一、超標(biāo)之后先別動儀器：三步的順序

氣體露點測出來偏高，頭一個反應(yīng)往往是懷疑儀器。這個反應(yīng)多半是反的。露點儀讀到的是送到鏡面上的那一團氣，儀器之前的每一段，取樣點、連接管、接頭，都在替它決定這團氣是什么樣。GB/T 5832.2-2016《氣體分析 微量水分的測定 第2部分：露點法》第 5.1 條把這一層寫進了準(zhǔn)備要求：確認樣品氣中無水溶性鹽、灰塵、油污，不含有在水分冷凝前凝結(jié)的其他雜質(zhì)，鏡面干燥清潔，采樣管閥清潔干燥，氣路與采樣系統(tǒng)密閉無泄漏。條文列的這幾項里，只有「鏡面干燥清潔」屬于儀器本身，其余全在儀器之前。

三步的順序按排除難度排。取樣這一環(huán)改一個閥、換一段吹洗時長便見分曉。管路這一環(huán)換一根管便知道。密封這一環(huán)要分段憋壓，稍慢一點。三步都不占設(shè)備停電時間，也不需要把儀器送檢。反過來說，這三步?jīng)]走完便把儀器送檢，檢回來的結(jié)論依然解釋不了那一個偏高的讀數(shù)。順序先定下來，往下便是逐條過。

表1 三步排查的順序與各自要排除的失效

二、取樣點：根部閥與取樣位置

GB/T 5832.2-2016 第 5.2.4 條給管道氣體的取樣點定了位置，應(yīng)使用輸送管道上的根部取樣閥。第 5.2.3 條給壓縮氣體另定一種，應(yīng)使用耐壓針形閥。兩條都是一句話，約束的卻是同一件事，取樣要取在主管上，不取在支管末端與儀表引管的死角里。

死角這一類點位的毛病在于它不流動。主管里的氣在走，支管末端的氣長時間不動，管壁吸住的水慢慢放出來，末端這一小團氣的水汽分壓比主管高出一截。取樣閥裝在死角上，讀到的便是這一小團氣的露點，不是設(shè)備里那一份氣?，F(xiàn)場能辨認的形態(tài)是引管細長、閥后還留著一段盲管、閥體本身帶著一段伸進去的接管。位置錯了，后面兩步做得再細也對不上。

閥的類型也在這兩條里。針形閥與根部閥的共同點是閥芯行程短、閥腔容積小，吹洗時殘余氣體少。球閥一類閥腔容積大，吹洗要換掉的體積隨之增大，同樣的吹洗時長換不干凈。GB/T 5832.2-2016 沒有把球閥單列，現(xiàn)場按第 5.2.5 條那條盡可能短的連接管的精神去處置，退到上一級根部閥取樣。點位先認。

三、吹洗：把管路里的舊氣換掉

第 5.2.6 條的要求是一句完整的話，用樣品氣充分吹洗采樣系統(tǒng)與儀器的氣路系統(tǒng)，直至取得代表性樣品氣。條文沒有給分鐘數(shù)，給的是取得代表性樣品氣這個終點。這個終點怎么判，是這一環(huán)的關(guān)鍵。

置換體積能算。取一段內(nèi)徑 3 毫米、長 2 米的采樣管，內(nèi)截面積約 7.07 平方毫米，容積約 14 毫升。按 20 升每小時的流量，合每分鐘 0.33 升，把這段管里的氣換一遍約需 2.5 秒，換十遍不到半分鐘。這個算結(jié)果常被當(dāng)成吹洗時間，于是出現(xiàn)吹洗三十秒便開始讀數(shù)的做法。

算錯的地方在于它只算了空間置換，沒有算管壁。不銹鋼與聚四氟乙烯的管壁都吸附水，吹洗開始后管壁與氣流之間的水汽交換遠慢于氣體本身的置換。上一份氣樣偏濕，管壁吸住的水在吹洗過程中慢慢放出，讀數(shù)便單向往下漂，漂不停說明還在放。上一份氣樣偏干，管壁反過來從氣流里吸水，讀數(shù)單向往上漂。兩種情形都還沒到終點。漂著便不記數(shù)。

四、吹洗夠不夠，看讀數(shù)走平?jīng)]有

判斷終點靠的是讀數(shù)形態(tài)，不是秒表。GB/T 5832.2-2016 第 5.3 條給的測定動作是，按儀器說明書調(diào)整流量，開啟冷源調(diào)節(jié)降溫速度，觀測并記錄出露瞬間的露點溫度，停止冷卻、待露消退后重復(fù)測定至少兩次。第 6.1 條接著給了合格線，當(dāng)兩次重復(fù)測定結(jié)果的差小于 1 ℃ 時，取其算術(shù)平均值作為測定結(jié)果。

兩條規(guī)定合起來是一條判據(jù)。兩次重復(fù)測定的差小于 1 ℃，說明鏡面與水蒸氣分壓之間的平衡在這段時間內(nèi)穩(wěn)定，也說明管路那一端不再往氣流里放水或者吸水。差大于 1 ℃ 時不取平均，繼續(xù)吹洗，再測。這一條把充分吹洗從一句定性要求變成了一個可判的數(shù)，連續(xù)兩次讀數(shù)差進 1 ℃。

反向用這條判據(jù)也成立。同一臺設(shè)備兩次測量的間隔里若換過管、動過接頭，前一次記下的走平時間不能沿用，要重新吹洗重新判?，F(xiàn)場把走平時間記進記錄單，第二次測同一臺設(shè)備時先比這個數(shù)，比憑感覺判快得多。走平時間本身沒有統(tǒng)一值，它隨管長、管材與上一份氣樣的濕度變，只有同一套裝法測同一臺設(shè)備，前后兩次才談得上比對。這一條不難守。

五、管路材質(zhì)：該用哪幾種管

第 5.2.2 條給采樣管定了材質(zhì)與規(guī)格，采樣管采用金屬或聚四氟乙烯管，內(nèi)徑不大于 3 毫米，水分露點低于負 70 ℃ 時推薦采用內(nèi)拋光的不銹鋼管。同一份標(biāo)準(zhǔn)第 4.2 條在儀器基本要求里補了氣路這一端，氣路無死體積、密封性好、化學(xué)惰性強，高精度露點儀的測定池及氣路管線均應(yīng)采用內(nèi)拋光材料。

DL/T 506-2018《六氟化硫電氣設(shè)備中絕緣氣體濕度測量方法》第 5 章對 SF6 電氣設(shè)備這一側(cè)給了一張更具體的清單，宜用不銹鋼管、銅管或聚四氟乙烯管，壁厚不小于 1 毫米，內(nèi)徑 2 至 4 毫米，不得使用橡皮管、聚氯乙烯管，接頭不得采用鐵材質(zhì)，儀器排氣口應(yīng)接 5 米以上排氣管。

兩張清單擺在一起看，禁用的那幾類管材有一個共同點。橡皮管與聚氯乙烯管的管壁對水汽是透的，管外空氣里的水汽能穿過管壁往里滲，管內(nèi)的水也能往外跑，滲進來的量隨環(huán)境濕度變。用這類管測干氣，讀數(shù)一路往上走，走到某個位置停住，那個位置不是氣體的露點，是管壁與環(huán)境濕度達成的平衡。鐵質(zhì)接頭的問題在另一個方向，鐵會銹，銹層疏松多孔，吸水量大，吹洗時放得慢。管材先換。

表2 管路材質(zhì)與規(guī)格的條款要求

六、管徑與壁厚：細、厚、內(nèi)拋光

內(nèi)徑不大于 3 毫米這一條看著苛刻，理由在置換效率與吸附面積兩頭。管子細，單位長度的內(nèi)表面積小，管壁能吸附水的位點少，吹洗要帶走的水也少。同樣流量下細管里的流速高，邊界層薄，置換快。反過來看粗管，內(nèi)表面積按半徑的一次方增長，容積按半徑的平方增長，粗管的容積與表面積之比更大，看似有利，實際是管壁總吸附量隨表面積漲得比容積快，走平時間跟著變長。

壁厚不小于 1 毫米這一條管的是機械強度與滲透。薄壁金屬管在接頭處容易被壓扁，壓扁處形成節(jié)流，節(jié)流后壓力下降，水汽分壓跟著變，讀到的便不是取樣點那一處的露點。薄壁管在彎折處也容易出微裂紋，裂紋是慢漏的通道，往往要在密封那一環(huán)才被發(fā)現(xiàn)。壁厚這一項與材質(zhì)是配套的，聚四氟乙烯管質(zhì)地軟，同樣壁厚下更容易被壓扁，接頭處要用帶襯套的壓接方式。

內(nèi)拋光這一檔的要求出現(xiàn)在兩個地方。第 5.2.2 條把它掛在水分露點低于負 70 ℃ 的場合，第 4.2 條把它掛在高精度露點儀的氣路上。拋光面光滑，微觀表面積小，吸附位點少，殘留物也少。粗糙度降一檔，吹洗到走平的時間能短一大截。往干端測的場合，這一項不是可選項。管壁越光越好。

七、管長與死體積：能短則短

第 5.2.5 條只有半句，應(yīng)使用盡可能短的連接管將樣品氣直接引入露點儀。這一條與第 4.2 條氣路無死體積是同一件事的兩頭，一頭管長度，一頭管接頭與腔體。

死體積的形態(tài)有幾種。接頭內(nèi)部的空腔、過濾器濾芯后面的空隙、閥門關(guān)閉時閥芯兩側(cè)的余隙、三通里沒走氣的那一路。這些地方的氣不參與主氣流，靠擴散慢慢與主氣流交換，交換速率比主氣流的置換慢幾個量級。一段 3 米長、內(nèi)徑 3 毫米的管，容積約 21 毫升，在 20 升每小時流量下?lián)Q一遍約 3.8 秒。接頭與過濾器里的死體積談不上長度，可它們靠擴散換氣，時間尺度是分鐘級。

處置辦法是拆。取樣閥到儀器入口這一段只留必要的部件，過濾器若非必需便不裝，三通換成兩通，接頭用死體積小的卡套式。裝完之后做一次吹洗走平計時，記下從開閥到兩次讀數(shù)差進 1 ℃ 用了多久。這個數(shù)第二次測同一臺設(shè)備時可以直接拿來比對，裝法變了數(shù)便變，一看便知。時間要記。

八、密封：漏進來的是濕空氣

三步里這一環(huán)的后果更直觀。GB/T 5832.2-2016 第 5.1 條在準(zhǔn)備要求里寫了一句氣路與采樣系統(tǒng)密閉無泄漏，沒有給方法，因為漏氣的位置隨裝置而變，條文只給目標(biāo)。

漏氣的方向要分清。取樣系統(tǒng)與儀器氣路在正壓下工作時，氣從里往外漏，漏的是樣氣，讀數(shù)仍然反映進入儀器的那一團氣，偏高偏低要看漏點之后有沒有摻進別的東西。在常壓或者靠儀器自帶采樣泵抽氣的場合，氣從外往里漏，漏進來的是環(huán)境空氣，環(huán)境空氣的露點通常比被測氣體高出幾十開爾文。后一類漏氣的后果是單向的，讀數(shù)偏高。

偏高多少可以估。環(huán)境空氣在 25 ℃、相對濕度百分之六十的條件下，露點約正 17 ℃，對應(yīng)的水汽體積比約一萬九千微升每升。取一份露點負 40 ℃ 的干氣，體積比約一百二十七微升每升，若氣路漏入百分之零點五的環(huán)境空氣，摻進去的水汽約九十五微升每升，讀數(shù)被抬到接近負 30 ℃ 一檔。百分之一的漏入量便足以讓一臺本來合格的設(shè)備判為超標(biāo)。這一換算還要先定相態(tài)，負 40 ℃ 一檔的冷凝物是霜，JJF 1012-2007 的 2.17 條與 2.18 條正是以冷凝物的相態(tài)區(qū)分露點與霜點，不以溫度高低區(qū)分，查表時按相態(tài)走，過冷卻水表與冰面表不可混用。量級記牢。

漏入量這條判據(jù)還可以反過來用。同一臺設(shè)備在兩次測量之間讀數(shù)差出好幾開爾文，若兩次的氣路裝法相同、環(huán)境條件也相近，先懷疑的不是設(shè)備受潮，是接頭被拆過之后沒有擰緊?，F(xiàn)場把每個接頭的拆裝記進記錄單，讀數(shù)對不上時先照單查接頭，比重新吹洗一遍快。

干端這一側(cè)還有一個量級要單獨說。露點負 60 ℃ 一檔對應(yīng)的水汽體積比只有十幾個微升每升，同樣百分之一的漏入量帶來的抬升比例與負 40 ℃ 那一檔相同，可判據(jù)在這一檔剩下的余量只有十幾個微升每升，空間小得多。越往干端測，密封這一環(huán)越要走在前面。余量先算。

九、密封自檢的三招

頭一招，堵住入口看流量。儀器帶流量計的場合，把采樣管入口堵死，流量應(yīng)降到零。流量降不到零，說明堵點之后到儀器之間還有漏氣通道。這一招找的是儀器側(cè)的漏點，也是三招里用時短的一招。

再一招，分段憋壓。把氣路按接頭分成幾段，每段單獨加壓后關(guān)閥看壓力降，壓力保持不住的那一段便是漏段。金屬管與接頭這一側(cè)常用這一招，聚四氟乙烯管質(zhì)地軟，憋壓值要壓低，免得把管脹變形。分段的好處是定位到段，不是只報告一個「有漏」。

末一招，皂泡。接頭與閥桿處涂皂液，看有沒有泡。這一招樸素，也適合找那種只在操作時才出現(xiàn)的漏點，閥桿填料在閥芯轉(zhuǎn)到某個位置時才有縫隙，靜態(tài)憋壓時反而看不出來。

三招之外還有一個位置常被漏掉，排氣口。DL/T 506-2018 第 5 章要求儀器排氣口接 5 米以上排氣管，作用是把排出的樣氣引到遠處，避免濕氣在儀器附近積聚后被重新吸入，也避免空氣沿排氣口反擴散進測量室。往干端測時，反擴散這一側(cè)的漏入量與內(nèi)漏是同一量級的問題。這一側(cè)常漏檢。

表3 密封自檢三招與各自找哪一類漏點

十、三步都干凈，才輪到儀器

取樣、管路、密封三步都排除之后，偏高的讀數(shù)才可能真的來自儀器。這時要看的是三項。

頭一項是檢定狀態(tài)。GB/T 5832.2-2016 第 4.2.9 條要求在用儀器應(yīng)經(jīng)計量檢定合格并在檢定有效期內(nèi)。DL/T 506-2018 第 4.4 條對濕度計給了同樣的要求，并加了一句有效期，應(yīng)經(jīng)計量檢定或校準(zhǔn)，校準(zhǔn)證書有效期一年。超過有效期的數(shù)據(jù)不具備可比性，與上一次測量放在一起比沒有意義。

第二項是鏡面。JJG 499-2021《精密露點儀檢定規(guī)程》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。鏡面臟污之后，冷凝不再發(fā)生在鏡面本體上，而是發(fā)生在污染物層里，測到的溫度不再是氣樣的露點。污染帶來的偏差方向不定，取決于污染物本身的性質(zhì)，這是它與漏氣那種單向偏高不同的地方。

第三項是測溫。GB/T 5832.2-2016 第 4.2.4 條要求溫度測量元件所測溫度應(yīng)與鏡面溫度一致。測溫元件與鏡面之間存在熱阻時，讀數(shù)帶一個固定的偏移，這個偏移不隨氣樣變，用標(biāo)準(zhǔn)濕度源一校便能看出來。校出來的偏差按 JJG 499-2021 的示值誤差表判，超差便修，不超差便記下修正值。儀器這一環(huán)查完，還偏高才是真的偏高。

十一、儀器也干凈時，問題在設(shè)備本體

三步干凈、儀器也干凈，讀數(shù)依然偏高，結(jié)論才落到被測對象上。設(shè)備本體含水的原因不外幾條。

頭一條是測早了。DL/T 506-2018 第 9 章寫明濕度測試應(yīng)在設(shè)備充氣 48 小時后進行，出廠試驗、檢修后可 24 小時后進行。充氣之后設(shè)備內(nèi)部的水分遷移需要時間，固體材料表面吸著的水向氣體空間釋放，要幾十小時才接近平衡。充氣當(dāng)天測到的偏高值，隔天再測往往自己降下來。

第二條是補氣帶入。補氣用的新氣有質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，鋼瓶到設(shè)備這一段若用了未干燥的軟管，或者瓶閥口在連接前敞著，水汽隨補氣進了氣室。GB/T 8905-2012《六氟化硫電氣設(shè)備中氣體管理和檢測導(dǎo)則》把新氣、投運前、運行中三段的分析項目與質(zhì)量指標(biāo)分開列，補氣記錄在這一份導(dǎo)則里有對應(yīng)的項目。補完氣之后的測量要按第 9 章那條時間線重新排。

第三條是吸附劑失效。氣室里的吸附劑容量有限，吸滿之后不再吸水，設(shè)備內(nèi)部的濕度便會隨溫度升高往上走。這一類情形的特征是讀數(shù)隨季節(jié)變，夏季偏高、冬季回落，與氣室是否補氣無關(guān)。吸附劑這一側(cè)的判據(jù)落在設(shè)備制造方文件上，方法標(biāo)準(zhǔn)并不給容量值。

第四條是密封件本身。設(shè)備的密封件老化之后，外部水汽沿密封面往里滲，滲入量與內(nèi)外濕度差成正比。這一類與前面三步里那一環(huán)的區(qū)別在于，氣路查干凈了，漏的是設(shè)備不是氣路。判斷辦法是把取樣點退到設(shè)備本體之外的上游，比對兩處的讀數(shù)。

第五條是檢修之后干燥不徹底。氣室打開檢修之后，內(nèi)壁與固體部件表面從環(huán)境里吸住的水，不會在抽真空的那段時間里全部脫出，抽真空的終點壓力達到要求，不等于水分脫凈。這一類情形的特征與測早了相近，隔幾天再測讀數(shù)往下降，降的幅度卻更大，可能要幾周才穩(wěn)定。處置辦法是把測量排在檢修之后的時間線上，按第 9 章那條 24 小時的起點往后留余量，別把它當(dāng)成終點。

十二、常見誤用六條

其一，取樣閥裝在支管末端或者儀表引管的死角上。第 5.2.4 條要求用輸送管道上的根部取樣閥，取在死角上讀到的不是設(shè)備里那一份氣。

其二，吹洗按秒表計時，不看讀數(shù)走平。第 5.2.6 條給的終點是取得代表性樣品氣，第 6.1 條給的判據(jù)是兩次重復(fù)測定差小于 1 ℃。

其三，用橡皮管或者聚氯乙烯管做連接管。兩類管材對水汽是透的，讀數(shù)走到某個位置停住，那個位置由環(huán)境濕度定，不由氣樣定。

其四，只查正壓側(cè)外漏，不查常壓側(cè)內(nèi)漏與排氣口反擴散。常壓測量時環(huán)境空氣從外往里漏，后果是單向偏高。

其五，三步未走完便把儀器送檢。檢回來的結(jié)論只說明儀器本身如何，解釋不了取樣與管路帶來的那一段偏差。

其六，把一次超標(biāo)讀數(shù)直接寫進報告，未做重復(fù)測定比對。第 5.3 條要求重復(fù)測定至少兩次，第 6.1 條要求兩次差小于 1 ℃ 才取平均。一次讀數(shù)構(gòu)不成一個結(jié)果。

十三、裝備落點：朝露放在三步里看

朝露是北京康高特（KGT）自研的冷鏡式露點儀，采用四級帕爾帖冷泵對鏡面控溫，由光電檢測系統(tǒng)捕捉鏡面結(jié)露的熱力學(xué)平衡狀態(tài)，同步測出平衡時的鏡面溫度，產(chǎn)品頁寫明其技術(shù)指標(biāo)符合 JJG 499-2021 的相關(guān)要求。放到三步排查里看，它在每一環(huán)都有可直接用的東西。

取樣與吹洗這一環(huán)用得上的是平衡過程曲線與流量顯示。測量參數(shù)包含露點溫度、微升每升體積比濃度值、平衡過程曲線、氣體流量、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度。曲線走平，說明鏡面與水蒸氣分壓真的達到了平衡，也說明管路那一端不再放水。曲線還在單向漂，吹洗便沒到終點。流量適配區(qū)間是 20 至 30 升每小時，流量偏小時氣路里的死體積與管壁吸附占主導(dǎo)，平衡時間拉長，流量偏大時減壓處的溫降更明顯。

管路這一環(huán)對應(yīng)的是工作壓力與樣氣要求。工作壓力區(qū)間 10 毫巴至 10 巴，覆蓋從常壓到設(shè)備本體壓力這一段。樣氣要求無油、無粉塵、無腐蝕性雜質(zhì)，與第 5.1 條那句無水溶性鹽、灰塵、油污是同一條線，含塵氣樣進到鏡面先污染的是鏡面，污染的后果與密封失效同樣表現(xiàn)為讀數(shù)偏高，但方向不定。

密封這一環(huán)靠的是讀數(shù)形態(tài)與體積比直讀。環(huán)境空氣漏入的量級前面算過，百分之一的漏入量便能把負 40 ℃ 一檔抬到接近負 30 ℃。朝露給出的體積比濃度值可以直接拿來與漏入估算對照，不必先查表換算，漏入前后各讀一次，差值落在估算區(qū)間內(nèi)，便是漏而不是濕。

參數(shù)與精度這一端按區(qū)間分兩檔，負 40 ℃ 至正 20 ℃ 區(qū)間不大于正負 0.2 ℃，負 65 ℃ 至負 40 ℃ 區(qū)間不大于正負 0.5 ℃，重現(xiàn)性不大于正負 0.1 ℃，條件為同一工況下連續(xù)測量 10 次。常規(guī)氣體的測量范圍寫的是負 65 ℃ 至正 20 ℃，并注明是大氣壓環(huán)境下的值。儀器這一端的誤差是零點幾開爾文量級，密封失效帶來的偏差是十開爾文量級，兩相對照，先查哪一頭不用再爭。

表4 朝露在三步排查上的落點

結(jié)語：先查儀器之前那一段

露點超標(biāo)之后先查什么，答案藏在測量鏈的位置上。取樣點、連接管、接頭這三段都在儀器之前，它們決定送到鏡面上的是哪一份氣，而儀器只能照實讀這一份。三步的順序按排除難度排，取樣改一個閥便見分曉，管路換一根管便知道，密封分段憋壓稍慢一點，三步走完才輪到儀器。環(huán)境空氣漏入百分之一便能把負 40 ℃ 一檔抬到接近負 30 ℃，這個量級比儀器本身的允許誤差大兩個數(shù)量級。先查儀器之前那一段，很多看起來像設(shè)備受潮的讀數(shù)，其實只差一根管。

相關(guān)儀器咨詢
聯(lián)系電話：010-68460051 / 13520131150
提供電力檢測、核輻射防護、市政管網(wǎng)、衛(wèi)生檢測等儀器的選型咨詢、技術(shù)方案服務(wù)