有谁能告诉我氢气漏点仪的工作原理啊，谢谢了？

2025-03-28 04:07:59

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回答1：

目前常见的测量氢气露点有3种原理：冷镜式传感器、金属氧化物---氧化铝传感器、高分子薄膜电容传感器。
第一种方法测量精度高，工作稳定且直接读露点温度，使用寿命长但价格太高，
维护使用要求严格，镜面也怕油污染，
表计笨重，且响应时间比较长，一般作为计量部门用作标准时使用，很少应用于在线测量。
第二种方法由于氧化铝电容式湿敏元件抗腐蚀能力较欠缺，对环境要求较高，
不能适合或暴露在高湿度环境中；存在光电失效、静电失效现象，氧化铝感湿材料无法克服其表面结构“天然老化”，阻抗不稳定，
存在长期运行稳定性差( 每6个月到12个月需要校准一次) 的弱点；使用成本较高(
因需要频繁校准而带来的结果)，工作人员的维护工作量大、测量响应速度慢、响应时间长；若露点仪安装在氢气去湿机前，
在氢气湿度大的情况下，可能出现由于湿度较大导致测量数据的不准，甚至是无规律的跳动。

第三种高分子薄膜电容产品能在高湿环境中正常使用，即使是在结露环境中也不会损坏传感器：长期使用的稳定性好，校准周期高达2年之久，因为其具有自动零点校验功能，自动加热可清除传感器化学积集物功能；低维护，带来低使用成本(
可以现场单点校准)；响应速度快、响应时间短。即使安装在氢气去湿机前，氢气湿度大的情况下，也可以稳定可靠地测量，能够及时准确地反映实际湿度变化。
工作原理

当一定体积的气体在恒定的压力下均匀降温时，气体和气体中水分的分压保持不变，直至气体水分达到饱和状态，该状态下的温度就是气体的露点。通常是在气体流经的测定气室中安装可降温的镜面。在0℃以上水汽达到饱和时，水汽便凝结成露，此时的温度叫做露点。在0℃以下水汽达到饱和时，水便凝结成冰，此时的温度叫做霜点。在0℃以上的露点和0℃以下的霜点，人们通称为露点。在一个标准大气压下，一个结露温度对应一个确定的水的饱和蒸汽压值；一个确定的水的饱和蒸汽压值对应一个确定的气体湿度。因此测定气体的露点温度就可以测定气体的湿度。露点仪直接给出的量值是露点温度。
光电露点仪的工作原理可以简单地叙述为：被测气体在恒定的压力下，一般是指在一个标准大气压下，以一定的流速掠过光洁的经致冷的金属镜面，随着温度逐渐降低，镜面达到某一个温度时开始结露（或霜），此时的镜面温度就是露点温度。仪器通过光学系统，测温电路，逻辑控制电路，数字显示电路等，测量到露点温度Td，并显示出来。
芬兰维萨拉公司（ vaisala ）露点仪原理
DRYCAP 传感器由两部分组成：电容型聚合物薄膜测湿传感器及电阻型测湿传感器，测湿传感器测量被测气体中的水分子，从而测出相对湿度；测温传感器测量测湿传感器的表面湿度，仪器内置的微处理从这两个参数计算出露点。测湿、测温传感器通过金属膜背靠背紧密靠近，这样一方面使得测温传感器能够准确测得湿度传感器所处温度，另一方面通过金属膜的作用大大减小了由于外部电场作用产生的感应电容，从而提高了测量精度，在低湿情况下， DRYCAP 的反应时间为 40-240 秒，取决于湿度变化方向和大小，测量高湿时反应时间较短。 DRYCAP 的耐温范围为 -40-+180 度，承压范围为 0-20bar. 其本身耐腐蚀性也极为突出，对于碱性和弱酸性气体有较好的适应，通常在低湿的情况下，相对薄膜湿敏传感器要得到 +2 度的露点精度所能测得的最低露点为 -9 度，应用 Vaisal 的 DRYCAP 传感器及自动校准专利技术，在保证 +2 度露点温度精度的同时可测得的最低露点为 -60 度，在精度稍低的情况下可达到 -80 度的露点，这是因为自校准技术使得准确的相对湿度测量成为可能。

在自校准过程中，测温电阻将 DRYCAP 探头加温到高于环境温度 10 度后自然冷却，在冷却过程中仪器测量 DRYCAP 实时温度和相对湿度。从公式 RH=RH0+PW/PWS 中（其中 RH 为仪器测量值。 RH0 为直线在 Y 轴上截距。 PW 为此刻待测气体中水气分压，假设是一定值。 PWS 为饱和水气压值。 1/PWS 为、温度的函数）可见由几组不同温度时的 RH 、 1/PWS 值可推出一拟合直线，并推出该拟合直线在 Y 轴上的截距 RH ？即温度无穷高时，传感器所测相对温度偏移开零点的值。

在确定 RH0 后即可进行准确的 RH 计算，从而准确计算出露点，当相对湿度低于 10% 时，系统自动执行自校准功能，此时上次的输出参数被锁定，校准后系统即可输出测量值。自校准功能也可以以时间间隔方式启动（通常为 6 小时）。如果在校准过程中温度或露点测量值不稳定，即环境影响降温过程或假设的 PW 为一常数条件不满足，自校准功能将会在设定的时间间隔后又一次执行，依次类推，直至温度和露点温度稳定后才输出真实露点。通过优秀的 DRYCAP 硬件设计及自动校准软件使得准确测量低湿露点得以实现。

由于某些化学物质气体分子长期聚集在湿敏器件内部会影响测量精度。为保证准确测量， Vaisala 公司开发出增益回归软件，其工作过程为在零点自动校准软件执行前执行增益回归功能，将 DRYCAP 传感器升温到 160 度使其内部聚集的化学物质气体分子蒸发，从而保证了准确测量。同时这一方法排除了油污聚集影响反应时间的困扰。

DRYCAP 湿敏器件不怕冷凝水，发生冷凝后自然风干则不影响正常使用，但风干时需将仪器取出，这会影响其他工作的正常进行，为了防止此类情况的频繁发生，在 DMT242 露点仪中还附有一保护功能，即当时湿度意外升高到 80%RH 上时，测温传感器马上对湿敏器件加热以减小局部相对湿度从而避免饱和水汽形成。通过使用这一客户友好功能使得停工率大幅降低，从而提高了生产效率。

维萨拉（ Vaisala ）露点仪出厂设置为 -80+20 度露点对应 4~20MA ，但客户通过软件修改可使任意量程范围内参数，如： -60~~+5 度露点或 -75~~+15 度等对应 4-20MA 输出，从而大大方便了后级级联控制。

所有露点仪使用一段时间后都会发生漂移，大多数露点仪客户是不能自己作校正的，只能频繁地送到厂家花费一定的财力及时间作校正，为了方便客户使用，所有维萨拉（ Vaisala ）露点仪都能使客户在自己能找到标准湿度的情况下，通过 Macrisoft Windows 中的公用软件自己作校正，大大节省了费用和时间，保证了正常测量。

通过多项尖端技术的使用，确保了维萨拉公司（ Vaisala ）露点仪在各行业的长期稳定精确使用。

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