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藍(lán)景 在線露點(diǎn)分析儀的工作原理主要有哪些?

更新時(shí)間:2025-02-08      點(diǎn)擊次數(shù):113
  在線露點(diǎn)分析儀的工作原理主要有冷凝露點(diǎn)法、電容法、電阻法、光學(xué)法等,以下是具體介紹:
 
  冷凝露點(diǎn)法
 
  原理:基于當(dāng)氣體中的水蒸氣在特定壓力下冷卻到某一溫度時(shí),水蒸氣會(huì)在鏡面上開始凝結(jié)成露這一物理現(xiàn)象。通過精確控制和測(cè)量鏡面溫度,當(dāng)鏡面上出現(xiàn)第一滴露珠時(shí),此時(shí)的溫度即為該氣體在當(dāng)前壓力下的露點(diǎn)溫度。
 
  工作過程:儀器主要由制冷系統(tǒng)、鏡面、溫度傳感器和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)等組成。制冷系統(tǒng)使鏡面溫度逐漸降低,溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鏡面溫度,光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)鏡面上是否出現(xiàn)露珠。當(dāng)檢測(cè)到露珠出現(xiàn)時(shí),溫度傳感器所顯示的溫度就是露點(diǎn)溫度。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程和水的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系,可計(jì)算出氣體中的水分含量。
 
  應(yīng)用場(chǎng)景:常用于對(duì)測(cè)量精度要求極-高的場(chǎng)合,如電力行業(yè)中 SF6 氣體濕度檢測(cè)、航空航天領(lǐng)域的氣體濕度監(jiān)測(cè)等。
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  電容法
 
  原理:利用電容式濕度傳感器來測(cè)量氣體中的水分含量。傳感器的敏感元件通常由能吸附水分的介質(zhì)材料制成,當(dāng)氣體中的水分被吸附到介質(zhì)材料表面時(shí),會(huì)引起介質(zhì)材料介電常數(shù)的變化,從而導(dǎo)致電容值發(fā)生改變。通過測(cè)量電容值的變化,并經(jīng)過校準(zhǔn)和換算,就可以得到氣體的露點(diǎn)溫度或水分含量。
 
  工作過程:儀器中的電容式傳感器與被測(cè)氣體接觸,氣體中的水汽被傳感器的吸濕介質(zhì)吸附,使電容值產(chǎn)生相應(yīng)變化。電路系統(tǒng)將電容值的變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào),再經(jīng)過信號(hào)處理和計(jì)算,最終顯示出露點(diǎn)溫度或水分含量等測(cè)量結(jié)果。
 
  應(yīng)用場(chǎng)景:在石油化工、天然氣輸送等行業(yè)應(yīng)用廣泛,可用于實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)各種工藝氣體的濕度。
 
  電阻法
 
  原理:某些材料的電阻值會(huì)隨其吸附水分的多少而發(fā)生變化,電阻法露點(diǎn)分析儀就是利用這一特性來測(cè)量氣體中的水分含量。當(dāng)被測(cè)氣體與傳感器的電阻元件接觸時(shí),元件吸附氣體中的水分,導(dǎo)致其電阻值發(fā)生改變,通過測(cè)量電阻值的變化來間接測(cè)量氣體的露點(diǎn)溫度或水分含量。
 
  工作過程:傳感器的電阻元件與被測(cè)氣體充分接觸,吸附水汽后電阻值改變,儀器的測(cè)量電路將電阻值的變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào),經(jīng)過信號(hào)放大、處理和計(jì)算,得出氣體的露點(diǎn)溫度或水分含量,并在顯示屏上顯示出來。
 
  應(yīng)用場(chǎng)景:適用于一些對(duì)濕度測(cè)量精度要求不是特別高,但需要快速、簡(jiǎn)單測(cè)量的場(chǎng)合,如一般工業(yè)生產(chǎn)中的空氣濕度監(jiān)測(cè)等。
 
  光學(xué)法
 
  原理:基于水汽對(duì)特定波長(zhǎng)的光具有吸收或散射作用的特性。當(dāng)光線穿過含有水汽的氣體時(shí),水汽會(huì)吸收或散射部分光線,使光的強(qiáng)度、波長(zhǎng)或相位等特性發(fā)生變化。通過測(cè)量光的這些變化,并根據(jù)光與水汽的相互作用關(guān)系,計(jì)算出氣體中的水汽含量,進(jìn)而得到露點(diǎn)溫度。
 
  工作過程:儀器發(fā)射特定波長(zhǎng)的光,讓光在被測(cè)氣體中傳播,光探測(cè)器接收經(jīng)過氣體作用后的光信號(hào),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析和處理,根據(jù)光強(qiáng)、波長(zhǎng)或相位等的變化量,計(jì)算出氣體中的水汽含量和露點(diǎn)溫度。
 
  應(yīng)用場(chǎng)景:在氣象、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及一些對(duì)非接觸式、快速測(cè)量有需求的領(lǐng)域應(yīng)用較多,如大氣濕度監(jiān)測(cè)、工業(yè)廢氣排放濕度監(jiān)測(cè)等。
 
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