英国Michell阻抗露点技术.pdfVIP

密析尔仪表有限公司 阻抗露点技术 先进陶瓷湿度传感器 第一部分 湿度测量技术简介 冷镜法 ? 基本原理： 让样气流经露点冷镜室的冷凝镜，通过等压制冷，使得 样气达到饱和结露状态（冷凝镜上有液滴析出），测 量冷凝镜此时的温度即是样气的露点 Viewing Reflected Light Light Source Port Detector Sample Out Sample Scattered In Light Detector Mirror and 4 Wire PT100 1/10 Din Peltier Class B 冷镜法 ? 优点： 属基本测量，测量准确，并且仪器比较稳定无漂移， 目前准确度最高的仪器可达±0.1℃ ? 缺点： 价格较高，对污染物敏感 阻容法 ? 基本原理 采用亲水性材料或憎水性材料作为介质，构成 电容或电阻，在含水份的气体流经后，介电常 数或电导率发生相应变化，测出当时的电容值 或电阻值，就能知道当时的气体水份含量 ? 测量参数 相对湿度，露点 高分子聚合物传感器 上层电极 电介质层 下层电极 基础层 测量原理： Rh% e/esx100% 通过测量温度和相对湿度， 计算出露点值 相对湿度+/-1% 精度对露点测量值的 误差 喇叭效应 值 点 露 量 测 实际露点值 露点精度+/-3 ℃所要求的相对湿度误差 Mission Impossible 环境温度21℃时 -0.15%+0.2% 环境温度40 ℃时 -0.05%+0.07% 氧化铝湿度传感器 特点 优点： 量程宽： 露点测量范围可达-85 ℃ 甚至更低 反应速度快：T63 5s （10000微克/升~10微克/升） 运用广： 广泛用于各种气体的湿度/露点测量 缺点： 被广泛的‘传说’认为稳定性不好 氧化铝湿度传感器结构剖析 结构柔弱 层析不均匀 柱状结构 接触面小 结构不稳定 板式结构 铝板/铝棒 氧化层 金箔 密析尔陶瓷传感器 技术突破 ? 积累了30年的湿度测量经验 ? 独创的“三明治” 结构 ? 半导体材料技术：厚薄膜技术 + 陶瓷金属化 密析尔陶瓷传感器 结构示意图 多孔导电层 吸湿活性层 传导层 陶瓷基座 ?厚膜高压镀金 ?半导体级陶瓷 密析尔陶瓷传感器 技术优势 改进 优势 更薄 反应速度更快 层次清晰均匀 抗干扰能力更强， 长期稳定性 陶瓷基底 物理坚固，化学稳定 超强的耐压能力 ? 运用举例: ? 工况: ? 低压 ~ 0.4 - 0.6MPaG ? 高压 ~ 2.3 - 2.4MPaG ? ΔP ~ 1.6MpaG ? 压力变化频率: 4 次 / sec ? 高能加速器研究机构 ? 其它传感器厂家： IMPOSSIBLE 特 点 ? 直接测量气体露点 ? 化学的惰性， 耐H2S等腐蚀性 ? 物理的坚固性 ? 现场充分互换性，维持可溯源的校验 ? 范围: -100 ~ +20°℃露点 ? 压力达 30 MPa 真实完整的校验 50 45 s m 40 h o 35 K , e 30 c n a d 25 e p m 20 I r o 15 s n e 10 S 5 0 -100 -90 -80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 Dewpoint, deg. C 第二部分 直接测量露点 VS相对湿度计算露点 相对湿度计算露点的局限性 用最小刻度一厘米 的尺测量一厘米的 物体？？ 由相对湿度测量低湿露点的局限性 度 湿 对 相 测量极限 露点 环境温度 10 ℃ 21 ℃ 30 ℃ 40 ℃ 测量极限 -44.16 ℃ -37.37 ℃ -31.93 ℃ -26 ℃ 测量极限的客观存在 值 点 露 环境温度 测量精度比较数据 无精度 EA2-TX Competitor 1 全程满足精度 RH%厂家的解决方法-自动校准技术 RH% RH0%+e/es 关于自动校准的讨论 定义： 校准是指“在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的 量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作 问题一： 校验所参考的标准何在？ 问题二： RH% RH0%+e/es 中假设e不变， 即为同一露点温度的气体进行 调整。 实际工况下， 露点是不断变化的， 必须等到下一个校验 周期后？ 工作温度对传感器的影响 大量的工作运用，都是在室外或者环境温度不受控制的场合 - SF6 测量 - 塑料粒子