DRYCAP®;傳感器由兩部分組成:電容型聚合物薄膜測濕傳感器及電阻型測溫傳感器,測濕傳感器測量被測氣體中的水分子,從而測出相對濕度;測溫傳感器測量測濕傳感器的表面溫度;儀器內置的微處理器從這兩個(gè)參數計算出露點(diǎn)。測濕、測溫傳感器通過(guò)金屬膜背靠背緊密靠近,這樣一方面使得測溫傳感器能夠準確測得濕度傳感器所處溫度;另一方面通過(guò)金屬膜的作用大大減小了外部電場(chǎng)作用產(chǎn)生的感應電容,從而提高了測量精度。在低濕情況下,DRYCAP®;的反應時(shí)間為40……240秒,取決于濕度變化方向和大小,測量高濕時(shí)反應時(shí)間較短。DRYCAP®;的耐溫范圍-40……+180℃,承壓范圍為0……20bar。其本身耐腐蝕性也極為突出,對于堿性和弱酸性氣體有較好的適應。通常在低濕的情況下,相對濕度微小的誤差都會(huì )使露點(diǎn)的計算產(chǎn)生很大的偏差,例如:在室溫情況下,-40℃和-50℃的露點(diǎn)相當于此時(shí)0.8%RH和0.3%RH的相對濕度采用相對濕度精度為±2%RH的一般薄膜濕敏傳感器要得到±2%℃的露點(diǎn)精度所能測得的zui低露點(diǎn)為-9℃,應用Vaisala的DRYCAP®;傳感器及自動(dòng)校準技術(shù),在保證±2%℃露點(diǎn)精度的同時(shí)可測得的zui低露點(diǎn)為-60℃,在精度稍低的情況下可達到-80℃的露點(diǎn),這是因為自動(dòng)校準技術(shù)使得準確的相對濕度測量成為可能。
在自校準過(guò)程中,測溫電阻將DRYCAP®;探頭加溫到高于環(huán)境溫度10℃后自然冷卻,在冷卻過(guò)程中儀器測量DRYCAP®;實(shí)時(shí)溫度和相對濕度,從公式RH=RH0+PW/PWS中(其中RH為儀器測量值,RH0為直線(xiàn)在Y軸上載距,PW為此刻待測氣體中水氣分壓,假設是一定值,PWS為飽和水氣壓值,1/PWS為溫度的函數)可見(jiàn)由幾組不同溫度時(shí)的RH、1/PWS值可推出一擬合直線(xiàn),并推出該擬合直線(xiàn)在Y軸上的截距RH0。即溫度無(wú)窮高時(shí),傳感器所測相對濕度偏移開(kāi)零點(diǎn)的值。
在確定RH0后,即可進(jìn)行準確的RH計算,從而準確計算出露點(diǎn),當相對濕度低于10%時(shí)系統自動(dòng)執行自校準功能,此時(shí)上次的輸出參數被鎖定,校準后系統即可輸出測量值。自校準功能也可以以時(shí)間間隔方式啟動(dòng)(通常為6小時(shí))。如果在校準過(guò)程中溫度或露點(diǎn)測量值不穩定,即環(huán)境影響降溫過(guò)程或假設的PW為一常數條件不滿(mǎn)足,自校準功能將會(huì )在設定的時(shí)間間隔后,再次執行.依此類(lèi)推,直至溫度和露點(diǎn)溫度穩定后才輸出真實(shí)露點(diǎn)。通過(guò)的DRYCAP®;硬件設計及自動(dòng)校準軟件使得準確測量低濕露點(diǎn)得以實(shí)現。
由于某些化學(xué)物質(zhì)氣體分子長(cháng)期聚集在濕敏元件內部影響測量精度,為保證準確測量,Vaisala公司開(kāi)發(fā)出增益回歸軟件,其工作過(guò)程為在零點(diǎn)自動(dòng)校準軟件執行前執行增益回歸功能,將DRYCAP®;傳感器升溫到160℃,使其內部聚集的化學(xué)物質(zhì)分子蒸發(fā),從而保證了準確測量,同時(shí)這一方法排除了油污聚集影響反應時(shí)間的困擾。
DRYCAP®;濕敏元件不怕冷凝水,發(fā)生冷凝時(shí),自然風(fēng)干后可繼續正常使用.但風(fēng)干時(shí)需將儀器取出,這會(huì )影響其他工作的正常進(jìn)行。為了防止此類(lèi)情況的頻繁發(fā)生,在DMT-242露點(diǎn)儀中還附有一保護功能:即當相對濕度意外升高到80%RH以上時(shí),測溫傳感器馬上對濕敏元件加熱,以減小局部相對濕度,從而避免飽和水汽形成。通過(guò)使用這一客戶(hù)友好功能,使得停工率大幅降低,從而提高了生產(chǎn)效率。
維薩拉露點(diǎn)儀出廠(chǎng)設置為-80……+20℃露點(diǎn)對應4……20MA輸出,但客戶(hù)通過(guò)軟件修改,可使任意量程范圍內參數(如:-60……+5℃露點(diǎn)或-75……+15℃等)對應4……20MA輸出,從而大大方便了后級級聯(lián)控制。
所有露點(diǎn)儀使用一段時(shí)間后都會(huì )發(fā)生漂移,大多數露點(diǎn)儀是無(wú)法由客戶(hù)自己作漂移校正的,只能頻繁地送到廠(chǎng)家,花費一定的財力及時(shí)間作校正。為了方便客戶(hù)使用,所有維薩拉(Vaisala)露點(diǎn)儀都能由客戶(hù)在自己能找到標準濕度源的情況下,通過(guò)Microsoft Windows 中的內置公用軟件作漂移校正。大大節省了費用及時(shí)間,保證了正常測量。
通過(guò)多項技術(shù)的使用,確保了維薩拉公司(Vaisala)露點(diǎn)儀在各行業(yè)的長(cháng)期、穩定、使用。
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