德國CMC氯氣氯化氫微量水分析儀取樣系統旁通設計

德國CMC微量水分析儀采用庫侖法測量氣體中微量水分，其定量基礎為法拉第電解定律。五氧化二磷傳感器利用電解水分子為氫氣與氧氣原理，此傳感器由一個(gè)玻璃材質(zhì)的圓柱和兩根并行的電極組成，根據具體應用來(lái)選擇電極材質(zhì)（通常由鉑或銠金屬絲制成），并在兩根電極之間涂有很薄的一層磷酸H3PO4膜層，在兩電極之間出現的電解電流，使酸中的水分分解為H2和O2，此過(guò)程的zui終產(chǎn)物是五氧化二磷，P2O5是高吸濕性物質(zhì)，因此從樣氣中吸收水分，通過(guò)連續的電解過(guò)程，在樣氣的水分含量與電解后的水分之間建立平衡，電解電流與樣氣中水分含量成比例，信號經(jīng)過(guò)儀器內部信號放大器處理，然后顯示并數據讀出。此原理適合分析Xe、Ar、Kr、He、D2、F2、N2、H2、O2、O3、HBr、PH3、SF6、Freon、C2H2、CO2、CH4、Natural gas，尤其適合高純酸氣如Cl2、HCl、SO2、H2S 等氣體微量水分測量（極少數會(huì )同磷酸發(fā)生化學(xué)反應的氣體除外）。
德國CMC微量水分析儀取樣分析系統可視具體情況增加旁通氣路，用好旁通對快速準確的測量是至關(guān)重要的。通常取樣口、接頭、管道內壁都會(huì )吸附一定量水分，因此取樣時(shí)zui先流出的部分氣體的含水量較高，這些水分如果全部進(jìn)入電解池，就會(huì )被吸濕性*的P2O5膜層吸收，但電解的速度是有限的，因此會(huì )導致吸收和電解之間的平衡被破壞，使電解池受潮，需要較長(cháng)的時(shí)間重新建立平衡，從而降低測量工作的效率，也增加了被測氣體的消耗。旁通氣路設計可使這部分氣體絕大部分不經(jīng)電解池而被排掉，從而保護了電解池。在測試開(kāi)始時(shí)，應只保留很小的測試流量，開(kāi)大旁通流量，待估計氣體濕度已穩定后，再逐步增加測試流量，同時(shí)密切注意儀器示值，不使示值發(fā)生較大的突變。這樣操作可使儀器始終保持近似的吸收電解平衡，直到測試流量達到規定的值，此時(shí)可減小甚至關(guān)閉旁通流量以減少被測氣體的消耗。通過(guò)這樣的方法可快速準確地得到測量結果，同時(shí)也節約了被測氣體。測量流量和旁通流量的大小，分別通過(guò)測量流量計和旁通調節閥來(lái)調節。采用旁通技術(shù)的目的是通過(guò)增大取樣總量達到降低取樣污染（主要指滲透水、吸附水等）的比例，使測量盡可能迅速而準確。例如對同一取樣系統而言，當旁通流量為零（即關(guān)閉旁通）時(shí)，由取樣系統所帶來(lái)的污染將100%地進(jìn)入電解池，使測定結果偏高；當旁通流量為1L/min 時(shí)，進(jìn)入電解池的污染量?jì)H為9%，這就使測量結果更為準確。而且由于取樣系統的總流量增大，氣流對系統污染水的吹洗能力增強，儀器示數將提早達到平衡，加快了測定速度。旁通技術(shù)的效果在二三十個(gè)ppmv以下的底含水量中和取樣系統不合理的情況下尤為明顯。原則上說(shuō)，旁通流量越大越好。在取樣系統合理的情況下，如果氣樣含水量較高而對測量精度要求不高時(shí)，也可酌情減小旁通流量，但不要*關(guān)閉。