氧化铝电容式湿度计测量结构原理:
氧化铝电容式湿度计形式繁多例如便携式电池操作的、带微处理器可进行数据处理的、显示多参数的等等。但其本质是一个电容器通过将一薄层孔状的氧化铝沉积在导电的基体上然后再在氧化铝薄层上涂敷一层薄金。导电基体和金薄层就形成电容器的电极。水蒸气穿过金薄层被孔状的氧化铝吸收这个电容器的阻抗与水分子个数即水汽分压成一定的比例。通过测量该电容器的阻抗或电容可获得水汽分压通过换算可得到露点值。位于铝和金电极之间的氧化铝薄层在10-3Pa(约相当于-110℃露点)到水的饱和汽压的整个范围内都有响应。由于其对水的强烈的亲和力再加上水的较大的介电常数使得氧化铝电容式湿度计对水有高度的选择性而对其它普通气体及有机气和液体没有响应。
在中高湿范围其准确度一般为±1~±2℃低湿范围比如-100℃时准确度一般为±2~±3℃。氧化铝电容式湿度计传感器不与烃类气体、CO、CO2、含氯氟烃气体发生反应但对于不同的气体其漂移不同。对于某些腐蚀性气体,例如氨、SO3以及氯则会损坏传感器因此应尽量避免。
氧化铝电容式湿度计使用注意事项:
氧化铝电容式湿度计通常的测量范围为-110℃~+20℃。当被测露点较高时,会使得氧化铝电容式湿度计产生较大的漂移。同时还需注意温度系数。由于其对水汽分压产生响应因此应注意测量时气体总压的变化。应避免灰尘、油污测量时气体流量较大一般为3~5(L/min),德图红外热像仪甚至更大。
氧化铝电容式湿度计优缺点:
优点——较宽的响应范围从1μL/L(ppmv)到80%RH可以远程安装可以现场使用相对稳定响应较快温度系数较小与流量变化无关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日常维护量较小体积小。
缺点——该方法是间接测量在较高的温度下操作或某些气体会引起漂移受腐蚀性气体的影响必须定期校准以克服老化、滞后及污染。由于响应值非线性因此需对每只传感器进行校准不能通用。