露点水势仪在油松人工林水势研究上的应用

露点水势仪在油松人工林水势研究上的应用
露点水势仪在油松人工林水势研究上的应用

露点水势仪在油松人工林水势研究上的应用

摘要为了解油松林水分运作机制,给干旱区造林树种的选择提供依据,该文利用压力室、浙江托普仪器的TLD-3000露点水势仪对京西低山油松人工林土壤一植物一大气连续体(sPAc)的水势梯度及相关因子进行了连续同步测定.结果表明:在空间水平上,油松林地sPAc各要素水势由土壤到植物再到大气逐步下降,梯度比约为l:5:30;灌水后SPAc相临界面水势差增大,水势梯度比提高至l:15:90.在时间序列上,持久干旱条件下的油松林sPAc各要素水势的日变化和连日变化均呈下降趋势,下降的幅度以大气最甚,叶片次之,土壤最小;叶片水势日变化波峰出现于14:00,较土壤和大气(18:oo)早4 h;土壤水势的下降幅度随土层由浅而深逐渐减小.灌水后各层土壤水势由浅而深水势先后升高,升高幅度表层和中层较大,深层较小;叶片水势虽提高,但幅度明显小于土壤.在影响油松林sPAc水势的环境因子中,空气温湿度与大气水势和土壤水势相关性显著;空气和土壤湿度则是影响叶片水势的主导因子.

关键词油松,人工林,土壤一植物一大气连续体,水势梯度’;露点水势仪水分短缺问题始终是我国北方山地造林的一大难题,而油松是北方山地造林的主要针叶树种之一.所以,深入研究油松林的水分运作机制对于干旱半干旱区山地造林、营林,以及将来的更新和林分改造具有十分重要的意义.森林生态系统中土壤一植物一大气连续体(soilPlant—Air continuum,sPAc)水势梯度作为水流运移的驱动力,其各要素水势的时空变异直接决定着林地土壤的供水能力和地表蒸发力,也决定着林木根系的吸水能力和林冠的蒸腾耗水速率¨。],从而直接影响着林木的生长和森林综合效益的发挥.而sPAC水势梯度则由土壤水分状况、土壤相对湿度、空气温度、大气相对湿度、太阳辐射强度和风速等因子协同决定"“J.所以利用多因子回归方法对油松人工林地sPAC各分量水势的时空变化规律及其影响因子进行深入研究,有利于了解和掌握油松林个体与群体的蒸散耗水的机理卜”】,进而通过良种选育、林分群体结构的优化配置,实现林分蒸散耗水的有效控制,优化油松林水分管理低投入、高产出的经营模式,提高森林的抗逆性.

1 试验区概况

试验地位于北京市西山北京林业大学妙峰山教学实验林场(N39。54’,Ell6。

28 7),距市区约30 km,横跨海淀和门头沟两个区.面积811.73 hm2.属暖温带半湿润季风型大陆性气候区.春季干旱多风,夏季炎热多雨,秋季天高气爽,冬季干燥寒冷是该地区典型的气候特点.年均温8.5~9.5℃,全年日平均气温≥10℃的积温为3 385~4 210℃,无霜期一般为150 d左右;年均降雨量为607 mm,主要分布在7、8、9三个月,占全年降雨量的70%以上,且往往集中在强度较大的几次暴雨或连阴雨中.

2 材料与研究方法

2.1试验材料

试验林为45年生人工油松纯林,林相整齐,生长中庸,密度为225株/hm2,平均树高12.8 m,平均胸径19.5 cm.林地海拔约160 m,阴坡下位,坡度16。.坡积黄土粘重、通气透水性差,土层厚度约60cm.林下灌木主要有荆条、构树、酸枣等,盖度0.8以上.根据每木检尺的结果,选择干形通直,冠形良好的径阶平均木2株.将位置处于下方的一株确定为处理木,加以灌水处理.实测其树高、胸径值为:对照木d¨=18.1 cm,h=12.2 m;处理木d.,=20.4 cm,矗=14.5 m.

灌水处理的目的是为了模拟人工降雨,通过观测灌水后各介质层水势及相互间差幅的变化规律,来体现春季我国北方干旱半干旱地区少量降雨对油松林生长的重要性.

2.2研究方法

2.2.1 叶片水势的测定使用浙江托普仪器研制的TLD-3000型露点水势仪测定.从被测树冠上部东南西北4个方位剪取小枝,立即装入密封聚乙烯塑料袋中.取1年生枝中部针叶,在叶片中部剪截2~3 mm长的小段,置于露点水势仪c一52样品室中,并将样品室与水势仪连接.根据样品室温度和传感器型号设置适宜的丌。值,读取p,值,按照缈。=P,/7.5计算被测叶片水势值(MPa).结合使用兰州大学生产的zLZ一4型压力室对叶片水势进行测定,比较测定结果的差异显著性.

露点水势仪简介

简介

露点水势仪由露点微伏计与其相匹配的系列探头(传感器)组成,用以在实

验室或野外快捷、方便地测定土壤或叶片的水势。其中传感器:根据需要选择不同类型的传感器。

原理

露点微伏计是一个内含电子系统的,通过热电偶传感器来专门测量水势的仪器。它包含有在露点温度下自动维持热电偶结点温度的持续感应与控制电路,以露点方式进行工作;但它也可以以湿球方式进行工作。

1、打开电源,在仪器上设定需要的参数。

2、调节液晶屏对比度。

3、设置日期。

4、设置背景光。

5、设置测定参数。

6、准备待测样品,连接样品室或土壤干湿计。

7、进行样品水势测定,记录测定数据。

8、注意事项:在使用样品室时,切勿将样品放得高出或大于样品室小槽,测定完毕后,一定要将样品室顶部的旋钮旋起足够高以后才可将样品室的拉杆拉出,否则将损伤热电耦,长期放置后,重新使用时须将电池充电14~16小时才可将电

池充满。

该仪器完整的测量过程可分为4个阶段。将水势探头夹在样品叶片上以后,可以形成一个密闭的半球形小空间,即为测量室,热电偶在测量室的顶部。测量时,仪器先给热电偶施加一段时间的冷却电压,使热电偶的温度降低到露点温度以下,测量室小环境中的水汽在热电偶上结露。冷却电压停止以后,由于热电偶的温度低于测量室小环境中空气的温度,热电偶被环境空气加热,温度不断上升,直至达到露点温度。热电偶的温度达到露点温度以后,热电偶上的水汽开始蒸发,一方面热电偶继续被测量室小环境内的空气加热,另一方面水汽的蒸发带走热量,二者达到平衡,热电偶的温度在露点温度上稳定一段时间。热电偶上水汽接近蒸发完毕,由于可蒸发的水汽减少,蒸发带走的热量不能抵消环境空气对热电偶的加热,热电偶温度继续升高直至与环境达到平衡。仪器在冷却时间结束以后直到测量完成的时间段内,以相同的时间间隔读取50次热电偶的电压(电压越高表示热电偶与测量室小环境的温差越大,即热电偶的温度越低),并将这50个数据中电压值相对稳定的那一段时间内的数据求平均,经过仪器内部参数自动转换,将电压值转换为水势值并输出最后的测量结果。更换成土壤水势探头后,将探头伸入土壤内部即可测量土壤中的水势。

参数

测量范围全量程10、30、 100、和300 微伏

精度全量程的±1% (记录输出) ;全量程的±2% (仪表盘)

零点漂移小于每24小时0.5 µV ;小于每度(℃)0.1 µV

电池及使用时间碱性电池:10小时;镍铬电池:每充电一次10小时

可选探头 C-52,C-30,L-51,PCT/PST等

工作温度 0到60°C

重量含电池3.3 kg

尺寸 23.5cm x 30.5 x 13.3cm

使用方法

托普的TLD-3000可测量植物整片叶或枝条的水势,因此它的使用方法也是比较独特的。

露点水势仪

第1. 开机,让机器进行预热,至少1分钟,同时检查电池的容量,如低于16V应充电或更换电池。

第2. 将传感器与样品进行充分平衡,没有充分把握时,尽可能时间长一点。

第3步. 接上已平衡的传感器后,将FUNCTION旋钮调到READ处,再将RANGE 旋钮调到您认为合适的范围,如“100”。

第4. 调节ZERO OFFSET,同时使用粗调和精细调节,使仪表读数为0 ,在设置Лv之前,必须将仪表准确调零。

第5步. 将仪器的电压/温度转换开关打到温度档,测定样品室的温度;测完后,将开关拨回电压档。

第6步. 按下Лv读数按钮,调节Лv SET旋钮到该传感器的此温度下的Лv 值,计算方法:A = 0.7 × ( T1 - T0 ) +73。A:测量温度T1下的Πv值;( T1- T0 ) :测量是温度T1与标定温度T0的差值;T0为标定温度25℃。

一旦调好则Лv SET 旋钮在本次测量过程中不能再动。

第7步. 旋转FUNCTION旋钮到COOL档,保持一个长一点的时间(植物最少1分钟,土壤需要3分钟以上),以保证水汽在探头上充分凝结。具体时间要根据

样品特性决定,没有把握时时间可长一点。

第8步. 旋转FUNCTION旋钮到DEW POINT(DP)档,此时指针在下降的过程中有一个相对稳定的过程,此处的读数即为本样品的微伏电压值(X)。

第9步. 将X除以 -7.5 (μvbar-1)求得水势值。

2.2.2土壤水分状况的测定土壤水势测定的方法同叶片水势.于实验前一天傍晚18:00在离两株选择木干基l m处埋置PsT一55型土壤水分传感器,埋设深度依次为10、30、50 cm,与露点水势仪相连测定各层土壤水势.同时埋设的还有TM2型土壤温度传感器(Dvnama)【,Co.usA)和TDR(Time Do眦in Reflec —tometry,TRIME—FM GeHmny)P3型表层土壤水分探针(IMK0,Micmmodultechnic GMBH,Genllanv)”1.沿处理木干基l m半径处开沟起垄,灌水150 kg(相当于降水47.77 mm).表层土壤的容积含水量用时域反射仪rI’DR连接P3型表层土壤水分探针测定.

2.2.3 气象因子的测定用配备有数采器(Da【a_logger)的微型自动气象站(Micro_meteomlogicalsta—tion)对空气温度、相对湿度、太阳辐射强度、风速、风向、土壤温度等多种环境因子进行同步监测(将各因子相应的传感器与数采器相连).设置数据采集间隔期为10 min.根据空气温湿度与大气水势之间的关系缈a=4.624 8×105 71lnR(单位:Pa)求得各时刻大气水势值’21.式中,r为空气绝对温度值,R为空气相对湿度值.

上述观测中,除气象因子为自动监测外,土壤水势、叶片水势每日6:00起进行同步取样测定,每4 h间隔1次,晚18:00结束.测定时间从4月17日开始,到4月23日结束.

3 结果与分析

3.1 油松林地土壤水分状况的变化规律从图l中看出,试验期内油松林地各层土壤水势差异很大,对照50 cm土层土壤水势最高,为一0.46 MPa;30 cm 土层次之,水势较底层下降23.7%;表层土壤水势最低,水势较底层下降62.4%.连日水势变化进程呈下降趋势,即随着时间的推移水势逐日下降,下降幅度随土层的加深而减小.土壤水势的日变化也表现出明显的规律性,在每天6:00、10:00、14:00和18:00的4次测定中,6:00水势最高,14:00或18:00水势最低.土壤水势连日变化呈一波动曲线,但这种波动特征随时间和

空间位移而变化,试验期内前期波动幅度大,以后逐渐缩小;随着林地地表蒸发和森林蒸腾耗水的加剧,各层土壤水势的下降幅度由浅而深依次减小。

或14:00达到最小值,18:00略有上升.从图3中看出,随时间推移,叶片水势的日变化幅度及灌水处理与对照之间叶片水势日变化的差值不断减小.其次,随着时间的推移,对照和灌水处理叶片的连日水势逐渐降低,降低幅度远大于土壤.对照和处理试验结束时日平均叶片水势分别较开始时下降0.72 MPa

和1.07 MPa,而相应的表层、中层和深层土壤水势仅下降了0.11、一0.01、0 MPa和0.24、一0.13、一0.04 MPa.第3,试验前期和中期,灌水处理后的叶片水势明显高于对照;但随时间推移,后期两者的差幅几乎为零.3.3

林内大气水分变化与气象因子的相关性利用微型自动气象站连续观测得到的数据经计算获取的大气水势存在明显的日变化规律(图4),试验期间各日水势最高点出现在6:00前后,最低点出现在14:00—15:00;而大气水势连日变化的波形跌荡起伏,未表现出明显的变化规律.这一现象表明:大气水势的变化受气象因子的影响较多,因而现较大的不稳定性.从图5~图6中看出,油松林内空气温度、空气相对湿度等气象要素存在着明显的日变化规律.表现为:日出后,林内空气温度于6:00一7:00从最低点开始升高,15:00前后达到最大值,之后下降;空气相对湿度的日变化规律与温度相反,每日于16:00~18:00开始升高,于凌晨日出前的5:00—7:00达到峰值.

相关分析表明,大气水势与空气相对湿度极显著相关(r=O.96,厂=7),与空气温度的相关性显著(r=一O.42,厂=7),与太阳辐射强度和风速的相关性不强,相关系数分别为一0.02和~0.12.

3.4林地土壤、叶片、大气之间水势梯度及相关性土壤一植物一叶片系统水势梯度是决定sPAc水流运移方向和速率的动力.表1中对照和灌水处理各土层平均水势、叶片水势及大气水势连日平均值分另4为一0.60、一3.40、一18.46和一0.20、一3.22、一18.46 MPa,对照与灌水处理叶土水势差、气叶水势差和气土水势差分别为2.80、15.06、17.86 MPa和3.02、15.24、18.26 MPa.灌水处理后油松林sPAc各界面水势差均有明显提高,提高幅度分别为7.86%、1.20%、2.24%.sPAc水势梯度为相临两界面水势差的比值,计算结果表明,对照sPAc水势梯度比约为l:5:30,灌水后水势梯度增大到l:15:90.灌水后引发的sPAc水势梯度增大和sPAc相临界面水势差的提高,使得sPAc 水流运移驱动力增大,油松树体吸水能力增强,树体水分状况改善,叶片蒸腾耗水量也随之增大.

从对照与处理各土层土壤水势变化规律看,试验期间10、30、50 cm和平均土壤水势对照为一0.76、一0.57、一0.46、一0.60 MPa,处理为一0.14、一0.06、一0.39、一0.20 MPa,灌水后各层土壤水势大幅度升高.对照土壤水势自表层至深层逐渐提高,深层水分一部分经根系和叶片蒸腾进入大气,另一部分扩散至地表经蒸发进人大气.灌水处理中层水势最高,表层次之,深层最低.土壤水分运移存在地表一大气、土壤一根系一叶片一大气和浅层土一深层土

三条途径,但以后两条途径为主.

应当说,环境因子的变化是引起水势变化的根本原因.而在林地条件下,环境因子对大气水势的影响相对显著,所以在土壤一植物一大气连续体中,大气水势的变化则成为土壤和叶片水势变化的根本诱因.从图1、图3、图4中可定性的说明:土壤、植物(叶片)和大气的水势间存在着密切的联系.经相关分析可以看出(表2):土壤(表层)水势与叶片水势的相关系数对照为0.70,处理为0.72;大气水势与叶片水势的相关系数对照为0.51,处理为0.52;(表层)土壤水势与大气水势的相关系数对照为0.79,处理为0.31.结果表明:在SPAc中土壤、叶片和大气三要素水势之间存在密切的相关性.①叶片水势主要受土壤水分状况的控制和支配,灌水处理后叶片水势与土壤水势之间相关性提高.②土壤水分状况由于受蒸腾和蒸散两大作用的支配,所以土壤水势与叶片水势和大气水势之间相关性都较显著,灌水后水分的蒸腾利用比例增大.③大气水势与叶片水势的相关性显著,受环境因子的影响较大.

4 问题讨论

(1)油松人工林sPAc水势时空变异规律明显,各介质水势影响显著.大气水势是影响和控制sPAc各介质水势及其时空变异的主导因素;其自身主要受空气温湿度、太阳辐射的影响,同时也受区域气流运动、下垫面(林地)特征及其蒸散能力的影响;水势日变化规律明显,整个白天呈下降趋势;水势连日变化规律不明显.土壤含水量日周期波动很小,连日变化进程呈下降趋势;土壤水势的日变化和连日变化幅度较大,且土层越浅波动幅度越大.油松叶片作为植物体的一部分,介于SPAC土壤与大气介质中间,其水势的变化必然受两者的影响和控制,其水势日变化和连日变化幅度明显大于土壤水势,但远不及大气水势.由于植物体内水分状况受根系吸水和叶片蒸腾失水双重因素的影响,加之大气水势的稳定性及影响因素较多,所以叶片水势与土壤水势的相关性较叶片水势与大气水势的相关性更强.

(2)灌水后油松林地sPAc各介质水势梯度大幅度提高,土壤与叶片尤为显著;土壤与叶片之间、叶片与大气之间以及大气与土壤之间水势差增大.森林生态系统中sPAC的界面水势差和水势梯度是sPAc水流运移的驱动力,sPAc界面水势的时空变异,直接决定了林地土壤的供水能力和地表蒸发力,也决定了林木根系的吸水能力和林冠蒸腾耗水速率.灌水后土壤水势的大幅度提高增加了油松林地可利用水的潜在含量;另一方面,各介质层水势差的增大,大大提高了油松对林地土壤水分的利用能力.这样,必然提高油松树体的吸水和持水能力,改善树体的水分状况,增大叶片的蒸腾耗水量,提高油松林地的生产能力,充分发挥油松林的综合生态效益.从而可以说明,少量的降雨在一定程度上缓解了我国北方干旱半干旱地区春季油松林水分需求压力.

(3)总的来说,油松林sPAc水势梯度的时空变

异规律与一般的sPAC水势梯度变化规律是一致的.日变化过程中各介质层水势的启动时刻和高峰时刻到来的早晚,以及连日变化过程中树体恢复和利用水分的能力(时间长短、变幅差异)因树种而异.这种差异的大小是由树种的生理学特征、解剖学特征、群体生态学特性等协同决定的.各树种间差异的大小还有待于进一步的比较研究.

参考文献

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4 刘昌明.土壤一植物一大气系统水分运行的界面过程研究.地理学报,1997,52(4366—373

便携式露点仪说明书

CERMAX IS Issue 11, March 2003 Manual No.97046 43Pages

1.1 (4) 1.2 (5) 1.3 ATEX (5) 2.CERMAX IS (7) 2.1 (7) 2.2 (7) 2.2.1 (7) 2.2.2 (7) 2.3 (8) 2.4 (8) 2.4.1 (8) 2.4.2 (9) 3. CERMAX IS (10) 3.1 (10) 3.2 (11) 3.3 (11) 3.3.1 (12) 3.4 (12) 3.4.1 (12) 3.4.2 DEW POINT( ) (13) 3.4.3 PPM(W)( ) ( ) (14) 3.4.4 PPM(V) 1b/mmscf g/m3 %RH (14) 3.5 (14) 3.5.1 (15) 3.5.2 (15) 3.5.3 (15) 3.5.4 (16) 3.5.5 (16) 3.5.6 (17) 3.5.7 (18) 3.6 (19) 3.6.1 (Test No.) (20) 3.6.2 (20) 3.6.3 (20) 3.6.4 (21) 3.6.5 (21) 3.6.6 (21) 3.6.7 (21) 3.6.8 (22) 3.6.9 (22) 3.6.10 (23) 3.6.11 (23) 3.6.12 (23) 3.7 (24) 3.7.1 (25) 3.7.2 (26) 3.8 (27) 3.9 (29)

4.1 (31) 4.2 (31) 4.3 (32) 4.4 (32) 5. (33) 5.1 (33) 5.2 CERMAX IS (33) 5.2.1 (34) 5.2.2 (34) 5.3 (35) 6. (38) 1 (39) 2 MICHELL (40) 3 CERMAX IS (42)

HNWS型智能露点仪(SF6智能微水仪)说明书

HNWS型 智能型露点仪 产品说明书 武汉华能联创电气有限公司 单位地址:武汉市洪山区武南路12号网址:https://www.360docs.net/doc/e73416226.html,

HNWS 智能型露点仪 第 1 页

HNWS 智能型露点仪 目录 敬告 (3) 一、技术特点及参数 (4) 1、技术特点 (4) 2、技术参数 (5) 二、仪器面板说明 (6) 1、前面板 (6) 2、后面板 (8) 3、液晶屏 (8) 三、测量 (9) 四、菜单操作 (10) 1、打印 (11) 2、保存数据 (11) 3、查看记录 (12) 4、删除记录 (12) 5、修改时间 (12) 五、注意事项 (13) 附录:(六氟化硫断路器含水量测量要求) (14) 第 2 页

HNWS 智能型露点仪 敬告 尊敬的HNWS型智能型露点仪用户: 如果您是第一次使用本产品,敬请注意以下事项: 1.仪器开机自动进入测量状态,测量开始,首先全部打开面 板上的流量阀,然后用仪器上的测量管道的针型阀调节流量。测量结束,则反之操作。 2.本设备内置大容量锂电池,充满电后可连续工作10小时以 上。 3.露点仪放置长时间不使用时,在测试管道和气室中会剩有 部分空气,因此在第一次测试时,其中的高湿气体会影响其测试速度,因为被测SF6气体达到饱和前需要先要将空气中的湿气带走。所以我们会发现当测试第二台SF6电气设备及以后再测量的速度就会很快(3-5分钟)。 4.打印数据时,建议插上AC220V电源,增加电池使用时间(打 印机选配)。 5.如遇高温天气需做测量,我们建议尽量将测量时间安排在 早晨温度较低时,因为较高的气温会影响测量的准确性。 参考标准:中华人民共和国电力行业标准 DL/T506-2007《六氟化硫电气设备中绝缘气体湿度测量方法》 6.对测量环境温度与湿度的要求 环境温度:5℃~35℃(尽可能在10℃~30℃间测量) 谢谢合作! 第 3 页

露点仪的原理大全

露点仪的原理大全 露点仪的原理大全 1. 镜面式露点仪 不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。镜面制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上最高精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内。 2. 电传感器式露点仪 采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点分析仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到 ±3℃以内。 3. 电介法露点仪 利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子,从而在电极上积累电荷的特性,设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。 4. 晶体振荡式露点仪 利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性,可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术,目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品,但精度较差且成本很高。 5. 红外露点仪 利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性,可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点,主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级,还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术,对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。 6. 半导体传感器露点仪 每个水分子都具有其自然振动频率,当它进入半导体晶格的空隙时,就和受到充电激励的晶格产生共振,其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子,从而使晶格的导电率增大,阻抗减小。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。 二、市场上流行的几种微量水测量方法及露点仪选型1.重量法: 是一种经典的测量方法。让所测样气流经某一干燥剂,其所含水分被干燥剂吸收,精确称取干燥剂吸收的水分含量,与样气体积之比即为样气的湿度。该方法的优点是精度高,最大允许误差可达0.1%;缺点是具体操作比较困难,尤其是必须得到足够量的吸收水质量(一般不小于0.6克),这对于低湿度气体尤其困难,必须加大样气流量,结果会导致测量时间和误差增大(测得的湿度不是瞬时值)。因而该方法只适合于测量露点-32℃以上的气体,可以说市场上纯粹利用该方法测湿度的仪器较少。 由以上分析可知,重量法的关键是怎样精确测量干燥剂吸收的水分含量,因为直接测量比较困难,由此衍生了两种间接测量吸收水含量的方法。

水露点分析仪操作维护规程

水露点分析仪 1、工作原理 水露点分析仪是用于测量气体水露点的一种测量仪表,仪器操作简单、精度高、使用范围宽,以液态二氧化碳为制冷剂,样气流经露点冷镜室的冷凝镜,通过等压制冷,使得样气达到饱和结露状态(冷凝镜上有液滴析出),读出此时的温度为初露温度,然后对仪器进行升温,待镜面液滴消失时,读取此时的温度为消露温度,二者取平均值即是样气的露点。 2、设备结构及特点 水露点分析装置主要由水露点分析仪、CO2制冷剂及其附属连接管等附件组成,其操作简单、快速,易于观察,准确定高。可以直接读取工况下的天然气水露点值。 图1水露点分析仪 3、设备操作 3.1 在测量前使用仪器自带的专用充电器对露点仪充电12小时,以确保仪器在工作时电量充足; 3.2 把露点仪安装在三脚架上,三脚架调到适合人眼观测的高

度,检查制冷剂的入口阀和样品的入口阀及出口阀,确保其处于关闭状态; 3.3 连接样品入口管线至管道取样口,为确保安全在连接前应关闭取样口阀,连接好后打开取样口阀; 3.4 连接制冷剂管线至二氧化碳钢瓶的出口针形阀上,连好后打开二氧化碳钢瓶阀和针形阀; 3.5 样品气出口采用导管将样品气引至安全地点排放,避免吸入有害的样品气; 3.6 在上述工作完成后开始测量; 3.7 打开样气阀,测试样气流通过样气室排出空气吹扫仪表; 3.8 通过部分关闭排出阀调节测试样气流量,使露点仪上的压力表指示值与工艺管线上的压力表指示值保持一致; 3.9 间歇性打开冷却阀数秒钟,阀门打开时间足够冷镜温度的降低,注意要缓慢降温,降温速度不大于2度/分钟,同时观察镜片看是否有露点形成,一旦发现有初露形成按下hold(保持)按钮记录下露点温度; 3.10 调节制冷剂调节阀让镜片以更低的速度降温,使初露形成边界清晰的大的水露点以确认所记录下的露点温度即为水露点温度; 3.11 关闭制冷剂调节阀让镜片开始升温,注意观察镜片上的水点,当水点刚好消失时记录下此时的温度,以便和露点形成温度作比较; 3.12 重复3.9-3.11步骤两次;

xpdm便携式露点仪分析操作指导书

XPDM便携式露点仪分析操作指导书 ----------------------------------------------------------------------------------- 一、引用标准: 本操作指导书依据Q/HS LH 1047-2008 气中水含量测定法(露点仪法) 标准和XPDM便携式露点仪分析仪器操作手册制定。 二、操作步骤: 1.正常分析(无需校正)步骤 1.1 按电源键打开仪器,等1分钟使仪器读数稳定。 1.2 使用和上下键选择所需的工程单位(一般选择 .XXX PPM )。 DEWPOINT PSI 1.3 当传感器仍处于干燥室中时,注意仪器显示的读数(湿度应低于要测气体的估计湿度)。 1.4 打开仪器连接口,选择合适的连接管路连接仪器和样气源,打开阀门把样气引进仪器。等一分钟,使测试室和样气管路干燥。 1.5 堵住仪器出气口。测量室内的气压足以推动活塞并使传感器进入测量室。如果压力不够,可用手慢慢拉动位于仪器前部的传感器传动装置(即仪器显示屏右侧的红色旋钮),同时仍堵住样气出口。 1.6 观察仪器读数变化。如果露点逐步增加,读数将在3分钟内稳定;如果露点逐步下降,将需要更长的稳定周期。当读数基本上稳定后,读取读数并利用传动装置把传感器推回到干燥室干燥以备下次使用。 2.当管道有压力,需要压力校正,则需按如下步骤进行: 。 2.1打开电源,短按一下 POWER ,出现 -101.1 ℃ DEWPOINT 2.2短按 PRESSURE 一下,出现 -101.1℃ CORRECT DEWPOINT PSI 2.3长按 PRESSURE ,出现 SET 14.7 ,此为标准值,一般不改。 CORRECT PSI 2.4 短按键一下,交替闪烁出现 SET CRS (14.77) 。 PSI 2.5用和上下键调节14.7(原始数值)到所需的压力数值

氢气露点仪使用说明(建议稿)

露点仪使用方法(建议稿) PANAMETRICS MOISTURE TARGET SERIES 5+ (仪器上盖的标识,不知是否英文名) 郑州光力科技发展公司露点仪 一、现场测试 1,进入现场前,将直流电源开关拨至“ON”位置,PC指示灯亮,此时直流电在工作。 2,将连接软管连接至现场取样接口,打开取样阀,冲洗取样软管3-5分钟。 3,将仪器进气开关关紧,然后打开干燥器(手柄按顺时针方向转动90°,让手柄上红点对应至“TEST”),同时将进气口、排气口堵头拧下,将取样软管接入仪器进气口,然后调节流量调节阀转轮,使气体流量达到1.2—1.6 L/Min。 4,打开主机“POWER”键,进入测量状态,此时数值显示屏应有数值显示。 5,当显示读数稳定时,记录测量值T1,测量完毕,关闭主机按“POWER”键和“ENTER” 键,而后关闭氢气取样阀,将流量调节阀转轮按顺时针方向将阀门关紧,拧下取样软管连接螺母,同时将进气以及排气口的堵头拧上。 6,干燥器取样系统的手柄按逆时针方向转动90°,让手柄上红点对应“DRY”,这样即可使仪器进入干燥状态。 7,离开现场后,将开关键拨至“OFF”位置。 二、发电机氢气露点的计算方法 1,露点仪测得的发电机氢气露点为T1, 2,露点仪所处的氢气绝对压力P1(0.1MPa), 3,发电机中氢气的表压P2, 4,发电机中氢气的绝对压力P3= P1+ P2=0.1+ P2 5,根据露点仪测得的发电机氢气露点为T1查“冰的饱和水蒸汽压表”得出露点为T1时所对应的饱和水蒸汽压es1, 6,发电机运行氢压下的饱和水蒸汽压es2= es1(P3/ P1) 7,根据es2在“冰的饱和水蒸汽压表”查得的对应露点值即为发电机运行氢压下的露点T2。8,根据露点T2查“露点、绝对湿度换算表”所对应的绝对湿度,即发电机中氢气的绝对湿度。 三、充电使用方法 1,接通充电器电源,使仪器开关拨至“OFF”位置。 2,将充电器输出开关插入仪器的充电口,此时标有“CHG”的指示灯亮,表示已进入快充状态。 3,待4小时后,拔掉充电器插头,切断电源即可结束充电过程。 四、注意事项 1,测试H2气体时,一定要使用直流电源。 2,测量H2气体时,务必在进入现场前,将直流电源开关拨至“ON”位置,测量现场不能打开或者关闭此键。 3,长时间不用直流电源时,一定要将开关键拨至“OFF”位置。 4,当仪器自动报警时,表示电池电源不足,请及时充电

露点仪原理分析

露点仪原理分析 露点是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点。露点本是个温度值,可为什么用它来表示湿度呢?这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。在100%的相对湿度时,周围环境的温度就是露点。露点越小于周围环境的温度,结露的可能性就越小,也就意味着空气越干燥,露点不受温度影响,但受压力影响。 1.电介法露点仪的测量原理 利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子,从而在电极上积累电荷的特性,设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。 2.电式露点仪的测量原理 采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成露点仪电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。 3. 镜面式露点仪测量原理 不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。镜面露点仪制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上最高精度达到 ±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内。

用露点法测量SF6气体湿度的测试方法详解

一测试原理 使被测气体在恒定压力下,以一定流量流经露点仪测量室中的抛光金属镜面,该镜面的温度可人为地降低并可精确地测量。当气体中的水蒸气随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时,镜面上开始出现露(或霜),此时所测得的镜面温度即为露点。用相应的换算式或查表即可得到用体积比表示的湿度。 露点仪可以用不同的方法设计,主要的不同在于金属镜面的性质、冷却镜面的方法、控制镜面温度的方法、测定温度的方法以及检测出露的方法。常见的露点仪可以分为两大类,即目视露点仪和光电露点仪。 目视露点仪通常以金属镜作为冷镜,通过溶剂蒸发手动制冷,利用与冷镜背面相接触的溶剂中的水银温度计或热电偶以测量镜面温度。当温度逐渐下降时,镜面出露,温度上升时又消露,目视观察上述现象,以出露和完全消露时镜面温度的平均值作为露点。该法凭经验操作,人为误差较大,且需要使用制冷剂,不便于现场测量,目前已基本不采用。 光电露点仪通常采用热电效应制冷(也就是半导体制冷,采用多级Peltier)元件串联以获得不同的低温),由光电传感器检测露的生成与消失,并控制热电泵的制冷功率,用紧贴在冷镜下方的铂电阻温度传感器测量温度。在测量室内,由光源照射到冷镜表面的光经反射后,被光电传感器接受并输出电信号到控制回路,驱动热电泵对冷镜制冷。当镜面出露时,由于

漫反射而使光电传感器接受的光强减弱,输出的电信号也相应减弱,此变化经控制回路比较、放大后调节热电泵激励,使其制冷功率减小,镜面温度将上升而消露。 如此反复,最终使镜面温度保持在气体的露点温度上。通过镜面冷凝状态观察镜,可以判断镜面上的冷凝物是液态的露(呈圆或椭圆形)还是固态的霜(呈晶形)。光电露点仪有相当高的准确度和精密度,操作简单方便,获得了广泛的应用。 二一般操作步骤 1)连接好待测设备的取样口和仪器进气口之间的管路,确保所有接头处均无泄漏。 2)调节待测气体流量至规定范围内。由于气体露点与其流量没有直接关系,所以流量不作严格要求,按说明书要求控制在一定范围内即可。 3)对光电露点仪,打开测量开关,仪器即开始自动测量。待观察到镜面上的冷凝物或出露指示器指示已出露;且露点示值稳定后,即可读数。 对目视露点仪,需手动制冷,同时目视观察冷镜表面。当镜面出露时,记下出露温度,同时停止制冷;当温度回升,露完全消失时,记下消露温度。出露温度和消露温度之平均值即为露点。需要注意的是,当镜面温度离露点约5℃时,降温速度应不超过5℃/min。对不知道露点范围的气体,可先进行一次粗测。 三注意事项 1)干扰物质 a同体杂质及油污。绝对不溶于水的固体杂质不会改变气体的露点,但会妨碍对出露的观测。在自动仪器中,对镜面污染如果没有采用补偿装置,在低露点测量时,有时会因镜面上附着固体杂质使测得的露点值偏高,这时需用适当溶剂对镜面人工清洗。为了防止固体杂质的干扰,最好在仪器入口设置不吸附水分的过滤器。 如果被测气体中有油污,应在气体进入测量室前除去。 b以蒸气形式存在的杂质。如果气体中以蒸气形式存在的杂质(如烃类)会先于水蒸气而结露,或者气体中含有能与水共同在镜面上凝结的物质(如甲醇),则必须先采取措施除掉。如果烃类的露点低于水蒸气的露点,则不会影响测定。通常在SF6的测定中,不需考虑蒸气杂质的干扰。 2)冷壁效应 除冷镜外,仪器其余部分和管道的温度应高于气体露点至少2℃,否则水蒸气将在最冷点凝结,从而改变气体样品中的水分含量。

露点仪的使用与维护

露点仪的使用与维护 目前,国内外在使用的露点仪有许多种。但从测量原理来分主要的有㈠镜面冷凝式光电精密露点仪。是作为计量标准器具来使用的,主要分布在国家计量院和各省市的技术监督局的计量所。㈡电解式微量水湿度仪,在国内只有成都仪器厂和上海唐山仪表厂生产。主要用在一些化肥厂坐在线测量。这两个厂家的仪器一般在一到两年就要更换一次电解池。㈢阻容式露点仪,目前在我们国内的用户,除了我们公司生产有此类仪器外,国外仪器如:英国xx,英国xxx都是采用此种原理。 阻容式原理的露点仪实质上是仪器的传感器采用陶瓷薄膜阻容 式湿度传感器。 阻容式湿度传感器: 阻容式湿度传感器的敏感元件为湿敏电阻,其主要材料为半导体,高分子聚合物和多孔陶瓷,这些材料对水的吸附性较强,其吸附水分多少随湿度而变化,材料的电阻率也随吸附水分的多少而变化。这样,湿度的变化可导致湿敏电阻阻值的变化,电阻值的变化就可以转化为需要的电信号。 电容式湿度传感器: 电容式微量水份传感器主要由感湿膜、电极和绝缘基板组成。先在绝缘基板上镀上一个梳状金电极,然后再在梳状金电极上涂敷一层感湿膜,最后再在感湿膜层上喷涂一层梳状金电极。被测气体中的水蒸气通过感湿膜吸附来改变电容式湿度传感器的阻抗值或者说电容

量实现微量水份含量的测量。当被测气体中的水蒸气多或者说被测气体的露点高时,感湿膜吸附的水份就多,湿度传感器的阻抗值就低,或者说电容量大;反之,当被测气体中的水蒸气少或者说被测气体的露点低时,感湿膜吸附的水份就少,湿度传感器的阻抗值就高,或者说电容量小。由此,电容式湿度传感器就完成了水分含量的多少到电量的大小的转换。 阻容式露点仪的特点: 阻容式微量水分析仪(露点仪)的优点:①具有较宽的响应范围,可准确测量一80℃一+20℃的露点;②既可以远程安装,也可以现场使用;③性能相对稳定,响应较快,温度系数较小,与流量变化无关;④对水分有较高的选择性,可以在较宽的温度和压力范围内使用;⑤除供电电池外无任何消耗品;⑥日常维护量较小,使用寿命长,一般使用寿命在5年以上;⑦设有自动校准功能,可以随时自动校准。阻容式微量水分析仪的缺点是:采用间接测量方式,在较高的温度下操作容易引起仪器漂移,仪器工作一定时期后要进行校准。 使用阻容式露点仪建议: 1)由于市面上销售的露点仪器均采用了阻容式原理测量露点的。为保证仪器测量的准确性,必须定期校准,以减少仪表老化、滞后及污染的影响。仪器必须一年标定一次,传感器根据现场的实际使用情况3至4年需重新更换。仪器使用7年后需报废。 2)由于温度,湿度,压力,电磁环境等效应的综合影响,可引起露点仪湿度传感器零点漂移和灵敏度的变化。因此露点仪的存放位置尽量

XPDM型便携式露点仪安全操作SOP

XPDM型便携式露点仪安全操作SOP 分发部门 生产部□一车间□二车间□三车间□四车间□五车间□六车间□七车间□质量部□QA □QC □供应部□仓库□工程部□行政部□销售部□研发部□安全环保部□财务部□

目的:制定XPDM型便携式露点仪标准操作程序,规范操作行为。 应用范围:适用于XPDM型便携式露点仪的使用。 责任人:QA主管、QA检查员、质量部负责人。 内容: 1设备介绍 1.1设备用途 XPDM型露点仪是由电池供电的便携式仪表,可以在﹣100℃~+20℃的范围内快速准确地测量干燥空气或其他气体的湿度。 1.2设备原理介绍 仪器内部有一根内芯为高纯度铝棒的传感器,表面氧化成氧化铝薄膜,其余涂着一层多孔的金膜,该金膜与内芯之间形成电容,由于氧化铝薄膜的吸水特性,当水蒸气分子被吸入其中时,导致电容值发生变化,检测并放大该电信号即可得到湿度大小。 2安全操作程序 2.1开机前准备 2.1.1接口连接 根据不同的应用设备,仪器可采用不同的连接接口。仪器本身的气样入口为1/4”VCO母螺纹接口,连接时英密封好以确保较低露点气体的准确测量。 连接实际设备,可以采用下列连接方法: VCO→VCO:此方法对应所有应用都非常理想,如易弯不锈钢软管。 VCO→Swagelok:此方法适用于刚性连接管的场合。(随仪器提供该接口) VCO→Barbed hose:此方法适用于露点高于﹣65℃气体的测量,仅可以用PTFE管连接。(随仪器提供该接口) 2.1.2管路连接 对低于﹣65℃的露点气体,应使用内抛光的不锈钢的不锈钢管道(可向厂家订购),且该连接管道的长度应尽可能的短,以确保最快达到湿度平衡。对于低流速的待测样气,可以在出口处连接不锈钢弯管,以避免外界空气的回流。 注:在任何情况下,都不能使用橡胶或者塑料管,因为它们都具有吸湿性和可渗透性,会产生较大的测量误差。 2.1.3采样条件 前级过滤器:当测量低于﹣65℃露点的气体时,不要使用任何用油、颗粒或水的前级过滤器。因为这样的过滤器会存储并释放水蒸气,从而减慢或影响测量效果。 压力调机器:不能把含有不锈钢之外的任何材料的压力调节阀使用在低于﹣65℃的露点情况下。 2.2开机测试 2.2.1当管道有压力 如果传感器周围气体(测试室内)和测试气体存在较大压力差时,需要进行压力校正,步骤如下:注:根据定义PPM、LBS和G/M3的读数不受压力修正影响,所以单位是℃和℉才用压力校正。 短按POWER键,打开电源,出现 ﹣℃ DEWPOINT

露点测试仪

DMT-242P 精密露使用说明书(中文版)DMT-242P精密露点仪使用说明 一、功能概述 维萨拉公司使用DRYCAP?湿度传感器用于工业湿度测量已有近60年的历史。高品质的DRYCAP?与智能化电子部件的完美结合,使测湿仪表成功应用于各种极端恶劣的工业环境中。维萨拉公司为全世界提供湿度测量领域中先进的技术。 DRYCAP?传感器在全量程测量精确可靠,并具有卓越的长期稳定性,它不受灰尘粒子和大多数化学物污染的影响,极适合工业环境的使用。 DMT-242P 精密露点仪是在低露点且需要控制干点的工业环境的理想选择。它有化学物质清除选项,这使得DMT-242P在高浓度化学物质和清洁剂的环境中能进行精确稳定的测量,从而保证了每次校验间隔之间的准确测量。这项功能即能通过控制系统在线执行,也能按预先设定的时间间隔定期执行。该仪器具有交直流两用电源,设计轻巧,坚固耐用,可广泛应用于SF 6 电器设备的现场水分测量。 二、主要特点 ●零点自动校准 ●独有的超大储存功能●首创的电量显示 ●操作简单、携带方便●重复性好、响应速度快●斜率自动校准●独特的大屏显示 ●先进的探头保护功能●抗污染、抗干扰 ●灵敏度高、稳定性好●全量程单点法露点校 三、技术指标 测量范围:露点-80~+60℃(支持ppmv等) 露点精度:测试精度优于±0.5℃(在一定量程内) (当露点温度低于0℃,传感器输出为霜点) 响应时间:63%(90%) +20→-20℃Td 5s[45s] -20→-60℃Td 10s[240s] 分辨率:露点0.1℃或0.1ppm 重复性:±0.2℃ 气体流量:SF6调节在0.5~0.9L/min,H2调节在0.1~0.4L/min 压力测量:0~1.0MPa 探头保护:不锈钢烧结过滤网 工作电压:110~220V AC,交直流两用 储存温度等级:-40~+70℃ 输出接口:串口 操作环境:温度:-35~+60℃ 压力:0~20bar 样气流速:无影响 其它配置:标准版管理软件,含报表打印,湿度常用转换工具包电子质量流量计,锂电池,交直流电两用,自动切换,过充过放保护功能

GDP-3000CM便携式冷镜法SF6气体露点仪技术规范书2019

产品技术规范书 (图片仅供参考) 设备名称:便携式冷镜法SF6气体露点仪型号:GDP-3000CM 生产厂家: 产品编码: 品牌:

一、概述 GDP-3000CM便携式冷镜法SF6气体露点仪主要是用于测量工业气体中微水含量的精密仪器,可连续测量,具有重复性好、灵敏度和准确度高、测量周期短、操作方便、读数直观、重量轻、体积小等特点。 露点仪整体架构设计优化,其测量精度、测量速度、抗干扰性等综合性能有较大提高,同时缩减整机重量及体积,增加便携性。 二、仪器组成及结构特点 露点仪采用模块化设计,保证后期维护方便、快捷,其主要功能及组成如下表所示: 露点仪采用专用微型制冷机作为冷源,在+40℃环境温度下可快速降温至-80℃,避免同类产品高温环境无法使用的问题。 露点仪配置7寸液晶真彩触摸屏、电子流量计、压力传感器等,测量结果自动保存,人机交互界面直观,可直接打印当前露点温度值、查询历史测量结果,通过USB接口可保存测量数据,露点仪进出气口采用快插或卡套接头,连接简便。 三、仪器功能 a)可自动测量工业气体中微水露点(或霜点)的温度值; b)具备连续性测量功能; c)具备测量数据转换为20℃时标准值功能; d)具备镜面升温清洁功能; e)具备对测量结果进行自动保存、U盘导出的功能,可查询历史记录; f)配备大屏幕触摸显示屏,操作方便,读数直观;

g)配备大容量锂电池可供设备在无外部供电情况下正常连续工作。 五、技术服务 1、设备的免费质保期不低于1年; 2、设备提供终身维护; 3、系统软件终身免费升级; 4、卖方对售后服务的需求必须在24小时答复,在48小时内提供技术服务; 5、卖方长期为买方提供备件采购和供应服务。

DP-620型露点仪使用说明书讲解

DP-620型露点仪所用湿度传感器基于电容性技术,具有反应快、抗腐蚀、性能稳定、温度系数小的特点,可为生产过程中对水份含量有严格控制要求的场合提供准确、经济而且通用的解决方案,能够满足各种工业流程的控制要求。 该仪器适用于如下领域: (1).干燥剂制造商和用户; (2).电力系统SF6露点检测; (3).半导体制造、化学和化工处理; (4).干燥工业、食品工业、塑料基片干燥; (5).压缩气体装瓶和使用; (6).对微量水分监控有严格要求的其它工艺流程。 1、技术指标 1.1露点测量范围:-80℃~+20℃,-60℃~+40℃ 1.2基本误差:≤±2℃ 1.3模拟输出:4~20mA 1.4校准周期:24个月 1.5温度系数:<0.005%FS/℃ 1.6样气流量:800±50ml/min 1.7环境和保护温度:-40℃~+50℃ 1.8额定操作温度:0℃~+60℃ 1.9最大操作压力: 20巴 1.10气体最大速度:无限制 1.11预防尘粒:不锈钢烧结过滤器 1.12外形尺寸、开孔尺寸 外形尺寸:150×150×380mm(宽×高×深) 开孔尺寸:138+1×138+1mm 2、仪器的安装

仪器测量样气湿度时,传感器产生一个线性输出,对应于露点温度,标准信号输出是4~20mA。 警告:仪器被设计用在一般场合下,不能用在危险区域,所有电子连接部分应该遵守相关规定。 每个工艺和应用都是不同的,其中的差异必须被考虑到,正确的使用将导致良好和精确的测量。 2.1.仪器使用时,气体压力应低于10Bar。 2.2.不要把仪器使用在能腐蚀铝和金的气体中,这将 损坏传感器。 2.3.不要把仪器使用在高温或结露的环境中,在这个 环境中,传感器会损坏,而这种损坏是不包含在 保修范围内的。假如发现读数超出量程,应立即 中断测量,并立即把探头放到干燥环境中。 2.4.不要把仪器使用在很脏的气体中,在恶劣环境中 使用须采用过滤装置或防油系统保护探头。 2.5.要确认连接是紧密可靠的,泄露将导致测量错 误。 2.6.使用样气线尽可能短,以达到最好的反应速度。 2.7.使用不锈钢、铜或聚四氟乙烯管线做取样管线, 可以达到最好的结果。 2.8.留有足够多的时间来吹扫管线,这要花费一些时 间,假如管线必须经很长距离接到气源上,就要 需要更多的时间来吹扫。 3、仪器的使用 本仪器无可调整元件,所有参数均由软件存储,因此开箱后只需检查有无部件松动,检查无误后即可通电运行,必须注意:仪器外壳必须有良好的接地!

露点仪的简介

露点仪的简介 在冬天,我们都会看到这样一种现象,由于室外温度较低,室内较湿热的空气会在窗玻璃上结露,使窗玻璃模糊一片。假如我们再仔细观测并研究下去,如果在室内开启除湿器,把室内的湿气逐步去除,那么尽管室外还是同样的温度,而我们会发现窗玻璃上的露水会慢慢消去,窗玻璃重又露出透明光洁的本质。 假如这时室外温度下降了,那么温度降到一定程度时,尽管除湿器已使室内空气十分干燥,但在窗玻璃上仍会出现模糊的露层。这一现象说明,玻璃上的结露温度与玻璃所在的环境气氛的含水量有关,进一步研究发现,这关系是一一对应关系,即每一个结露温度(我们称之为露点温度)对应环境气氛的一个含水量值。由此可见,露点温度是度量气体水份含量的一种单位制。露点分析仪就是基于这种单位制而测量气体中绝对水份含量的仪器 综上所述,露点仪测量的对象离不开气体,而相应的气体不外乎三个用途:动力气体、介质气体和环境气体 动力气体作为一种动力源,供给气动仪表和气动设备,广泛应用于工业领域和有特殊防爆要求的工业现场。 介质气体作为一种工艺介质,或参与工艺反应,或作为保护性气体,或作为标准气体,广泛地应用于现代工业中相应的生产过程中 环境气体作为一种工艺环境,广泛地应用民用工业和军事工业的相关工艺环境中。 露点仪为了要得到高质量的产品或设备正常地运行,许多行业诸如石化、电力、电子、航空航天、冶金、纺织等对湿度测量的要求越来越高,因而,湿度测量已逐渐成为一个新兴的技术领域,在86年我国正式成立了湿度与水分专业委员会,并开展了多次学术交流会,湿度的一些计量检定规程也逐步建立。根据有

关规程,湿度被定义为气体中的水蒸气含量,常用单位有:克/升,PPM,mmHg,露点及相对湿度等。习惯上以露点-20℃为界把所测气体分为高湿度气体与低湿度气体(即微量水),这里重点介绍低湿度气体的测量。

露点仪的几种测量方法

露点仪的几种测量方法 随着现代科学技术的发展,人们纷纷把光电技术、新材料技术、红外技术、微波技术、微电子技术、光纤技术、声波技术甚至纳米技术应用到气体中水份的测量,使水份测量这一古老领域焕发出青春。露点仪有以下几种测量方法: 1.镜面式露点仪 不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。镜面露点仪制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。镜面式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内。 2.电传感器式露点仪 采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成露点仪电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点仪。目前国际上精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。 3.电介法露点仪 利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子,从而在电极上积累电荷的特性,设计出建立在含湿量单位制上的电解法微水份仪。目前国际上精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。 4.晶体振荡式露点仪 利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性,可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术,目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品,但精度较差且成本很高。 5.红外露点仪 利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性,可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点,主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级,还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术,对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。

露点仪说明书

在线露点仪详细说明 (杭州亿镨燃气设备有限公司) 主要特点: 1、仪表采用电解法(外绕式)测量。 2、仪表传感器结构简单,结实耐用,易于安装和更换,测量探头使用寿命长,并可以反复再生使用(用户可按说明自行对探头进行再生)。 3、仪表有标准信号输出,也可直接接入DCS系统。 4、仪表为隔爆型设计。 主要技术指标: 1、防爆级别:ExdⅡCT4 2、样气输入压力:0.1-0.9Mpa 3、测量范围:0-200PPMv(露点-75℃~-35℃)特殊量程以合同约定为准。 表芯内跳线帽插入,仪表显示露点℃。跳线帽拔掉,仪表显示PPMv 仪表输出信号与仪表显示单位对应。即仪表显示露点℃,则输出信号与露点值对应(露点-76℃对应4mA,露点-36℃对应20mA)。仪表显示PPM, 则输出信号与PPM 值对应(0PPM对应4mA,露点200PPM对应20mA)。 4、仪表精度:基本误差优于5%。 5、灵敏度: 在标准状态下,样气流量300~700ml/Min时,灵敏度为40~120μA/PPM。 6、响应时间: T63≤60S 8、输出信号 4-20mA 9、气密性 仪表气密性要求气路在0.3MPa气压下,持续30分钟,压力降不大于0.01MPa。(指减压阀后的气路,减压阀前的气路耐压1MPA) 10、电源及保险管 电源:AC 220V 50HZ;消耗功率小于60W,保险管0.3A。 11、使用环境

相对湿度:≤85%;温度:-20-50℃ 12、外形尺寸420×380×160(mm) 仪表工作原理: 水份仪是根据吸湿并电解水分的原理进行工作的。当被分析的样气进入电解池内,气体中的水分子即被涂敷在传感器(也称探头)表面的吸湿剂吸收,并被加 在传感器电极上的直流电压电解成H 2和O 2 随样气排出。 在电解过程中,产生电解电流。根据法拉第电解定律和气体状态方程可导出, 在一定温度、压力和流量条件下产生的电解电流正比于气体中的水含量。测量出 电解电流的大小,即测出水含量。 仪表结构: 仪表由传感器、显示器、气路及防爆接线盒等几个部分组成。 1、传感器传感器为仪表的核心部件,防爆设计,不得随意打开。 2、显示器显示器为仪表的数显部分,且内装电路板(表芯),不得随意打开。 3、接线盒接线盒为隔爆型结构,有220V接线端子。必须是断电后开盖。 4、气路系统 样气进入气路后被分为两路。一路进电解池供仪表测量分析,其流量通过流量调节阀控制。另一路通过旁路过滤器放空,其流量通过放空阀来调节,一般在正常测量时将阀稍微打开即可(刚开机时应将放空阀开大一些)。旁通的目的是增大样气进入气路系统的流量,以减小滞后时间,提高仪表的快速响应性能,同时排掉过滤器中的杂质及油污。 五、安装和使用 1、仪表安装 仪表安装在工业现场,为柜体式结构,可以就地安装,安装在地面,台基或支架上。仪表地座Φ9四孔的孔距为270X100。

DS2000在线式露点仪

DS2000在线式露点仪 操作手册

安装及使用前请仔细阅读本手册! 本手册包含以下六部分: 一、一般描述 主要描述分析仪的一般特点及功能 二、安装指导 安全信息及开封新仪器 传感器注意事项 传感器安装 露点仪安装 电子连接 外部自动校准控制 三、操作指导 预热运行 前面板显示及按键功能 察看预设参数值 报警设定 重新设定启动的报警值 四、DS-2000露点仪的设定 自动校准 工厂设定参数 校验数据、模拟输出,信号补偿及过滤和串口通讯 显示颜色、锁定及帮助、报警及指导 五、RS485串口通讯 数据模式 传输协议 信息格式 六、维护及故障处理 一般维护 问题解决 附表参数及一般图示

目录 1.0一般描述及参数 1.1描述 1.2主要性能及特点 1.2.1露点仪参数 1.2.2传感器参数 2.0安装指导 2.1安全信息 2.1.1警告部分 2.1.2绝缘 2.2 对新DS-2000露点仪的开封 2.3传感器注意事项 2.4安装气体取样系统 2.5安装传感器 2.6安装DS-2000型露点分析仪 2.6.1面板安装开孔 2.6.2面板安装 2.7电子接口连接 2.7.1电源供电或选择直流供电 2.7.2传感器连接] 2.7.3报警继电器输出 2.7.4线性(二次输出)输出 2.7.5报警开路采集器输出 2.7.6串口通讯输出 2.7.7外部自动校准控制 3.0操作指导 3.1分析仪启动 3.2前面板现实及按键 3.3察看操作模式参数 3.4 设置报警和磁滞 3.5 磁滞操作 3.6 重设报警限度 4.0 湿度计设置 4.1 传感器校准(自动) 4.2 设置程序 4.2.1 程序模式 4.2.2 结构模式 5.0 连续通讯 5.1 数据形式/波特率 5.2 协议 5.3 信息形式 5.3.1 信息表1 5.3.2 信息表2

GE微量水分析仪(蒋彩飞)

GE微量水分析仪在聚乙烯装置中的应用状况及优化方法 摘要:本文简单介绍了GE微量水在线分析仪表结构及其工作原理,着重描述了其在聚乙烯装置中应用的常见问题,并针对常见故障对其预处理部分提出合理的优化方法。 关键词:GE微量水在线分析仪表结构及工作原理预处理优化 0 引言 目前,在线分析使用的微量水分仪主要有电解式微量水分仪、电容式微量水分仪、晶体振荡式微量水分仪三种。而我们公司主要采用GE的电容式微量水分析仪。它的特点是气、液均可测,低含水量时精度高,响应时间快,维护方便。缺点是氧化铝探头的湿敏性会随时间的推移逐步下降(老化现象),需要定期送厂家校准。 1 GE微量水分仪的构成及工作原理 1.1 GE微量水分仪由三部分组成: (a). 探头部分 (b). 取样、预处理部分 (c). MIS1水分仪 1.1.1 探头的测量原理: GE的MIS系列探头采用薄膜氧化铝技术,即通过特殊工艺在半透膜和三氧化二铝之间形成电容,并利用水的极性来测量微量水的含水量的一种技术。就是以铝和能渗透水的黄金膜为极板,两极板间填以氧化铝微孔介质,多孔性的氧化铝可以从含有水分的气体中吸收水汽或者是从含有水分的液体中吸收水分,使得电容器两个极板之间介质的介电常数ε发生变化,从而电容量也随之变化。通过检测该电导率的变化,可知水的分压值,再通过Goff定律(气态介质)转换成露点和微量水含量(ppmv),或者通过Henry定律(液态介质)转换成微量水含量(ppmw)。但是值得注意的是在将露点与微量水含量(ppmv)进行相互转换时,介质的压力(对于气体)和温度(对于液体)是一个重要参数,故在微量水传感器上集成一个压力(温度)传感器显得尤为重要。

露点测量办法及优缺点

湿度测量仪器从原理上可分为冷镜式、完全吸收电解式、Al2O3电容式、薄膜电容式、电阻式、干湿球、机械式。其中完全吸收电解式微水仪、Al2O3电容式露点仪一般用于低湿范围的测量,而电阻式、干湿球、机械式湿度计只能用于相对湿度的测量,冷镜式、薄膜电容式(Vaisala公司的专利)湿度计则不仅能用于低湿的测量,还能用于中高湿,即相对湿度的测量。上述各种原理的仪器各有其优缺点。其中冷镜式露点仪是最准确、最可靠、最基本的测量方法,被广泛地用于标准传递,但其缺点是价格比较昂贵,并需要有经验的人操作及保养。 1.1冷镜式露点仪 1.1.1 测量原理 被测湿气进入露点测量室时掠过冷镜面,当镜面温度高于湿气的露点温度时,镜面呈干燥状态,此时光电检露装置中光源发出的光照在镜面上,几乎完全反射,由光电传感器感应到并输出光电信号,经控制回路比较、放大、驱动热电泵,对镜面致冷。当镜面温度降至湿气露点温度时,镜面上开始结露(霜),光照在镜面上出现漫反射,光电传感器感应到的反射信号随之减弱,此变化经控制回路比较、放大后调节热电泵激励,使其制冷功率适当减小,最后,镜面温度保持在样气露点温度上。镜面温度由一紧贴在冷镜面下方的铂电阻温度传感器感应,并显示在显示窗上。 目前世界上生产冷镜式露点仪的公司,例如美国的GE、Edgetech、瑞士的MBW等公司均是采用这一原理,英国的MICHELL则是采用双光路检测系统,即同时对反射光及散射光进行检测,芬兰Vaisala则是利用声波作检测系统。 在测量过程中,随着温度的降低,被测气体中的水汽接近饱和状态,由于引力作用,水分子吸附在镜面上形成一层薄薄的水膜。这是形成露的第一阶段。当镜面温度继续下降时,水膜的厚度逐渐增加,这是形成露的第二阶段。在这一阶段内,自由表面对水分子的引力与水膜的表面张力之间的力量对比开始发生变化,后者的影响逐渐起支配作用。此时冷却表面上的任何不稳定的因素,例如镜面上的微小伤痕等,都会使水膜缩聚成液滴。随着镜面温度的进一步下降,露滴开始出现,通过显微镜可以看到孤立生长而且分布不规则的露滴,然后露层以很快的速度在表面上扩散,此时可以认为液-汽平衡开始,即达到露点。

露点仪的工作原理及其技术发展

露点仪的原理及技术进展 1.冷镜式露点仪 不同水份含量的气体在不同温度下的镜面上会结露。采用光电检测技术,检测出露层并测量结露时的温度,直接显示露点。镜面制冷的方法有:半导体制冷、液氮制冷和高压空气制冷。冷镜式露点仪采用的是直接测量方法,在保证检露准确、镜面制冷高效率和精密测量结露温度前提下,该种露点仪可作为标准露点仪使用。目前国际上最高精度达到±0.1℃(露点温度),一般精度可达到±0.5℃以内。如MBW公司的373。 2. 电传感器式露电仪 采用亲水性材料或憎水性材料作为介质,构成电容或电阻,在含水份的气体流经后,介电常数或电导率发生相应变化,测出当时的电容值或电阻值,就能知道当时的气体水份含量。建立在露点单位制上设计的该类传感器,构成了电传感器式露点分析仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度),如MICHELL公司的EASIDEW ON-LING,CERMX II、一般精度可达到±3℃以内。如MICHELL公司EAS-TX-80,EAS-TX-100,EA2-TX-100-HD,MDM300,EASIDEW PRO IS等,还有VAISALA公司的DMT242、DMT143,DMT340系列。 3.电介法露点仪 利用五氧化二磷等材料吸湿后分解成极性分子,从而在电极上积累电荷的特性,设计出建立在绝对含湿量单位制上的电解法微水份

仪。目前国际上最高精度达到±1.0℃(露点温度),一般精度可达到±3℃以内。此种方式对气体的洁净要求比较高,可测腐蚀性气体,德国有一家公司有做,目前国内应用不多。 4.晶体振荡式露点仪 利用晶体沾湿后振荡频率改变的特性,可以设计晶体振荡式露点仪。这是一项较新的技术,目前尚处于不十分成熟的阶段。国外有相关产品,但精度较差且成本很高。如美国AMETEKPI公司的和英国MIHCELL公司的都不错,就是价格比较贵。 5.红外露点仪 利用气体中的水份对红外光谱吸收的特性,可以设计红外式露点仪。目前该仪器很难测到低露点,主要是红外探测器的峰值探测率还不能达到微量水吸收的量级,还有气体中其他成份含量对红外光谱吸收的干扰。但这是一项很新的技术,对于环境气体水份含量的非接触式在线监测具有重要的意义。如美国米科公司的都挺好。 6.半导体传感器露点仪 每个水分子都具有其自然振动频率,当它进入半导体晶格的空隙时,就和受到充电激励的晶格产生共振,其共振频率与水的摩尔数成正比。水分子的共振能使半导体结放出自由电子,从而使晶格的导电率增大,阻抗减小。利用这一特性设计的半导体露点仪可测到-100℃露点的微量水份。 露点仪的原理及技术的综合评估

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