3、概述露點(diǎn)儀一般是指以高分子濕敏電阻、濕敏電容、氧化鋁薄膜等為感濕元件、測量氣體濕度的儀器儀表,常用于低濕范圍的測量。露點(diǎn)儀主要由濕度傳感器或變送器和測量電路組成。露點(diǎn)儀廣泛用于石化、電子、電力、冶金等部門進(jìn)行氣體濕度的檢測,包括間斷測量及在線測量。
濕度傳感器主要由電極、感濕材料和電極基底等幾部分組成。其中上層電極由特殊的傳導(dǎo)材料制造,能保證水分子通過,同時(shí)又保護(hù)濕敏材料不受灰塵、油污或?qū)щ娏W拥挠绊憽k姌O的基底材料常見為玻璃或硅,主要用來支撐傳感器的結(jié)構(gòu)(見圖1)。感濕材料一般為氧化鋁或高分子活性聚合物薄膜,能夠吸收水蒸氣,并達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,其電參數(shù)如電容、電阻、介電常數(shù)或頻率等與被測體系中水蒸氣含量具有某種直接或間接的函數(shù)關(guān)系。測量系統(tǒng)測量濕敏元件電參數(shù)的變化,并換算成相應(yīng)的露點(diǎn)值。
露點(diǎn)儀
4、計(jì)置特性4.1 露點(diǎn)儀示值的準(zhǔn)確度在露點(diǎn)儀的測量范圍內(nèi),給出儀器的修正值(或示值誤差)。4.2 露點(diǎn)儀的電信號值(注:針對于露點(diǎn)傳感器和變送器)對于不能直接顯示露點(diǎn)值的露點(diǎn)傳感器和變送器,測量其電信號值(例如:電壓、電流或其他電量值)。4.3 露點(diǎn)儀的穩(wěn)定性
在一定的時(shí)間間隔內(nèi)露點(diǎn)儀示值的變化量,用℃/單位時(shí)間表示。
露點(diǎn)儀
5、校準(zhǔn)條件5.1實(shí)驗(yàn)室環(huán)境條件實(shí)驗(yàn)室應(yīng)具備在校準(zhǔn)過程中確保濕度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和被校準(zhǔn)儀器正常工作的環(huán)境條件,無明顯的震動(dòng)和強(qiáng)電磁干擾。環(huán)境溫度一般在(23±5)℃,相對濕度不高于80%。
5.2濕度標(biāo)準(zhǔn)儀器及其他設(shè)備5.2.1冷鏡式精密露點(diǎn)儀
冷鏡式精密露點(diǎn)儀作為濕度測量標(biāo)準(zhǔn)儀器,計(jì)量性能指標(biāo)如表1所示。
5.2.2濕度發(fā)生器
常見的有如下幾種類型:
a) 雙壓法濕度發(fā)生器;b) 分流法(稀釋法)濕度發(fā)生器;c) 雙溫法濕度發(fā)生器;d) 滲透管濕度發(fā)生器。
濕度發(fā)生器的低濕工作范圍至少要達(dá)到露點(diǎn)(霜)點(diǎn)一50℃,波動(dòng)性應(yīng)不大于0.2℃/30 min。
露點(diǎn)儀
注:如果直接以濕度發(fā)生器作為濕度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,在露點(diǎn)(霜點(diǎn))低于一50℃時(shí),要求濕度發(fā)生器的大允許誤差為土0.3℃,在露點(diǎn)(霜點(diǎn))高于一50℃時(shí),發(fā)生器的大允許誤差為土0.2℃。
濕度發(fā)生器作為濕度標(biāo)準(zhǔn)儀器,計(jì)量性能指標(biāo)如表2所示。
表2濕度發(fā)生器計(jì)量性能指標(biāo)
如果以濕度發(fā)生器作為配套設(shè)備,要求配備精密露點(diǎn)儀作為濕度標(biāo)準(zhǔn)器。5.2.3載氣校準(zhǔn)過程所用的載氣通常為高純氮?dú)饣蚩諝猓?霜)點(diǎn)應(yīng)低于一75℃。否則需配備氣體干燥裝置。5.2.4數(shù)字多用表:四位半。6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)前的準(zhǔn)備工作檢查以下各項(xiàng):儀器上應(yīng)有儀器的名稱、型號、編號、制造廠名、測量范圍、輸入輸出信號等內(nèi)容的銘牌;指針式露點(diǎn)儀的儀表刻度應(yīng)清晰,指針不得彎曲;數(shù)顯式露點(diǎn)儀的數(shù)字顯示完整清晰;儀器電源線插接安全可靠,各開關(guān)、旋鈕或按鍵等功能正常。所有的氣路接口緊密牢固,針閥、快速插頭、轉(zhuǎn)向插頭等在工作壓力范圍內(nèi),可保證氣密性。使用符合要求的氣體管路連接標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器、被校準(zhǔn)的露點(diǎn)儀或標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀。氣體管路系統(tǒng)的連接管應(yīng)為不銹鋼管、紫銅管或管壁厚度大于1 mm的聚四氟乙烯(PTFE)管,不能使用塑料管、橡膠管、乳膠管等。整個(gè)管路系統(tǒng)的吹洗干燥過程應(yīng)該不少于3 h。
露點(diǎn)儀
6.2 露點(diǎn)儀的校準(zhǔn)
6.2.1露點(diǎn)儀的校準(zhǔn)過程一般是在常壓下進(jìn)行。使用針閥調(diào)節(jié)載氣流量時(shí),要在儀器的進(jìn)氣口進(jìn)行調(diào)節(jié),禁止在露點(diǎn)儀的出氣口調(diào)節(jié)流量。載氣的流量應(yīng)該盡量滿足被校準(zhǔn)儀器的要求。6.2.2作為標(biāo)準(zhǔn)器的冷鏡式精密露點(diǎn)儀,要與被校準(zhǔn)的露點(diǎn)儀并聯(lián)連接。
6.2.3 在系統(tǒng)的干燥過程結(jié)束后,調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器的參數(shù),對露點(diǎn)儀進(jìn)行校準(zhǔn)。結(jié)合被校準(zhǔn)露點(diǎn)儀的工作范圍或客戶的要求,一般從低濕到高濕的順序,期間不能通人濕度高于露點(diǎn)設(shè)定值的濕氣。每個(gè)濕度點(diǎn)可以間隔10℃左右,逐點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)點(diǎn)不能少于3個(gè),Z低的兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)間隔應(yīng)不大于10℃。6.2.4對于不需要干燥吹洗的露點(diǎn)儀,只要把露點(diǎn)儀直接連接到吹洗好的管路上直接進(jìn)行校準(zhǔn)即可。6.2.5如果露點(diǎn)儀的生產(chǎn)廠商對儀器的干燥過程和校準(zhǔn)方法有特殊的要求,參照生產(chǎn)廠商所提供的技術(shù)說明書進(jìn)行校準(zhǔn)。6.2.6 當(dāng)濕度發(fā)生器和被校準(zhǔn)露點(diǎn)儀的變化量在30 min內(nèi)小于0.2℃時(shí),可以認(rèn)為系統(tǒng)達(dá)到了平衡,記錄標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器和精密露點(diǎn)儀的露點(diǎn)值及被校準(zhǔn)露點(diǎn)儀的露點(diǎn)顯示值。對于露點(diǎn)傳感器或變送器,用數(shù)字多用表或其他顯示儀表記錄其輸出的電信號值。
6.2.7如果在校準(zhǔn)過程中,對被校準(zhǔn)露點(diǎn)儀的工作曲線、電位器或其他參數(shù)進(jìn)行了調(diào)節(jié),露點(diǎn)儀必須重新進(jìn)行校準(zhǔn)。6.2.8露點(diǎn)濕度傳感器或變送器的校準(zhǔn)過程與露點(diǎn)濕度計(jì)的過程相同,在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的時(shí)候,需要把變送器輸出的電量值(如電壓、電流或其他電信號值)換算成露點(diǎn)值,計(jì)算被校準(zhǔn)儀器的修正值。
6.2.9根據(jù)露(霜)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)值和被校準(zhǔn)露點(diǎn)儀的示值,計(jì)算被校儀器的修正值。 6.2.10如果被校準(zhǔn)的露點(diǎn)傳感器或變送器的輸出電信號值與露點(diǎn)值之間有明確的對應(yīng)關(guān)系,計(jì)算出被校準(zhǔn)儀器的露點(diǎn)值,并給出修正值。
注:
1、例如,被校準(zhǔn)儀器的輸出信號為4 mA~20 mA,對應(yīng)于露點(diǎn)測量范圍--80℃~+20℃,儀器的露點(diǎn)測量值的計(jì)算公式為:Td(℃)=(A-4÷0.16)-80,其中A為露點(diǎn)儀顯示的電流(mA)值,Ta為露點(diǎn)儀的露點(diǎn)值。
2、如果被校準(zhǔn)的露點(diǎn)傳感器或變送器輸出電信號值與露點(diǎn)值沒有直接的對應(yīng)關(guān)系,則只需記錄露點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)值對應(yīng)的儀器電信號值即可,不必給出修正值。
6.3露點(diǎn)儀的穩(wěn)定性(漂移)如果需要,可以對露點(diǎn)儀的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測。穩(wěn)定性檢測可以分為三個(gè)月、六個(gè)月或一年。三個(gè)月的穩(wěn)定性檢測可以每隔一個(gè)月對儀器進(jìn)行一次校準(zhǔn),六個(gè)月的穩(wěn)定性可以每兩個(gè)月進(jìn)行一次校準(zhǔn),一年的穩(wěn)定性可以每三個(gè)月進(jìn)行一次校準(zhǔn)。對于每一組測量結(jié)果,選取極差值作為儀器的穩(wěn)定性(漂移)測量結(jié)果。
7、校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)
經(jīng)過校準(zhǔn)的露點(diǎn)儀出具校準(zhǔn)證書。校準(zhǔn)證書應(yīng)給出露點(diǎn)儀的修正值及修正值的不確定度。
8、復(fù)校時(shí)間間隔
建議露點(diǎn)儀復(fù)校時(shí)間間隔由送檢單位根據(jù)實(shí)際使用情況自主決定。如果露點(diǎn)儀更換傳感器或濕敏元件,或者儀器的工作曲線、零度和滿度調(diào)節(jié)調(diào)整,儀器應(yīng)該重新進(jìn)行校準(zhǔn)。