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中科院半導(dǎo)體研究所：新型激光高溫濕度傳感器
2018年08月29日 09:46:16 來源：中國化工儀器網(wǎng) 作者：WL 點(diǎn)擊量：10329

濕度測(cè)量涉及國民生活,、生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域，囊括了氣象、環(huán)保,、農(nóng)業(yè)、倉儲(chǔ),、制藥,、制酒、石油化工,、電力和垃圾處理等,。隨著國家對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)的重視以及軍工、化工工藝的日益發(fā)展,，濕度監(jiān)測(cè)越來越復(fù)雜,，人們對(duì)濕度測(cè)量也提出了更高的要求。

　　【中國化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】濕度測(cè)量涉及國民生活,、生產(chǎn)的眾多領(lǐng)域,，囊括了氣象、環(huán)保,、農(nóng)業(yè),、倉儲(chǔ)、制藥,、制酒,、石油化工、電力和垃圾處理等,。隨著國家對(duì)環(huán)保監(jiān)測(cè)的重視以及軍工,、化工工藝的日益發(fā)展，濕度監(jiān)測(cè)越來越復(fù)雜,，人們對(duì)濕度測(cè)量也提出了更高的要求,。
 
　　2018年3月1日，環(huán)保部印發(fā)的《固定污染源煙氣(SO2,、NOx,、顆粒物)排放連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》HJ75-2017正式實(shí)施，主要修訂的內(nèi)容有：增加了煙氣濕度測(cè)試與質(zhì)控要求,；簡(jiǎn)化了方法和監(jiān)測(cè)儀器結(jié)構(gòu)的介紹,；細(xì)化了CEMS的安裝要求,；補(bǔ)充完善了調(diào)試檢測(cè)和技術(shù)驗(yàn)收的方法、技術(shù)要求和相關(guān)表格記錄,；細(xì)化了運(yùn)行管理和質(zhì)量保證及數(shù)據(jù)審核和處理要求,。目前在地方標(biāo)準(zhǔn)中，上海,、浙江,、天津、唐山等的標(biāo)準(zhǔn)還規(guī)定應(yīng)采取煙溫控制和其他有效措施來消除石膏雨,、有色煙雨等現(xiàn)象,。
 
　　傳統(tǒng)的濕度測(cè)量方法有干濕球法(濕度測(cè)量受風(fēng)速和溫度影響，對(duì)環(huán)境穩(wěn)定性要求高),、冷凝法(攜帶不便,，適合定期抽樣式濕度測(cè)量)、濕敏電容(在高濕環(huán)境下,，易受到液態(tài)水滴影響,，造成測(cè)量飽和，并對(duì)使用壽命產(chǎn)生影響),、露點(diǎn)法(測(cè)量準(zhǔn)確,，但對(duì)測(cè)量環(huán)境要求高，無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜工況的在線測(cè)量),。由中科院半導(dǎo)體研究所開發(fā)的,，基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)濕度傳感器，采用非接觸式測(cè)量,，光源線寬窄,，有效避免交叉感染,，適合復(fù)雜工況下的濕度測(cè)量,。
 
　　在核心技術(shù)上，可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜濕度傳感器也有自己創(chuàng)新點(diǎn),。儀器本身采用的光學(xué)系統(tǒng)共膜干擾抑制技術(shù),、背景信號(hào)漂移抑制及扣除技術(shù)和環(huán)境因子修正技術(shù)，這三項(xiàng)技術(shù)主要用于解決復(fù)雜環(huán)境對(duì)測(cè)量準(zhǔn)確度有干擾的難題,；大量程濕度自適應(yīng)檢測(cè)算法及控制技術(shù)和飽和水浴高精度濕度發(fā)生技術(shù)則是為了應(yīng)對(duì)大動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量難題,。
 
　　TDLAS技術(shù)測(cè)量濕度的優(yōu)勢(shì)在于：一、可靠性高,，壽命長,。主機(jī)的核心器件壽命超過五年，同時(shí)探頭為無源設(shè)計(jì),，亦可長期使用,，大大降低了后期的維護(hù)費(fèi)用,；二、無需頻繁校準(zhǔn),。由于采用非接觸式測(cè)量,，核心傳感器不受復(fù)雜工況干擾，穩(wěn)定性高,；三,、度高。TDLAS技術(shù)的感濕特性曲線線性度好,，線性度R2≥0.999,，遠(yuǎn)高于國家HJ75-2017對(duì)準(zhǔn)確度的要求；四,、全量程測(cè)量,。TDLAS技術(shù)可以真正做到0-100%RH全量程測(cè)量。在低濕情況下,，測(cè)量下限可以達(dá)到1ppmv,，高濕情況下，可以穩(wěn)定的測(cè)量接近冷凝飽和100%RH濕度,。
 
　　目前,，TDLAS技術(shù)已經(jīng)在環(huán)保、工業(yè),、氣象行業(yè),、及軍工行業(yè)等有了廣泛運(yùn)用。此外,，TDLAS技術(shù)在國內(nèi)無人機(jī)高空室溫測(cè)量,、文物領(lǐng)域高濕環(huán)境監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)中心IDC機(jī)房濕度監(jiān)測(cè)上也得到了用戶的一致好評(píng),，其中文物領(lǐng)域的應(yīng)用填補(bǔ)了國內(nèi)外市場(chǎng)空白,。TDLAS的核心技術(shù)更是達(dá)到了先進(jìn)水平，在濕度應(yīng)用等方面具有重要意義,，使用前景廣闊,。
 
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