Máy đo sương gương lạnh là một dụng cụ đo độ ẩm có độ chính xác cao được thiết kế dựa trên nguyên lý gương lạnh, trực tiếp xác định nhiệt độ điểm sương của khí bằng cách làm mát bề mặt gương và phát hiện nhiệt độ khi khí tiếp xúc (hoặc sương) trên bề mặt gương, do đó tính toán các thông số độ ẩm (ví dụ: độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối). Lợi thế cốt lõi của nó là độ chính xác đo lường cao, ổn định mạnh mẽ, không cần bù trôi cảm biến, thích hợp cho các tình huống công nghiệp và phòng thí nghiệm đòi hỏi khắt khe về kiểm soát độ ẩm.
Máy đo sương gương lạnh có bề mặt kim loại được đánh bóng nhỏ, được làm mát bằng máy bơm nhiệt điện Peltier trạng thái rắn. Khi nhiệt độ gương giảm xuống nhiệt độ điểm sương của khí được đo, hơi nước trong khí ngưng tụ thành sương hoặc sương trên bề mặt gương, tạo ra phản xạ khuếch tán của ánh sáng chiếu vào nó. Một vòng điện quang bao gồm điốt phát sáng và máy dò quang điện có độ lợi cao phát hiện sự hình thành ngưng tụ, và sự giảm cường độ ánh sáng phản xạ gương là đầu vào phản hồi của mạch điều khiển dụng cụ để điều chỉnh công suất làm mát áp dụng cho Peltier, để gương được kiểm soát ở trạng thái cân bằng, tại thời điểm đó nhiệt độ gương được đo bằng nhiệt kế kháng bạch kim bằng nhiệt độ điểm sương của khí được đo.
Nguyên tắc hoạt động
Làm mát gương: Hệ thống làm lạnh tích hợp (chẳng hạn như bộ làm lạnh bán dẫn hoặc mô-đun làm lạnh Paltier) chủ động làm giảm nhiệt độ gương để hơi nước trong khí dần dần đến trạng thái bão hòa.
Sự hình thành ngưng tụ: Khi nhiệt độ gương giảm xuống điểm sương của khí, hơi nước ngưng tụ thành sương lỏng hoặc sương rắn trên bề mặt gương, tạo thành một lớp ngưng tụ có thể nhìn thấy.
Phát hiện quang học: Hệ thống quang học bao gồm nguồn sáng LED và photodiode theo dõi cường độ ánh sáng phản xạ gương trong thời gian thực. Sau khi lớp ngưng tụ được hình thành, ánh sáng phản xạ gương trải qua phản xạ khuếch tán và cường độ ánh sáng nhận được bởi cảm biến quang điện bị suy yếu.
Kiểm soát cân bằng động: Hệ thống điều khiển làm cho nhiệt độ gương cân bằng động ở trạng thái điểm sương (tốc độ bay hơi bằng tốc độ ngưng tụ) bằng cách điều chỉnh công suất làm lạnh.
Đo nhiệt độ: Nhiệt kế kháng bạch kim có độ chính xác cao được nhúng vào bề mặt gương để đo trực tiếp nhiệt độ gương khi ngưng tụ cân bằng, đó là nhiệt độ điểm sương của khí.
Việc bảo trì máy đo sương gương lạnh cần tập trung vào việc làm sạch, hiệu chuẩn, kiểm soát môi trường và kiểm tra thành phần để đảm bảo độ chính xác của phép đo và tuổi thọ của thiết bị. Dưới đây là các điểm bảo trì cụ thể:
Làm sạch và kiểm tra hàng ngày
Làm sạch gương: Nhẹ nhàng lau bề mặt gương lạnh bằng vải không bụi nhúng cồn isopropyl để tránh trầy xước hoặc các chất gây ô nhiễm còn sót lại. Môi trường bụi cao đề nghị lắp thêm bộ lọc phía trước.
Bảo trì cảm biến: Thường xuyên kiểm tra ô nhiễm cảm biến, làm sạch bằng ethanol khan khi cần thiết, tránh dầu bẩn hoặc bụi ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng.
Niêm phong đường ống: Kiểm tra đường ống lấy mẫu và khớp van để rò rỉ, sửa chữa hoặc thay thế các bộ phận lão hóa kịp thời.