Tipos de analisadores de umidade traço

A trace moisture analyzer detects moisture using electrolytic, capacitive (blocking), chilled-mirror, or optical-fiber measurement methods; its measuring cell is removable for easy maintenance. Let's take a look at the types of trace moisture analyzers.!

1. Método eletrolítico

 ​The phosphorus pentoxide sensor works on the principle of electrolyzing water molecules into hydrogen and oxygen. It consists of a glass cylinder with two parallel electrodes—the electrode material chosen for the application (usually platinum or rhodium wire)—with a thin layer of phosphoric acidH3PO4 revestido entre eles. A corrente eletrolítica entre os eletrodos decompõe a água do ácido em H2 e O2. O produto final desse processo é o pentóxido de fósforo; o P2O5 é fortemente higroscópico, absorvendo a umidade do gás da amostra, e, por meio da eletrólise contínua, a umidade do gás da amostra e a água eletrolisada permanecem em equilíbrio. A corrente do eletrodo é proporcional ao teor de umidade do gás da amostra; o sinal é processado pelo amplificador interno do instrumento e então exibido e lido. Esse princípio mede praticamente todos os gases, incluindo Cl2, HCl, H2S, H2SO4, HBr, SO2, SF6, CO2 e todos os gases inertes, exceto os poucos que reagem quimicamente com o ácido fosfórico.

A sonda P2O5 é adequada para gases inertes e hidrocarbonetos ou, dependendo dos materiais da sonda escolhidos, para gases corrosivos como HCl, Cl2 ou SO2. Os materiais em contato com o gás de amostra podem ser vidro, platina ou ródio; outros materiais estão disponíveis.

O gás de amostra flui pela sonda em um arranjo especial de transferência, combinado com uma interface de alta qualidade, garantindo resposta rápida da sonda e mínima interferência — características de projeto essenciais para níveis muito baixosppm-level measurement. The sample gas flow through the probe is typically set at 20 Nl/h (100 Nl/h optional). The electrical connector to the analyzer is waterproof and sealed. Users can easily regenerate the probe within five minutes, and the probe mounts anywhere with three M4 screws.

Vantagens: alta sensibilidade, adequado para umidade muito traço/ensaios de água traço, e capaz de medir gases corrosivos.

Desvantagens: o sensor precisa de recobrimento periódico, sofre deriva considerável e é suscetível agases de fundo como H2 e O2; longo tempo de equilibração e resposta lenta.

2. Capacitive (blocking) method

Uma haste de alumínio de alta pureza é oxidada para formar um filme ultrafino de óxido de alumínio, revestido com uma malha de ouro porosa; forma-se um capacitor entre o filme de ouro e a haste. Como o filme de alumina é higroscópico, a capacitância varia com a umidade no gás da amostra, e sua medição fornece a umidade do gás. A principal vantagem é uma faixa de medição ainda menor, chegando a100 °C; outra vantagem destacada é a resposta muito rápida — 90 % de resposta de seco para úmido em menos de um minuto —, o que a torna popular para medições de campo e rápidas; a desvantagem é a menor exatidão, com incerteza majoritariamente de ±2–3 °C. Mas, com os esforços contínuos dos fabricantes, o método continua melhorando: melhores materiais e processos melhoraram muito a estabilidade do sensor, e a compensação da curva de resposta do sensor alcançou linearidade de saturação, resolvendo a autocalibração.

Vantagens: resposta rápida.

Desvantagens: menor exatidão.

3. Método do espelho resfriado

The sample gas flows through the condensing mirror of a dew-point chilled-mirror chamber; by isobaric refrigeration the gas reaches saturation and condenses (droplets appear on the mirror), and the mirror temperature at that moment is the dew point. The main advantage is high accuracy—with semiconductor cooling and photoelectric detection, uncertainty can reach0,1 °C; as desvantagens são a resposta mais lenta — em pontos de orvalho abaixo de 60 °C, o equilíbrio pode levar até horas — e as exigências rigorosas quanto à limpeza e à não corrosividade do gás de amostra, caso contrário a detecção fotoelétrica é prejudicada ou o falso orvalho cria erro de medição.

Vantagens: alta exatidão.

Desvantagens: resposta lenta.

4、Método de fibra óptica

Esta tecnologiasurgiu no final do século XX, elevando a análise de umidade residual a um novo patamar. A superfície do sensor de umidade de fibra óptica é uma estrutura em camadas de sílica e zircônia com diferentes coeficientes de reflexão; a cura térmica avançada controla o diâmetro dos poros superficiais em 0,3 nm, de modo que moléculas de água de 0,28 nm possam penetrar. O controlador emite um feixe de infravermelho próximo de 790–820 nm entregue por cabo de fibra ao sensor; as moléculas de água que entram no sensor alteram o coeficiente de reflexão da luz, deslocando o comprimento de onda em uma quantidade proporcional ao teor de umidade do meio. A medição do comprimento de onda recebido fornece o ponto de orvalho e o teor de umidade do meio.

Vantagens: alta exatidão, livre de manutenção, muito estável, capaz de medirmeios corrosivos como H2S e HCl.

Desvantagens: a fibra de transmissão é frágil e precisa de proteção.

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