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          1. 公司新聞

            露點儀原理及露點儀產品選擇

                  本文從濕度量測的幾種基本方案入手,分析了各自的優缺點和主要有代表性露點儀,重點從性能、價格、適用條件和操作的方便程度上向用戶介紹如何選用合適的露點儀
            一.引言
            隨著我國經濟的高速發展,為了要得到高質量的產品或設備正常地運行,許多行業諸如石化、電力、電子、航空航天、冶金、紡織等對濕度量測的需要越來越高,因而,濕度量測已逐漸成為一個新興的技術領域,在86年我國正式成立了濕度與水分專業委員會,并開展了多次學術交流會,濕度的一些計量檢定規程也逐步建立。根據有關規程,濕度被定義為氣中的水蒸氣含量,常用單位有:克/升,PPM,mmHg,露點及相對濕度等。習慣上以露點-20℃為界把所測氣分為高濕度氣與低濕度氣(即微量水),這里重點介紹低濕度氣的量測。
            二.濕度量測方案
            根據國標GB11605-89《濕度量測方案》所著,濕度量測共有七種方案,這里不一一贅述。筆者重點對市場上流行的幾種微量水量測方案及露點儀選型重新歸類并簡單介紹如下:
            1.重量法:
            是一種經典的量測方案。讓所測樣氣流經某一干燥劑,其所含水分**燥劑吸收,**稱取干燥劑吸收的水分含量,與樣氣積之比即為樣氣的濕度。該方案的優點是精度高,*大允許誤差可達0.1%;缺點是具體操作比較困難,尤其是必須得到足夠量的吸收水質量(一般不小于0.6克),這對于低濕度氣尤其困難,。因而該方案只適合于量測露點-32℃以上的氣,可以說市場上純粹利用該方案測濕度的儀表較少。
            由以上分析可知,重量法的關鍵是怎樣**量測干燥劑吸收的水分含量,因為直接量測比較困難,由此衍生了兩種間接量測吸收水含量的方案。
            A.電解法:就是將干燥劑吸收的水分經電解池電解成氫氣和氧氣排出,電解電流的大小與水分含量成正比,通過檢測該電流即可測得樣氣的濕度。該方案彌補了重量法的缺點,量測量程可達-80℃以下,且精度較好,價格便宜;缺點是電解池氣路需要在使用前干燥很長時間,且對氣的腐蝕性及清潔性需要較高。
            B.振動頻率法:就是將重量法中的干燥劑換用一種吸濕性的石英晶體,根據該晶體吸收水分質量不同時振動頻率不同的特點,讓樣氣和標準干燥氣流經該晶體,因而產生不同的振動頻率差△f1和△f2,計算兩頻率之差即可得到樣氣的濕度。該方案具有電解法一樣的優點,且使用前勿須干燥。
            2.冷鏡法:
            也是一種經典的量測方案。讓樣氣流經露點冷鏡室的冷凝鏡,通過等壓制冷,使得樣氣達到飽和結露狀態(冷凝鏡上有液滴析出),量測冷凝鏡此時的溫度即是樣氣的露點。該方案的主要優點是精度高,尤其在采用半導體制冷和光電檢測技術后,不確定度甚至可達0.1℃;缺點是響應速度較慢,尤其在露點-60℃以下,平衡時間甚至達幾個小時,而且此方案對樣氣的清潔性和腐蝕性需要也較高,否則會影響光電檢測效果或產生‘偽結露’造成量測誤差。該方案的典型廠家代表是及英國的密析爾MICHELL公司。一般應用在***濕度基準,企業基準或實驗室分析,作為溯源的或對精度需要較高地方。
            3.阻容法:
            該傳感器的工作原理非常簡單,是基于水分的導電性。多孔的吸濕層如同“三明治”一樣被夾在陶瓷基底上的兩個導電層之間。吸收水分子后,吸濕活性層的導電特性就會發生變化。該露點傳感器的表面導電層允許水分子自由通過進入吸濕活性層。吸濕活性層很薄,僅1微米厚(一微米=百萬分之一米),而頂部的導電層厚度比1微米還要薄,這樣,當周圍環境的濕度發生變化的時候,傳感器對濕度變化會做出極其快速的反應。另一突出優點是響應速度非???,從干到濕響應一分鐘可達90%,因而多用于現場和快速量測場合;缺點是精度一般,通常為±2℃,需要1-2年校驗。
            4相對濕度量測方案
            該方案實際上是測試相對濕度和溫度后換算成露點的,這類濕敏元件受環境溫度影響較大,數據會隨環境溫度變化而變化,越接近相對濕度量測下限,越不穩定,在低濕度低露點應用,精度不理想,從濕度溯源的角度來看還是直接使用量測露點的產品比較好。
            三.如何選擇市場上主流儀表
            露點儀(濕度儀表)量測的方案可謂五花八門,其性能與價格也相差懸殊,這就需要我們選用儀表時要謹慎小心,不但要考慮到性能和價格,還應該考慮到儀表使用的場合和所測氣的種類及腐蝕性等??傮w原則如下:
            1)***濕度基準:考慮到需要量測準確度高,樣氣理想,一般應選用冷鏡式露點儀,用戶應根據實際量程和精度選用合適的產品。
            2)企業基準或實驗室分析:如果量測準確度需要較高,可選用冷鏡法儀表,如果量程需要較低(露點-80℃以下)且氣較清潔,可選用電解法儀。
            3)現場檢測:如果量測準確度需要較高,可選用冷鏡法儀表(同上);如果需要量測速度快或氣污染較重,*好選用阻容法儀表。

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