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水分析仪设备的四种类型

2021-08-25 06:26:02

       水分析仪是用来检测水分的仪器,有阻容法、冷镜法、光纤法、电解法等多种测量方法,量池可拆卸,维修方便。


       微水分析仪器主要分为四类:


       1、阻容(电容法):采用高纯铝条,表面氧化成一层超薄氧化铝薄膜,表面镀一层多孔网状的金膜,在金膜和铝条之间形成电容,由于氧化铝薄膜的吸水特性,使电容值随气体含水率的多少而变化,测量该电容可以得到样气的湿度。其主要优点是测量范围可以小一些,甚至可以达到-100℃,另一个突出的优点是响应速度极快,从干到湿响应一分钟可达90%以上,因此多用于现场及快速测量场合;缺点是精度较差,不确定度多为±2~3℃。但是随着各个厂家的不断努力,这种方法也在逐步完善,如改变材料、改进工艺等,使传感器稳定度大大提高,通过补偿传感器响应曲线来实现饱和线性化,从而解决了自动校准问题。

 

      优势:快速响应。缺陷:精度不高。


      2、冷镜术。允许样气流经过冷凝镜的露点冷凝镜,通过等压冷使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。它的主要优点是精度高,尤其在半导体制冷、光电检测技术的应用后,其不确定度甚至可以达到0.1℃;缺点是响应速度很慢,特别是在露点-60℃以下,平衡时间长达数个小时,这种方法对样气样的清洁腐蚀要求也比较高,否则会影响光电检测效果或产生‘伪结露’测量误差。


      优势:高精度。不利因素:反应缓慢。


      3、光纤方法。它是20世纪末发展起来的一项新技术,它使微量水分析技术达到了一个新的水平。该传感器表面由氧化硅和氧化锆组成,具有不同反射系数的层叠结构,通过先进的热固化技术将传感器表面孔径控制在0.3 nm以内,可渗透0.28 nm水分子。将一束790-820 nm的近红外线发射出去,经光纤电缆传给传感器,进入感应器中的水分子改变反射系数,从而使变光的反射系数发生变化,使之与介质含水量成比例关系。测得介质的露点和含水率,可由所测光波长获得。


      特点:精度高、免维护,非常稳定,能测量含H2S、 HCL等腐蚀介质。

      不利之处:光纤传输容易断裂,需要保护。


       4、电解法:五氧化二磷传感器是利用电解水中分子的氢和氧的原理。该传感器由一个玻璃质圆柱和两个平行电极组成,根据具体应用情况,选择电极材料(通常由铂金或铑金属丝制成),并且在两个电极之间涂上一薄层磷酸H3PO4,电解电流在两电极之间产生电解电流,使酸中的水分分解成H2和O2。这一工艺的最终产物是五氧化二磷,这是一种高吸湿性物质,因此,样气的水份在连续电解过程中和电解后的水份含量之间应达到平衡。样气中的含水量与电极电流成正比,信号经内部信号放大器处理后显示和数据读取。这个原则用于测量所有的气体。包括Cl2、 HC l、H2S、H2SO4、 HBr、SO2、SF6、CO2等气体及其他惰性气体,极少与磷酸发生化学反应的气体。P2O5探针可用于测量各种惰性气体、烃类或根据所选探头材质应用在 HCl、Cl2或SO2等腐蚀性气体中。与样品气体接触的材料可以是玻璃、铂或铑,也可采用其它材料。样品以一种特殊的方式流经探头,再结合一个优质的接口。这样可以保证探针响应迅速,并且对干扰的影响很小,这些设计对非常低的 ppm级测量非常重要。通常,通过探头的样气流量设定为20毫秒/小时(100 Nl/h可选)。分析器电连接器为防水密封结构。使用者可在5分钟内轻松完成再生探头的工作。通过3个M4螺钉,探头可以非常容易地安装到任何地方。


       优势:测试灵敏度高,适用于微量水/痕水测试,同时可测量腐蚀性气体。

       不利因素:该传感器需定期重涂,漂移较大,易受H2、O2等背热影响。长期的平衡和缓慢的响应。




水分析仪


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