اصول کار دستگاه اندازهگیری نقطه شبنم
۱. دستگاه اندازهگیری نقطه شبنم با آینه سرد
گازهایی با محتوای آب متفاوت، در دماهای مختلف به سطح میآیند. نقطه شبنم مستقیماً توسط فناوری تشخیص فوتوالکتریک نمایش داده میشود که لایه شبنم را تشخیص داده و دما را هنگام قرار گرفتن در معرض شبنم اندازهگیری میکند. روشهای خنکسازی آینهای عبارتند از: تبرید نیمههادی، تبرید نیتروژن مایع و تبرید هوای فشار بالا. رطوبتسنج نقطه شبنم با آینه سرد یک روش اندازهگیری مستقیم است. میتوان از آن به عنوان یک رطوبتسنج نقطه شبنم استاندارد با فرض اطمینان از دقت تشخیص نقطه شبنم، راندمان بالای خنکسازی آینه و اندازهگیری دقیق دمای نقطه شبنم استفاده کرد.
2. سنسور نقطه شبنم الکتریکی
یک ماده آبدوست یا یک ماده آبگریز به عنوان واسطه برای تشکیل ظرفیت خازنی یا مقاومت به کار میرود و ثابت دیالکتریک یا رسانایی گاز حاوی آب پس از عبور از گاز حاوی آب به طور متناظر تغییر میکند و میتوان مقدار ظرفیت خازنی یا مقدار مقاومت را در آن زمان اندازهگیری کرد و میزان رطوبت گاز را در آن زمان میتوان شناخت. این نوع حسگر که بر اساس سیستم واحد نقطه شبنم طراحی شده است، یک حسگر الکتریکی به نام آنالایزر نقطه شبنم را تشکیل میدهد.
۳. روش الکتریکی برای اندازهگیری نقطه شبنم
دستگاه آنالیز رطوبت میکرو الکتروشیمیایی مبتنی بر سیستم واحد رطوبت مطلق با استفاده از ویژگیهای تجمع بار روی الکترود با تجزیه به مولکولهای قطبی پس از جذب پنتوکسید فسفر و سایر مواد طراحی شده است. در حال حاضر، بالاترین دقت در جهان میتواند به ±1.0 درجه سانتیگراد (دمای نقطه شبنم) برسد و دقت کلی میتواند به ±3 درجه سانتیگراد برسد. این روش به گاز بسیار تمیز نیاز دارد و میتواند گاز خورنده را اندازهگیری کند. یک شرکت در آلمان این کار را انجام داده است و کاربرد داخلی آن کم است.
۴. دستگاه اندازهگیری نقطه شبنم نوسان کریستالی
فرکانس نوسان کریستال پس از خیس شدن قابل تغییر است. میتوان دستگاه اندازهگیری نقطه شبنم نوسانی را طراحی کرد. این یک فناوری نسبتاً جدید است که هنوز در مرحله نابالغی قرار دارد. محصولات مرتبط در خارج از کشور وجود دارد، اما دقت آنها ضعیف و هزینه آنها بالا است. مثالهایی مانند CI-PC36، GEN-25 از شرکت Chang'ai.
نقطه شبنم مادون قرمز
دستگاه اندازهگیری نقطه شبنم مادون قرمز میتواند با جذب رطوبت موجود در گاز به طیف مادون قرمز طراحی شود. در حال حاضر، اندازهگیری نقطه شبنم پایین توسط این دستگاه دشوار است، عمدتاً به این دلیل که حداکثر سرعت تشخیص آشکارساز مادون قرمز نمیتواند به سطح جذب آب میکرو برسد و تداخل سایر اجزای موجود در گاز بر جذب طیف مادون قرمز. با این حال، این یک فناوری جدید است که برای نظارت آنلاین غیرتماسی بر میزان رطوبت گاز محیطی از اهمیت بالایی برخوردار است.
۶. سنسور نیمه هادی برای اندازهگیری نقطه شبنم
هر مولکول آب فرکانس ارتعاشی طبیعی خود را دارد، هنگامی که وارد فضای خالی شبکه نیمهرسانا میشود، با شبکهای که در معرض تحریک بار قرار دارد، رزونانس ایجاد میکند که فرکانس رزونانس آن متناسب با عدد مولی آب است. رزونانس مولکول آب میتواند باعث شود که اتصال نیمهرسانا الکترونهای آزاد ساطع کند، در نتیجه رسانایی شبکه افزایش و امپدانس کاهش مییابد. رطوبت نقطه شبنم -100 درجه سانتیگراد را میتوان با یک دستگاه اندازهگیری نقطه شبنم نیمهرسانا که با این ویژگی طراحی شده است، اندازهگیری کرد.
ارزیابی جامع پیشرفت فناوری
با توسعه علم و فناوری مدرن، بشر از فناوری فوتوالکتریک، فناوری مواد جدید، فناوری مادون قرمز، فناوری مایکروویو، فناوری میکروالکترونیک، فناوری فیبر نوری، فناوری موج آکوستیک و حتی فناوری نانو برای اندازهگیری رطوبت در گاز استفاده کرده است که این امر باعث شده است که حوزه قدیمی اندازهگیری رطوبت، جانی تازه بگیرد.
اندازهگیری رطوبت ناچیز در گاز یک تکنیک دشوار است. میتوان گفت که تاکنون هیچ وسیله فنی کامل و کاملی در جهان برای حل مشکل اندازهگیری میکروآب در شرایط کاری مختلف وجود ندارد. پس از کاربرد فناوری مدرن، فقط میتوان گفت که برای یک محیط خاص، استفاده از یک وسیله فنی خاص برای حل درجه خاصی (از جمله دامنه و دقت) اندازهگیری میکرورطوبت کافی است. بنابراین، چشمانداز توسعه فناوری اندازهگیری میکرورطوبت بسیار گسترده است و تکنسینهای حرفهای هنوز راه درازی در پیش دارند.
