過冷水對冷鏡式露點儀測量精度的影響

過冷水影響因素分析：

　　當溫度高于０℃時，水只能以一種穩定的熱力學狀態存在，它可以是氣體，即水蒸氣；同時水蒸氣也可冷凝成水，即結露。當溫度不超過０℃時，水除了可以呈氣態和固態外，還存在第三種熱力學狀態—過冷水。而在（－４０～０）℃范圍內，過冷水現象普遍存在。鏡面狀態、露層性質及結構對提高測量準確度十分重要。露滴形成的基本條件是有一個憎水的拋光表面和一定數量的露核（表面上的微小固體粒子）及表面上的微小裂痕等。

　　當氣體中水蒸氣接近飽和時，露滴開始形成并在表面孤立地生長；在此過程中，相鄰露滴逐漸縮小距離，直至互相接觸而結合。隨著溫度的降低，被測氣體中的水蒸氣接近飽和狀態，水分子由于引力被吸附在鏡面上，形成一層薄水膜，這是形成露的一階段。當溫度逐漸下降時，水膜的厚度逐漸增加，這是形成露的二階段。此時，冷卻表面的任何不穩定因素都會使水膜聚成液滴（如鏡面上的微小傷痕）。隨著鏡面溫度的進一步下降，不斷生長且分布不規則的露滴形成露層并很快在表面上擴散。此時，液－氣或固－氣平衡，即達到露點（或霜點）。一定條件下，水蒸氣達到飽和時，液相仍不出現，或是水在零度以下仍不結冰，這種現象稱為“過飽和”或“過冷”。

　　對于結露（或霜）過程來說，出現此現象往往是由于被測氣體和鏡面很干凈，以致缺少足夠數量的露核而引起的。另外，在低溫測量時，由于冰的結晶過程比較慢，往往到達霜點溫度時霜層還未出現。當溫度繼續降低時，水汽開始結露，在過冷水狀態下很快形成露層，但此時的蒸汽壓不是冰的飽和蒸汽壓而是過冷水的飽和蒸汽壓。當露點儀鏡面溫度低于０℃而鏡面上凝結的是露而不是霜時，雖然此時實測到的是露點溫度，但露點儀仍把它當作霜點溫度來處理。因此，這時測得的濕度值不正確。由于過冷現象，濕度測量的誤差有時高達幾度，在－１０℃時誤差大可達１℃左右，－２０℃時誤差大可達２℃左右，在－３０℃時誤差大可達３℃左右。

　　3．2　減少過冷水因素影響的措施

　　減少過冷水影響的措施有：

　　（１）可對鏡面進行反復加熱和冷卻，當鏡面逐漸升溫時，水層會逐漸蒸發；

　　（２）可在傳感器上加裝顯微鏡來判斷此過程，如發現過冷水可對鏡面加熱使水層消失；

　　（３）利用過冷水的蒸汽壓數據進行計算，對結果進行修正。

　　結束語：

　　從冷鏡式露點儀原理分析入手，進而提出了影響這種露點儀測量的三大影響因素，然后逐一對這些影響因素進行分析，并提出了減少這些影響因素的措施，對冷鏡式露點儀的測量和使用具有指導意義。