高濕度環境(通常指相對濕度(RH)接近100%或露點溫度接近環境溫度)的測量是工業測量中的一個挑戰。選擇不當的儀表會導致測量不準、頻繁故障甚至損壞。
以下是需要綜合考慮的核心因素,您可以將其作為一個檢查清單來使用:
一、核心測量參數與性能————這是選擇儀表的首要依據。
1.測量參數:
1)相對濕度(RH):常用,但在高濕度區(>90%RH)微小溫度變化就會引起冷凝,RH測量會變得不準確。
2)露點溫度(Td):強烈推薦用于高濕度應用。它直接表示水蒸氣開始冷凝的溫度,是衡量氣體干燥程度的絕對指標,不受環境溫度變化的影響。對于壓縮空氣、干燥機、管道氣體測量等應用,露點是黃金標準。
3)霜點溫度(Tf):對于低于冰點的測量,需要注意儀表顯示的是露點還是霜點。
2.量程和精度:
1)量程:必須確保儀表的量程能夠覆蓋您應用中的最高濕度和低露點。對于高濕度,需要選擇能在100%RH甚至冷凝環境下正常工作而不損壞的傳感器。
2)精度:高精度通常意味著高成本。需要根據您的工藝要求來確定所需的精度等級(例如,±1%RH還是±2%RH;±2°C Td還是±0.5°C Td)。
3.響應時間(T63/T90):
指傳感器對濕度變化做出反應的速度。對于需要快速控制的過程(如快速變化的干燥過程、呼吸氣流),快速的響應時間至關重要。高分子電容式傳感器通常比厚膜電容式響應更快。
二、傳感器技術————傳感器技術決定了儀表的性能上限和適用環境
1.高分子電容式傳感器:
優點:精度高、穩定性好、響應快、抗冷凝能力較好(現代優質傳感器可在冷凝后恢復)。
缺點:成本較高,長期暴露于高污染環境中需要保護。
代表品牌:維薩拉(Vaisala)、瑞士羅卓尼克(Rotronic)。
結論:維薩拉HMP110和羅卓尼克HC2A-IC102是高精度、高可靠性高濕度測量的選擇。
2.電阻式/厚膜電容式傳感器:
優點:成本低、耐用。
缺點:精度和長期穩定性較差,響應慢,通常不抗冷凝,冷凝后會直接損壞或讀數漂移。
結論:不推薦用于重要的高濕度工業測量,多見于消費級或低端工業產品。
3.冷鏡式露點儀:
優點:被認為是露點測量的基準方法,精度高,無需校準。
缺點:價格極其昂貴、維護復雜(需清潔鏡面)、對振動敏感、響應慢。
結論:密析爾OPT401適用于實驗室標定或作為最高精度的基準儀表,不適合大多數常規工業現場應用。
三、環境與過程條件————儀表必須能在您的具體環境中生存并正常工作
1.溫度范圍:環境溫度和過程氣體的溫度必須在儀表和傳感器的工作溫度范圍內。惡劣高溫會損壞傳感器,惡劣低溫可能引起冷凝冰堵。
2.壓力:如果測量的是管道或容器內的氣體,需知氣體壓力。壓力會影響露點值(壓力露點vs.常壓露點),儀表是否需要壓力補償?安裝接口能否承壓?
3.化學污染與冷凝風險:
這是高濕度測量傳感器的主要“殺手”。油污、溶劑、鹽霧、腐蝕性氣體(如Cl2,SO2,NH3)會污染傳感器,導致讀數漂移和永就損壞。
必須評估:工藝氣體中是否可能存在污染物?傳感器是否具備抗污染能力?(例如,維薩拉的PTFE膜保護技術能有效抵抗多數油污和化學污染)。
對于必然會出現冷凝的場合,必須選擇抗冷凝的傳感器。
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