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主流濕度測(cè)量方法及對(duì)比分析
更新時(shí)間:2019-11-11  |  點(diǎn)擊率:5206

  主流濕度測(cè)量方法可參見《GB/T11605-2005濕度測(cè)量方法》,常用濕度測(cè)量方法包括伸縮法、干濕球法、冷凝露點(diǎn)法、氯化鏗露點(diǎn)法、電阻電容法、電解法和重量法等。

  1.機(jī)械式濕度計(jì)

 ?、贉y(cè)量原理:利用毛發(fā)等材料的長(zhǎng)度隨濕度而變化的特性直接指示相對(duì)濕度值。

 ?、谶m用范圍:適用于實(shí)驗(yàn)室、機(jī)房、倉(cāng)庫(kù)、廠房等室內(nèi)環(huán)境溫濕度的測(cè)量。

 ?、蹆?yōu)點(diǎn):便宜,對(duì)大多數(shù)污染物不敏感,不需要電源,可以做記錄。

  缺點(diǎn):易漂移,如果在某一濕度下使用較長(zhǎng)的時(shí)間會(huì)喪失其靈敏度;響應(yīng)慢,運(yùn)輸或振動(dòng)搖擺會(huì)破壞其性能;且不能用于0℃以下。

  2.干濕球濕度計(jì)

 ?、贉y(cè)量原理:利用兩支型式和尺寸均相同的溫度計(jì),其中一支作為干球溫度計(jì),另一支的球部纏上一層潔凈紗布,并用蒸餾水保持潤(rùn)濕,作為濕球溫度計(jì)。干球溫度與濕球溫度之差取決于當(dāng)時(shí)環(huán)境空氣的相對(duì)濕度,從而可利用干球溫度與濕球溫度來求得空氣的相對(duì)濕度。

  ②適用范圍:干濕球濕度計(jì)是基本測(cè)量法,能較準(zhǔn)確測(cè)定100℃以下的煙氣含濕量,但不適合測(cè)量100℃以上及正壓煙氣。該方法目前多作為參比方法,與儀器檢測(cè)同步測(cè)量以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。

 ?、蹆?yōu)點(diǎn):穩(wěn)定性好,當(dāng)相對(duì)濕度接近RH時(shí),可以得到較高的準(zhǔn)確度;裝置簡(jiǎn)單,成本及維修費(fèi)用低。

  缺點(diǎn):當(dāng)濕球溫度低于0℃、高于100℃或被測(cè)煙氣為正壓時(shí),很難得到可靠的結(jié)果。影響測(cè)量結(jié)果的因素多(風(fēng)速、輻射等),對(duì)實(shí)驗(yàn)人員及環(huán)境要求高。

  3.冷鏡式露點(diǎn)儀

 ?、贉y(cè)量原理:不同水份含量的氣體在不同溫度下的鏡面上會(huì)結(jié)露,通過光電檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)出露層并測(cè)量得結(jié)露溫度。冷鏡式露點(diǎn)儀采用的是直接測(cè)量方法,在保證檢露準(zhǔn)確、鏡面制冷率和精密測(cè)量結(jié)露溫度前提下,該類型露點(diǎn)儀可作為標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀使用。

 ?、谶m用范圍:冷鏡式露點(diǎn)儀測(cè)量范圍較廣,其測(cè)量范圍已達(dá)到-95℃~70℃,測(cè)量精度±0.1℃~±0.5℃,能滿足大多數(shù)的測(cè)量要求。

 ?、蹆?yōu)點(diǎn):測(cè)量準(zhǔn)確且較為穩(wěn)定,應(yīng)用普遍。

  缺點(diǎn):價(jià)格較高;對(duì)操作人員的要求較高,儀表維護(hù)量較大;在-20℃~0℃區(qū)間內(nèi)存在過冷水,需注意區(qū)分過冷水及霜。

  4.電容式濕度測(cè)量?jī)x

 ?、贉y(cè)量原理:電容式濕度測(cè)量?jī)x的基本原理是基于平板電容式溫度傳感器對(duì)于微量水分的測(cè)量,氣體中的水分含量(體積分?jǐn)?shù))與傳感器電容的對(duì)數(shù)呈線性關(guān)系。

 ?、谶m用范圍:適用于在線監(jiān)測(cè)。在-l0℃~80℃條件下,電容式濕度測(cè)量?jī)x測(cè)量范圍為0%RH~RH。

  ③優(yōu)點(diǎn):測(cè)量范圍較廣,溫度系數(shù)低;體積小,便于制造,便于集成;日常維護(hù)量較小,相對(duì)穩(wěn)定且響應(yīng)較快。

  缺點(diǎn):該方法是間接測(cè)量,在較高的溫度下操作會(huì)引起漂移;當(dāng)被測(cè)介質(zhì)為腐蝕性氣體(如NH3、SO3、Cl2)時(shí),必須定期校準(zhǔn)以克服老化、滯后及污染,不建議使用;一般而言,相比于電阻式在線濕度測(cè)量?jī)x,精度略低一些。

  5.阻容式濕度測(cè)量?jī)x

 ?、贉y(cè)量原理:阻容式濕度傳感器的等效電路為并聯(lián)的電容和電阻,水分含量越大電容值越大,而電阻值越小。當(dāng)電容尺寸確定后,傳感電容的大小取決于介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù),樣品的相對(duì)介電常數(shù)取決于樣品的含水量,樣品氣中的含水量(體積分?jǐn)?shù))與阻容法濕度傳感器的電阻和電容值的變化呈函數(shù)關(guān)系。

  ②適用范圍:適用于在線監(jiān)測(cè)。在-l0℃~80℃條件下,電容式濕度測(cè)量?jī)x測(cè)量范圍為0%RH~RH。

  ③優(yōu)點(diǎn):測(cè)量精度高,穩(wěn)定性高,抗干擾能力強(qiáng),響應(yīng)速度快;可對(duì)高溫段測(cè)量進(jìn)行溫度補(bǔ)償,滿足大范圍的測(cè)量環(huán)境溫度要求;便宜,能耗小。

  缺點(diǎn):該方法是間接測(cè)量,需定期校準(zhǔn);不適用于低濕環(huán)境,且相對(duì)濕度低于15%RH時(shí)喪失靈敏度;一般而言,相比于電容式在線濕度測(cè)量?jī)x,響應(yīng)略慢一些。

  6.*吸收電解法微量水份儀

 ?、贉y(cè)量原理:氣樣流經(jīng)一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的電解池時(shí),所含的水蒸氣被P2O5膜層吸收并電解。當(dāng)吸收和電解過程達(dá)到平衡時(shí),電解電流正比于氣樣中的水蒸氣含量,從而可通過測(cè)量電解電流得知?dú)鈽拥臐穸取?/span>

  ②適用范圍:*吸收電解法微量水份儀可用于多種惰性氣體及某些不與P2O5反應(yīng)的氣體,測(cè)量范圍一般為從1μL/L到2000μL/L,在低濕測(cè)量中被廣泛應(yīng)用。

 ?、蹆?yōu)點(diǎn):屬測(cè)量法,穩(wěn)定性好,不漂移。

  缺點(diǎn):電解池壽命有限,使用成本偏高;高濕或低濕均會(huì)縮短其壽命,低濕時(shí)響應(yīng)慢;不能用于某些腐蝕性氣體及能與P2O5發(fā)生反應(yīng)的氣體。

  鑒于對(duì)以上幾種濕度主流測(cè)量方法的對(duì)比分析,在選擇濕度儀表的時(shí)候可以參考以下建議:

  濕度基準(zhǔn)或?qū)嶒?yàn)室分析(樣氣理想,要求測(cè)量準(zhǔn)確度高),現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)(要求測(cè)量準(zhǔn)確度高):建議選擇冷鏡式露點(diǎn)儀;

  CEMS成套濕度測(cè)量(在線監(jiān)測(cè),測(cè)量工況復(fù)雜,干擾因素多):可以選擇阻容式濕度測(cè)量?jī)x;

  氣體空分行業(yè)露點(diǎn)測(cè)量(水分含量低,露點(diǎn)在-70℃以下):建議選擇電容式濕度測(cè)量?jī)x。

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