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工业应用中的微量水分

2020-11-13 11:52:38  250 微量水分
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                        华天电力专业生产微量水分测定仪(又称绝缘油微水仪),接下来为大家分享工业应用中的微量水分

水是大多数生命形式中必不可少的资源,在地球上非常丰富。对于大多数工业应用来说,水被认为是一种污染物,需要大量的精力和工程。



任何湿度测量的基本目标是确定某种介质或过程中水蒸气(即气体)的量。湿度测量可以涵盖从十亿分之一到完全饱和的蒸汽的广泛动态范围,该范围是10到9的幂的令人印象深刻的动态范围。微量水分是指少量水蒸气的测量,通常在百万分之几的范围内。

痕量水分测量的最常见应用是压缩空气。压缩空气通常被称为第四实用程序,可用于电动工具,喷漆房,重型机械操作等。当压缩空气管线中水过多时,可能会发生一些问题,例如腐蚀,结冰,并损坏设备。

微量水分测量对于处理氮气或其他高纯度气体的应用也至关重要。氢冷发电机必须有非常干燥的气体,以防止任何潜在的火花和爆炸。[2],电力变压器在绝缘油的顶部需要一个加压的氮气层。所有这些应用都需要仔细而精确地测量水含量。

有几种测量微量水分的方法。氧化铝传感器被认为是行业的主力军,它们制造起来相对简单,涵盖了从-100到+20oC露点的各种测量范围。氧化铝传感器在多孔氧化铝层的顶部沉积有一层金膜,该金膜吸收其中的水蒸气。中央铝芯和金膜形成一个2位电容器,其中电介质是氧化物层,被电介质吸收的水与传感器周围气体的水分含量直接相关。

尽管氧化铝传感器用途广泛,但并不完美。其缺点包括干燥时间和准确性。如果传感器的氧化膜完全被水浸透,并且是在干净,干燥的空气中引入的,则可能需要花费大量时间(长达几个小时)才能使水“变干”,传感器才能准确记录下过程的真实露点。干燥时间取决于几个因素,例如流速和管线压力。

氧化铝传感器的精度约为±1oC至2oC,因此通常不用于高精度应用。每当需要更高的精度时,建议使用其他技术,例如冷镜湿度计。

氧化铝传感器依靠将电容与露点相关联来间接测量露点,而冷镜湿度计(CMH)直接测量露点。CHM使用反射表面将其冷却至露水开始形成的确切温度,并使用光源对其进行检测。通过控制该镜面表面的温度,可以确定被测气体的确切露点温度。这种方法可产生令人印象深刻的精度,约为±0.1oC或更高,这使其成为测量痕量水分的最准确方法。

冷冻镜湿度计需要清洁的气体样本,低压和其他一些要求。大多数应用程序包括实验室和研发公司。可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)是一项新开发的技术,它提供了一种无漂移的方法来测量痕量水分,而几乎没有干燥时间。

存在许多测量痕量水分的方法。没有哪一种方法是完美的,最好的方法取决于应用程序。新技术不断发展,每种技术都有其自身的优点和缺点。
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