濕度傳感器的工業(yè)應(yīng)用

　　這可以說(shuō)，濕度在扮演每一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中舉足輕重的一部分。張女士說(shuō)，自己的大氣中含有水蒸汽見(jiàn)證了這一事實(shí)，即使它只是最終產(chǎn)品很可能會(huì)被儲(chǔ)存，并最終在我們的環(huán)境中使用，因此，產(chǎn)品的不同濕度條件下潛在的性能必須是已知的。向其中濕度起著任何給定的生產(chǎn)過(guò)程的一部分的程度可能有所不同，但在許多情況下，它是必不可少的，最起碼，它被監(jiān)控，并且在大多數(shù)情況下，進(jìn)行控制。它也可以說(shuō)，濕度是更困難的屬性來(lái)定義和測(cè)量比相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如溫度和壓力。事實(shí)上，這是一個(gè)真正的分析測(cè)量，其中所述傳感器必須與過(guò)程環(huán)境，而相比之下，壓力和溫度傳感器，它們總是從處理分別由絕緣的溫度計(jì)插孔和一個(gè)隔膜。這當(dāng)然是有污染和傳感器的劣化程度不同的環(huán)境而定的性質(zhì)的影響。

　　本文綜述了各種濕度傳感器技術(shù)和測(cè)量方面的典型應(yīng)用范圍，以它們最適合。污染的影響，考慮到測(cè)量的分析性質(zhì)高度顯著，簡(jiǎn)要評(píng)估。總之，它是建議，如果初始成本是不是首要的考慮因素，冷鏡，光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)提供濕度測(cè)量與最廣泛的范圍內(nèi)的最精確的，可重復(fù)和可靠的方法。

　　在產(chǎn)業(yè)的范圍濕度測(cè)量應(yīng)用：

　　表1顯示了一個(gè)A到Z的行業(yè)，在濕度測(cè)量扮演一個(gè)角色。雖然該列表并不詳盡，它確實(shí)有助于說(shuō)明極其廣泛的應(yīng)用與濕度的儀器的供應(yīng)商可能面臨。事實(shí)上，這些應(yīng)用程序包括六個(gè)數(shù)量級(jí)時(shí)，在百萬(wàn)分之一（PPM）為單位體積的水蒸汽，相當(dāng)于-85至+100癈露點(diǎn)的整體范圍內(nèi)考慮。這當(dāng)然是不太可能，一個(gè)測(cè)量技術(shù)可以覆蓋整個(gè)范圍內(nèi)，但如果初始成本不是主要考慮因素，冷鏡，光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)大概可以說(shuō)是最接近實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

　　在實(shí)踐中，各種商業(yè)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將決定該測(cè)量技術(shù)是用于任何特定的應(yīng)用。表2示出所引用的行業(yè)中使用的最常見(jiàn)的濕度測(cè)量參數(shù)，這取決于應(yīng)用程序，并且表3示出了若干傳感器技術(shù)是如何與特定行業(yè)相關(guān)的所決定的商業(yè)壓力和測(cè)量的技術(shù)要求。這些方面本身總是由測(cè)量的關(guān)鍵性影響。

　　需要注意的兩個(gè)要點(diǎn)是不同的單位用于測(cè)量范圍的不同部分，而測(cè)量單位的行業(yè)用途是非常往往是一個(gè)很好的指標(biāo)，以傳感器技術(shù)就應(yīng)該采用的類型。濕度測(cè)量確定水蒸汽存在于氣體中的量。此氣體可以是一種混合物，如空氣，或它可以是一個(gè)純氣體，如氮?dú)饣驓鍤?。雖然有許多測(cè)量技術(shù)中，最常用的參數(shù)是相對(duì)濕度（RH），露點(diǎn)/霜點(diǎn)（D/FPT）和百萬(wàn)分之一（PPM）。

　　相對(duì)濕度測(cè)量（相對(duì)濕度）：

　　一種濕度測(cè)量是水蒸汽存在于氣體中的氣體在給定溫度下的飽和蒸氣壓的分壓的比值。因此，相對(duì)濕度是溫度的函數(shù)。測(cè)量是用百分比表示。

　　人的身體是敏感的，并且可以體驗(yàn)不同的相對(duì)濕度的干燥和悶熱的夏季的一天之間的對(duì)比方面。

　　露點(diǎn)/霜點(diǎn)測(cè)量（D/FPT）：

　　露點(diǎn)是在該水蒸汽的氣體中冷凝成液體水的溫度。霜點(diǎn)的溫度（低于0度），在該蒸汽中結(jié)晶，以冰。D/FPT為氣體的壓力的函數(shù)，但與溫度無(wú)關(guān)，因此被定義為根本。

　　我們都可以看到在我們的浴室露點(diǎn)現(xiàn)象。在寒冷的日子中，當(dāng)反射鏡或拋光的金屬表面，例如一個(gè)抽頭的表面的溫度，低于該氣氛的露點(diǎn)時(shí)，露或縮合層將形成在其表面上。

　　百萬(wàn)分之一（PPM）的體積分?jǐn)?shù)（PPMV）水汽含量或表達(dá)，如果乘以水的分子量的對(duì)空氣的比例，ppm重。

　　這個(gè)參數(shù)是更難以設(shè)想，因?yàn)樗隽巳梭w檢測(cè)大氣中的這樣大的變化的能力。然而其在工業(yè)中的應(yīng)用的一個(gè)實(shí)例是，醫(yī)療氣體：那些氣體，例如一氧化二氮，二氧化碳和氧在外科手術(shù)中使用時(shí)，應(yīng)該具有的水分含量小于60ppm的低，并調(diào)節(jié)在這方面。

　　一些傳感器類型及其應(yīng)用的思考：

　　如先前所述，廣泛用在表1中所描述的各種工業(yè)所需的濕度測(cè)量排除了任何一個(gè)傳感器技術(shù)從適合于所有應(yīng)用。鑒于此，并在此論文的主題的限制，接下來(lái)是一些通常用在所引用的行業(yè)的傳感器技術(shù)的概要。

　　相對(duì)濕度測(cè)量技術(shù)：

　　相對(duì)濕度測(cè)量可以通過(guò)濕度測(cè)定，位移，電阻，電容和液體吸附傳感器制成。其中的一些技術(shù)說(shuō)明如下。

　　濕球/干球溫度計(jì)干濕：

　　濕度測(cè)定一直是流行的用于監(jiān)測(cè)濕度的方法，主要是由于它的簡(jiǎn)單性和固有的成本低。一個(gè)典型的工業(yè)干濕計(jì)由一對(duì)匹配的電子體溫計(jì)，其中一個(gè)是在一個(gè)的潤(rùn)濕條件。在操作中，水的蒸發(fā)來(lái)冷卻介質(zhì)接觸溫度計(jì)，致使它和周圍，或干球測(cè)量值之間的可測(cè)量的差異。當(dāng)濕球溫度達(dá)到其最高溫度低氣壓，濕度是通過(guò)比較濕球/干球溫度的濕度圖來(lái)確定。

　　而干濕提供高精確度在接近飽和（100％RH）的環(huán)境和使用簡(jiǎn)單和修復(fù)，其在較低的相對(duì)濕度準(zhǔn)確度（低于20％）的差的和維護(hù)的要求是強(qiáng)烈的。它不能被用于在溫度低于0癈，并且由于干濕計(jì)本身的水分的來(lái)源，它不能在用于小，封閉卷。

　　干濕球溫度計(jì)通常用來(lái)控制氣候/環(huán)境試驗(yàn)箱。

　　位移傳感器：

　　也許是最古老式濕度傳感器仍然在普遍使用的是位移傳感器。這些設(shè)備使用的應(yīng)變儀或其他機(jī)制來(lái)測(cè)量擴(kuò)展成比例地變化，相對(duì)濕度的材料或收縮。在使用中最常見(jiàn)的材料是毛，尼龍和纖維素。這種類型的傳感器的優(yōu)點(diǎn)是，它是制造成本低和污染高度免疫。缺點(diǎn)是傾向于隨時(shí)間漂移和滯后效應(yīng)是顯著。

　　散裝高分子電阻式傳感器：

　　這些電子傳感器提供相對(duì)濕度的直接，輔助測(cè)量。它們是由在其上的叉指電極的網(wǎng)格被沉積在絕緣陶瓷基片。這些電極涂有濕敏鹽包埋在聚合物樹(shù)脂。然后將樹(shù)脂覆蓋有保護(hù)性涂層，是可滲透水蒸汽。水滲透到涂層中，所述聚合物是離子化和離子成為樹(shù)脂內(nèi)移動(dòng)。當(dāng)電極被激發(fā)用的交流電流時(shí)，傳感器的阻抗測(cè)量，并用于計(jì)算的百分比相對(duì)濕度（％RH）。

　　由于它們的結(jié)構(gòu)，本體聚合物電阻傳感器相對(duì)不受表面污染。雖然表面積聚不影響傳感器的精確度，但它確實(shí)對(duì)響應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生不利影響。由于在小于20％相對(duì)濕度值高的電阻值，這種傳感器通常更適合于較高的相對(duì)濕度范圍。

　　電容式傳感器：

　　電容式傳感器（有機(jī)聚合物電容）通常設(shè)計(jì)有平行板與多孔電極或帶叉指手指的襯底上。該介電材料吸收或解吸水蒸氣從環(huán)境的變化濕度。在介電常數(shù)得到的變化引起的電容變化，這反過(guò)來(lái)，提供了不同相對(duì)濕度的阻抗。約30％的介電常數(shù)的變化對(duì)應(yīng)于相對(duì)濕度0-100％的變化。

　　傳感器材料是由非常薄，以實(shí)現(xiàn)與濕度大的信號(hào)變化。這允許水進(jìn)入和離開(kāi)容易，同時(shí)允許進(jìn)行快速干燥和傳感器的校準(zhǔn)容易。

　　測(cè)量是從一個(gè)大的基地電容制成，因此在0％電容讀數(shù)是在一個(gè)有限的和可衡量的相對(duì)濕度電容式液位進(jìn)行。

　　此傳感器類型是非常適合在高溫環(huán)境下使用，因?yàn)闇囟认禂?shù)低并且聚合物電介質(zhì)可以承受高溫。電容式傳感器，也適用于要求靈敏度的高度低的濕度水平，在那里它們將提供一個(gè)相對(duì)快速響應(yīng)的應(yīng)用。在相對(duì)濕度值在85％以上然而，該傳感器具有一種傾向，飽和，并成為非線性的。

　　典型的應(yīng)用為聚合物的電阻和聚合物電容式傳感器是：

　　1.暖通空調(diào)節(jié)能管理。

　　2.電腦室/潔凈室控制。

　　3.手持設(shè)備。

　　4.環(huán)境和氣象監(jiān)測(cè)。

　　從露點(diǎn)計(jì)算相對(duì)濕度和溫度：

　　例如，光學(xué)露點(diǎn)變送器具有溫度測(cè)量設(shè)備可被用來(lái)提供一個(gè)高準(zhǔn)確度相對(duì)濕度值。這將是從一個(gè)主要的測(cè)量相對(duì)昂貴的“次要”輸出。設(shè)備通常用于露點(diǎn)/霜點(diǎn)（D/FPT）測(cè)量。

　　飽和鹽氯化鋰傳感器，氧化鋁傳感器和光學(xué)冷鏡傳感器都用來(lái)直接測(cè)量D/FPT。這些傳感器提供了廣泛的測(cè)量范圍露點(diǎn)或霜點(diǎn)方面。

　　飽和鹽氯化鋰傳感器：

　　飽和鹽氯化鋰傳感器一直是最廣泛使用的露點(diǎn)傳感器中的一個(gè)。它的普及源于其簡(jiǎn)單，成本低，耐用性，并且它提供了一個(gè)基本的測(cè)量的事實(shí)。

　　該傳感器由覆蓋有吸收的面料和雙線繞組惰性電極的筒子。筒管上涂有氯化鋰的稀溶液。交變電流通過(guò)繞組和鹽溶液，產(chǎn)生電阻加熱。作為筒管加熱，水從鹽蒸發(fā)在其通過(guò)的水的蒸氣壓在周圍的空氣控制的速率。作為筒管開(kāi)始變干，對(duì)鹽溶液的電阻增加引起較少流過(guò)電流的線圈，并使線圈架來(lái)冷卻。筒管的這種加熱和冷卻達(dá)到平衡點(diǎn)，它既不需要也不上放出的水。這個(gè)平衡溫度成正比的水蒸汽壓力或周圍空氣的露點(diǎn)。這個(gè)值是用鉑電阻溫度計(jì)（PRT）和輸出直接作為D/FPT測(cè)定。

　　如果飽和食鹽傳感器被污染，它可以很容易地進(jìn)行清洗和充電用氯化鋰。該技術(shù)的限制是一個(gè)相對(duì)慢的響應(yīng)時(shí)間和它是通過(guò)氯化鋰的性質(zhì)所施加的測(cè)量范圍的下限值。傳感器不能用于測(cè)量露點(diǎn)時(shí)的水蒸汽壓力低于飽和蒸氣壓力氯化鋰，其中發(fā)生在大約11％RH。

　　飽和食鹽傳感器是當(dāng)一個(gè)成本低，堅(jiān)固耐用，反應(yīng)速度慢和適度精確的傳感器，需要一個(gè)有吸引力的命題。它們通常用于以下應(yīng)用：

　　1.制冷控制

　　2.干衣機(jī)

　　3.除濕機(jī)

　　4.空氣在線監(jiān)測(cè)

　　5.丸包衣機(jī)

　　對(duì)于要求更高的精確度和/或更廣泛的測(cè)量應(yīng)用中，縮合型，電解，或氧化物傳感器應(yīng)予以考慮。

　　氧化鋁露點(diǎn)傳感器：

　　氧化鋁露點(diǎn)儀及其衍生物，如陶瓷或硅為基礎(chǔ)的傳感器，是指推斷D/F的PT值由在該電容測(cè)量會(huì)受到在其所處的環(huán)境濕度的方式輔助測(cè)量設(shè)備。它們可在多種類型，從低成本，單點(diǎn)系統(tǒng)，包括便攜式電池供電模式，多點(diǎn)，基于微處理器的系統(tǒng)來(lái)計(jì)算和顯示濕度信息在不同參數(shù)的能力。

　　一個(gè)典型的氧化鋁傳感器是一個(gè)電容器，通過(guò)在導(dǎo)電襯底上淀積層的多孔三氧化二鋁，然后在氧化帶的金薄膜涂層而形成。在導(dǎo)電基體和金層形成電容器的電極。水蒸氣滲透的金層和由多孔氧化物吸收。吸收的水分子的數(shù)目決定了電容器，后者又正比于水的蒸氣壓的電阻抗。

　　氧傳感器體積小，借給自己在原地使用。它們適用于低霜點(diǎn)測(cè)量（-100℃），并可以工作在比較寬的范圍涵蓋高壓應(yīng)用。它們也可以被用于測(cè)量濕氣在液體中，而且，由于耗電低，適合于本質(zhì)安全和防爆裝置。

　　氧化鋁傳感器常用于石化，電力等行業(yè)中的低露點(diǎn)是“一致”與經(jīng)濟(jì)的多個(gè)傳感器的安排進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

　　與這些傳感器相關(guān)的主要缺點(diǎn)是，它們是次要的測(cè)量設(shè)備，并且必須頻繁地重新校準(zhǔn)，以適應(yīng)老化效應(yīng)，滯后和污染。

　　冷鏡（光學(xué)冷凝）溫濕度計(jì)：

　　冷鏡濕度計(jì)被廣泛認(rèn)為是露點(diǎn)測(cè)量最精確的方法。這是一個(gè)主要的測(cè)量，測(cè)量正如它的名字所暗示的，環(huán)境氣體的實(shí)際冷凝點(diǎn)，并且可以容易地溯源到國(guó)際校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，如英國(guó)UKAS和NIST。該傳感器包含一個(gè)小的金屬鏡，在其表面被冷卻，直到水冷凝出來(lái)的樣品氣體到鏡面。

　　反射鏡是由一個(gè)光源照射并反射由光電晶體管進(jìn)行檢測(cè)。在縮合的發(fā)生時(shí)，反射光被散射，因此，降低了在檢測(cè)器。一種控制系統(tǒng)，保持鏡的溫度保持在其中凝結(jié)的薄膜保持的點(diǎn)。埋設(shè)在鏡甲PRT測(cè)量其溫度，因此，在D/FPT溫度。

　　為+/精度-0.2度可能與冷鏡濕度測(cè)量。珀?duì)柼鋮s補(bǔ)充在某些情況下與任何額外的空氣或水冷卻的多級(jí)可提供-85的整體測(cè)量范圍幾乎100癈露點(diǎn)。響應(yīng)時(shí)間快，操作相對(duì)漂移自由。惰性建筑和最小的維護(hù)要求（這兩個(gè)功能有內(nèi)在的聯(lián)系）也認(rèn)為，冷鏡濕度計(jì)是一個(gè)很好的選擇傳感器為要求苛刻的應(yīng)用中，成本是合理的。

　　這是千真萬(wàn)確的事，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)最多校準(zhǔn)鏈的末端和更穩(wěn)健的設(shè)計(jì)也同樣非常適用于控制關(guān)鍵工業(yè)過(guò)程，因?yàn)樗鼈兲峁┝诵?zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的參考標(biāo)準(zhǔn)。有些系統(tǒng)具有解決污染的一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的方法，但這個(gè)問(wèn)題也會(huì)在本文的另一部分更深入的處理。

　　典型應(yīng)用光學(xué)冷凝濕度計(jì)：

　　1.醫(yī)用空氣線

　　2.液體冷卻電子

　　3.冷卻電腦

　　4.熱處理爐

　　5.冶煉爐

　　6.潔凈室控制

　　7.干衣機(jī)

　　8.濕度校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)

　　9.發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試臺(tái)架

　　裝置通常用于測(cè)量的PPM：

　　電解，壓電諧振器和多階段冷鏡傳感器用于測(cè)量水蒸汽在低PPM區(qū)域。當(dāng)在此范圍內(nèi)進(jìn)行測(cè)量，并用樣品的系統(tǒng)，而不是在原位測(cè)量技術(shù)（有時(shí)工藝條件（高溫，高壓，腐蝕性氣體）和/或傳感器技術(shù)所使用的類型將排除的原位測(cè)量）它至關(guān)重要的是要確保所有零件是氣密的，非吸濕性的材料（如不銹鋼）的使用，并且，開(kāi)始測(cè)定時(shí)，有足夠的時(shí)間允許對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行干燥向下和平衡。

　　電解濕度計(jì)：

　　電解濕度計(jì)通常用于干燥氣體的測(cè)量，因?yàn)樗峁┛煽康男阅荛L(zhǎng)時(shí)間在低ppm范圍內(nèi)。通常，電解傳感器需要被測(cè)量的氣體必須清潔，不應(yīng)該用磷酸溶液反應(yīng)，盡管最近的發(fā)展在傳感器單元技術(shù)和樣品調(diào)節(jié)系統(tǒng)允許更惡劣的應(yīng)用中，例如在濕氣氯加以處理。

　　電解傳感器利用涂有五氧化二磷的薄膜（P2O5），其根據(jù)測(cè)量吸收水從氣體中的細(xì)胞。當(dāng)電流被施加到電極上時(shí)，水蒸汽的P2O5吸收的離解成氫分子和氧分子。以解離的水所需的電流的量成比例的水分子存在于樣品中的數(shù)量。這個(gè)數(shù)目，隨著流速和溫度是由體積的水蒸汽（PPMV）的濃度，以確定每百萬(wàn)的部分。

　　電解傳感器是用在非常干燥的應(yīng)用最多1000ppmv的。并且非常適合用于工業(yè)過(guò)程，如超純氣體，專科催化劑，精細(xì)化工和集成電路生產(chǎn)使用。在每一種情況下，生產(chǎn)過(guò)程的成功依賴于惰性毯條件的維護(hù)。這意味著經(jīng)常氮?dú)饣驓鍤獾倪B續(xù)供給被用于吹掃的生產(chǎn)環(huán)境。以及維持該氣體的純度，水蒸汽含量也應(yīng)保持非常低，該電解濕度計(jì)是非常適合提供可靠的測(cè)量中只是這樣的環(huán)境中。

　　此傳感器的其他典型應(yīng)用包括：

　　1.臭氧發(fā)生器

　　2.干燥的空氣線

　　3.氮?dú)廨斔拖到y(tǒng)

　　4.惰性氣體保護(hù)焊

　　綜上所述，雖然電解濕度計(jì)可以在低水分提供一個(gè)初級(jí)的，可靠的測(cè)量，該裝置的精度依賴于維持控制和監(jiān)測(cè)樣品流。應(yīng)用程序必須經(jīng)過(guò)精心挑選某些氣體會(huì)腐蝕和/或污染傳感器。

　　壓電共振傳感器：

　　壓電諧振傳感器工作在相對(duì)濕度平衡，其中的水的吸附增加了質(zhì)量，它直接影響著晶體的諧振頻率的原理。

　　該傳感器具有一個(gè)濕度敏感涂層放置于一個(gè)諧振晶體表面。晶體諧振頻率的變化，因?yàn)闈穸让舾型繉踊蛭栈蚪馕魵庖皂憫?yīng)變化的環(huán)境濕度水平。這個(gè)諧振頻率進(jìn)行比較，在干燥氣體，或已校準(zhǔn)的％相對(duì)濕度的參考頻率的類似的測(cè)量。

　　光學(xué)冷凝濕度計(jì)與最大冷卻能力：

　　如先前根據(jù)露點(diǎn)/霜PT測(cè)定部，光縮合濕度計(jì)與珀耳帖冷卻的多級(jí)，補(bǔ)充在某些情況下與任何額外的空氣或乙二醇/水冷卻外，可以在其下端提供一種露點(diǎn)測(cè)量下至-85癈，其小于0.25ppmv的水在1大氣壓的壓力。

　　污染問(wèn)題：

　　為了了解污染對(duì)濕度傳感器的潛在影響的意義是適當(dāng)在現(xiàn)階段重提引入到本文中所做的聲明：

　　“濕度是一個(gè)真正的分析測(cè)量，其中所述傳感器必須與過(guò)程環(huán)境，而相比之下，壓力和溫度傳感器，它們總是從處理分別由絕緣的溫度計(jì)插孔和一個(gè)隔膜。這當(dāng)然是有污染和傳感器的劣化程度不同，取決于環(huán)境的性質(zhì)“的意義。

　　很少的污染應(yīng)該存在于純凈氣體流，露點(diǎn)或PPM水平監(jiān)測(cè)，然而，在大多數(shù)工業(yè)過(guò)程有含有非常水分含量范圍內(nèi)的高電位的污染或者通過(guò)直接的，處理氣體中的微粒或由可溶性污染物，它需要測(cè)量。

　　所有在本文中引用的傳感器受可溶性和不溶性雜質(zhì)。不幸的是，許多污染時(shí)，傳感器不會(huì)顯得那么反而會(huì)被看作是提供了一個(gè)非常合乎邏輯的測(cè)量值與濕度控制系統(tǒng)。沒(méi)有定期檢查和重新校準(zhǔn)的唯一證據(jù)表明該傳感器已“去睡覺(jué)”將被從劣質(zhì)產(chǎn)品以某種形式或其他的漸進(jìn)外觀而來(lái)的，因此，大部分濕度傳感器的至關(guān)重要的是，定期維護(hù)應(yīng)包括檢查的響應(yīng)和精確度。

　　這可能與濕度校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括飽和和不飽和的鹽，相對(duì)濕度和露點(diǎn)發(fā)生器來(lái)完成。

　　兩種方法都采用了嘗試，以容納污染影響：一種方法是設(shè)計(jì)一種傳感器，其中污染的有害影響被減小，從而延長(zhǎng)了傳感器的有效壽命。這可能是固有的傳感器設(shè)計(jì)本身（這是本體聚合物背后的概念，電阻式濕度傳感器），或者可以通過(guò)引入某種形式或過(guò)濾器或鞘插入系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。你的傳感器和環(huán)境之間放然而更多的物理屏障，則在試圖使一個(gè)可行的和準(zhǔn)確的測(cè)量會(huì)遇到更多的問(wèn)題。一旦被污染和堵塞，過(guò)濾器可以具有創(chuàng)建本身與傳感器之間的不具代表性的微環(huán)境的影響。因此，在測(cè)量被限制在準(zhǔn)確性和響應(yīng)時(shí)間和過(guò)濾方面將只攔截微粒污染?？蛇x地，第二種方法是接受污染將會(huì)發(fā)生，因此設(shè)計(jì)一種方法，其中它可以被監(jiān)視，并且如果可能的話，為補(bǔ)償。

　　一落入后一類測(cè)量技術(shù)是光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)，其可以摻入自我檢查功能，其可手動(dòng)或自動(dòng)操作的（在最復(fù)雜的設(shè)計(jì)的情況下），在電子控制單元內(nèi)。由于光學(xué)濕度計(jì)提供的露點(diǎn)或濕度值，所述光學(xué)控制系統(tǒng)正不斷觀看鏡的表面，因此，在其上形成的露水或霜層，將反應(yīng)污染該存款本身上的連續(xù)，實(shí)時(shí)的測(cè)量反射鏡或者通過(guò)含有水蒸汽中的固體顆?；蛩鼈兊柠}被監(jiān)視。

　　當(dāng)露點(diǎn)傳感器首次投入運(yùn)行，鏡子是干凈的，可維持在其表面凝結(jié)的完美層和高精確度和可重復(fù)性，將導(dǎo)致。由于傳感器但繼續(xù)運(yùn)行，有時(shí)幾周甚至幾個(gè)月污染物逐步退出到鏡子被測(cè)量的樣品流。這些污染物可以引起兩種類型的錯(cuò)誤如下。

　　固體顆粒污染物：

　　只是作為一個(gè)露層減小光的光量從反射鏡反射到光檢測(cè)器，以便于它的日益積聚非水溶性的污染。如果被允許無(wú)限期地持續(xù)下去，系統(tǒng)會(huì)失控并讀出一個(gè)大露點(diǎn)錯(cuò)誤。在此之前發(fā)生，然而，鏡子必須清洗，在所有的工業(yè)應(yīng)用為露點(diǎn)傳感器，建議過(guò)程測(cè)量開(kāi)始前的傳感鏡進(jìn)行清潔。

　　水溶性污染物：

　　常常出現(xiàn)在樣品中存在的水溶性污染物，一般在天然鹽的形式。這些鹽進(jìn)入溶液與在鏡面上的純凈水并引起的蒸氣壓降低。這可能會(huì)導(dǎo)致水的過(guò)量積聚在反射鏡（潮解）在真實(shí)露點(diǎn)。伺服控制回路檢測(cè)得到的接收光的損失則提高了鏡面溫度補(bǔ)償，即它蒸發(fā)了一些多余的水。若干度的正誤差，可能導(dǎo)致這樣的效果，這現(xiàn)象被稱為因?yàn)樗怯衫瓰鯛柖伤x的拉烏爾效應(yīng)。

　　一些污染物糾錯(cuò)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了時(shí)間用于光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)。早期的系統(tǒng)使用簡(jiǎn)單的手動(dòng)平衡技術(shù)，這是當(dāng)時(shí)開(kāi)發(fā)了一個(gè)自動(dòng)平衡控制（ABC）。后來(lái)的雙光束/雙鏡和連續(xù)系統(tǒng)的平衡發(fā)展。所有這些方法涉及重新平衡或擾亂秩序中的光學(xué)傳感器電橋，以彌補(bǔ)上鏡的污染累積誤差。這些技術(shù)有效地糾正只有上述的微粒污染，他們不會(huì)產(chǎn)生通過(guò)拉烏爾效應(yīng)正確的污染錯(cuò)誤，因?yàn)樽詣?dòng)servoloop是無(wú)法應(yīng)付增加的實(shí)際露點(diǎn)或過(guò)厚露過(guò)厚露層之間的區(qū)別引起的在鏡面上的鹽污染層。在這兩種情況下servoloop會(huì)使正溫度校正和蒸發(fā)一些露水層的，它會(huì)在第一時(shí)間糾正反而會(huì)造成讀出錯(cuò)誤的第二位。這個(gè)錯(cuò)誤可以幾度的秩序。

　　所謂PACER（可編程自動(dòng)污染物減少誤差）糾錯(cuò)技術(shù)是由通用東區(qū)開(kāi)發(fā)為減少錯(cuò)誤，由于拉烏爾效應(yīng)的有效途徑。起搏器校正周期開(kāi)始于一個(gè)聚結(jié)期間，即反射鏡的溫度被有意冷卻樣品的露點(diǎn)以下，凝結(jié)出大量的水。這多余的水溶解任何水溶性污染物。反射鏡，然后加熱完全一樣用自動(dòng)平衡系統(tǒng)。水的大水坑逐漸蒸發(fā)承載著日益沉重的污染物濃度，直到最后，當(dāng)所有的水已經(jīng)蒸發(fā)，結(jié)晶污染物干島留在了鏡子。

　　現(xiàn)在80至85％的表面是干凈的和反射的整個(gè)表面上覆蓋著雜質(zhì)，其中前。系統(tǒng)隨后進(jìn)到在鏡面上生長(zhǎng)的清潔區(qū)的新露層和無(wú)差錯(cuò)的動(dòng)作的進(jìn)一步期間如下。

　　最后，當(dāng)然，系統(tǒng)必須關(guān)閉，進(jìn)行清洗，但是，當(dāng)達(dá)到該點(diǎn)的儀器會(huì)告知用戶通過(guò)可視警報(bào)或通過(guò)電子裝置的控制面板上。在周期性PACER周期，通常持續(xù)幾分鐘，模擬輸出和數(shù)字顯示保持在露點(diǎn)級(jí)別立即發(fā)生前普遍，因此，實(shí)際的過(guò)程控制值保持不變。在PACER周期結(jié)束時(shí)再次顯示實(shí)時(shí)露點(diǎn)信息和無(wú)擾切換發(fā)生到現(xiàn)在衡量任何新的露點(diǎn)或霜點(diǎn)值。

　　另一種類型的光學(xué)設(shè)備，值得在這一點(diǎn)上引用的是騎自行車?yán)溏R（CCM）溫濕度計(jì)。這濕度計(jì)采用尋址污染在于它具有無(wú)誤差抑制電路本身，而是簡(jiǎn)單地限制了時(shí)間的鏡面花費(fèi)在濕狀態(tài)下的量的不同方法。反射鏡的冷卻現(xiàn)行露點(diǎn)的是，循環(huán)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。一旦露點(diǎn)已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)和報(bào)告，反射鏡加熱到溫度略高于室溫，然后'等待'在干燥條件。測(cè)量周期，然后重復(fù)。視鏡是濕的相對(duì)少量的時(shí)間，對(duì)污染物脫落氣流成露水的電位被降低。

　　總之，所有濕度傳感器受他們正在監(jiān)視可以導(dǎo)致污染，導(dǎo)致最終的不敏感的一個(gè)變化過(guò)程的濕度條件的環(huán)境中。一般東部PACER周期，自動(dòng)平衡控制或手動(dòng)白平衡調(diào)整可與冷鏡的光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)不僅使過(guò)程操作員來(lái)檢查傳感器是否被污染，而且無(wú)論是自動(dòng)或手動(dòng)調(diào)整可以補(bǔ)償?shù)揭粋€(gè)極限，當(dāng)維護(hù)在反射鏡的形式的清潔是必要的。因此，光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)一般可連續(xù)無(wú)人值守的時(shí)間比大多數(shù)其他濕度測(cè)量系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，并提供了可能是最準(zhǔn)確的，可重復(fù)和可靠的濕度測(cè)量可用于過(guò)程工業(yè)濕度監(jiān)測(cè)，特別是在嚴(yán)重污染的環(huán)境中。一些裝置，如自行車?yán)溏R（CCM）濕度計(jì)只是試圖限制通過(guò)減少時(shí)間的鏡子花費(fèi)在“濕”的狀態(tài)量的影響的污染。傳感器冷卻到在循環(huán)的基礎(chǔ)現(xiàn)行的露點(diǎn)，從而減少潛在的污染物沉積在露在反射鏡表面上。然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這不是一個(gè)'活'露點(diǎn)測(cè)量技術(shù)，是不適合的地方工藝條件須迅速變化的應(yīng)用程序。

　　結(jié)論：

　　經(jīng)審閱廣泛的工業(yè)濕度測(cè)量傳感器，很顯然，沒(méi)有人測(cè)量技術(shù)是適合所有的應(yīng)用，也無(wú)論該技術(shù)使用的過(guò)程環(huán)境將最終污染的濕度傳感器。通常出現(xiàn)的問(wèn)題是，在什么時(shí)候做了傳感器變得如此污染，它不再能夠提供一個(gè)可靠和精確的測(cè)量？

　　經(jīng)常聽(tīng)到在濕度測(cè)量行業(yè)的短語(yǔ)是傳感器已經(jīng)“睡著了”，也就是說(shuō)，它似乎是衡量一個(gè)非常合乎邏輯的濕度值，但已經(jīng)完全不敏感，處理濕度的變化。在大多數(shù)情況下只去除傳感器從過(guò)程定期檢查和重新校準(zhǔn)可以克服這個(gè)問(wèn)題。有時(shí)傳感器如此嚴(yán)重污染的，它必須被更換。

　　然而，一個(gè)測(cè)量技術(shù)，它可以克服這個(gè)問(wèn)題在很大程度上是冷鏡的光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)。如果初始成本是不是在任何給定的濕度測(cè)量應(yīng)用的決定性因素，那么冷鏡的光學(xué)露點(diǎn)濕度計(jì)似乎提供濕度測(cè)量的最通用的方法，并在內(nèi)置功能，允許它來(lái)監(jiān)控污染發(fā)生的程度和調(diào)節(jié)它的性能來(lái)彌補(bǔ)。當(dāng)這種調(diào)整，可以是手動(dòng)或自動(dòng)，達(dá)到了極限，儀器會(huì)建議用戶通過(guò)操作指示或報(bào)警從而使原位清洗傳感器，并重新規(guī)范把它重新投入運(yùn)行。

　　光學(xué)冷鏡式濕度計(jì)，因此，不僅提供了什么被認(rèn)為是測(cè)量，測(cè)量范圍廣，通過(guò)使用傳感器具有不同功能的抑郁癥便利，同時(shí)也是最可重復(fù)和可靠的測(cè)量最準(zhǔn)確的方法，由于其自我檢查能力。作為主測(cè)量技術(shù)，它也被接受為一個(gè)可跟蹤的，連續(xù)的，在線測(cè)量，這是特別相關(guān)的，其中可追蹤生產(chǎn)質(zhì)量是必需的。正是這種類型的濕度計(jì)，防止它被越來(lái)越廣泛，或許，解決工業(yè)濕度測(cè)量的問(wèn)題，只有相對(duì)較高的初始成本。

　　本文由凱欣順科技首發(fā)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)備注原創(chuàng)地址：