一臺冷鏡式露點儀讀到 -30 ℃，屏幕上這個數(shù)字本身沒有毛病，問題出在這一層：讀到這個溫度時鏡面上究竟是水還是霜，儀器不會主動告訴操作者。同樣是 -30 ℃，按水面的飽和蒸氣壓表換算，含水量是 505 μL/L，按冰面的表換算只有 375 μL/L，兩者相差 130 μL/L，相當于滅弧氣室運行注意值 300 μL/L 的四成上下。

相態(tài)這件事在 0 ℃ 以上不用操心，凝出來的必然是水，跌破 0 ℃ 之后，水面與冰面的飽和蒸氣壓分道揚鑣，同一個溫度會讀出兩個含水量。冷鏡式露點儀之所以被當作基準方法，靠的是相平衡加上溫度可溯源，而相平衡的前提恰恰是知道平衡發(fā)生在哪個相上。弄錯這一層，再好的儀器也白費。

本篇要講清三件事：過冷現(xiàn)象是怎么發(fā)生的，規(guī)程對相態(tài)判別提了什么要求，判別清楚之后該怎么修正。

一、兩個溫度指向同一個含水量

計量技術(shù)規(guī)范 JJF 1012-2007《濕度與水分計量名詞術(shù)語及定義》給出的兩個定義，是全部討論的起點。該規(guī)范 2007-11-21 發(fā)布、2008-05-21 實施，至今現(xiàn)行，被 JJG 499-2021 注日期引用，它把露點溫度定義為在等壓的條件下將氣體冷卻，當氣體中的水蒸氣冷凝成水并達到相平衡狀態(tài)時的氣體溫度。霜點溫度的定義只差一個字，冷凝成霜并達到相平衡狀態(tài)時的氣體溫度。

這處之差落在相態(tài)上，不落在溫度高低上。

1、相態(tài)決定讀的是哪張表

同一份氣樣，含水量固定，水蒸氣分壓 e 也固定，鏡面上的凝結(jié)物若是液態(tài)水，平衡溫度由 e 等于該溫度下的水面飽和蒸氣壓來決定。凝結(jié)物若是固態(tài)霜，平衡溫度由 e 等于該溫度下的冰面飽和蒸氣壓來決定。同一溫度上冰面的飽和蒸氣壓低于水面的飽和蒸氣壓，要讓冰面蒸氣壓抬到同一個 e，溫度必須往上提。所以霜點高于露點，這不是經(jīng)驗說法，是兩張飽和蒸氣壓表之間的必然關(guān)系。

JJG 499-2021 附錄 A 把這一層寫進了算式，用露點儀計算相對濕度時，es(Td) 取露點溫度 Td 對應(yīng)的純水平面或冰平面飽和水蒸氣壓。規(guī)程特意給出兩個平面，意思很明白：換算之前必須先確定相態(tài)，水表與冰表不能混用。

2、霜點為什么更高

水的分子排列在液態(tài)與固態(tài)下不同，冰的升華潛熱大于同溫度下水的汽化潛熱，分子要離開冰面比離開水面更費勁，同溫度下冰面能維持的氣相分子數(shù)更少，飽和蒸氣壓于是更低。溫度越低，兩張表的差距越大，這個規(guī)律有一個直接后果：霜點與露點的差值并不是一個常數(shù)，它隨溫度下降而單調(diào)變大，在 -5 ℃ 附近只有零點幾攝氏度，到 -40 ℃ 附近已經(jīng)接近 3.5 ℃。用儀器自身的準確度指標去衡量，這個量級并不小。

二、過冷現(xiàn)象發(fā)生在鏡面上

冷鏡法的原理，ISO 6327:1981 第 3.1 條講得很樸素，把一片溫度可人為降低并可準確測量的表面，一般是一塊金屬鏡面，暴露在被測樣氣里，然后把它冷卻到凝結(jié)出現(xiàn)并被觀察為露的溫度。低于此溫度凝結(jié)隨時間增加，高于此溫度凝結(jié)減少或不發(fā)生，這個表面溫度便取為流過儀器的氣體的露點。第 3.2 條接著說，樣氣中的水蒸氣分壓即為觀測露點所對應(yīng)的飽和蒸氣壓，前提是濕度計內(nèi)的氣體壓力與取樣時相同。

原理里有一個隱含假設(shè)：凝結(jié)物是水。

1、缺了晶核會怎樣

水蒸氣要凝成液態(tài)，先得有凝結(jié)核，要凝成冰，先得有冰核?，F(xiàn)場剛擦洗過的鏡面，劃痕、微粒及可溶性殘留一道被清掉，氣樣若又經(jīng)過過濾，晶核的數(shù)量往往不足以在 0 ℃ 觸發(fā)冰相成核。溫度繼續(xù)往下走，氣相相對水面的過飽和度已經(jīng)足夠，相對冰面的過飽和度更是充裕，但冰相遲遲不出現(xiàn)，氣相只能在鏡面上析出液態(tài)水。這便是過冷。

純水的均質(zhì)成核溫度在 -38 ℃ 附近，低于這個溫度，即便沒有外來晶核，液相也會自發(fā)凍結(jié)。這條線給了現(xiàn)場一個粗略的參考：鏡面溫度降到 -38 ℃ 以下仍未結(jié)霜的情形極為少見，而在 0 ℃ 到 -20 ℃ 這一帶，相態(tài)是不確定的，可能是水，可能是霜，也可能是兩者混在一起。儀器資料與廠商技術(shù)說明普遍把這一段列為相態(tài)不確定區(qū)，正是這個原因。

2、為什么溫度更低反而容易結(jié)霜

溫度越低，相對冰面的過飽和度越高，一旦出現(xiàn)哪怕是單個冰核，冰相便會迅速鋪滿鏡面。所以低溫段的相態(tài)通常明確，反倒是零下幾攝氏度到零下二十幾攝氏度這段很容易出問題，現(xiàn)場在這段上翻車的次數(shù)不少。現(xiàn)場遇到過這類怪事：同一份氣樣連著測三次，讀數(shù)在兩攝氏度上下跳，中間還夾著一次明顯偏低的值。那一次偏低，多半是鏡面上掛著過冷水。

過冷水還有一個特點，它并不穩(wěn)定。鏡面上的液膜一旦受到擾動，或者溫度繼續(xù)下降越過成核門檻，會在瞬間凍結(jié)。凍結(jié)要放出潛熱，鏡面溫度隨之短暫回升，控制回路跟著動作，讀數(shù)便跳一下。這一跳會在記錄上留下痕跡：單次讀數(shù)看上去平穩(wěn)，連續(xù)記錄的曲線卻在某一段出現(xiàn)臺階，臺階之前偏高、之后偏低，那便是液膜凍結(jié)的時刻。只看一個數(shù)看不出來，把平衡過程曲線調(diào)出來便一目了然。

三、規(guī)程把相態(tài)判別寫成了必備組成

JJG 499-2021《精密露點儀檢定規(guī)程》2021-12-28 發(fā)布、2022-06-28 實施，現(xiàn)行有效，它適用于水蒸氣壓相平衡原理、采用制冷鏡面光電自動檢測的精密露點儀的檢定與使用中檢查。這一句適用范圍描述的，正是本篇討論的這一類儀器。

1、三大部分里有判別設(shè)施

規(guī)程在概述里把這類儀器拆成三大部分：高重復(fù)性的露點傳感器伺服機構(gòu)，準確測量鏡面溫度的溫度測量系統(tǒng)，以及在 0 ℃ 以下霜點測量時判斷鏡面上生成的是霜（冰晶）還是露（水珠）的設(shè)施。

第三項是判別設(shè)施。它被寫進組成，不是寫進選配清單，現(xiàn)場挑設(shè)備時這一條常被跳過，驗收也常常只看量程與準確度兩項，一臺冷鏡式儀器若沒有能力區(qū)分鏡面上是霜還是露，它在 0 ℃ 以下的讀數(shù)便缺少相態(tài)依據(jù)，便談不上可溯源。這一點在購買與驗收環(huán)節(jié)常被忽略，等到現(xiàn)場數(shù)據(jù)對不上才回頭查，已經(jīng)晚了。這一項省不得。

2、允許誤差分檔

規(guī)程第 4 條要求示值誤差與重復(fù)性符合表 1 的規(guī)定，表 1 按露點溫度 Td 分成五檔，同時分一級與二級。

-90 ℃ 到 -70 ℃ 這一檔，一級允許誤差 ±0.40 ℃、重復(fù)性不大于 0.20 ℃，二級允許誤差 ±0.80 ℃、重復(fù)性不大于 0.40 ℃。

-70 ℃ 到 -50 ℃ 這一檔，一級允許誤差 ±0.30 ℃、重復(fù)性不大于 0.15 ℃，二級允許誤差 ±0.60 ℃、重復(fù)性不大于 0.30 ℃。

-50 ℃ 到 -20 ℃ 這一檔，一級允許誤差 ±0.20 ℃、重復(fù)性不大于 0.10 ℃，二級允許誤差 ±0.40 ℃、重復(fù)性不大于 0.20 ℃。

-20 ℃ 到 40 ℃ 這一檔，一級允許誤差 ±0.15 ℃、重復(fù)性不大于 0.08 ℃，二級允許誤差 ±0.30 ℃、重復(fù)性不大于 0.15 ℃。

40 ℃ 到 90 ℃ 這一檔，一級允許誤差 ±0.20 ℃、重復(fù)性不大于 0.10 ℃，二級允許誤差 ±0.40 ℃、重復(fù)性不大于 0.20 ℃。

把這張表與過冷帶來的偏差放在一起看，尺度感立刻出來了，在 -50 ℃ 到 -20 ℃ 這一檔，一級儀器的允許誤差是 ±0.20 ℃，而同一段里霜點與露點相差 2.1 ℃ 到 3 ℃。相態(tài)判錯的代價，是儀器自身允許誤差的十倍以上。

3、檢定條件里藏著的三條現(xiàn)場約束

規(guī)程第 6.1.1 條給出的檢定條件，對現(xiàn)場作業(yè)同樣適用。

其一，測量時環(huán)境溫度應(yīng)在 15 ℃ 到 30 ℃ 之間且相對恒定，露點測量室和采樣管路系統(tǒng)所處的環(huán)境溫度應(yīng)高于待測氣體的露點或霜點溫度 5 ℃ 以上。當測量時的露點溫度高于環(huán)境溫度時，所有測量管路應(yīng)加熱，使管路溫度高于露點溫度 5 ℃ 到 10 ℃。管路比氣樣更冷，水分會先在管壁上凝掉，測到的便不是氣室里的真實含水量。

其二，氣體露點溫度與氣體壓力有關(guān)，露點溫度應(yīng)指明測量的氣體壓力，環(huán)境大氣壓波動不超過 200 Pa/h。這一條是壓力折算的根據(jù)，后面還要展開。

其三，主機應(yīng)在相對濕度 10% 到 85% 之間使用，另外第 5.2.1 條要求露點傳感器測量室內(nèi)應(yīng)清潔，鏡面無污染、無劃痕。劃痕既改變本底散射，又充當露核，兩頭都會帶來偏差。

四、幾檔溫度上霜點及露點差多少

定性講完，該定量算一筆，這里用一組常用的飽和蒸氣壓經(jīng)驗式，過冷水面與冰面各一條，形式簡單且可復(fù)算。

1、算式的來歷

過冷水面上，e_w(t) = 6.112 exp[17.62 t /(243.12 + t)]。冰面上，e_i(t) = 6.112 exp[22.46 t /(272.62 + t)]。兩式的單位都是 hPa，t 以 ℃ 代入，這是 Magnus 形式的經(jīng)驗式，在工程溫區(qū)的偏差遠小于本篇討論的量級，用來做量級估讀足夠。真要出具有效數(shù)字的檢測報告，應(yīng)查計量部門給出的飽和水蒸氣壓表，而不是用經(jīng)驗式。

2、攤開算的結(jié)果

給定同一個露點溫度 t_d，先由 e_w 求出水蒸氣分壓，再令 e_i 等于這個分壓反解溫度，得到的便是同一份氣樣的霜點。

取露點 -5 ℃，e_w 為 422.2 Pa，對應(yīng)霜點 -4.4 ℃，霜點高出 0.6 ℃。

再看 -10 ℃ 這一檔，e_w 為 287.0 Pa，對應(yīng)霜點 -8.9 ℃，霜點高出 1.1 ℃。

到 -20 ℃，e_w 為 126.0 Pa，對應(yīng)霜點 -17.9 ℃，霜點高出 2.1 ℃。

-30 ℃ 這一檔，e_w 為 51.2 Pa，對應(yīng)霜點 -27.1 ℃，霜點高出 2.9 ℃。

壓到 -40 ℃，e_w 只有 19.0 Pa，對應(yīng)霜點 -36.5 ℃，霜點高出 3.5 ℃。

五檔看下來，規(guī)律清楚：差值隨溫度下降單調(diào)變大，在常壓露點常落的 -20 ℃ 到 -40 ℃ 這一帶，霜點與露點差 2 ℃ 到 3.5 ℃。朝露（CDPM-1000）在這一區(qū)間標稱的準確度是不超過 ±0.2 ℃，兩組數(shù)字差了一個數(shù)量級。

五、含水量口徑上的誤差放大

溫度差三攝氏度聽起來不算什么，換算成體積分數(shù)之后便不是一回事了。

1、換算式

常壓下體積分數(shù)的算法很直接，x = e / P，P 取測量時的氣體總壓。以 101.325 kPa 為基準，e 以 Pa 為單位，得到的 x 乘 10^6 便是 μL/L，同一份氣樣，取水面飽和蒸氣壓表與取冰面飽和蒸氣壓表，會得到兩個含水量。

2、攤開算的結(jié)果

-10 ℃ 的鏡面，按水表讀 2833 μL/L，按冰表讀 2565 μL/L，差 268 μL/L。

-20 ℃ 的鏡面，按水表讀 1243 μL/L，按冰表讀 1019 μL/L，差 224 μL/L。

-30 ℃ 的鏡面，按水表讀 505 μL/L，按冰表讀 375 μL/L，差 130 μL/L。

-40 ℃ 的鏡面，按水表讀 188 μL/L，按冰表讀 127 μL/L，差 61 μL/L。

差值隨溫度下降而變小，相對差值卻反著走，從 -10 ℃ 處的 9.5% 一路升到 -40 ℃ 處的 32.4%。原因不難理解，兩張飽和蒸氣壓表在低溫段的比值越拉越大。

3、與運行限值放在一起看

把這份差值擺到電力設(shè)備的判定線上，分量更清楚，按 DL/T 596-2021 與 GB/T 8905-2012 的分檔，含電弧分解物的氣室交接驗收值不大于 150 μL/L、運行注意值不大于 300 μL/L，不含電弧分解物的氣室分別為 250 μL/L 與 500 μL/L，均折算到 20 ℃、101.325 kPa 基準。

取一份含水量恰為 300 μL/L 的氣樣，若鏡面結(jié)霜，平衡溫度落在 -32.1 ℃。若鏡面掛的是過冷水，平衡溫度落在 -35.4 ℃，兩者相差 3.3 ℃。反過來看，現(xiàn)場讀到 -34 ℃ 而未判相態(tài)，按水表算 344 μL/L，按冰表算 246 μL/L，一個超了運行注意值，一個還在限內(nèi)。同一臺儀器、同一個讀數(shù)，結(jié)論可以完全相反，相態(tài)必須寫明。

換算基準不同會帶來數(shù)攝氏度的出入，工程判定以 μL/L 限值為準，露點只作現(xiàn)場快速估讀。這句話在相態(tài)不明時尤其要記住。

六、判別相態(tài)的四條現(xiàn)場路徑

判別相態(tài)沒有單一可靠手段，現(xiàn)場通常幾條并用，互相印證，理由也不難理解，光電檢測系統(tǒng)測到的是散射光的強弱，它只能回答鏡面上有沒有凝結(jié)物、凝結(jié)物的量有沒有穩(wěn)定，卻回答不了凝結(jié)物處于哪個相。把這個缺口補上，靠的是操作者與作業(yè)流程，不是靠換一臺更貴的儀器。

1、看凝結(jié)物的形態(tài)

鏡面上凝結(jié)物的外觀差別明顯，液態(tài)的露呈圓潤的液滴，反光均勻，邊緣連續(xù)。固態(tài)的霜呈枝狀晶花，邊界毛糙，散射強得多。帶內(nèi)窺鏡或顯微觀察通道的儀器可以直接看，這判別方式直觀，也是可靠的，現(xiàn)場用帶觀察通道的儀器看過一次，往后便不容易認錯。沒有觀察通道的儀器，只能靠后面的幾條間接判斷。

2、強制結(jié)霜

多數(shù)冷鏡儀器設(shè)有強制結(jié)霜功能，做法是先把鏡面降到足夠低的溫度，讓霜層確定無疑地形成，再回到平衡點附近穩(wěn)定下來。只要鏡面溫度持續(xù)保持在 0 ℃ 以下，霜相便能維持，這條路徑繞開了成核概率問題，代價是多花一段降溫與回穩(wěn)的時間，現(xiàn)場排期時按偏長估，通常不會出錯。朝露（CDPM-1000）常規(guī)工況下的平衡時間是 3 min 到 5 min，加上強制結(jié)霜這一段，一次完整測量要留出更充裕的時間。

3、升溫消露后重結(jié)

現(xiàn)場常用的做法是把鏡面加熱到凝結(jié)物完全消失，再按常規(guī)速率緩慢降溫，重新建立平衡。重復(fù)兩三次，若每次的收斂溫度一致，說明相態(tài)穩(wěn)定，若某次明顯偏低后又回升，多半是過冷水在半途凍結(jié)。這一條也順帶清理了鏡面上殘留的可溶性物質(zhì)，一舉兩得。

4、用重復(fù)性做旁證

同一工況下連續(xù)測若干次，看結(jié)果的離散程度，相態(tài)穩(wěn)定時，離散量應(yīng)落在儀器的重復(fù)性指標附近。相態(tài)不穩(wěn)時，離散量會明顯超出，且偏低的值出現(xiàn)得更頻繁，朝露（CDPM-1000）標稱的重復(fù)性是不超過 ±0.1 ℃，若連續(xù)十次的極差明顯大于這個值，先別急著記數(shù)據(jù)，回頭查相態(tài)與鏡面。

七、修正的兩條算法路徑

判別清楚之后，修正有兩條路，一條管相態(tài)，一條管壓力，兩條都要走，順序不能顛倒。

1、先定相態(tài)，再選飽和蒸氣壓表

鏡面上是霜，查冰面表，鏡面上是水，查水面表。這一步?jīng)]有任何技巧，只有紀律，麻煩出在混合相態(tài)，鏡面上部分區(qū)域結(jié)霜、部分區(qū)域掛著過冷水，光電檢測系統(tǒng)看到的是加權(quán)平均的散射信號，此時無論查哪張表都有偏差。處理辦法回到上一條：升溫消露，重新建立單一相態(tài)的平衡，不要在這種狀態(tài)下記錄數(shù)據(jù)。

2、把帶壓露點折算到基準壓力

露點溫度與氣體壓力有關(guān)，這是規(guī)程第 6.1.1.2 條明確點出的，體積分數(shù)不變時，氣體總壓升高，水蒸氣分壓按比例升高，對應(yīng)的露點溫度隨之抬升。

算一個具體的例子。某 SF6 氣室額定壓力 0.50 MPa，含水量 300 μL/L，帶壓狀態(tài)下水蒸氣分壓為 300 乘 10^-6 乘 5.0 乘 10^5 Pa，等于 150 Pa，查水面表得到帶壓露點 -18.0 ℃。把同一份氣樣折算到 101.325 kPa 基準，水蒸氣分壓降到 30.4 Pa，露點為 -35.4 ℃，兩者相差 17.4 ℃。

這個量級足以讓任何基于露點的經(jīng)驗判斷失效，現(xiàn)場若拿著帶壓露點去比對規(guī)程給出的常壓基準限值，會把一臺狀態(tài)正常的設(shè)備判成受潮。反過來說，把常壓露點當作帶壓工況下的控制指標，則會在真正受潮時漏報。朝露（CDPM-1000）的產(chǎn)品說明里明確寫著，氣體壓力高于大氣壓時實測露點溫度會相對偏高，說的正是這件事。

八、不確定度分項怎么攤

把相態(tài)處理完之后，剩下的誤差來源可以按項拆開估，以下六項是現(xiàn)場能感知、也大致能估量的部分。

一是鏡面溫度測量。鉑電阻的標定殘差、測溫電路的自熱，以及鏡面與測溫點之間的溫差，合起來通常給到零點零幾攝氏度。這一項在儀器出廠時已定，現(xiàn)場改不了。

二是相態(tài)判別。這一項要么為零，要么很大，判對了便沒有這一項，判錯了便是 2 ℃ 到 3.5 ℃ 的溫度偏差，換算成含水量在低溫段可達三成。它在全部分項里量級跨度格外大，值得單獨花時間。

三是壓力測量與折算，環(huán)境大氣壓波動按規(guī)程控制在 200 Pa/h 以內(nèi)，對露點的影響在零點零幾攝氏度。帶壓工況下的折算誤差要看壓力表的等級，氣室壓力表本身的準確度往往不如實驗室標準器，這一項在帶壓測量時不能忽略。

四是樣氣流量與管路，流量過小，鏡面附近的氣體得不到充分置換，平衡溫度偏低。流量過大，氣流帶走鏡面熱量，讀數(shù)同樣偏移，朝露（CDPM-1000）適配的流量區(qū)間是 20 L/h 到 30 L/h。管路材質(zhì)與長度影響吸附與滯后，不銹鋼或聚四氟乙烯是常見選擇，橡膠管因吸附明顯不宜使用。

五是鏡面污染?？扇苄詺埩舭蠢瓰鯛栃?yīng)降低平衡蒸氣壓，使結(jié)露提前，讀數(shù)偏高。不溶性微粒增加本底散射，使光電系統(tǒng)的零點漂移，兩類污染方向相反，現(xiàn)場卻常有人指望它們互相抵消，那是想多了。

六是平衡判據(jù)。是否真正等到相平衡，看的是溫度與散射信號的穩(wěn)定程度，不是看儀器有沒有給出一個數(shù)字。規(guī)程在檢定方法里給出的做法是待標準器示值穩(wěn)定 30 min 后，每隔 2 min 記錄一次，累計 6 次取平均?，F(xiàn)場不必照搬這套節(jié)奏，但「連續(xù)幾次讀數(shù)一致再記錄」這條原則通常應(yīng)當保留，遇上數(shù)據(jù)要拿去出報告時尤其如此。

六項合起來看，前五項在規(guī)范操作下可以壓到與儀器準確度指標同量級，第六項取決于操作者的耐心。唯獨第二項，壓與不壓全看有沒有做判別，這一環(huán)補不上。

九、SF6 場景下的三條額外約束

電力行業(yè)的 SF6 微水測量，是冷鏡式露點儀在國內(nèi)很常見的現(xiàn)場，還疊加了幾條別的行業(yè)遇不到的約束。

1、測量方法按 DL/T 506-2018

DL/T 506-2018《六氟化硫電氣設(shè)備中絕緣氣體濕度測量方法》2018-06-06 發(fā)布、2018-10-01 實施，現(xiàn)行。它給出濕度計的要求、測量氣路系統(tǒng)的要求、濕度表示方法以及溫度折算，是這一場景的直接依據(jù)。GB/T 5832.2-2016 則從氣體分析的角度規(guī)定了微量水分測定的露點法，兩份文件一個管電力場景，一個管方法本身，配合著看才完整。

2、判定閾值按 DL/T 596-2021 與 GB/T 8905-2012

兩份文件對運行中 SF6 氣體濕度按氣室類型分檔，前面已經(jīng)列出數(shù)值。需要強調(diào)的是折算基準，規(guī)程給出的 μL/L 限值均指折算到 20 ℃、101.325 kPa 后的體積分數(shù)?，F(xiàn)場實測的露點必須先折算到該基準再比對，否則溫差帶來的偏差可以翻上數(shù)倍。

3、SF6 的液化邊界

SF6 在常壓下的液化溫度很低，但在氣室工作壓力下會顯著抬升，鏡面若被制冷到 SF6 的液化溫度以下，鏡面上凝出來的已不只是水，測量徹底失效。朝露（CDPM-1000）針對 SF6 工況設(shè)計了低溫保護機制，自動控制制冷溫度不低于 -64 ℃，正是為了避開這條邊界。這一條是設(shè)備層面的保護，操作者仍須知道它為什么存在，遇到保護動作時不要以為是儀器故障。

十、設(shè)備一側(cè)的作業(yè)邊界

北京康高特（KGT）自研的朝露（CDPM-1000）精密智能露點儀，按官網(wǎng)給出的技術(shù)參數(shù)，作業(yè)邊界可以這樣描述。

測量范圍上，常規(guī)氣體在大氣壓環(huán)境下為 -40 ℃ 到 +20 ℃，SF6 氣體在大氣壓下、環(huán)境溫度 10 ℃、20 ℃、35 ℃ 時為 -40 ℃ 到 +20 ℃。準確度在 -40 ℃ 到 +20 ℃ 區(qū)間不超過 ±0.2 ℃，重復(fù)性不超過 ±0.1 ℃，后者對應(yīng)同一工況連續(xù)測量 10 次。測量參數(shù)覆蓋露點溫度、μL/L 體積比濃度值、平衡過程曲線、氣體流量、環(huán)境溫度及環(huán)境濕度。

樣氣工況上，工作壓力區(qū)間為 10 mbar 到 10 bar，流量適配區(qū)間 20 L/h 到 30 L/h，樣氣要求無油、無粉塵、無腐蝕性雜質(zhì)。工作環(huán)境上，環(huán)境溫度 -15 ℃ 到 50 ℃，環(huán)境濕度 0 到 95% RH（無冷凝），防護等級 IP54。

控溫與數(shù)據(jù)上，制冷單元為四級帕爾帖冷泵，常規(guī)工況平衡時間 3 min 到 5 min，控制方式分手動、串口及遠程無線三種，可存儲 100 組帶時間戳的測量數(shù)據(jù)，支持 USB 數(shù)據(jù)導(dǎo)出與打印。便攜性上，內(nèi)置電池常規(guī)工況續(xù)航可達 16 h，整機約 4 kg。

這臺儀器的技術(shù)指標按 JJG 499-2021 的要求給出，把它放在本篇的語境里看，-40 ℃ 的量程下限意味著它能覆蓋到過冷現(xiàn)象可能出現(xiàn)的整段溫區(qū)，而 ±0.2 ℃ 的準確度也意味著，相態(tài)判錯帶來的偏差遠在儀器誤差之外，判別這一環(huán)只能由人來補上。

十一、五類常見誤區(qū)

把霜點當露點直接報出，這類事在報告上見得不少，兩份含水量不同，報告上寫清楚了才算完成。記錄表格里單列一欄，標注本次讀數(shù)的相態(tài)，多寫三個字，省掉后面一整輪復(fù)核。

認為 0 ℃ 以下必然是霜，是把概率當成了定律，過冷是常態(tài)而非例外，尤其在新擦洗過的鏡面與經(jīng)過濾的氣樣上。反過來同樣不成立，認定 -20 ℃ 以下必然是霜也不嚴謹，只是概率更高。

拿儀器準確度去掩蓋相態(tài)誤差，屬于自欺，±0.2 ℃ 的指標與兩三攝氏度的相態(tài)偏差不在一個量級，前者替后者背不了書。

壓力折算被整段跳過，在 SF6 現(xiàn)場格外常見，帶壓露點與常壓露點可以差出十幾攝氏度，差的方向還正好能把一臺正常的設(shè)備判成受潮。

鏡面臟了不處理便繼續(xù)測，留下的偏差事后很難追，拉烏爾效應(yīng)與本底散射帶來的偏差方向相反、量級不定，是現(xiàn)場很難倒推的一類誤差來源。擦干凈重測一遍，代價很低，別嫌麻煩。

十二、常見問題

1、霜點比露點高多少

同一份氣樣，霜點更高。原因是同一溫度下冰面飽和蒸氣壓低于水面飽和蒸氣壓，要讓冰面蒸氣壓達到同一個水蒸氣分壓，溫度必須抬高。差值隨溫度下降而變大，-10 ℃ 處約 1.1 ℃，-30 ℃ 處約 2.9 ℃。

2、過冷水在什么溫度區(qū)間容易出現(xiàn)

0 ℃ 到 -20 ℃ 這一段很容易出現(xiàn)，相態(tài)也格外不確定。純水的均質(zhì)成核溫度在 -38 ℃ 附近，低于這條線冰相會自發(fā)出現(xiàn)，所以更深的溫區(qū)相對明確，但也不能據(jù)此斷言必然結(jié)霜。

3、儀器沒有觀察通道怎么辦

用間接辦法互相印證。強制結(jié)霜建立確定的霜相，升溫消露后重新建立平衡，再用連續(xù)多次的重復(fù)性做旁證。三條都對得上，相態(tài)基本可以確認。

4、帶壓測得的露點怎么折算

先由帶壓露點查表得到水蒸氣分壓，再除以基準壓力 101.325 kPa 得到體積分數(shù)，需要的話再由體積分數(shù)反查常壓露點。折算時同樣要先確定相態(tài)，用錯表會讓折算結(jié)果再偏一次。

5、測量值突然偏低是怎么回事

先懷疑相態(tài)。過冷水在半途凍結(jié)會放出潛熱，鏡面溫度短暫回升，控制回路跟著動作，讀數(shù)出現(xiàn)跳動。處理辦法是升溫消露后重結(jié)，而不是把偏低的值記下來。

6、強制結(jié)霜要多花多少時間

取決于氣樣的干燥程度與鏡面狀態(tài)。朝露（CDPM-1000）常規(guī)工況下的平衡時間是 3 min 到 5 min，加上降溫建立霜層與回穩(wěn)這一段，一次完整測量通常要留出明顯更長的時間?，F(xiàn)場排計劃時按偏長估，比按偏短估省事。

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