高精度露點(diǎn)儀的原理
現(xiàn)今測量露點(diǎn)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(nèi)取得較高的精度。國標(biāo)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(jīng)露點(diǎn)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(dāng)氣 體中水蒸氣隨著鏡面溫度逐漸降低而達(dá)到飽和時(shí),鏡面上開始出現(xiàn)結(jié)霧,此時(shí)所測量到的溫度即為零點(diǎn)。
? ? ? ?2、金屬氧化物傳感器,如AL203,傳感內(nèi)芯為一高純鋁棒通過電化學(xué)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(nèi)芯之間形成電容,由于多孔膜吸水特性,當(dāng)水蒸氣被吸入其中時(shí),導(dǎo)致電容值發(fā) 生變化,檢測放大該電容變化信號(hào)即可得到對(duì)應(yīng)溫度值,再通過換算得到露點(diǎn)值,由于信號(hào)放大和數(shù)值轉(zhuǎn)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,以及陽氧化過程中殘留的硫酸對(duì) 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(zhǔn)條件不同和貯存條件不良,都會(huì)產(chǎn) 生相當(dāng)大的誤差,這種零點(diǎn)漂移造成的測量失真也不容忽視。氧化鋁露點(diǎn)計(jì)容易產(chǎn)生相當(dāng)大的誤差,這種零點(diǎn) 漂移造成的測量失真也不容忽視。氧化鋁露點(diǎn)計(jì)容易產(chǎn)生意想不到的測量誤差,使用者須隨時(shí)注意并定期
? ? ? ?(如半年或一年)將傳感器送到國家計(jì)量部門進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)校定。傳感器一旦失靈或損壞,維修成本很高。典型產(chǎn) 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(duì)濕度,測溫傳感器測量氣體中的溫度。通過測濕和測溫二個(gè)參數(shù)計(jì)算出露點(diǎn) 值,它反映迅速,抗結(jié)露。零點(diǎn)漂移較小,是理想的露點(diǎn)測量產(chǎn)品選擇。典型產(chǎn)品:瑞士ROTRONICx芬蘭 VAISALAo
? ? ? ?關(guān)于材料的選擇,管路材料決定了它能輸送氣體的露點(diǎn)值:不銹鋼管路可以輸送負(fù)80攝氏度的露點(diǎn)氣體, 耐壓塑料管只能輸送負(fù)40攝氏度的露點(diǎn)氣體,而通過普通橡膠管(如氧氣管)的氣體,不管它原來露點(diǎn)有多 少也只能保持在負(fù)30攝氏度左右,氮?dú)廨斔凸苈讽毲鍧嵏稍锊挪粫?huì)污染被送氣體,鋼鐵管路因?yàn)槠鋬?nèi)壁容 易生銹而產(chǎn)生大量水氣和塵埃,所以不能用于輸送氮?dú)?,否則氮?dú)獾募兌群吐饵c(diǎn)都受到損失,輸送氮?dú)獾墓苈?密封性也至關(guān)重要,因?yàn)楣苈沸孤┍厝挥醒鯕馑畾鉂B入,從而破壞了原有的純度和露點(diǎn)值。
? ? ? ?溫濕度和露點(diǎn)儀的作用
? ? ? ?濕度和露點(diǎn)在一定條件下存在著相互對(duì)應(yīng)關(guān)系,一般而言相對(duì)濕度在10百分比RH以上和露點(diǎn)存在對(duì)應(yīng)關(guān)系,當(dāng) 測量特別低于5百分比RH以下濕度用露點(diǎn)儀來測量。相對(duì)濕度和溫度有著大的關(guān)聯(lián),一定的溫度值會(huì)改變濕度 值。例如:溫度20'C,相對(duì)濕度5百分比RH,改變溫度30C,此時(shí)濕度就為2.7百分比RH,而露點(diǎn)是一個(gè)J對(duì)值,本身 不受溫度影響,當(dāng)溫度20C,相對(duì)濕度5百分比露點(diǎn)為-20CTd,用通俗的公式可以表述露點(diǎn)=溫度+濕度(二者的 計(jì)算值),即假設(shè)露點(diǎn)10Td= (8T+2H) = (5T+5H) = (9T+1H) = (1T+9H)= .....無論溫度、濕度二者如 何變化,但露點(diǎn)是不變的,但壓力會(huì)影響的。
? ? ? ?綜上所述,現(xiàn)場安裝溫濕度探頭,一定要盡量遠(yuǎn)離熱干擾源,探頭盡可能全部塞入管道內(nèi)。濕度測量不能 間接測量(使用三通引氣),而露點(diǎn)可以通過三通引氣間接測量。
? ? ? 關(guān)于露點(diǎn)儀的選擇
? ? ? 一般而言,高分子聚脂薄膜傳感器制成的露點(diǎn)儀只能測得到-60CTd左右,它的優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)速度快,抗冷 凝、零點(diǎn)漂移小、成本低,適合壓縮機(jī)露點(diǎn)測量,鋰電池' 干燥設(shè)備、注塑行業(yè)等,而金屬氧化物傳感器如 DP900 ,適合低露點(diǎn)測量,能達(dá)到-100CTd。缺點(diǎn):反應(yīng)速度慢,對(duì)水對(duì)灰塵對(duì)有害氣體特別敏感,需經(jīng)常 校驗(yàn),使用成本高,適合干凈氣體和要求低露點(diǎn)氣體生產(chǎn)廠家等。


