高湿度环境(通常指相对湿度(RH)接近100%或露点温度接近环境温度)的测量是工业测量中的一个挑战。选择不当的仪表会导致测量不准、频繁故障甚至损坏。
以下是需要综合考虑的核心因素,您可以将其作为一个检查清单来使用:
一、核心测量参数与性能————这是选择仪表的首要依据。
1.测量参数:
1)相对湿度(RH):常用,但在高湿度区(>90%RH)微小温度变化就会引起冷凝,RH测量会变得不准确。
2)露点温度(Td):强烈推荐用于高湿度应用。它直接表示水蒸气开始冷凝的温度,是衡量气体干燥程度的绝对指标,不受环境温度变化的影响。对于压缩空气、干燥机、管道气体测量等应用,露点是黄金标准。
3)霜点温度(Tf):对于低于冰点的测量,需要注意仪表显示的是露点还是霜点。
2.量程和精度:
1)量程:必须确保仪表的量程能够覆盖您应用中的最高湿度和低露点。对于高湿度,需要选择能在100%RH甚至冷凝环境下正常工作而不损坏的传感器。
2)精度:高精度通常意味着高成本。需要根据您的工艺要求来确定所需的精度等级(例如,±1%RH还是±2%RH;±2°C Td还是±0.5°C Td)。
3.响应时间(T63/T90):
指传感器对湿度变化做出反应的速度。对于需要快速控制的过程(如快速变化的干燥过程、呼吸气流),快速的响应时间至关重要。高分子电容式传感器通常比厚膜电容式响应更快。
二、传感器技术————传感器技术决定了仪表的性能上限和适用环境
1.高分子电容式传感器:
优点:精度高、稳定性好、响应快、抗冷凝能力较好(现代优质传感器可在冷凝后恢复)。
缺点:成本较高,长期暴露于高污染环境中需要保护。
代表品牌:维萨拉(Vaisala)、瑞士罗卓尼克(Rotronic)。
结论:维萨拉HMP110和罗卓尼克HC2A-IC102是高精度、高可靠性高湿度测量的选择。
2.电阻式/厚膜电容式传感器:
优点:成本低、耐用。
缺点:精度和长期稳定性较差,响应慢,通常不抗冷凝,冷凝后会直接损坏或读数漂移。
结论:不推荐用于重要的高湿度工业测量,多见于消费级或低端工业产品。
3.冷镜式露点仪:
优点:被认为是露点测量的基准方法,精度高,无需校准。
缺点:价格极其昂贵、维护复杂(需清洁镜面)、对振动敏感、响应慢。
结论:密析尔OPT401适用于实验室标定或作为最高精度的基准仪表,不适合大多数常规工业现场应用。
三、环境与过程条件————仪表必须能在您的具体环境中生存并正常工作
1.温度范围:环境温度和过程气体的温度必须在仪表和传感器的工作温度范围内。恶劣高温会损坏传感器,恶劣低温可能引起冷凝冰堵。
2.压力:如果测量的是管道或容器内的气体,需知气体压力。压力会影响露点值(压力露点vs.常压露点),仪表是否需要压力补偿?安装接口能否承压?
3.化学污染与冷凝风险:
这是高湿度测量传感器的主要“杀手"。油污、溶剂、盐雾、腐蚀性气体(如Cl2,SO2,NH3)会污染传感器,导致读数漂移和永就损坏。
必须评估:工艺气体中是否可能存在污染物?传感器是否具备抗污染能力?(例如,维萨拉的PTFE膜保护技术能有效抵抗多数油污和化学污染)。
对于必然会出现冷凝的场合,必须选择抗冷凝的传感器。