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冷鏡法、金屬氧化物法和聚合物法測量露點的三種方式

??2021-11-14 閱讀:632

現今測量露點普遍采用的方法有三種:冷鏡法、金屬氧化物法和聚合物法。

 

1、冷鏡法可以在很寬的測量范圍內取得較高的精度。國標GB5832.2作了如下描述:使被測氣體在恒定壓 力下,以一定的流量流經露點儀測定室中的拋光金屬鏡面。該鏡面的溫度可以人為地降低并可精度測量,當氣 體中水蒸氣隨著鏡面溫度逐漸降低而達到飽和時,鏡面上開始出現結霧,此時所測量到的溫度即為零點。



 

2、金屬氧化物傳感器,如AL203,傳感內芯為一高純鋁棒通過電化學方法表面形成氧化鋁薄膜,在膜上淀 積一層多孔金膜,該金膜與內芯之間形成電容,由于多孔膜吸水特性,當水蒸氣被吸入其中時,導致電容值發 生變化,檢測放大該電容變化信號即可得到對應溫度值,再通過換算得到露點值,由于信號放大和數值轉換, 使這一方法誤差較大。由于探頭敏感部位容易受到灰塵或有害氣體的影響,以及陽極氧化過程中殘留的硫酸對 氧化鋁腐蝕等原因,傳感器存在老化失真問題,加之傳感器使用條件與校準條件不同和貯存條件不良,都會產 生相當大的誤差,這種零點漂移造成的測量失真也不容忽視。氧化鋁露點計容易產生相當大的誤差,這種零點 漂移造成的測量失真也不容忽視。氧化鋁露點計容易產生意想不到的測量誤差,使用者必須隨時注意并定期

 

(如半年或一年)將傳感器送到權威計量部門進行標準校定。傳感器一旦失靈或損壞,維修成本很高。典型產 品如:美國GE、英國MICHELLx英國show.

 

3、 高分子聚脂薄膜傳感器,由電容型聚合物薄膜測濕度傳感器及電阻型測溫傳感器組成,濕度傳感器測量 被測氣體中的水分,從而測出相對濕度,測溫傳感器測量氣體中的溫度。通過測濕和測溫二個參數計算出露點 值,它反映迅速,抗結露。零點漂移較小,是理想的露點測量產品選擇。典型產品:瑞士ROTRONICx芬蘭 VAISALAo

 

關于材料的選擇,管路材料決定了它能輸送氣體的露點值:不銹鋼管路可以輸送負80攝氏度的露點氣體, 耐壓塑料管只能輸送負40攝氏度的露點氣體,而通過普通橡膠管(如氧氣管)的氣體,不管它原來露點有多 少也只能保持在負30攝氏度左右,氮氣輸送管路必須清潔干燥才不會污染被送氣體,鋼鐵管路因為其內壁容 易生銹而產生大量水氣和塵埃,所以不能用于輸送氮氣,否則氮氣的純度和露點都受到損失,輸送氮氣的管路 密封性也至關重要,因為管路泄漏必然有氧氣水氣滲入,從而破壞了原有的純度和露點值。

 

溫濕度和露點儀的作用

 

濕度和露點在一定條件下存在著相互對應關系,一般而言相對濕度在10%RH以上和露點存在對應關系,當 測量特別低于5%RH以下濕度用露點儀來測量。相對濕度和溫度有著極大的關聯,一定的溫度值會改變濕度 值。例如:溫度20'C,相對濕度5%RH,改變溫度30C,此時濕度就為2.7%RH,而露點是一個絕對值,本身 不受溫度影響,當溫度20C,相對濕度5%露點為-20CTd,用通俗的公式可以表述露點=溫度+濕度(二者的 計算值),即假設露點10Td= (8T+2H) = (5T+5H) = (9T+1H) = (1T+9H)= .....無論溫度、濕度二者如 何變化,但露點是不變的,但壓力會影響的。

 

綜上所述,現場安裝溫濕度探頭,一定要盡量遠離熱干擾源,探頭盡可能全部塞入管道內。濕度測量不能 間接測量(使用三通引氣),而露點可以通過三通引氣間接測量。

 

關于露點儀的選擇

 

一般而言,高分子聚脂薄膜傳感器制成的露點儀只能測得到-60CTd左右,它的優點:反應速度快,抗冷 凝、零點漂移小、成本低,適合壓縮機露點測量,鋰電池' 干燥設備、注塑行業等,而金屬氧化物傳感器如 AL203 ,適合低露點測量,能達到-100CTd。缺點:反應速度慢,對水對灰塵對有害氣體特別敏感,需經常 校驗,使用成本高,適合干凈氣體和要求低露點氣體生產廠家等。


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