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露点計の鏡面降温速度とサンプルガス流速問題を討論する
日付:2022-06-24読み:4
ろてんけいの設計において、結露過程の熱質交換に直接影響する各種要素を重点的に考慮しなければならず、この原則は自動化の程度があまり高くない露点計器の操作条件の選択にも適用される。ここでは主に鏡面冷却速度とサンプルガス流速について議論する。
1.測定されたガスの温度は通常室温である。そのため、気流が露点室を通過する際には、必ず系の熱伝達と物質伝達過程に影響を与えなければならない。他の条件が固定されている場合、流速を大きくすると、気流と鏡面との間の物質移動に有利になります。特に低霜点測定を行う際には、露層形成速度を速めるために流速を適切に上げなければならないが、流速はあまり大きくしないと過熱問題になる。これは冷房電力が比較的小さい熱電冷房露点計に特に顕著である。流速が大きすぎると露点室の圧力が低下し、流速の変化がシステムの熱平衡に影響を与えることもあります。したがって、露点測定において適切な流速を選択することが必要であり、流速の選択は冷房方法と露点室の構造によって決まるべきである。一般的な流速範囲は0.4 ~ 0.7 L・min-1の間である。熱伝達の影響を小さくするためには、測定ガスが露点室に入る前に予冷処理を行うことが考えられる。
2.露点測定における鏡面降温速度の制御は重要な問題であり、自動光電露点計については設計によって決定され、手で冷量を制御する露点計については操作中の問題である。冷媒源の冷却点、測温点、鏡面間の熱伝導にはプロセスがあり、一定の温度勾配があるからだ。だから熱慣性は結露(霜)の過程と速度に影響し、測定結果に誤差をもたらす。この場合、白金抵抗感温素子の測定点と鏡面との間の温度勾配が大きく、熱伝導速度も遅いため、測温と結露を同期させることができないなど、使用する測温素子によっても異なります。また、露層の厚さを制御することができない。これは目視検出に負の誤差を生じる。
3.もう1つの問題は、温度を下げる速度が速すぎると「過冷却」になる可能性があることです。一定の条件下で、水蒸気が飽和状態に達したとき、液相がまだ現れないか、水が0度以下のときに凍結しないことを知っています。この現象は過飽和または「過冷却」と呼ばれています。結露(または霜)プロセスにとって、この現象はしばしば、測定されたガスと鏡面が非常にきれいであること、または十分な量の凝結コアが不足していることに起因する。Suomiは実験で、高度に研磨された鏡面で、その清潔さが化学的な要求に適していれば、露の形成温度は実際の露点温度より数度低いことを発見した。過冷却現象は短く、共時間長さは露点または霜点温度と関係がある。この現象は顕微鏡で観察できる。解決策の1つは、この現象が解消されるまで鏡面を加熱して冷却する操作を繰り返すことです。もう1つの解決策は、過冷水の水蒸気圧データを直接利用することです。そして、このようにすることは、気象システムが0度未満の場合の相対湿度の定義とぴったり一致している。