主题：【原创】各种湿度露点测量方法及其优缺点（四）

1.2.2.1 电解池在玻璃管内部，两根铂电极绕成双螺旋形，极间均匀地涂敷五氧化二磷膜作为吸湿剂。在规定的测量条件下，这种内绕式结构可以保证对进入池内的水分全部吸收和电解。玻璃池壁利于五氧化二磷涂层均匀。由于铂具有使生成的氢和氧，尤其是富氢的气体再次发生反应生成水的作用，因此有些公司采用铑来代替铂。    对于干燥的五氧化二磷涂层，当通入“绝对干燥”的气样，并在电极上施加一适当的直流电压时，电路中将产生一个不大的电流－本底值。本底值的大小仅与电解池结构、 涂层状况、温度及气样种类等因素有关，而与气样含水量无关。由于本底值总是又能加在气样所含水分的电解电流上，故测定时应从仪器读数中扣除本底值后方为介质的真实含水量。1.2.2.2 气路控制系统    气路系统由控制阀、电解池、流量调节阀和流量计、干燥器等部分组成。气流路径的控制由控制阀完成。1.2.3 使用注意事项    由公式12可知，测量结果，即气体的湿度μL/L （ppmv）是根据气体流量及电解电流计算得出来的，因此气体的流量必须准确控制与测量。这类仪器一般使用浮子流量计，在20℃，1atm下，用空气进行标定。假如使用时的条件不是标准条件，例如是在另外的温度和压力下，或被测气体不是空气，则需针对被测气体进行重新标定，或根据校正因子进行校正。1.2.4 应用范围测量范围一般为从几个μL/L （ppmv）到2000μL/L （ppmv），准确度一般为读数的5%或满量程的1%。可以用于多种惰性气体，某些不与P2O5反应的有机及无机气体。例如空气、氮气、氢气、氧气、氩气、氦气、氖气、一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然气以及某些氟里昂气体等。不能用于某些腐蚀性气体以及能与P2O5发生反应的气体，例如乙醇、某些酸性气体、不饱和烃类气体。1.2.5 优缺点优点：属绝对测量法，稳定，不漂移。缺点：电解池寿命有限，需要再生。高湿或低湿（<1ppmv）均会缩短其寿命。低湿时响应慢。对气体流量要求较高。不能用于某些腐蚀性气体以及能与P2O5发生反应的气体。有本底。1.3 氧化铝电容式湿度计1.3.1 测量原理、结构及应用范围该仪器形式繁多，例如便携式电池操作的、带微处理器可进行数据处理的、显示多参数的等等。但其本质是一个电容器，通过将一薄层孔状的氧化铝沉积在导电的基体上，然后再在氧化铝薄层上涂敷一层薄金。导电基体和金薄层就形成电容器的电极。水蒸气穿过金薄层被孔状的氧化铝吸收，这个电容器的阻抗与水分子个数，即水汽分压成一定的比例。通过测量该电容器的阻抗或电容可获得水汽分压，通过换算可得到露点值。结构见图2-7。位于铝和金电极之间的氧化铝薄层在10-3Pa(约相当于-110℃露点)到水的饱和汽压的整个范围内都有响应。由于其对水的强烈的亲和力，再加上水的较大的介电常数，使得这类仪器对水有高度的选择性，而对其它普通气体及有机气和液体没有响应。    在中高湿范围其准确度一般为±1~±2℃，低湿范围，比如-100℃时，准确度一般为±2~±3℃。该类传感器不与烃类气体、CO、CO2、含氯氟烃气体发生反应，但对于不同的气体其漂移不同。对于某些腐蚀性气体，例如氨、SO3以及氯，则会损坏传感器，因此应尽量避免。1.3.2 使用注意事项这类仪器通常的测量范围为-110℃~+20℃。当被测露点较高时，会使得仪器产生较大的漂移。同时还需注意温度系数。由于其对水汽分压产生响应，因此应注意测量时气体总压的变化。应避免灰尘、油污，测量时气体流量较大，一般为3~5（L/min），甚至更大。1.3.3 优缺点优点：较宽的响应范围，从1μL/L（ppmv）到80%RH，可以远程安装，可以现场使用，相对稳定，响应较快，温度系数较小，与流量变化无关，对水分有较高的选择性，可以在较宽的温度和压力范围内使用，日常维护量较小，体积小。缺点：该方法是间接测量，在较高的温度下操作或某些气体会引起漂移，受腐蚀性气体的影响，必须定期校准以克服老化、滞后及污染。由于响应值非线性，因此需对每只传感器进行校准，不能通用。1.4 薄膜电容式湿度计