气体微量水分测定仪工作原理是什么
不少同行第一次接触气体微量水分测定仪,觉得它神神秘秘,好像往气口一接就能蹦出个数字。其实拆开看,原理就那么几类,懂了之后现场用起来心里才有底,读数异常也知道往哪查。今天就按老师傅交代现场经验的法子,把常见三种原理说透,顺带把单位换算和漂移原因一并讲清,免得被销售绕进名词堆里,花冤枉钱还买不对路,回头测不准挨批评。
露点法靠镜面找凝结点
1. 镜面持续降温:露点法把一块抛光镜面不断降温,让样气里的微量水汽在镜面上凝成薄露,镜面温度由高精度铂电阻实时测量,测温精度能到零点一度以内,控温平稳与否直接决定读数准不准,所以制冷片和温控算法是这类仪器的核心部件,选型时不能在这上面省。
2. 光电锁定露点:一束光打在镜面上,露出现前后反射光强变化被光电管捕捉,仪器据此锁定刚好结露的温度,这个温度就是露点,再换算成微水含量,整个过程全自动不靠人眼,两个人测同一台设备也不会差出二三十微升每升,重复性远好于老式目视法。
阻容法靠薄膜感应湿度
1. 高分子薄膜电容:阻容法核心是一个对湿度敏感的高分子薄膜电容,气体一吹薄膜就吸脱水,电容值跟着变化,电路把这种变化转成湿度信号,结构相对简单成本可控,所以手持便携款大多采用这个原理,重量轻好携带,适合一天跑好几个站点连续作业。
2. 可连续出数:阻容法能够连续输出读数,响应通常只要几十秒,适合边补气边监测,也方便接数据线做长时间趋势记录,是现场快检的主力原理,一天排几十台气室全靠它顶着,效率比老式露点计高出一大截,班员也愿意用。
电解法靠耗电推算水量
1. 电解池耗气测水:电解法让样气通过电解池,水汽被电解成氢和氧,仪器累计电解消耗的电量,再按法拉第定律反推含水量,灵敏度相当高,适合做仲裁和标定,测出来的数权威性足,实验室里常拿它给其他仪器做量值传递和年度比对。
2. 现场用得少:电解法会消耗气样,耗气量比前两种都大,更适合实验室精密测量,不宜频繁在现场大量放气抽检,否则一年白放不少SF6,成本核算下来并不便宜,环保账也难看,所以现场快检基本不选用它。
单位换算千万不能糊涂
1. 微升每升与露点:现场常说的微升每升其实就是体积比,和露点温度是一一对应的,在同一压力下能互相换算,仪器一般同时显示两种数值,对照着看更清楚,写报告也方便挑一种填写,审计同样认可这两种不同的表达形式。
2. 带压要修正:气室压力不同,同样含水量对应的露点也不同,测带压气室时要按当时的表压做修正,否则比对的限值会错位,结论可能从合格变成超限,这种乌龙审计最较真,年年都有班组在这上面栽跟头,白做一轮复测。
同台设备为啥会漂移
1. 镜面污染:露点法镜面沾了油或粉尘,结露判断就会偏,表现为读数忽高忽低,得用酒精棉轻擦并重新标定,油气重的站要加密保养,别等年底才发现整年数据都在漂移,那时候补测都补不回来,只能写情况说明。
2. 薄膜老化:阻容法薄膜用久了会缓慢老化,半年到一年要做一次零点和斜率校准,漂移就压得住,不然年底审计数据对不上,还得写情况说明挨批,连带班长一起跟着着急,所以定期校准是硬任务不能省。
常见问答
问:露点温度和微升每升哪个更直观?
答:规程限值多用微升每升,现场比对直接看这个数最方便;露点温度更适合判断气样干燥程度。好仪器两种都显示,按需取用即可。
问:带压气室测量要做压力修正吗?
答:要做。同样含水量在不同压力下露点不同,测SF6断路器灭弧室时按当时表压修正后再和DL/T596限值比对,否则结论不可靠。
问:电解法为什么现场用得少?
答:电解法耗气量大、会消耗样气,且速度偏慢,更适合实验室精密标定;现场快检多用露点法或阻容法。
武汉华能阳光电气
