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气体中水分的测量与校准

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气体中水分的测量与校准 一、概述 各种气体的生产和使用都要考虑其中水分的影响。水有时也被认为是一种“万能溶剂”,这是由于它的独特的物理和化学性质所决定的。各个领域的研究与应用中都涉及到水分的分析,微电子工业,石油,化工领域尤为突出。 工业生产气体中水分不同于其它气体杂质(O2,N2,CH4,CO2 等),水分的存留与氢键有关,氢键比其它作用的范德华力和偶极矩力表现出更强的吸引力,因此水分被固体表面吸附就很难除去。一般用长时间吹扫的方法除掉气体中水分,使其达到 1-2PPM 含水量,即目前气体中水分含量的指标<-70℃更低含量水从气体中除去与测量需要更高的技术。 近半个世纪以来,在气体中水分测量尤其痕量水分测量方面做了大量的研究工作,不断的研究出新的分析方法和相应的分析仪器。经典基准的镜面露点法,快速响应的电容法,绝对量值的电解法。测量灵敏度高且范围宽广的压电石英振荡法,各种光学吸收法和气相色谱法等。在气体分析中水分测量应用最多的是电容或水分析仪,其次是电解式水分析仪。国内外各生产厂商生产出众多型号的水分析仪,本文浅谈一下常用水份分析仪的特点与使用。 二、气体中水分析仪 表 1 几种测量水分方法的灵敏度 (1 )电容式水分析仪 电容式水分析仪响应快,灵敏度高,操作方便,经济实用,因而在工业气体生产与应用中倍受欢迎,应用广泛。PANAMETRICS、SHAW、MICHELL 和 XENTAUR 公司等都在生产各种系列定型水分测量仪器,已在不同工艺中应用。 电容式水分仪原理都已清楚不再复述。下面着重介绍仪器性能和应用。 ①电容式水份仪响应迅速 电容式湿度传感器响应迅速,从制作工艺原理看,由于氧化铝吸湿层上无其它吸湿材料氧化铝层很薄,仅 0.000075 英寸,因此阻、容的响应直接与湿度有关。水蒸汽浓度从 10000 微克/升降至 10 微克/升(-60℃~-25℃)仅需几分钟。另外当湿度变化很小时,输出信号的变化取决于通过氧化层毛细孔的水分自由行程,因而使之响应很快。 必须于以说明,这种传感器响应快不存在仪器及管线的影响。正确的使用在被测气与传感器接触前,输送管线所吸收的水分要吹除干净,否则所测结果不代表气体中实际含水的真实值。SHAW公司的便携式 SADP 型和 XENTAUK 公司的 XTR-80 型露点仪待用时均在干燥气氛中保存,以保证迅速响应。 ②用空气校验与仪器测量值关系 SHAW 公司的露点仪以空气校验。简单方便。校验与测量时间合理安排。会得到好...

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