什么類型的露點測量原理比較適用于壓縮空氣？

什么類型的露點測量原理比較適用于壓縮空氣？

水分一直是壓縮空氣系統中的一項難題。當露點傳感器處于工作狀態時，可以采取措施避免出現故障、操作效率低下或產品差等問題。但是，壓縮空氣系統中露點的測量可能存在多種困難，從而導致讀數錯誤、穩定性差甚傳感器故障。

　　壓縮空氣系統中的露點儀經常出現的問題通常集中在以下方面：

　　•響應時間

　　•讀數的性

　　•從水濺或冷凝中恢復

　　•接觸壓縮機油

　　為了很好地理解這些挑戰，我們首先探討一下傳感器技術之間的性能差異。

　　冷鏡傳感器、金屬氧化物傳感器和聚合物傳感器是三種不同類型測量原理類型。

　　冷鏡技術可以在廣泛的露點范圍內提供精度。它的工作原理基于露點的基本定義——冷卻一定量的空氣直到形成冷凝。氣體樣本通過由冷卻器進行冷卻的金屬鏡面，然后將光導向鏡面，以便光學傳感器測量反射光量。當鏡面冷卻到在其表面開始產生冷凝（即已經達到露點）時，鏡面反射的光量減少，這反過來又由光學傳感器檢測到。然后，鏡面上的溫度傳感器將會細致地調節冷卻速度。一旦在蒸發和冷凝的速率之間達到平衡狀態，鏡面溫度等于露點。由于冷鏡的光學測量原理，該傳感器對鏡表面上存在的污垢、油污、灰塵和其他污染物高度敏感。類似地，的冷鏡設備往往很昂貴，一般用于要求精度且可以頻繁進行維護和清潔的情況下。

　　接下來是電容式金屬氧化物傳感器，它采用的是氧化鋁技術，用于在工業過程中測量超低露點。雖然設計中使用的材料類型可能不同，但傳感器的結構和工作原理通常保持不變。電容式傳感器采用分層結構構建，依次是基板基礎層、下部電極、吸濕性金屬氧化物中間層和透水上部電極。上下電極之間的電容根據金屬氧化物層（電容器的電介質）吸收的水蒸氣量而變化，這造了露點測量功能。這種傳感器在-100°C甚更低的溫度下出色的低露點測量精度，但對于露點在較高范圍中變化不定的工藝（如制冷劑干燥系統），其長期穩定性往往較差。高濕和冷凝也容易損壞金屬氧化物傳感器。輸出讀數的漂移意味著傳感器需要頻繁校準，而校準工作通常只能在制造商的校準實驗室中進行。

　　傳感器類型而言，電容式聚合物傳感器除了出色的長期穩定性外，還可以在較大的濕度范圍內地進行測量。自維薩拉于1997年1月推出用于測量露點的聚合物傳感器以來，DRYCAP技術已廣泛用于各種工業和氣象應用。自從有了新的創，聚合物傳感器也可用于低露點應用。盡管電容式聚合物傳感器工作原理與金屬氧化物傳感器相似，但仍存在一些關鍵差異。除了在吸濕層中存在的材料差異（聚合物與金屬氧化物）外，電容式聚合物傳感器還與電阻式溫度傳感器關聯在一起。聚合物傳感器根據相對濕度(RH)測量濕度（被測氣體中的水分子含量），而溫度傳感器則測量聚合物傳感器的溫度。根據這兩個值，變送器電子裝置中的微處理器可以計算露點溫度。維薩拉還發明了一種自動校準功能，旨在利用聚合物傳感器在非常干燥的條件下測量的露點值。當相對濕度接近零時，濕度的微小變化將導致露點讀數發生相當大的變化。例如，在室溫下，露點-40°C和-50°C分別對應于0.8％RH和0.3％RH的相對濕度。利用聚合物傳感器的典型±2％RH精度指標，可以在低-9°C的露點溫度下實現±2°C露點的精度。自動校準可將此精度從±2ºC擴展到低-80°C露點溫度。

　　在自動校準期間，人們會對傳感器進行加熱并使其冷卻，同時監測并繪制傳感器的濕度和監測的讀數。然后，該數據將在接受分析后用于調整濕度傳感器的讀數。

　　這一校準的關鍵在于傳感器的輸出等于相對濕度(RH)，而相對濕度隨溫度而變化。這種*的物理依賴性使得自動校準可以評估在0％RH下的低濕度讀數是否正確。然后，微處理器會自動糾正所有可能的漂移。這樣，即使在低露點時，其精度也優于±2ºC。

　　聚合物技術是經多年測試和精心選材的成果，它與電子技術相結合，可為極少需要對露點變送器進行維護的應用提供高性能解決方案。