LI-610 便携式露点发生器是一款坚固耐用的便携式仪器,可稳定提供具有精确露点控制的气体流。其高精度与高稳定性,使其成为环境科学与生物科学领域中实验室及野外应用的理想水汽源。
该仪器常用于气体分析仪 H2O 通道校准或其他高精度传感器标定,同时可对环境控制系统中的水汽摩尔分数进行精确控制。
LI-610 完全便携,可由 6200B 可充电电池(选配)或任意 12 V 电池供电。6200B 在 25 °C 环境温度和 10 °C 露点条件下,可提供约 4 小时连续运行时间,并需配合 LI-6020 电池充电器进行充电。
在实验室环境中, LI-610 可通过交流电源(108–126 VAC 或 216–252 VAC)供电,使用随附的 610-01 交流模块运行。
日常维护仅需定期更换冷凝块中的水(在正常使用条件下通常为每周一次)。在典型工况下, LI-610 每次加水可支持约 4–8 小时连续运行。
前面板配备调节阀,可控制两个气体出口的流量(总流量通常为 2.0 L/min)。转子流量计用于监测、调节或平衡各出口流量。
LI-610 配备易读的 4½ 位数字显示屏,分辨率达 0.01 °C。粗调与微调旋钮可实现露点温度的精确设定,同时可显示实际露点温度及电池电压。
为生成稳定的露点气体,气流首先通过镀镍冷凝器中的水槽进行鼓泡,使空气充分饱和水汽。随后,通过帕尔贴(Peltier)热电制冷器对每个冷凝器温度进行精确控制,从而实现目标露点输出。内部散热器配合冷却风扇构成独立的一体化散热系统,确保稳定运行。
冷凝器温度由铂电阻温度探测器(RTD)进行高精度测量,并通过基于美国国家标准与技术研究院(NIST)推荐方法及可溯源设备的传递校准体系进行温度标定与精度保障。
水汽气流可通过前面板接口输出(适用于内径 1/8 英寸或 4 mm 管路),或分流至第二输出接口。内部泵提供 0–2.0 L/min 的典型流量范围,实现稳定气流控制。
| NIST 露点 (°C) | LI-610 压力修正后露点 (°C) | 误差 (LI-610/NIST) (°C) | LI-610 指示露点 (°C) | 流量 (cc/min) |
|---|---|---|---|---|
| 0.81 | 0.92 | +0.11 | 1.00 | 1000 |
| 0.83 | 0.96 | +0.13 | 1.00 | 500 |
| 9.78 | 9.91 | +0.13 | 10.00 | 1000 |
| 9.80 | 9.96 | +0.16 | 10.00 | 500 |
| 19.80 | 19.95 | +0.15 | 20.00 | 500 |
| 19.78 | 19.90 | +0.12 | 20.00 | 1000 |
| 19.74 | 19.84 | +0.10 | 20.00 | 2500 |
说明: 在常规工作流量条件下, LI-610 冷凝器内部会产生略高于环境压力的小幅超压。超压的大小取决于所使用的流量,以及连接在 LI-610 输出端的设备或管路所带来的流动阻力。
较小的超压(例如 ≤10 kPa)对冷凝器内空气的水汽压或露点几乎没有明显影响,但由于载气会被轻微压缩,因此混合比(mixing ratio)会受到影响。
当加湿空气离开 LI-610 后,会膨胀至环境压力,此时水汽压和露点会低于冷凝器设定值,而混合比保持不变。出口气流的水汽压可通过以下公式估算:
在 LI-610 设定温度下的饱和水汽压 × P / (P + ΔP)
其中,ΔP 为冷凝器压力与环境空气压力之间的压差。
该修正来源于基本物理原理,而非仪器误差。通过降低工作流量,并尽量减小连接在 LI-610 出口处的管路和设备的流动阻力,可以将修正幅度降至最低。
LI-610 内置水柱压力计,可测量最高约 6 cm 水柱(0.6 kPa)的压力。这对于大多数低于约 0.5 L/min 流量条件下的校准应用已经足够。当工作条件导致更高的冷凝器压力时,可使用数字压力计进行测量。
LI-610可用于校准气体分析仪的 H2O 通道。来自 LI-610 的气流可通过干燥剂用于设置分析仪零点,同时利用第二路气流进行量程校准。
凭借高精度与高稳定性,LI-610 也是校准相对湿度传感器及检查露点湿度计校准状态的理想工具。仪器提供了在温度准确测量条件下,将露点温度换算为相对湿度的计算公式,并附带便于现场使用的快速换算图表(参见说明书中的 LI-610 参考卡)。
LI-610 可持续为光合作用及气孔导度测量室提供具有已知露点的气流,也适用于其他需要精确水汽供应条件的实验应用。
通过对露点的精确控制, LI-610 可用于维持环境箱内稳定的湿度条件,并支持封闭空间中传感器的校准工作。
LI-610 提供线性模拟电压输出,可供数据采集系统实时记录露点温度。其输出范围与露点温度对应关系如下:0–50 °C 露点范围对应 0–5 V 输出范围。输出比例:100 mV / °C
除前面板手动控制外,用户还可通过前面板上的 Command Input(命令输入)接口输入线性 0–5 V 信号,对露点温度进行外部控制。通过输入电压控制 LI-610 ,可实现自动化校准系统在不同露点条件之间自动切换,从而完成湿度测量仪器的自动校准。 LI-610 会自动测量输入电压,并按照以下比例设置对应露点温度:100 mV / °C