如何選擇合適的儀器來測(cè)量濕度和露點(diǎn)

在各種工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)濕度測(cè)量和控制的需求廣泛存在。每種應(yīng)用對(duì)濕度儀器都有一系列不同的要求，例如測(cè)量范圍、對(duì)苛刻溫度和壓力條件的耐受度、從冷凝中恢復(fù)的能力、在高危環(huán)境中運(yùn)行的能力以及安裝和校準(zhǔn)選項(xiàng)。沒有哪一種設(shè)備可單獨(dú)滿足所有需要。事實(shí)上，設(shè)備的可選范圍非常廣，價(jià)格差異很大，質(zhì)量也各不相同。

適用于高濕度環(huán)境的儀器

這里將相對(duì)濕度大于 90的環(huán)境定義為高濕度環(huán)境。相對(duì)濕度為 90RH 時(shí)，2°C 的溫差就可能導(dǎo)致傳感器上產(chǎn)生冷凝水，若環(huán)境不通風(fēng)，則可能需要幾個(gè)小時(shí)才能干燥。維薩拉濕度傳感器能夠從冷凝中恢復(fù)。但是，如果冷凝水被污染，傳感器上的沉積物（特別是鹽沉積）會(huì)影響儀器準(zhǔn)確度，甚至?xí)s短傳感器的壽命。在可能出現(xiàn)冷凝的高濕度應(yīng)用中，應(yīng)使用加熱的傳感器探頭，如與 Indigo 兼容的維薩拉 HUMICAP® 溫濕度探頭 HMP7 或維薩拉 HUMICAP® 溫濕度變送器 HMT337。

適用于低濕度環(huán)境的儀器

這里將相對(duì)濕度小于 10RH 的環(huán)境定義為低濕度環(huán)境。在低濕度環(huán)境下，測(cè)量相對(duì)濕度的儀器的校準(zhǔn)準(zhǔn)確度可能不夠，而測(cè)量露點(diǎn)可以很好地指示濕度。例如，維薩拉 DRYCAP® 產(chǎn)品就是針對(duì)露點(diǎn)測(cè)量而設(shè)計(jì)的。

如果壓縮空氣系統(tǒng)中的干燥機(jī)發(fā)生故障，可能會(huì)導(dǎo)致冷凝水的產(chǎn)生，而儀器將需要一段時(shí)間才能恢復(fù)正常。維薩拉 DRYCAP® 露點(diǎn)傳感器可以耐受高濕度甚至水濺。

針對(duì)苛刻溫度和壓力條件的合適儀器

連續(xù)暴露在苛刻溫度下可能會(huì)導(dǎo)致傳感器和探頭材料隨著時(shí)間的推移受到影響。因此，選擇合適的產(chǎn)品來應(yīng)對(duì)苛刻環(huán)境十分重要。溫度高于 60°C 時(shí)，變送器電子裝置應(yīng)安裝在工藝流程之外，僅將合適的高溫探頭插入高溫環(huán)境。此外還需要內(nèi)置溫度補(bǔ)償以盡量減少由于溫度大幅度波動(dòng)或在苛刻溫度下操作導(dǎo)致的誤差。

測(cè)量在環(huán)境壓力下運(yùn)行的工藝流程中的濕度時(shí)，輕微泄漏通常無需處理，并且對(duì)探頭或電纜進(jìn)行密封可以減少泄漏。但是，當(dāng)工藝流程需要處于隔離狀態(tài)，或工藝流程中的壓力與外部環(huán)境壓力相差很大時(shí)，則使用以適當(dāng)方式安裝的密封探頭。

入口點(diǎn)發(fā)生壓力泄漏將改變局部濕度并導(dǎo)致讀數(shù)不正確。在很多應(yīng)用中，建議使用球閥將探頭與工藝流程隔離，以便可以拆下探頭進(jìn)行維護(hù)而不必中止工藝流程。請(qǐng)參見與 Indigo 兼容的露點(diǎn)和溫度探頭 DMP8（安裝深度可調(diào)節(jié)，適用于加壓管道）或露點(diǎn)溫度變送器 DMT348（也適用于加壓管道）。

露點(diǎn)測(cè)量何時(shí)需要采樣系統(tǒng)？

一般來說，應(yīng)盡可能將探頭安裝在實(shí)際工藝流程中，以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的測(cè)量和快速響應(yīng)。但是，直接安裝有時(shí)并不可行。在這種情況下，在線安裝的采樣單元為合適的測(cè)量探頭提供了入口點(diǎn)。

請(qǐng)注意，不應(yīng)使用外部采樣系統(tǒng)來測(cè)量相對(duì)濕度，因?yàn)闇囟茸儎?dòng)將影響測(cè)量。可以將采樣系統(tǒng)與露點(diǎn)探頭一起使用。測(cè)量露點(diǎn)時(shí)，采樣系統(tǒng)一般用于降低工藝流程氣體的溫度，以使探頭不被微粒污染，或者實(shí)現(xiàn)與儀器輕松的連接和斷開，而不必降低工藝流程速度。

簡(jiǎn)單的露點(diǎn)采樣裝置由一臺(tái)連接到采樣單元的露點(diǎn)變送器構(gòu)成。維薩拉擁有幾款適合常見的應(yīng)用和采樣需求的型號(hào)。例如，針對(duì)壓縮空氣應(yīng)用中的流量和壓力條件而設(shè)計(jì)，且易于安裝的 DSC74 采樣單元。在苛刻的工藝流程條件下，周密設(shè)計(jì)采樣系統(tǒng)。由于露點(diǎn)與壓力相關(guān)，因此可能需要流量計(jì)、壓力表、專用無孔管、過濾器和泵。

加壓系統(tǒng)中不需要采樣泵，因?yàn)楣に嚵鞒虊毫?huì)使足夠大的流量進(jìn)入采樣單元。使用采樣系統(tǒng)測(cè)量露點(diǎn)時(shí)，若冷卻螺旋管或連接管道周圍的環(huán)境溫度與露點(diǎn)溫度的差值在 10°C 以內(nèi)，則應(yīng)采用管路加熱。這可以防止將露點(diǎn)儀器連接到工藝流程的管道內(nèi)出現(xiàn)冷凝。

危險(xiǎn)環(huán)境

只有具有相應(yīng)認(rèn)證的產(chǎn)品才能在存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)的區(qū)域中使用。例如，在歐洲，產(chǎn)品符合 ATEX 指令的規(guī)定，這一指令自 2003 年起便開始強(qiáng)制執(zhí)行。本安產(chǎn)品滿足以下設(shè)計(jì)要求：在發(fā)生故障時(shí)，其產(chǎn)生的能量不足以引燃某些種類的氣體。從本安產(chǎn)品到安全區(qū)域的接線通過安全柵隔離。例如維薩拉 HMT360 系列本安濕度變送器便是針對(duì)危險(xiǎn)環(huán)境而設(shè)計(jì)。

沖擊和振動(dòng)

若探頭會(huì)時(shí)常遭受過度沖擊或振動(dòng)，則需要慎重考慮對(duì)探頭的選擇、安裝方式以及安裝位置。