[發明專利]差值露點測量方法和裝置

有效

• 申請號: 201010582825.0
• 申請日: 2010-12-10
• 公開（公告）號: CN102128858A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 馬舒慶
• 申請（專利權）人: 馬舒慶
• 主分類號: G01N25/68
• 分類號: G01N25/68;G01N25/56;G01N21/84
• 代理公司: 北京中建聯合知識產權代理事務所 11004
• 代理人: 朱麗巖;唐曉麗

技術領域

本發明涉及一種測定露點溫度和霜點溫度的方法和裝置。

背景技術

在氣壓不變條件下，濕空氣通過冷卻降溫達到水面飽和（或冰面飽和）時，會有露（或霜）凝成，此時的溫度叫露點溫度（或霜點溫度）。而根據公式????????????????????????????????????????????????或（為露點溫度時的水面飽和水汽壓，為霜點溫度時的水面飽和水汽壓，為實際水汽壓），我們可以得知，只要測得露點溫度（或霜點溫度），就能求出空氣中的實際水汽壓的大小。此外，測得了露點溫度（或霜點溫度）后，也就能求出空氣的相對濕度。

所以為了求得空氣中的實際水汽壓的大小和空氣的相對濕度，需要設計出一種測量露點溫度和霜點溫度的儀器，目前為止，測定露點溫度和霜點溫度的最佳測量儀器就是冷鏡露點儀（或霜點儀）。現有的冷鏡露點儀（或霜點儀）包括有一個拋光并鏡面朝上的金屬鏡反射面和一個嵌埋在鏡面下的測溫傳感器，冷鏡露點儀（或霜點儀）的測量原理是在光潔的金屬鏡反射面上等壓降溫（形成冷鏡），當溫度降低至空氣的露點溫度時，金屬鏡反射面上開始有微小的露珠凝結（用光學檢測器來檢測），測定金屬鏡反射面的表面溫度，就可確定流過鏡面樣本空氣的露點溫度（當氣溫低于零度，鏡面上的凝結物可能是小冰晶，此時鏡面所處溫度則為霜點溫度）。

但是現有的冷鏡露點儀（或霜點儀）具有以下幾點缺點：1、冷鏡露點儀（或霜點儀）采用的是拋光的金屬鏡反射面，所以靈敏性比較低。2、冷鏡露點儀（或霜點儀）采用光學檢測器來檢測金屬鏡反射面上的露珠凝結或小冰晶，所以金屬鏡反射面都是鏡面朝上，這樣容易落灰，影響檢測結果。

發明內容

本發明的目的是提供一種差值露點測量方法和裝置，要解決傳統的冷鏡露點儀（或霜點儀）的靈敏性低、容易因落灰而影響最終檢測結果的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種差值露點測量方法，其特征在于步驟如下：步驟一、設置毛玻璃和光玻璃，使毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面均向下，并使毛玻璃和光玻璃熱接觸溫度控制器。

步驟二、用CCD攝像頭采集毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上的圖像，并將采集到的毛玻璃在圖像中的平均亮度值V1、光玻璃在圖像中的平均亮度值V2傳給微控制器。

步驟三、通過公式結露指示參數K=（V1-V2）/（V1+V2），用微控制器計算結露指示參數K，當結露指示參數K大于等于設定值，毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上沒有結露或霜，則微控制器控制溫度控制器降溫、使毛玻璃和光玻璃冷卻，然后回到步驟二，當結露指示參數K小于設定值，毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上有結露或霜，則進行下一步；

步驟四、用微控制器控制測溫傳感器、使測溫傳感器測量毛玻璃和光玻璃的溫度，即得到露點溫度或霜點溫度，然后測溫傳感器將測得露點溫度或霜點溫度傳給微控制器，微控制器將露點溫度或霜點溫度傳給顯示單元、由顯示單元顯示出來。

步驟五、微控制器控制溫度控制器加熱、使毛玻璃和光玻璃升溫。

步驟六、用CCD攝像頭采集毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上的圖像，并將采集到的毛玻璃在圖像中的平均亮度值V1、光玻璃在圖像中的平均亮度值V2傳給微控制器。

步驟七、通過公式結露指示參數K=（V1-V2）/（V1+V2），用微控制器計算出結露指示參數K，當結露指示參數K大于等于設定值，毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上沒有結露或霜，則微控制器控制溫度控制器降溫、使毛玻璃和光玻璃冷卻，然后回到步驟二，當結露指示參數K小于設定值，毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上有結露或霜，則回到步驟五。

一種差值露點測量裝置，包括載體，測溫傳感器，以及采集、處理溫度數據和圖像數據的微控制器，其特征在于：所述載體包括凝結面均向下的毛玻璃和光玻璃，毛玻璃和光玻璃鑲在一個溫度控制器的下口，所述溫度控制器內置有制冷器和加熱器，溫度控制器下口的下方設置有一個CCD攝像頭以及給毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面照明用的面光源；所述測溫傳感器置于載體的上面并與微控制器連接。

所述微控制器的輸入接口與測溫傳感器的數據線連接，微控制器的輸出接口與顯示單元連接，微控制器接收測溫傳感器發來的溫度數據，然后通過顯示單元顯示出來；微控制器的拍攝控制端口與CCD攝像頭控制連接，微控制器的溫度控制端口與溫度控制器控制連接，微控制器控制CCD攝像頭采集毛玻璃的凝結面和光玻璃的凝結面上的圖像，接收并處理CCD攝像頭發來的圖像數據，計算得到結露指示參數K，并根據K值大小控制溫度控制器制冷或加熱。