Der Mikro-Feuchtigkeitstester ist ein Instrument zum Nachweis von Feuchtigkeit, einschließlich Elektrolyseverfahren, Widerstandskapazitätsverfahren, Kaltspiegelverfahren und Glasfaserverfahren. Die Messzelle ist abnehmbar und wartungsfreundlich.
Der Mikro-Feuchtigkeitstester ist hauptsächlich in vier Typen unterteilt
1. Elektrolytisches Verfahren
Der Phosphorpentoxid-Sensor nutzt das Prinzip der Elektrolyse von Wassermolekülen in Wasserstoff und Sauerstoff. Der Sensor besteht aus einem Glaszylinder und zwei parallelen Elektroden. Das Elektrodenmaterial (meist aus Platin- oder Rhodiumdraht) wird anwendungsspezifisch ausgewählt und zwischen den beiden Elektroden mit einer hauchdünnen Schicht Phosphorsäure H3PO4 beschichtet. Der elektrolytische Strom zwischen den beiden Elektroden lässt das Wasser in der Säure in H2 und O2 zerfallen. Das Endprodukt dieses Prozesses ist Phosphorpentoxid. P2O5 ist ein stark hygroskopisches Material, absorbiert also Wasser aus Sauerstoff. Durch einen kontinuierlichen Elektrolyseprozess soll der Wassergehalt des Messgases mit dem Wasser nach der Elektrolyse ausgeglichen werden. Der Elektrodenstrom ist proportional zum Feuchtigkeitsgehalt im Sauerstoff. Das Signal wird vom internen Signalverstärker des Instruments verarbeitet, angezeigt und ausgelesen. Dieses Prinzip wird verwendet, um alle Gase zu messen. Einschließlich Cl2, HCl, H2S, H2SO4, HBr, SO2, SF6, CO2 und andere Gase und alle Inertgase, mit Ausnahme einiger weniger Gase, die mit Phosphorsäure reagieren.
Die P2O5-Sonde eignet sich je nach ausgewähltem Sondenmaterial zur Messung verschiedener Inertgase, Kohlenwasserstoffe oder korrosiver Gase wie HCl, Cl2 oder SO2. Das Material der mit Sauerstoff in Kontakt stehenden Sonde kann Glas, Platin oder Rhodium sein, wobei auch andere Materialien vorgesehen sein können.
Das Messgas durchströmt die Sonde auf besondere Weise und verbindet sich mit einer hochwertigen Schnittstelle. Diese Konstruktionen sind wichtig für Messungen mit sehr niedrigen ppm-Pegeln, um eine schnelle Sondenreaktion und geringe Interferenzen sicherzustellen. Der Messgasdurchfluss durch die Sonde ist normalerweise auf 20 Nl/h (optional 100 Nl/h) eingestellt. Der elektrische Verbinder mit dem Analysator ist wasserdicht und abgedichtet. Der Benutzer kann die Sonde einfach in fünf Minuten regenerieren. Die Sonde kann mit 3 M4-Schrauben überall einfach installiert werden.
Vorteile: hohe Testempfindlichkeit, geeignet für sehr kleine Wassermengen/Spurenwassertests und kann auch korrosive Gase messen.
Nachteile: Der Sensor muss regelmäßig mit großer Drift neu beschichtet werden und ist anfällig für Hintergrundgase wie H2 und O2. Lange Auswuchtzeit und langsame Reaktion.
2. Widerstandskapazitätsmethode
Ein hochreiner Aluminiumstab wird verwendet, um seine Oberfläche zu einem ultradünnen Aluminiumoxidfilm zu oxidieren, der mit einer Schicht aus Goldfilm mit leeren Maschen überzogen ist. Zwischen dem Goldfilm und dem Aluminiumstab wird eine Kapazität gebildet. Aufgrund der Wasseraufnahmeeigenschaften des Aluminiumoxidfilms ändert sich der Kapazitätswert mit der Wassermenge im Messgas. Die Sauerstofffeuchte kann durch Messen des Kapazitätswerts erhalten werden. Der Hauptvorteil dieser Methode besteht darin, dass der Messbereich geringer sein kann, sogar bis zu - 100 Grad . Ein weiterer herausragender Vorteil ist, dass die Reaktionsgeschwindigkeit sehr schnell ist, von trocken bis nass, die Reaktion kann in einer Minute 90 Prozent erreichen, so dass sie hauptsächlich im Feld und bei schnellen Messgelegenheiten verwendet wird; Der Nachteil ist, dass die Genauigkeit schlecht ist und die Unsicherheit meistens ± 2 ~ 3 Grad beträgt. Mit den kontinuierlichen Bemühungen verschiedener Hersteller wird dieses Verfahren jedoch schrittweise verbessert. Beispielsweise wird die Stabilität des Sensors stark verbessert, indem die Materialien geändert und der Prozess verbessert werden, und die Sättigungslinearität wird erreicht, indem die Antwortkurve des Sensors kompensiert wird, was das Problem der automatischen Kalibrierung löst.
Vorteile: schnelle Reaktion.
Nachteile: schlechte Genauigkeit.
3. Kaltspiegelverfahren
Lassen Sie den Sauerstoff durch den Kondensationsspiegel im Taupunkt-Kaltspiegelraum strömen und lassen Sie das Probengas durch die isobare Kühlung den gesättigten Tauzustand erreichen (es befinden sich Flüssigkeitstropfen auf dem Kondensationsspiegel). Die Temperatur des Kondensorspiegels zu diesem Zeitpunkt ist der Taupunkt von Sauerstoff. Der Hauptvorteil dieser Methode ist ihre hohe Genauigkeit, insbesondere wenn Halbleiterkühlung und photoelektrische Detektionstechnologie verwendet werden, kann die Unsicherheit sogar 0,1 Grad erreichen; Der Nachteil ist, dass die Reaktionsgeschwindigkeit langsam ist, insbesondere wenn der Taupunkt unter - 60 Grad liegt, und die Ausgleichszeit sogar mehrere Stunden erreicht. Darüber hinaus stellt dieses Verfahren auch hohe Anforderungen an die Reinheit und Korrosivität des Sauerstoffs, da es sonst den photoelektrischen Detektionseffekt beeinträchtigt oder Messfehler durch „falsche Kondensation“ verursacht.
Vorteile: hohe Präzision.
Nachteile: langsame Reaktion.
4. Glasfasermethode
Bei dieser Technologie handelt es sich um eine neue Messtechnik, die Ende des 2.0 Jahrhunderts entwickelt wurde und die Mikrowasseranalysetechnik auf ein neues Niveau gehoben hat. Die Oberfläche des faseroptischen Feuchtigkeitssensors ist eine laminierte Struktur aus Siliziumoxid und Zirkonoxid mit unterschiedlichen Reflexionskoeffizienten. Durch fortschrittliche thermische Härtungstechnologie wird die Apertur der Sensoroberfläche auf 0,3 nm eingestellt, und 0,28 nm Wassermoleküle können eindringen. Der Controller sendet ein Bündel von 790-820-nm-Nahinfrarotlicht aus, das über das Glasfaserkabel zum Sensor übertragen wird. Das in den Sensor eintretende Wassermolekül ändert den Reflexionskoeffizienten des Lichts und bewirkt so die Änderung der Wellenlänge. Die Änderung ist proportional zum Feuchtigkeitsgehalt des Mediums. Durch Messung der Wellenlänge des empfangenen Lichts können Taupunkt und Feuchtigkeitsgehalt des Mediums ermittelt werden.
Vorteile: hochpräzise, wartungsfrei, sehr stabil, kann korrosive Medien mit H2S, HCL etc. messen.
Nachteile: Die optische Übertragungsfaser kann leicht brechen und muss geschützt werden.