高濕度環(huán)境(通常指相對濕度(RH)接近100%或露點溫度接近環(huán)境溫度)的測量是工業(yè)測量中的一個挑戰(zhàn)。選擇不當(dāng)?shù)膬x表會導(dǎo)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(shù)與性能————這是選擇儀表的首要依據(jù)。
1.測量參數(shù):
1)相對濕度(RH):最常用,但在高濕度區(qū)(>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(yīng)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(huán)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(yīng)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(yīng)用中的最高濕度和最低露點。對于高濕度,需要選擇能在100%RH甚至冷凝環(huán)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(jù)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(yīng)時間(T63/T90):
指傳感器對濕度變化做出反應(yīng)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(yīng)時間至關(guān)重要。高分子電容式傳感器通常比厚膜電容式響應(yīng)更快。
二、傳感器技術(shù)————傳感器技術(shù)決定了儀表的性能上限和適用環(huán)境
1.高分子電容式傳感器:
優(yōu)點:精度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、抗冷凝能力較好(現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)傳感器可在冷凝后恢復(fù))。
缺點:成本較高,長期暴露于高污染環(huán)境中需要保護。
代表品牌:維薩拉(Vaisala)、瑞士羅卓尼克(Rotronic)。
結(jié)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首選。
2.電阻式/厚膜電容式傳感器:
優(yōu)點:成本低、耐用。
缺點:精度和長期穩(wěn)定性較差,響應(yīng)慢,通常不抗冷凝,冷凝后會直接損壞或讀數(shù)漂移。
結(jié)論:不推薦用于重要的高濕度工業(yè)測量,多見于消費級或低端工業(yè)產(chǎn)品。
3.冷鏡式露點儀:
優(yōu)點:被認為是露點測量的基準方法,精度極高,無需校準。
缺點:價格極其昂貴、維護復(fù)雜(需清潔鏡面)、對振動敏感、響應(yīng)慢。
結(jié)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(shù)常規(guī)工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。
三、環(huán)境與過程條件————儀表必須能在您的具體環(huán)境中生存并正常工作
1.溫度范圍:環(huán)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(nèi)。極端高溫會損壞傳感器,極端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(nèi)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(xué)污染與冷凝風(fēng)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(dǎo)致讀數(shù)漂移和永久損壞。
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(shù)能有效抵抗多數(shù)油污和化學(xué)污染)。
對于必然會出現(xiàn)冷凝的場合,必須選擇抗冷凝的傳感器。