ppmv与露点温度对照表.doc

PAGE PAGE 18 目 录 概述（2） 测量原理（2） 三、 主要技术性能（3） 四、 仪器结构（3） 五、 使用方法（6） 六、 维护工作（7） 七、 注意事项（15） 八、 仪器的成套性（16） 附表1 常用备件清单（17） 附表2 ppmv与露点温度对照表（18） 一 概 述 该仪器用电解法测量气体样品中的水分，广泛用于造气、电力、石油化工、电子工业、热处理等部门作气体质量检测、监视干燥剂的干燥效果以及特殊保护器含水量检测等。被测气样可以是空气、惰性气体、烃类及其他不破坏五氧化二磷涂层及池体、不在电极上起聚合反应、不参与电解反应的气体。该仪器既可以作为实验室仪器，也可以用于生产流程，尤其适宜作连续测定。 二 测量原理 该仪器用连续取样的方法，使气样流经一个特殊结构的电解池，其水分被作为吸湿剂的五氧化二磷膜层吸收，并被电解为氢气和氧气排出，而五氧化二磷得以再生。反应过程可表示为： P2O5+H2O=2HPO3 (1) 2HPO3=H2↑+1/2O2↑+P2O5 (2) 合并(1)、(2)得: H2O=H2↑+1/2O2↑(3) 当吸收和电解达成平衡后，进入电解池的水分全部被五氧化二磷膜层吸收，并全部被电解。若已知环境温度、环境压力和气样流量，根据法拉第电解定律和气体推导出的电解电流与气样含水量之间的关系为： (4) 式中：I——水的电解电流,　 μA U——气样含水量， ppmv（即体积比）： Q——气样流量，mL/min; P——环境压力，Pa; To=273K； F=96485C； Po=101325Pa; T—环境的绝对温度，K； Vo=22.4L/mol。 由(4)式可见,电解电流的大小正比于气样的含水量,因此通过测量水的电解电流来测量气样中的含水量。在标准大气压和20℃条件下,一理想气体以100mL/min的流量流经电解池,当气样含水量为1ppmv时,由(4)式计算出电解流量为13.4μA。 该仪器以ppmv为计量单位,可直接读取气样中水分含量的 ppmv值。 由于铂电极的催化作用,水的电解反应(3)系一可逆过程,即： H2OH2+1/2O2(5) 所以当被测气样为氢气、氧气或含有足量的氢气组分时，平衡向左移动，已经电解生成的氢和氧中有一部分复合生成水，继而又进行二次电解,使总的电解电流值偏高，此即“氢效应”和“氧效应”，或统称“复合效应”。实验表明，使用该仪器测定这一类气样的含水量时，读数将偏高几个至十几个ppmv，但此偏差集中反应在本底值上，故可以扣除。 三 主要技术性能 电源：交流(220+22)V，(50~60)Hz。 直流：(10~45)V(仅供干燥时选用)。 量程：(0~100，0~1000)ppmv自动转换。 引用误差：优于+5%(按满度值)。 时间常数：达到气样含水变化量的63%，上升或下降均不大于3min。 工作条件： 供气压力：小于0.1MPa ； 环境温度：(+5~40) ℃； 气样流量：测量流量100mL/min,旁通流量：1L/min。 输出信号：(0~10)mV或(4~20)mA。 体积:380mm×300mm×170mm。 重量:约7kg。 四 仪器结构 仪器由气路系统和电路两部分组成；气路系统主要包括电解池和气路控制部分。 电解池 在玻璃管内壁，两根铂电极平行饶成双螺旋形，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。 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。由于本底值总是叠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。 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。 参看图1，当控制阀置于“干燥”时，气样进入控制阀后，按虚线所示路径经干燥后流过电解池，这是测量之前进行干燥处理，使电解池处于干燥状态；当控制阀置于“测量”时，气样按控制阀实线所示路径直接流经电解池，以指示被测气样的含水量。此时干燥器两端自行封闭。 图1 气路控制系统 当控制阀置于“关”时，旁通和测量气路都关断；而无论控制阀置于“干燥”或“测量”，旁通都是畅通的，此时只有通过旁通流量阀关闭旁通气路。测量流量和旁通流量的大小，分别通过