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工業(yè)應(yīng)用中的微量水分SF6如何測量

更新時間:2021-05-25   點擊次數(shù):1980次

  水是大多數(shù)生命形式中的資源之一,在地球上非常豐富。對于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用來說,水被認(rèn)為是一種污染物,需要大量的精力和工程,來減少水。
  任何濕度測量的基本目標(biāo)是確定某種介質(zhì)或過程中水蒸氣(即氣體)的量。濕度測量可以涵蓋從十億分之一到*飽和的蒸汽的廣泛動態(tài)范圍,該范圍是10到9的冪的令人印象深刻的動態(tài)范圍。微量水分是指少量水蒸氣的測量,通常在百萬分之幾的范圍內(nèi)。
  痕量水分測量的常見應(yīng)用是壓縮空氣。壓縮空氣通常被稱為第四實用程序,可用于電動工具,噴漆房,重型機械操作等。當(dāng)壓縮空氣管線中水過多時,可能會發(fā)生一些問題,例如腐蝕,結(jié)冰,并損壞設(shè)備。
  微量水分測量對于處理氮氣或其他高純度氣體的應(yīng)用也至關(guān)重要。氫冷發(fā)電機須有非常干燥的氣體,以防止任何潛在的火花和爆炸。電力變壓器在絕緣油的頂部需要一個加壓的氮氣層。所有這些應(yīng)用都需要仔細(xì)而準(zhǔn)確地測量水含量。
  有幾種測量微量水分的方法。氧化鋁傳感器被認(rèn)為是行業(yè)的主力軍,它們制造起來相對簡單,涵蓋了從-100到+20oC露點的各種測量范圍。氧化鋁傳感器在多孔氧化鋁層的頂部沉積有一層金膜,該金膜吸收其中的水蒸氣。中央鋁芯和金膜形成一個2位電容器,其中電介質(zhì)是氧化物層,被電介質(zhì)吸收的水與傳感器周圍氣體的水分含量直接相關(guān)。
  盡管氧化鋁傳感器用途廣泛,但并不美。其缺點包括干燥時間和準(zhǔn)確性。如果傳感器的氧化膜*被水浸透,并且是在干凈,干燥的空氣中引入的,則可能需要花費大量時間(長達(dá)幾個小時)才能使水“變干”,傳感器才能準(zhǔn)確記錄下過程的真實露點。干燥時間取決于幾個因素,例如流速和管線壓力。
  氧化鋁傳感器的精度約為±1oC至2oC,因此通常不用于高精度應(yīng)用。每當(dāng)需要更高的精度時,建議使用其他技術(shù),例如冷鏡式露點儀。
  氧化鋁傳感器依靠將電容與露點相關(guān)聯(lián)來間接測量露點,而冷鏡式露點儀直接測量露點。冷鏡式露點儀使用反射表面將其冷卻至露水開始形成的確切溫度,并使用光源對其進(jìn)行檢測。通過控制該鏡面表面的溫度,可以確定被測氣體的確切露點溫度。這種方法可產(chǎn)生令人印象深刻的精度,約為±0.1oC或更高,這使其成為測量痕量水分的準(zhǔn)確方法。
  冷凍鏡濕度計需要清潔的氣體樣本,低壓和其他一些要求。大多數(shù)應(yīng)用程序包括實驗室和研發(fā)公司。可調(diào)諧二極管激光吸收光譜是一項新開發(fā)的技術(shù),它提供了一種無漂移的方法來測量痕量水分,而幾乎沒有干燥時間。
  存在許多測量痕量水分的方法。沒有哪一種方法是美的,好的方法取決于應(yīng)用程序。新技術(shù)不斷發(fā)展,每種技術(shù)都有其自身的優(yōu)點和缺點。

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