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环境温度对湿度和露点测量的影响

更新时间:2023-06-15   点击次数:1384次

  环境条件对湿度和露点测量具有显著的影响。为了获得最佳测量效果,需要对以下环境因素加以考虑:

  选择代表性测量位置:

  始终选择能够代表被测环境的位置作为测量点,要避免热点或冷点。安装在门、加湿器或空调进气口附近的变送器可能会发生迅速的湿度变动,表现不够稳定。

  由于相对湿度对温度具有很强的依赖性,因此让湿度传感器与被测空气或气体处于相同温度状态非常重要。在比较两种不同仪表的湿度读数时,保持仪表/探头与被测气体之间的热平衡特别关键。

  与相对湿度不同,露点测量与温度没有关系。但是在测量露点时必须考虑压强条件。

  注意温差问题:

  在将湿度探头安装就位时,要避免沿探头长度方向出现温度下降。当探头与外部环境存在较大温差时,整个探头主体应当安装在工艺环境内部,线缆入口点应当绝热处理。

  在可能发生冷凝的情况下,应以水平方式安装探头,避免水滴到探头/线缆上并让过滤器达到饱和(见图1)。

湿度探头安装位置.png

  确保传感器周边空气能够流动。空气自由流动可确保传感器与工艺温度保持平衡。在温度20°C和相对湿度50%RH的条件下,传感器与测量区之间1°C的温差会导致3%RH的测量误差。在相对湿度为100%RH时,误差为6%RH(见图2)。

温湿度仪表.png

  适用于较高湿度的仪表:

  此处将相对湿度>90%RH的环境定义为较高湿度环境。在相对湿度为90%RH时,2°C的差异就能够导致传感器上出现水的凝结,在通风不良的空间可能要花费数小时才能让其恢复干燥。维萨拉湿度传感器可从冷凝状态下恢复。但是,如果冷凝水已经受到污染,传感器上会出现污染物沉积(特别是盐类沉积),从而影响仪表测量精度。这种情况甚至会缩短传感器的寿命。在可能发生冷凝的较高湿度应用中,应选用带加热功能的传感器探头。

  适用于较低湿度的仪表:

  此处将相对湿度<10%RH的环境定义为较低湿度环境。在较低湿度环境下,测量相对湿度的仪表精度可能不足。测量露点反而能够获得较佳的湿度值。例如,维萨拉DRYCAP®产品即专为测量露点而设计。

  如果压缩空气系统的干燥机发生故障,就可能会出现水的凝结,此时仪表需要恢复原始状态。许多露点传感器在这种情况下都会被损坏或损毁,但维萨拉DRYCAP®露点传感器能够耐受较高湿度,甚至在水溅环境也可工作。

  适用于恶劣温度及压强条件的仪表:

  始终连续曝露在恶劣温度条件下可能会对传感器和探头材料造成影响。因此为苛刻环境选择能够与之匹配的产品至关重要。在温度高于60°C条件时,应将变送器电子器件安装在工艺环境外部,仅将与之匹配的高温探头插入高温环境内。另外,需要使用内置温度补偿减少由于较大温度波动或恶劣温度导致的误差。

  当被测环境与周围环境压强相仿的工艺条件下测量相对湿度时,少许泄漏是可以接受的,并可通过探头或线缆周边的密封降低泄漏。但是,当工艺环境处于隔离状态,或当工艺环境与外部环境之间存在压差较大时,必须选用密封型探头,并进行正确的安装。探头安装口处的泄漏将会影响局部湿度,导致错误的测量读数。

  在许多应用中,建议使用球阀将探头与工艺环境分离,从而无需关闭整个工艺流程就可拆下探头进行维护作业(见图3)。

露点采样器.png