Принцип работы измерителя точки росы

1. Измеритель точки росы с помощью холодного зеркала

Газы с различным содержанием воды будут подниматься на поверхность при разных температурах. Точка росы определяется непосредственно с помощью фотоэлектрической технологии, которая обнаруживает слой росы и измеряет температуру при его обнажении. Методы охлаждения зеркала включают: полупроводниковое охлаждение, охлаждение жидким азотом и охлаждение воздухом высокого давления. Гигрометр точки росы с холодным зеркалом — это метод прямого измерения. Он может использоваться в качестве стандартного гигрометра точки росы при условии обеспечения точности определения точки росы, высокой эффективности охлаждения зеркала и точного измерения температуры точки росы.

2. Электрический датчик точки росы

В качестве среды используется гидрофильный или гидрофобный материал для формирования емкости или сопротивления, и диэлектрическая постоянная или проводимость газа, содержащего воду, соответственно изменяется после прохождения через этот газ, и значение емкости или сопротивления в данный момент времени может быть измерено, и можно определить содержание влаги в газе в этот момент времени. Такой датчик, разработанный на основе системы измерения точки росы, представляет собой электрический датчик- анализатор точки росы .

3. Электрический метод измерения точки росы.

Электрохимический микроанализатор влажности, основанный на системе единиц абсолютного содержания влаги, был разработан с использованием характеристик накопления заряда на электроде путем разложения на полярные молекулы после поглощения пентоксида фосфора и других материалов. В настоящее время наивысшая в мире точность достигает ±1,0°C (температура точки росы), а общая точность составляет ±3°C. Этот метод требует высокочистого газа и позволяет измерять коррозионные газы. Одна компания в Германии уже разработала подобный метод, но в стране его применение ограничено.

4. Кристаллический осцилляционный измеритель точки росы

Частоту колебаний кристалла после увлажнения можно изменять. Можно разработать колебательный измеритель точки росы. Это относительно новая технология, которая все еще находится на незрелой стадии. За рубежом есть аналогичные продукты, но их точность низкая, а стоимость высокая. Примеры: CI-PC36, GEN-25 от компании Chang'ai Co.

5. Инфракрасная точка росы

Прибор для измерения точки росы в инфракрасном диапазоне может быть разработан на основе поглощения влаги в газе и преобразования её в инфракрасный спектр. В настоящее время измерение низкой точки росы с помощью таких приборов затруднено, главным образом потому, что пиковая скорость обнаружения инфракрасного детектора не достигает уровня поглощения микрочастиц воды, а также из-за влияния других компонентов газа на поглощение инфракрасного спектра. Однако это новая технология, имеющая большое значение для бесконтактного онлайн-мониторинга содержания влаги в газе окружающей среды.

6. Полупроводниковый датчик точки росы

Каждая молекула воды имеет свою собственную частоту колебаний. При попадании в пустоты полупроводниковой решетки она создает резонанс с решеткой, подверженной зарядовому возбуждению, причем частота резонанса пропорциональна молярному числу молекул воды. Резонанс молекул воды может заставить полупроводниковый переход испускать свободные электроны, тем самым увеличивая проводимость решетки и уменьшая импеданс. Влажность при точке росы -100°C может быть измерена с помощью полупроводникового измерителя точки росы, разработанного с учетом этой характеристики.

Комплексная оценка технологического прогресса

С развитием современной науки и техники люди стали применять фотоэлектрические технологии, технологии новых материалов, инфракрасные технологии, микроволновые технологии, микроэлектронику, волоконно-оптические технологии, акустические волновые технологии и даже нанотехнологии для измерения влажности газа, что вдохнуло новую жизнь в эту старую область измерения влажности.

Измерение следовых количеств влаги в газе — сложная методика. Можно сказать, что до настоящего времени в мире не существует зрелых и совершенных технических средств для решения проблемы измерения микровлажности в различных условиях эксплуатации. После применения современных технологий можно говорить лишь о том, что для конкретной среды использование определенных технических средств позволяет достичь определенной степени точности (включая диапазон и точность) измерения микровлажности. Поэтому перспективы развития технологии измерения микровлажности очень широки, и специалистам еще предстоит пройти долгий путь.