詳細(xì)介紹
Teledyne 8800系列露點(diǎn)儀
Teledyne8800系列微量水分析儀
由于大氣中存在高濃度的水汽,室內(nèi)空氣中水含量大約有1%,所以**地探測(cè)微量水對(duì)于過(guò)程分析來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn);已經(jīng)成功地開(kāi)發(fā)出ppb/ppm微量氧分析儀器并商業(yè)化的Teledyne分析儀器公司熟知這個(gè)挑戰(zhàn),在開(kāi)發(fā)微量氧產(chǎn)品線時(shí)就已經(jīng)面臨大氣中含氧量209000ppm的現(xiàn)實(shí)、準(zhǔn)備好面對(duì)典型小于1ppm氧分析的風(fēng)險(xiǎn);美國(guó)Teledyne分析儀器公司利用其五十多年檢測(cè)氧的經(jīng)驗(yàn)做出了一條令人稱(chēng)贊的微量水分析儀Series 8800產(chǎn)品線。
產(chǎn)品的核新—超薄膜(HTF)Al2O3傳感技術(shù)
Teledyne 8800系列采用Al2O3超薄膜(HTF)傳感器**技術(shù),可連續(xù)在線或非在線**地探測(cè)微量水。所有的Al2O3傳感器遵循相同的基本工作原理:在傳感器鋁芯和上層多孔金膜之間的電容隨介電層(氧化層)水含量的變化而變化;Teledyne 8800系列微量水傳感器采用了HTF超薄膜技術(shù),在傳感器的結(jié)構(gòu)上有如下所述3點(diǎn)主要的改進(jìn)。與其它傳統(tǒng)的氧化鋁傳感器相比,這些結(jié)構(gòu)的變化使用戶在使用中能得到更高的靈敏度、更好的穩(wěn)定性和更快的響應(yīng)速度。
超薄膜鍍層(HTF)
Teledyne 8800系列露點(diǎn)儀HTF傳感器有極薄的氧化層,這一改進(jìn)對(duì)傳感器性能的推進(jìn)有著極大的貢獻(xiàn)。氧化層越薄則電容變化信號(hào)也越強(qiáng);其一,因?yàn)殡娙萘颗c電容兩極板(鋁芯到氧化層上的金膜)之間的距離是成反比的;其二,氧化層越薄,水分子出入氧化鋁介電層上細(xì)孔的速度越快,因此,HTF傳感器的響應(yīng)速度就越快,是常規(guī)傳感器的幾倍。
障礙層
在HTF傳感器中,氧化鋁與鋁芯之間的過(guò)渡是快速的,界定是清晰的。該內(nèi)部介電層產(chǎn)生一個(gè)電容,由于其電極是非常接近的,導(dǎo)致了傳感器的濕/干電容比高。濕/干電容比高的優(yōu)勢(shì)在于:由一些不希望的因素引起的電容的漂移會(huì)很不明顯;尤其在溫度敏感性和老化漂移方面所帶來(lái)的系統(tǒng)漂移會(huì)比傳統(tǒng)的傳感器要小得多;另外一個(gè)優(yōu)勢(shì)是與介電層的快速遷移有關(guān)的,特殊的制造工藝降低了金屬遷移,這是在傳統(tǒng)傳感器上引起老化漂移的一個(gè)主要原因。
小孔幾何特征
在傳統(tǒng)傳感器與HTF之間,*顯著的差異是它們的小孔幾何性質(zhì);傳統(tǒng)傳感器依賴(lài)吸濕性Al2O3結(jié)構(gòu)去吸附水,而HTF傳感器依靠小孔幾何性質(zhì)-即減緩進(jìn)入小孔的水分子的布朗運(yùn)動(dòng);HTF傳感器的設(shè)計(jì)導(dǎo)致小孔中有更多的電介質(zhì),可產(chǎn)生一個(gè)更高的電容;從該特性衍生出的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是:HTF的小孔幾何性質(zhì)幾乎不隨時(shí)間改變;然而傳統(tǒng)的Al2O3結(jié)構(gòu)是不穩(wěn)定的,會(huì)慢慢倒塌成非吸濕性結(jié)構(gòu);所以,傳統(tǒng)的傳感器有更高的漂移率,需要經(jīng)常標(biāo)定。
注:請(qǐng)注意HTF-Al2O3高電容傳感器的生產(chǎn)具有很高一致性,可以在現(xiàn)場(chǎng)直接替換,而不需要象傳統(tǒng)的Al2O3傳感器一樣送回工廠重新標(biāo)定或更換EPROMS。
Teledyne 8800系列露點(diǎn)儀微量水HTF傳感器電容在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的變化比傳統(tǒng)的傳感器要大60倍,尤其在低端的線性、電容隨微量水濃度的變化會(huì)比傳統(tǒng)的傳感器大600倍;這種更高的靈敏度會(huì)使HTF傳感器具有更高的穩(wěn)定性,更能抗溫度、電子噪音等因素的干擾,不易漂移。
通用電子平臺(tái)
8800系列電子特征是一個(gè)3 1/2位LCD數(shù)顯帶逆光性能(8800T除外);控制器使用的微處理器通過(guò)一個(gè)菜單驅(qū)動(dòng)的用戶界面進(jìn)行操作;按鍵是觸摸式的;通常,用戶通過(guò)MODE鍵選擇不同的選項(xiàng);用UP(向上)、Down( 向下)按鈕修改單位、數(shù)值或選擇模式中的選項(xiàng);壓力修正按鈕用于放棄一個(gè)模式或激活儀表的壓力修正功能。
用戶可以選擇設(shè)置微量水分析結(jié)果的顯示單位:Deg C攝氏度、Deg F華氏度、ppm和天然氣應(yīng)用中要求的單位:lbs /million cft 或g/m3
大多數(shù)型號(hào)提供2個(gè)通用選項(xiàng):2個(gè)可調(diào)報(bào)警;1個(gè)隔離0-20mA或4-20mA輸出或RS
壓力修正功能
微量水讀數(shù)一般顯示為傳感器壓力下的讀數(shù)(大氣壓);操作者可以通過(guò)選擇和設(shè)定壓力修正按鈕顯示在線壓力下的讀數(shù);讀數(shù)通常顯示為攝氏度或華氏度的露點(diǎn);需要ppm單位讀數(shù)時(shí),操作者需要控制/監(jiān)視在線壓力,并通過(guò)壓力修正功能將該壓力值輸入控制器。
傳感器安裝
在當(dāng)今的工業(yè)領(lǐng)域,正確的樣品處理對(duì)于維持嚴(yán)格的微量水控制是至關(guān)重要的;以下方法可以幫助操作者取得成功的露點(diǎn)測(cè)量:
1.傳感器的安裝盡量接近測(cè)量點(diǎn)
2.儀表的安裝盡量接近測(cè)量點(diǎn)
在設(shè)計(jì)合適的露點(diǎn)分析采樣系統(tǒng)時(shí),泄漏、壓力/溫度梯度、和微量水吸附/脫附特征也需要仔細(xì)加以考慮;材料的吸附/脫附影響到整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間;對(duì)于低露點(diǎn)分析的應(yīng)用,接液材料必須采用不銹鋼以減少易吸濕材料引起的嚴(yán)重滯后現(xiàn)象;Al2O3傳感器上游的接頭/連接點(diǎn)和垂直拐彎越少越好,以減少微量水滯留,聚集或泄漏的可能性。
HTF氧化鋁傳感器在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)的溫度穩(wěn)定性都非常好;只有在-70℃(dp)以下才有輕微的溫度敏感性;溫度影響如此之小,只需通過(guò)軟件補(bǔ)償即可;傳統(tǒng)氧化鋁傳感器和陶瓷傳感器的溫度影響相對(duì)與它們對(duì)微量水的靈敏度來(lái)說(shuō)太大了,不可能通過(guò)軟件來(lái)做補(bǔ)償。
Model 8800P便攜式:干燥儲(chǔ)藏系統(tǒng)
左圖說(shuō)明了8800P干燥儲(chǔ)藏樣品池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu);**位置描述了傳感器浸在用于干燥儲(chǔ)藏的干燥劑里;傳感器通過(guò)一個(gè)非常精細(xì)、大約5mm厚的不銹鋼膜與干燥劑隔開(kāi);傳感器與干燥劑盡量接近對(duì)于快速干燥來(lái)說(shuō)是很重要的。
當(dāng)傳感器處在干燥位置時(shí),樣品從樣氣池底部與傳感器活塞之間的空間流通;當(dāng)進(jìn)行測(cè)量時(shí),氣體出口暫時(shí)鎖定;樣氣流的壓力推動(dòng)活塞并且將傳感器推入樣氣池,傳感器被樣氣流中的微量水快速浸濕;通過(guò)1-2分鐘給出一個(gè)**的讀數(shù);然后,通過(guò)前面板操作產(chǎn)生一個(gè)激活信號(hào)將傳感器推回干燥儲(chǔ)藏位置。
儀器的標(biāo)定
Teledyne 8800系列露點(diǎn)儀Teledyne公司集50年在分析儀器研制方面的**成果,成功地將超薄膜技術(shù)用于Al2O3工藝,使得儀器的標(biāo)定變得非常簡(jiǎn)單:
- 儀器零點(diǎn)的標(biāo)定:使用干燥的氣體(根據(jù)量程選擇-80℃或-100℃露點(diǎn)以下的氣體)
- 儀器量程的標(biāo)定:使用露點(diǎn)在20℃以上的氣體
- 上述標(biāo)定工作僅需每?jī)赡赀M(jìn)行一次。
通用設(shè)計(jì)選項(xiàng)
Teledyne 8800系列微量水分析儀提供四種選型,用于在線或便攜檢測(cè)-100 to +
- Model
- Model 8800P:便攜式,電池供電
- Model 8800B:壁掛式安裝,通過(guò)3個(gè)防水接頭連接
- Model 8800T:帶LCD顯示表頭的低成本、環(huán)路供電的露點(diǎn)變送器,管道流通式安裝
Teledyne 8800系列露點(diǎn)儀技術(shù)指標(biāo)
型 號(hào) 參 數(shù) | 8800A | 8800B | 8800T | 8800P |
顯 示器 | LCD 3 1/2位,逆光 | |||
量 程 | XTR-100:-100 to + | |||
讀 數(shù) | 攝氏露點(diǎn) ℃ dp,華氏露點(diǎn) ℉ dp,ppm V,g H2O/m3,lbs H2O/mm scf | |||
傳感器類(lèi)型 | Al2O3 電容(HTF) | |||
精 度 | ± | |||
重 復(fù)性 | ± | |||
電 容 | 15 to 200nF | |||
傳感器溫度范圍 | -30 to + | |||
電子器件溫度范圍 | -10 to + | |||
響應(yīng)時(shí)間 | T63<90s;T90<450s | |||
操作壓力范圍 | 標(biāo)準(zhǔn): 500psi (34Bar) 選項(xiàng): 5000psi (340Bar) | 標(biāo)準(zhǔn):28psi (2Bar) 選項(xiàng):100psi (6.9Bar) | ||
傳感器機(jī)械接口 | 14×1.25mm螺紋,和 3/4"-16螺紋;流通池帶1/4"管接頭(選項(xiàng)) | 1/4"VCO輸入/輸出口 | ||
電器連接 | Female BNC接頭 | |||
本安選項(xiàng) | Class I &II, Div 1, Groups A-G; CENELEC, EexII A,B,C,T6(與**柵匹配) | |||
控 制 | 4按鈕 | |||
電源要求 | 100-240VAC,50/60Hz | 100-240VAC,50/60Hz | 24VDC | 9V電池 |
輸出選項(xiàng) | 0/4-20mA, RS232 | 0/4-20mA, RS232 | 4-20mA | 0/4-20mA, RS232 |
傳感器電纜 | 同芯電纜(75Ω,*大50nF/m)。*大電纜長(zhǎng)度: |