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天然气露点仪采用光电检测技术
点击次数:80 发布时间:2019-08-07
     不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。天然气露点仪采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。镜面露点仪制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法,天然气露点仪在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上高精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内。
 
    采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成露点仪电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点仪。目前国际上精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。

 
    利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子,从而在电极上积累电荷的特性,设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。
 
    利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性,天然气露点仪可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术,目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品,但精度较差且成本很高。
 
    利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性,可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点,主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级,还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术,对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。
 
    每个水分子都具有其自然振动频率,当它进入半导体晶格的空隙时,就和受到充电激励的晶格产生共振,其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子,从而使晶格的导电率增大,阻抗减小。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。
 
    随着现代科学技术的发展,人们纷纷把光电技术、新材料技术、红外技术、微波技术、微电子技术、光纤技术、声波技术甚至纳米技术应用到气体中水份的测量,使水份测量这一古老领域焕发出青春。
 
    在测量原理上,技术人员认定镜面结露的方法是直接且精度高的方法。镜面露点仪在技术上将引进近代技术成份。如我们研制的冷镜式激光露点仪首次采用了激光准直技术和CCD技术,在露层判别、露霜图像识别技术上走到了世界前沿。天然气露点仪专业人员在传统的传感器材料研究(如氧化铝材料、氯化锂材料、高分子材料和陶瓷材料)基础上,用完全不同的技术手段,陆续发展出许多间接测量气体中微量水份的方式方法,解决了不同领域和不同环境中的微水份测量问题。
 
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