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氯气氯化氢微量水分析仪测量方法解析

发表时间:2017-03-27  |  点击率:1147
 氯气氯化氢微量水分析仪测量方法解析
一般来说,氯气氯化氢微量水分析仪主要有四种不同的方法,分别是:光纤法、冷镜法、电解法以及阻容法(电容法),每一种方法都有其各自不同的特点,其中包括:
1、阻容法(电容法):利用一个高纯铝棒,表面氧化成一层超薄的氧化铝薄膜,其外镀一层多空的网状金膜,金膜与铝棒之间形成电容,由于氧化铝薄膜的吸水特性,导致电容值随样气水分的多少而改变,测量该电容值即可得到样气的湿度。该方法的主要优点是测量量程可更低,甚至达-100℃,另一突出优点是响应速度非常快,从干到湿响应一分钟可达90%,因而多用于现场和快速测量场合;缺点是精度较差,不确定度多为±2~3℃。但随着各厂家的不断努力,该方法正在逐渐得到完善,例如,通过改变材料和提高工艺使得传感器稳定度大大提高,通过对传感器响应曲线的补偿作到了饱和线性,解决了自动校准问题。
2、光纤法:该技术是20世纪末发展起来的一种新型测量技术,将微量水分析技术提高到了一个新的水平。光纤湿度传感器的表面为具有不同反射系数的氧化硅和氧化锆构成的层叠结构,通过先进的热固化技术,使传感器表面的孔径控制在0.3nm, 0.28nm的水分子可以渗入。控制器发射出一束790-820nm的近红外光,通过光纤电缆传送给传感器,进入到传感器的水分子会改变光的反射系数,从而引起波长的变化,该变化量与介质的水分含量成相应的比例关系。通过测量接收到的光的波长,就可以得到介质的露点及水分含量。
3、冷镜法: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。该方法的主要优点是精度高,尤其在采用半导体制冷和光电检测技术后,不确定度甚至可达0.1℃;缺点是响应速度较慢,尤其在露点-60℃以下,平衡时间甚至达几个小时,而且此方法对样气的清洁性和腐蚀性要求也较高,否则会影响光电检测效果或产生‘伪结露’造成测量误差。
4、电解法:五氧化二磷传感器利用电解水分子为氢气与氧气原理。此传感器由一个玻璃材质的圆柱和两根并行的电极组成,根据具体应用来选择电极材质,并在两根电极之间涂有很薄的一层磷酸H3PO4,在两电极之间出现的电解电流,使酸中的水分分解为H2和O2。此过程的zui终产物是五氧化二磷,P2O5是高吸湿性物质,因此从样气中吸收水分,通过连续的电解过程,样气的水分含量与电解后的水分是应该是平衡的。电极电流与样气中水分含量成比例,信号经过仪器内部信号放大器处理,然后显示并数据读出。此原理用来测量所有气体。包 括Cl2、HC l 、H2S、H2SO4 、HBr、SO2 、SF6 、CO2等气体和全部惰性气体,极少数会同磷酸发生化学反应的气体除外。

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