KST V 冷镜式露点仪

工作原理
气体在一定压力下, 当温度略低于露点(气体中水蒸汽的饱和温度)时，气体中水蒸汽凝结成露水，使照射在镜面上的光线产生漫反射，感光器件产生电信号变化，检测电路将电信号变化和温度数据发送给控制系统进行分析，通过智能算法计算出被测气体的露点温度值并显示（* 0°C以下露点称为霜点）。露点仪测量到露点温度后自动加热镜面直至露水消除，再次自动降温重复上述过程循环测量。



 
 
 	
 
主要技术指标
测量方式	全自动连续测量
被测气体	SF6
被测气体流量	400~800±50ml/min
流量显示	数字流量计
温度分辨率	0.1℃
测量范围	20℃ ~ -62℃
测量误差	优于±0.3℃
显示单位	℃、ppm
测量气体压力	≤1MPa
工作环境温度	-20℃ ~ 50℃
工作环境湿度	≤85%RH
外接电源	AC220V±10%，50Hz
内置电源	24V锂电池
功率	≤70W
正常连续工作时间	＞8h
测量原理	冷镜式测量原理
制冷源	SL微型冷却器
取样接口	自密封快插接头
外型尺寸	长340mm×宽230mm×高200mm
重量	≤9.5 kg
 

主要功能
露点仪的主要功能如下：
a）可自动测量SF6气体中微水露点（或霜点）的温度值；
b）具备连续性测量功能；
c）具备测量数据转换为20℃时标准值功能；
d）具备镜面升温清洁功能；
e）具备对测量结果进行自动保存、U盘导出的功能，可查询历史记录；
f）配备大屏幕触摸显示屏，操作方便，读数直观；
g）配备大容量锂电池可供设备在无外部供电情况下正常连续工作。
 
 产品组成及结构特点
产品组成
露点仪采用模块化设计，保证后期维护方便、快捷，5个模块的主要功能及组成如下表所示：

制冷机模块	由微型制冷机和制冷机电源组成，主要负责对镜面降温及加热、采集镜面温度并发送至控制模块。
光路采集模块	由光源、滤光组件、透镜、反射镜面和硅光电池组成。对光源供电、采集光电转换信号并发送至控制模块。
控制模块	通过通信接口对制冷机模块和光路采集模块发送控制指令并接收温度、光路信号，负责控制检测流程以及显示人机交互界面、记录测量结果等功能。
气路模块	由测量腔、数字流量计、自密封快插接头、管路及调节阀等组成，主要负责被测气体的压力调整、流量调节，使气体达到测量要求后再进入测量腔体。
         机箱	产品机箱采用标准化铝合金机箱设计，由上下盖板、侧板、前后横梁、侧梁、面板型材、塑料底角等组成，保证强度的同时使用拉杆提高仪器的便携性。

产品主要特点
1.采用SL微型冷却器作为制冷源；这是和一般冷镜式露点仪的差别之处
2.采用巡检自清洁式测量法；
3.采用抗电磁干扰模块设计；
 
 
特点介绍与分析
1.制冷源——制冷源是冷镜式露点以的核心部件，制冷源的优劣直接影响了露点仪的测量范围、测量精度、工作环境等主要指标。
目前电力行业所采用的冷镜式露点仪均采用帕尔帖制冷片作为制冷源，帕尔帖制冷片采用热电原理使热量转移达到制冷的目前，该原理在制冷过程中，制冷片的一面不断的吸收环境热能转移至制冷片的另一面，当该循环与环境温度达到一定平衡时，制冷面的温度与环境温度进行温差累计，则为该制冷片所能提供的温差。的目前较高品质的帕尔帖冷堆可提供70℃的温差，当环境温度达到40℃时，其实际制冷极限为-30℃。电力行业中，对于SF6设备中绝缘气体的含水量合格标准为≤150ppm，换算成露点温度为≤-38.5℃，当采用帕尔帖作为冷源的冷镜式露点仪在环境温度**31.5℃的工况下使用时，已达不到其测量基础要求，无法正常进行检测。为了避免这一现象，业内采用了多片帕尔帖堆叠，形成制冷堆的方式进行多级制冷，这一方法需要多级递增的帕尔帖制冷片来实现，但当多个制冷片堆叠后，产生了串热现象，实际制冷效果并不明显，且需额外配备大型散热器件，总体成本增加较高。
KST-V冷镜式露点仪采用了公司*的SL微型冷却器作为制冷源，SL微型冷却器原型为深低温制冷机，采用回热式气体制冷原理，较低制冷温度可达-200℃以下，普遍应用于低温试验室、航空航天、军事设备、基因工程等领域。公司针对民品露点仪行业研制的SL系列微型冷却器将整机制冷功率控制在行业需求范围内，使得制造成本大幅降低，从而使这一高品质制冷器件得以在普通行业得到应用。SL微型冷却器采用的斯特林热力循环原理是目前效率较高的热力循环原理，相较于帕尔帖采用的热电循环原理，具有更高的热/冷累计效率，这使得SL微型冷却器*复杂冷能堆叠便可轻松实现理想制冷性能，同时也完全避免了由于冷能堆叠所产生的负面影响，所以SL微型冷却器具有制冷范围广、制冷速度快、环境适用性强等优点，可在较高环境温度的工况下正常工作。目前国际*露点仪品牌也相继升级研制了采用半斯特林制冷技术的冷镜式露点仪，如英国michelle、瑞士MBW等。
 
2.测量方法——冷镜式露点以其主要测量原理为冷镜原理，该原理依据不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露的特性而实现，基于冷镜测量原理，合适的测量方法可以使设备准确的判断出被测气体的真实露点温度。目前基于冷镜测量原理的测量方法有目测法、平衡法、巡检法。其中目测法为较早一代的冷镜测露点测量法，通过肉眼观察冷镜表面结露情况来判断露点温度，该测量法由于操作性差，精度误差大，重复性差等原因，目前已逐渐淘汰。平衡法是目前比较普遍的*二代露点测量法，通过光电检测技术与冷镜原理相结合，通过不断的对冷镜表面霜层厚度进行平衡，较终计算出气体露点温度。该测量法在设备及气体管道环境相对干燥清洁时，具有较好的测量精度，且为全自动测量，操作简单，使用方便。平衡法由于其测量方式的特性，在气体杂质较高、气体管路清洁程度不够、环境条件差、设备保存不善内部污染等情况下，其检测精度则大幅降低。出现这种现象的主要原因是由于其在测量过程中，冷镜表面持续不断冷凝气体中的水份，同时气体中的污染物将一起被凝结在镜面之上，在污染物过多时，使光电检测模块发生误判，发生提前或延后判定露点温度的现象，其测量值与实际露点值便会存在较大误差。
3.巡检式测量法正是为了弥补平衡测量法目前存在的几大缺陷而开发的新一代冷镜露点测量方法，它与平衡法在原理方面相同，都是通过冷镜原理与光电检测技术结合，不同的地方在于，巡检测量法摒弃了平衡法通过冷镜表面霜层厚度计算露点的方式，采用了更科学更直接可靠的直接测量形式，在冷镜表面出现霜点的一瞬间，光电系统便将其数据记录，通过科学的算法还原出精确的结露温度。由于没有不断平衡霜层的过程，在同等测量条件下，巡检测量法的测量速度将优于平衡测量法。巡检测量法的另一大特点便是其自清洁功能，在冷镜表面出现霜点的一瞬间，除了光电系统记录其结露数据外，冷镜表面则已经开始升温，直至冷镜表面霜点融化，伴随着气流，冷镜表面水分及污染物将一起被吹扫清楚，为下一次测量做好准备。该测量方法较大的降低了冷镜镜面被污染概率，提高了设备的测量精度及环境适应性，延长了设备维护周期。
4.3.电磁干扰——在电力行业中，仪器设备受电磁干扰是比较常见的现象，轻微的电磁干扰便能使设备性能降低，严重的则可能造成设备的损毁。针对电力用户使用环境，电力露点仪内部采用了抗电磁干扰模块设计，内置独立的供电模块，彻底避免了电网干扰，产品核心部件则均采用耐电磁干扰材料屏蔽层或镀层进行防护，电源传导与信号传递同样进行了合理的抗电磁干扰设计。公司*的露点测量软件采用了自我修正及较差比对措施，较大的降低了因电磁干扰而产生的设备性能受损现象。










下面列出了一组

以上数据我们观察分析：
1、露点 -42.261  相当于微水149.31  这个微水值是我们很多高压开关设备的微水合格点。
2、在露点为-9.261和-10.261时，微水值相差230ppm;
3、在露点为-42.261左右时，每相差一度，微水就相差15左右，所以

如果选择精度±1℃的微水仪，其实际微水值误差在30左右。如果选择精度选择±2℃的微水仪，其实际微水值误差在60左右；

所以说选择 ±1℃精度的微水仪，实际微水值误差在30左右，应该说是我们充气柜较低的要求了。

有条件的话，建议采购精度±0.3℃的冷镜式微水仪。