露點(diǎn)儀的工作原理以及測量方法

2024

03-20

07:54:56

 8

來源：武漢科港動(dòng)力電氣有限公司

由于露點(diǎn)儀運(yùn)用了增益回歸，零點(diǎn)自動(dòng)校準(zhǔn)，溫濕度傳感器三種技術(shù)，從而在低濕或者腐蝕化學(xué)物質(zhì)氣體分子的環(huán)境下，露點(diǎn)儀也能準(zhǔn)確地測量出相對(duì)濕度，并且計(jì)算出對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)。在測量高于負(fù)60度的露點(diǎn)時(shí)露點(diǎn)儀的精度保在正負(fù)2度以內(nèi)，精度稍低時(shí)，露點(diǎn)儀可抵達(dá)-80度的露點(diǎn)。

現(xiàn)今測量露點(diǎn)普遍采用的方法有三種：

一種，在測濕范疇有60年的理論閱歷，其應(yīng)用聚合物薄膜開發(fā)的特地用于測量低露點(diǎn)的傳感器性能穩(wěn)定，不受凝結(jié)水、大多數(shù)化學(xué)物質(zhì)的影響，并且由于運(yùn)用的露點(diǎn)儀采用了零點(diǎn)自動(dòng)校準(zhǔn)，增益回歸兩項(xiàng)技術(shù)使得露點(diǎn)測量范圍寬，精度高，長期穩(wěn)定性好，性價(jià)比佳。

二種，冷鏡法，金屬氧化物法和聚合物法。冷鏡法可以在很寬的測量范圍內(nèi)取得較高的精度，但由于它的光學(xué)測量原理的局限性使其易受鏡面污染物和灰塵的影響從而影響精度并且不易區(qū)分霜點(diǎn)及露點(diǎn)，為抑制上述缺陷，測量系統(tǒng)常常附加許多額外設(shè)備鏡面清洗、防護(hù)等功用，構(gòu)成整套設(shè)備比較昂貴，此種測量方法常常用于精度懇求高且具有良好的操作、維護(hù)的條件，照實(shí)驗(yàn)室，關(guān)于大多數(shù)在線測量則維護(hù)本錢較高。

三種，金屬氧化物傳感器，包括AL2O3傳感器用于工業(yè)過程控制中的低露點(diǎn)測量，正確運(yùn)用時(shí)可以測得很低的露點(diǎn)，缺陷是長期穩(wěn)定性差，由于測濕敏器件本身構(gòu)成的漂移使得頻繁的標(biāo)定工作不可少，傳感器不能在線標(biāo)定，大多數(shù)情況下要送到原廠標(biāo)定且標(biāo)定本錢較高，這將會(huì)影響日后的準(zhǔn)確測量、正常消費(fèi)，增大維護(hù)、工作量，而且金屬氧化物傳感器在高濕或冷凝的情況下一旦受損，其功用將無法恢復(fù)。

溫濕度傳感器由兩部分組成：電容型聚合物薄膜測濕傳感器及電阻型測溫傳感器，測濕傳感器測量被測氣體中的水分子，從而測出相對(duì)濕度;測溫傳感器測量測濕傳感器的表面濕度，儀器內(nèi)置的微處置從這兩個(gè)參數(shù)計(jì)算出露點(diǎn)。測濕、測溫傳感器經(jīng)過金屬膜背靠背緊密靠近，這樣一方面使得測溫傳感器能夠準(zhǔn)確測得濕度傳感器所處溫度，另一方面經(jīng)過金屬膜的作用大大減小了由于外部電場作用產(chǎn)生的感應(yīng)電容，從而進(jìn)步了測量精度，在低濕情況下，反響時(shí)間為40-240秒，取決于濕度變化方向和大小，測量高濕時(shí)反響時(shí)間較短。耐溫范圍為-40-+180度，承壓范圍為0-20bar.其本身耐腐蝕性也突出，關(guān)于堿性和弱酸性氣體有較好的順應(yīng)，通常在低濕的情況下，相對(duì)薄膜濕敏傳感器要+2度的露點(diǎn)精度所能測得的低露點(diǎn)為-9度，應(yīng)用Vaisal的傳感器及自動(dòng)校準(zhǔn)技術(shù)，在保+2度露點(diǎn)溫度精度的同時(shí)可測得的低露點(diǎn)為-60度，在精度稍低的情況下可抵達(dá)-80度的露點(diǎn)。

這是由于自校準(zhǔn)技術(shù)使得準(zhǔn)確的相對(duì)濕度測量成為可能。在自校準(zhǔn)過程中，測溫電阻將探頭加溫到高于環(huán)境溫度10度后自然冷卻，在冷卻過程中儀器測量實(shí)時(shí)溫度和相對(duì)濕度。從公式RH=RH0+PW/PWS中(其中RH為儀器測量值。RH0為直線在Y軸上截距。PW為此刻待測氣體中水氣分壓，假定是定值。PWS為飽和水氣壓值。1/PWS為、溫度的函數(shù))可見由幾組不同溫度時(shí)的RH、1/PWS值可推出一擬合直線，并推出該擬合直線在Y軸上的截距RH?即溫度無量高時(shí)，傳感器所測相對(duì)溫度偏移開零點(diǎn)的值。

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