微水分析仪的工作原理是什么?

 

电解法微水分析仪

 

该类型仪器的核心部件是电解池，池内填充有五氧化二磷等吸湿电解介质。当含有微量水分的气体或液体（需适配进样方式）流经电解池时，水分会被电解介质迅速吸收并发生电解反应，反应方程式为2H₂O→2H₂↑+O₂↑。仪器会通过检测电解过程中消耗的电量，依据法拉第电解定律（电量与电解的水的质量成正比）换算出水分的含量。电解法的优势是检测精度高，可实现ppb级别的微量水分检测，常用于高纯气体、绝缘油等介质的水分分析，但需注意电解介质会随使用消耗，需定期更换以保证检测准确性。

 

电容法微水分析仪

 

其核心是高分子电容式湿度传感器，传感器的感湿膜为具有吸湿特性的高分子材料。当被测介质中的水分与感湿膜接触时，水分会渗透到膜内，导致膜的介电常数发生变化，而电容值与介电常数呈正相关，因此传感器的电容会随水分含量改变而变化。仪器通过将电容信号转换为电信号，再经校准曲线换算为水分含量数值。电容法响应速度快、稳定性强，适用于气体中微量水分的在线实时监测，不过在高湿度或腐蚀性介质环境中，需对传感器进行特殊防护，避免感湿膜失效。

 

光学法微水分析仪

 

这类仪器基于光学原理实现水分检测，常见的有激光吸收法和红外光谱法。激光吸收法利用水分子对特定波长激光的特征吸收特性，当激光穿过含有水分的被测介质时，水分会吸收部分激光能量，仪器通过检测激光的衰减程度，结合朗伯-比尔定律计算水分含量；红外光谱法则是依据水分子在红外波段的特征吸收峰，通过分析红外光谱的吸收强度变化来定量水分。光学法抗干扰能力强，可在复杂介质环境下工作，且属于非接触式检测，不会对被测介质造成污染，常用于易燃易爆、强腐蚀性介质的微量水分检测。

 

露点法微水分析仪

 

其工作原理是模拟露点形成过程，将被测气体进行冷却，当气体温度降至某一数值时，气体中的水分达到饱和状态并开始凝结成露，此时的温度即为露点温度。仪器通过高精度测温元件检测露点温度，再根据露点温度与水分含量的对应关系，换算出气体中的微量水分含量。露点法检测结果准确且数据稳定，是电力行业检测SF6气体微水含量的常用方法，不过该方法响应速度相对较慢，且对仪器的控温精度要求高，需定期进行温度校准。