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重量法
露點儀的選型及常用SF6微水測量法,重量法是一種經(jīng)典的測量方法,。讓所測樣氣流經(jīng)某一干燥劑,,其所含水分被干燥劑吸收,稱取干燥劑吸收的水分含量,,與樣氣體積之比即為樣氣的濕度,。該方法的優(yōu)點是精度高,zui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),這對于低濕度氣體尤其困難,,必須加大樣氣流量,,結果會導致測量時間和誤差增大(測得的濕度不是瞬時值)。因而該方法只適合于測量露點-32℃以上的氣體,,可以說市場上純粹利用該方法測濕度的儀器較少,。
由以上分析可知,重量法的關鍵是怎樣測量干燥劑吸收的水分含量,,因為直接測量比較困難,,由此衍生了兩種間接測量吸收水含量的方法。
電解法
就是將干燥劑吸收的水分經(jīng)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。該方法彌補了重量法的缺點,,測量量程可達-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,,且對氣體的腐蝕性及清潔性要求較高,。采用該方法的儀器較多,典型的廠家是美國Edgetech 公司和杜邦公司及國產(chǎn)的拓普電氣TPGSM系列產(chǎn)品,。
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,,拓普電氣認為根據(jù)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(jīng)該晶體,,因而產(chǎn)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,。該方法具有電解法一樣的優(yōu)點,,且使用前勿須干燥。
冷鏡法
也是一種經(jīng)典的測量方法,。讓樣氣流經(jīng)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(tài)(冷凝鏡上有液滴析出),,測量冷凝鏡此時的溫度即是樣氣的露點,。該方法的主要優(yōu)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,,而且此方法對樣氣的清潔性和腐蝕性要求也較高,否則會影響光電檢測效果或產(chǎn)生‘偽結露’造成測量誤差,。
阻容法
是一種不斷完善的濕度測量方法,。利用一個高純鋁棒,表面氧化成一層超薄的氧化鋁薄膜,,其外鍍一層多空的網(wǎng)狀金膜,,金膜與鋁棒之間形成電容,由于氧化鋁薄膜的吸水特性,,導致電容值隨樣氣水分的多少而改變,,測量該電容值即可得到樣氣的濕度。該方法的主要優(yōu)點是測量量程可更低,,甚至達-100℃,,另一突出優(yōu)點是響應速度非常快,,從干到濕響應一分鐘可達90%,,因而多用于現(xiàn)場和快速測量場合;缺點是精度較差,不確定度多為±2~3℃,。老化和漂移嚴重,,使用3~6個月必須校準。該方法的典型廠家代表為英國Alpha濕度儀器公司,,愛爾蘭的PANAMETRICS公司及美國的XENTAUR公司,。但隨著各廠家的不斷努力,該方法正在逐漸得到完善,,例如,,通過改變材料和提高工藝使得傳感器穩(wěn)定度大大提高,通過對傳感器響應曲線的補償作到了飽和線性,,解決了自動校準問題,。代表產(chǎn)品為英國MICHELL的EASYDEW系列,采用陶瓷基底的氧化鋁電容及C2TX微處理器,。
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