只依靠鏡面的方法,該方法從原理上講只要有足夠的制冷措施,就能測(cè)量任意露點(diǎn)溫度。這種方法的最大問(wèn)題就是對(duì)氣體要求很高，任何雜質(zhì)和污染都會(huì)導(dǎo)致極大的測(cè)量誤差。因此它幾乎不能在線使用。另一個(gè)低濕度的傳感器就是氧化鋁傳感器。它最低可測(cè)到（-100°c）露點(diǎn)，但是這類(lèi)傳感器在保護(hù)狀態(tài)下每年也會(huì)漂移±6°c……±10°c。因此就不能保證其工作的穩(wěn)定性。另外以上兩種類(lèi)型儀表，校準(zhǔn)也非常困難，這是因?yàn)樗枰獙?zhuān)門(mén)的露點(diǎn)發(fā)生器。由vaisala公司發(fā)明的高分子薄膜電容具有很高的穩(wěn)定性和抗污染能力。但長(zhǎng)期以來(lái)只能用于露點(diǎn)-40°c以上濕度測(cè)量，-40°c……-60°c的測(cè)量非敏感元件達(dá)不到，而是存在著很大的誤差。這主要是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的計(jì)算方法和校準(zhǔn)方法的問(wèn)題。
vaisala公司針對(duì)以上問(wèn)題進(jìn)行了長(zhǎng)期研究，利用在線狀態(tài)下自動(dòng)修正零點(diǎn)偏移這一行之有效的方法，徹底地解決了低露點(diǎn)測(cè)量的精度問(wèn)題。從而為低濕度測(cè)量提供了一種既穩(wěn)定又精密的方法。
dmp248系列精密露點(diǎn)儀是vaisala公司推出的專(zhuān)門(mén)用于測(cè)量低濕露點(diǎn)點(diǎn)的精密儀表，它內(nèi)含在線自動(dòng)修正零點(diǎn)偏移這一專(zhuān)利軟件，它的探頭是由高分子薄膜式濕敏電容和pt100鉑電阻組成的復(fù)合敏感元件。drycap和drycap.j高分子濕敏電容c的變化和測(cè)量氣體的相對(duì)濕度（rh）成正比，而pt100可直接測(cè)量氣體的溫度（t）。由此可分別計(jì)算出露點(diǎn)溫度（td），體積濃度比（ppmv）。因此dmp248儀表雖然是精密露點(diǎn)儀，但其校準(zhǔn)參數(shù) 仍然是相對(duì)濕度rh和溫度ｔ。通常情況下兩點(diǎn)校準(zhǔn)就可以滿(mǎn)足其精度了，因?yàn)橄鄬?duì)濕度rh和濕敏電容的電參數(shù)成線性關(guān)系。這是其它類(lèi)型的露點(diǎn)儀無(wú)法比擬的。
vaisala公司的濕敏電容是世界上最穩(wěn)定的濕敏元件，其自動(dòng)修正零點(diǎn)偏移軟件具有專(zhuān)利保護(hù)。它的dmp248系列精密露點(diǎn)儀擁有以上兩項(xiàng)技術(shù)。它低濕，穩(wěn)定性具有世界領(lǐng)先水平，該儀表既可在線使用，亦可離線使用。其精度及量程范圍特別適合開(kāi)關(guān)sf6氣體、氫站h2氣體、空氣中的n2、co2等氣體的微量水分測(cè)量。
二：dmp248測(cè)量原理
dmp248系列采用了vaisala公司自發(fā)明的drycap敏感元件，該元件是專(zhuān)門(mén)用在低濕環(huán)境的溫濕度測(cè)量并具有極強(qiáng)的抗結(jié)露能力。它包含了一個(gè)高分子濕敏薄膜電容和熱敏電阻。電容值和相對(duì)濕度（rh%）成正比。加入溫度信號(hào)后就可以由drycap元件直接反映出pw（水汽壓）或露點(diǎn)值了，其推導(dǎo)如下：
由溫度傳感器的pt-100可以測(cè)出氣體的溫度值t0，根據(jù)go-ff-gratch和wexler修正公式可求出溫度t下的飽和水汽壓pws（t）：
log（pws（t））=（c1t-c2）/（t-c3）（t＞0） （1）
或者
log（pws（t））= c4-c5/t （t＜0） （2）
又因?yàn)椋簉h=pw/pws（t）
所以氣體的水汽壓pw為：pw=rh×pws
此時(shí)由pw求出露點(diǎn)溫度值td0、td值可以分別由（1）、（2）式求出。但在（1）、（2）中應(yīng)將pws（t）由pw更換，t由td更換。對(duì)于0°c以下的低濕露點(diǎn)值當(dāng)然也可由上述方法直接求出。但是其精度卻很難保證，因?yàn)橄鄬?duì)濕度越接近于零，其露點(diǎn)精度就越隨著零點(diǎn)漂移量的變化而快速下降。由于其零點(diǎn)漂移使得誤差就越大，所以為了提高其測(cè)量精度必須在測(cè)量過(guò)程中設(shè)法減少其0%rh零點(diǎn)漂移。
例如：當(dāng)露點(diǎn)為-40°c，溫度為20°c時(shí)，其相對(duì)濕度為0.55%rh０偏移量為0.2%rh時(shí)（對(duì)于一般的rh傳感器來(lái)說(shuō)，這要比其技術(shù)指標(biāo)好的多了），使得實(shí)際測(cè)量的rh變?yōu)?.35%了。此時(shí)計(jì)算得出的露點(diǎn)為-44°c，所以一個(gè)看起來(lái)較小的偏移量誤差（該誤差可由偏移或校準(zhǔn)失誤產(chǎn)生）對(duì)于低rh值來(lái)說(shuō)將產(chǎn)生一個(gè)不能接受的露點(diǎn)誤差。為解決這一精度問(wèn)題，dmp248系列精密露點(diǎn)儀使用新的專(zhuān)利計(jì)算方法，即儀表在在線工作時(shí)自動(dòng)計(jì)算偏移量變化并調(diào)整這一偏移量，這一過(guò)程可由以下公式 來(lái)表達(dá)：
rhout=rh０+gain×pw/pws（t） （3）
rh０=完全干狀態(tài)下的輸出
pw=水汽壓
pws(t)=溫度t的飽和水汽壓
函數(shù)pws(t)很容易求解，所以在同一水汽壓（pw）下測(cè)量?jī)蓚€(gè)溫度t值即兩個(gè)pws(t)就可以計(jì)算出漂移量rh0值了。
（假定pw在這一過(guò)程中保持不變）
如上圖所示，其漂移量誤差為-0.2%rh，測(cè)量溫度范圍20°c……30°c，其露點(diǎn)溫度為-40°c，gain為100%，隨著溫度的升高rh%降低，因?yàn)榍绊憫?yīng)是線性的，此時(shí)rh０=0.2%。由讀出的數(shù)值（0.35%rh）減去這一數(shù)據(jù),就得到了正確數(shù)值為0.55%rh.由兩點(diǎn)測(cè)量數(shù)據(jù)劃一條直線,該直線和y軸的交點(diǎn)就是rh0。
下圖顯示dmp248探頭所安裝的drycap敏感元件，drycap由高分子濕敏元件和溫敏元件組成。由濕敏元件和pt-100r的信號(hào)時(shí)，drycap就可以精確地計(jì)算出水汽壓，從而可確定出低濕露 點(diǎn)值。在自動(dòng)校準(zhǔn)周期間，pt-100元件首先用來(lái)加熱，然后來(lái)測(cè)量溫度。整個(gè)自動(dòng)校準(zhǔn)周期需時(shí)60……70s，當(dāng)自動(dòng)周期被激活時(shí)，傳感器的輸出被鎖定。
drycap探頭在dmp248的安裝
? 注 意：自動(dòng)校準(zhǔn)僅當(dāng)dmp248使用在相對(duì)濕度低于10%rh（露點(diǎn)在-12°c……20°c以下）和溫度在0°c……+80°c才能有效。
三：面板說(shuō)明?
? ?1、液晶顯示屏
2、功能鍵
3、電源開(kāi)關(guān)（power）
4、電源指示燈（
LED）
5、功能鎖
6、入氣口 （調(diào)節(jié)閥）
7、流量計(jì)
8、充電口
四：操作說(shuō)明
??? 1、將氣源通過(guò)四氟管接入氣體入口的快速接頭，將流量計(jì)向右旋轉(zhuǎn)90°，使其垂直于面板。
2、調(diào)節(jié)閥門(mén)，觀察浮子起動(dòng)，確保有氣體輸出，流量應(yīng)控制 在0.75l/min左右(sf6流量計(jì))或 2l/min左右(h2流量計(jì))
3、將安全鎖置于紅點(diǎn)位置，打開(kāi)電源（按下power），觀察數(shù)據(jù)顯示，
LED為綠色，表示電量充足，隨著電量下降，
LED指示燈逐漸變黃，
LED為紅色，表示電量已不足但仍可使用1小時(shí)。
4、按▲▼鍵，可在液晶屏上分別顯示出rh、t、td、ppmv的參數(shù)值。
5、按下power時(shí)，無(wú)數(shù)據(jù)顯示，或紅燈已亮，應(yīng)立即充 電。
6、充電時(shí)，紅燈亮表示電量不足，綠燈亮表示電量充足。
7、充電具有保護(hù)功能，在10小時(shí)以上可以充足。
8、電池?zé)o電時(shí)，可直接由充電器供電。
9、在使用過(guò)程中，一般在10分鐘以?xún)?nèi)儀表即可達(dá)到穩(wěn)定，若有反應(yīng)遲鈍現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，可參照第七章內(nèi)容將儀表做強(qiáng)迫自動(dòng)校準(zhǔn)。
10、測(cè)量結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)關(guān)斷電源，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥，退出四氟管向左90°放下流量計(jì)。
五、技術(shù)參數(shù)
? （1）露點(diǎn)（dp）
測(cè)量范圍 -60°c……+60°c
精 度 -50°c……+20°c（±0.5°c)
響應(yīng)時(shí)間 +20°c……0°c 10s
0°c……20°c 10s
-20°c……-40°c 200s
-40°c……-60°c 400s
? (2)溫度(t)
測(cè)量范圍 -40°c……+80°c
精 度 ±0.1°c（at 20°c）
?? (3)相對(duì)濕度(rh)
測(cè)量范圍 0……100%rh
精 度 rh＜10%時(shí)±0.0025%+8.75% of reading
rh＞10%時(shí)±0.7%+2% of reading
??? (4)絕對(duì)溫度(ah)
測(cè)量范圍 0……600g/m3 (±1%ah)
?? (5)體積濃度比(ppmv)
測(cè)量范圍 0……30000ppmv
?? 6)模擬輸出 4……20ma 0……20ma
精 度 ±0.05full scale
(7)串 型 口 rs232c
??? 8)外型尺寸 295×240×90(mm)
?? (9)重 量 4kg
?? 六：強(qiáng)迫自動(dòng)校準(zhǔn)
? 1、將功能燈置于綠點(diǎn)，用sf6氣體或高純氮?dú)獯祾遜mp-248，直到rh＜3%rh，并且td每次變化小于0.01°c。關(guān)掉氣源，并關(guān)上進(jìn)氣調(diào)節(jié)閥。
2、觀察儀表，其顯示值在5秒內(nèi)td值小于0.1°c，否則重新吹掃。
3、按“cl”鍵盤(pán)一次，再按“▼”鍵一次，選擇“more”，這時(shí)“more”開(kāi)始閃爍，然后按“ent”鍵。
4、當(dāng)“addr“閃爍時(shí)，再按“▼”鍵一次，此時(shí)“more”開(kāi)始閃爍，然后按“ent”鍵。
5、此時(shí)“regen”正在閃爍，按“▲”鍵一次，“drycal“開(kāi) 始閃爍，然后按”ent“鍵。
6、此時(shí)“settings”正在閃爍，按“▲”鍵一次，“calibration”然后按“ent”鍵，等待2分鐘左右，儀表重新顯示數(shù)據(jù)，則自校準(zhǔn)完成。
7、任何一步操作失誤時(shí)，可按“cl”鍵清除，然后從第一步開(kāi)始操作。
? 注意：校準(zhǔn)期間不得關(guān)斷電源。
?? 七：人工校準(zhǔn)
??? 1、將功能鎖置于“紅點(diǎn)”狀態(tài)。
2、將高純氮?dú)庖脒M(jìn)氣口，調(diào)節(jié)閥門(mén)使氣體流量控制在0.75l/min(sf6流量計(jì)) 或1.8l/min(h2流量計(jì))。
3、按“cl”鍵進(jìn)入主菜單，用箭頭鍵“▲”或“▼ ”選擇“cali”(校準(zhǔn)狀態(tài))之后再按“ent”鍵。再用箭頭鍵“▲”或“▼ ”選擇“rh”(濕度佼準(zhǔn))然后再按“ent”鍵。
4、如果是更換濕敏元件后校準(zhǔn)，則選擇“sensor changed”（更換探頭校準(zhǔn)），反之選擇“not changed”（不更換探頭校準(zhǔn)），然后按“ent”鍵。
5、如選擇更換探頭“sensor changed”（更換探頭必須選擇“sensor changed”）程序自動(dòng)選擇兩點(diǎn)法校準(zhǔn)。首先是第一點(diǎn)“rh1”校準(zhǔn)，將探頭插入licl2鹽溶液槽,等到數(shù)據(jù)穩(wěn)定后用箭頭鍵“▲”或“▼”將相對(duì)濕度數(shù)值調(diào)整到“11.3%rh”按“ent”鍵(只能按一次),程序會(huì)轉(zhuǎn)到第二點(diǎn)“rh2”校準(zhǔn),將探頭插入nacl2鹽溶液槽，等到數(shù)據(jù)穩(wěn)定后用箭頭鍵“▲”或“▼”根據(jù)室溫的不同將相對(duì)濕度數(shù)值調(diào)整到“75.3%rh”左右,按“ent”鍵結(jié)束校準(zhǔn)。
6、如果不更換探頭，“not changed”程序選擇一點(diǎn)法校準(zhǔn)“rh1 point cali”利用高純氮吹掃儀表，觀察顯示值半小時(shí)以上，利用“▲”或“▼ ”鍵調(diào)節(jié)rh1，使rh1為 ±0.02之間，然 后按“ent”返回。
7、若有必要，可重復(fù)校驗(yàn)一次。校驗(yàn)完成后重新將安全鎖放置在綠點(diǎn)上。
8、溫度一般不需要校準(zhǔn)，若有必要可按“cl”鍵后選擇“ cali”（校準(zhǔn)狀態(tài)）按“ent”鍵， 然后選擇“t”（溫度校準(zhǔn)）。校驗(yàn)方法同濕度校準(zhǔn)方法。
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