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美*GE通用電氣Optica冷鏡式露點儀，新一代濕度參考標準
Optica 系列冷鏡式露點儀是美*GE 公司的新型產品，其露點、溫度和壓力測量均可溯源至美* 標準與技術研究院 (NIST)?，F在，通過互聯網或局域網，您可以隨時隨地獲得所需的相關數據。
精密露點儀可作為傳遞標準，用于校驗其它的濕度測量儀器及傳感器。對于要求高精度和無漂移測量的流程和實驗室應用來說，冷鏡式露點儀更是 的傳感器。Optica 可配備5 個完 可交換的冷鏡式傳感器，測量范圍可達 -80°C 到 85°C露點，精度為 0.2°C 甚至更高。100 ΩRTD 輸入和硅基壓力傳感器確保了測量的精度，并可將露點轉化為任何公制、英制或用戶定義的濕度單位。
| Optica 可以測量 |
行業(yè)應用實驗室或工廠車間環(huán)境 |
| • 溫度 • 相對濕度 (% RH) • 露點/霜點 (Td) • 絕對濕度 (m/v) • 質量比 (m/m) • 體積比 (v/v) • 濕球溫度 (Tw) • 熱焓 (h) • 水蒸氣壓力 (e) • 壓力 • 報警繼電器 • 模擬輸出 |
• 校驗實驗室 • 流程控制 • 潔凈室 • 環(huán)境測試艙 • 高精度 HVAC 監(jiān)控 • 燃料電池 • 熱交換器和制冷線圈熱量計 • 熱加工/熱處理 • 半導體制造 • 存儲區(qū) • 藥品檢驗室 • 引擎測試單元和排放測試 • 飛機引擎和渦輪 |
冷鏡式傳感器工作原理
GE 冷鏡式露點儀適用于標準和計量實驗室，以及對精度、可重復濕度測量及控制要求較高的工業(yè)應用。其固有的精度和長期穩(wěn)定性帶來眾多其它濕度測量技術所不具備的優(yōu)勢。冷鏡式露點儀通過將反射面的溫度控制在露點/霜點形成與蒸發(fā)速率相等的平衡點，可直接測量露點或霜點的溫度，并精確測量此時的鏡面溫度。
GE 冷鏡式露點儀包含一塊小型的拋光六角形銠或鉑鏡面，裝在于熱電制冷模塊 (TEC) 上。Optica 分析儀的伺服控制器向 TEC 提供電流，從而使鏡面冷卻。鏡面由一個經調節(jié)的光發(fā)射器以紅外光照亮。鏡面的反射光被一個光電探測器接收。當水蒸氣在鏡面上冷凝成成水或霜（冰晶體）時，光電探測器接收到的光信號便會因散射而減弱。伺服控制器此時便會降低供電電流，從而使鏡面稍微變暖。Optica 的控制系統(tǒng)會調節(jié)通過 TEC 的電流大小，將溫度保持在一個平衡點，使水分子凝結的速率與鏡面上水蒸發(fā)的速率保持相等。這樣，根據定義，鏡面的溫度就等于露點或霜點溫度。鏡面中內置的一個高精度四線鉑 RTD 電阻可測量這一溫度。露點測量的精度經驗證為露點/霜點的 ±0.2°C 。此精度還可進一步提高，達到露點/霜點的 ±0.15°C (±0.27°F)。
干球溫度通過高精度的四線 100 Ω 鉑 RTD 電阻測量，而壓力則通過壓阻硅壓力傳感器測量。露點/霜點和干球 RTD 阻抗信號經過 Optica 監(jiān)控器調制和放大，以便顯示和傳送出霜點/露點溫度數據。壓力傳感器傳送經 Optica 放大的 4 到 20 mA 信號。隨后，霜/露點、干球溫度和壓力的基本測量值可通過相應的公式計算為其它的濕度參數，例如相對濕度、濕球溫度、質量比、體積比、絕對濕度，熱焓以及水蒸氣壓力值等。
RTD 傳感器內置在冷鏡中，不與流程或測試環(huán)境接觸。浸濕部分包括鉑或銠鏡面、一個不銹鋼或聚脂薄膜隔層和環(huán)氧密封。可以實現無漂移的濕度測量值，即使在多年使用之后仍能保持出色的精度。
冷鏡式露點儀要求氣體以額定的流速通過鏡面，以獲得佳的露點/霜點形成和響應時間。傳感器應安裝在空氣流動的管道中或配備一個采樣泵。佳流速為0.25 到 2.5 L/min（0.5 到 5 SCFH）。GE 提供采樣系統(tǒng)，可在空氣到達鏡面之前調整溫度和壓力，并對氣體進行過濾。我們的應用工程師將與您詳細探討具體的應用情況，并向您推薦合適的系統(tǒng)。
自清潔和數字控制
對于存在灰塵、油霧和粉塵等物理污染的環(huán)境，建議使用帶過濾器的采樣系統(tǒng)。過濾器介質必須具有疏水特性，以免吸收或釋放水蒸氣，進而影響測試氣流。使用一段時間之后，鏡面可能會被某些微粒物質腐蝕或玷污，從而影響光學散射特性。GE 鏡面可以現場更換。對于工業(yè)應用環(huán)境，可以將標配的銠鏡面升*為鉑鏡面。
GE 已開發(fā)出了一種稱之為 PACER®（可編程自動誤差補償）的污染補償機制，并獲得了專利。PACER 周期可以手動開始，也可以設置為定時的周期。周期開始時*捕獲數據
（在 PACER 周期中會傳輸一個恒定值）并使冷鏡的溫度降低到露點以下，使鏡面上形成一個較厚的露層。然后將鏡面迅速加熱。在加熱過程中，大量的可溶和一些不可溶污染物會被迅速蒸發(fā)掉。留在鏡面上的污染物會積聚成干塊或點（與從洗碗機中取出玻璃的情況類似）。此過程可使 85% 左右的鏡面保持清潔。光電探測器接收到的光信號會與參考 LED/光電探測器進行對比，并對兩個信號進行“平衡”，這樣便可以有效地降低鏡面上殘留物質帶來的影響。PACER 周期的效果很好，但終可能還是需要進行手動清潔。GE 的所有冷鏡面都可以進行手動清潔。清潔的過程非常簡單，只需用沾上清潔溶劑或蒸餾水的棉布擦凈即可。（后清潔時建議使用蒸餾水）
GE 還開發(fā)出了 Digiloop™ 控制技術來克服傳統(tǒng)模擬PID（比例積分微分）控制的不足。模擬溫度控制在高濕度或 小濕度的情況下特別容易產生振蕩。而且很難對過阻尼或欠阻尼的模擬控制回路應用自調節(jié)或PID 常數。當露點處于預定的比例范圍內時，Digiloop可以進行數字采樣，以及通過基于時間的采樣來進行前饋控制。通過記錄振蕩情況，數字控制便能夠有效地預測變化的量*，并調整通過熱電冷卻模塊的電流，使鏡面溫度以 0.05°C (0.09°F) 的幅度變化。這樣顯著改善了控制和露點精度。
Optica產品規(guī)格
型號：• 臺式、機架式或壁掛式，均可提供彩色 VGA 顯示屏，數據存儲和以太網通訊端口
• 臺式、機架式或壁掛式，提供 4 x 40 點陣顯示屏
電源：95 到 265 VAC，50/60 Hz，200 W
電氣輸入/輸出：IEC 型 AC 插座（臺式安裝），螺旋端子柱（壁掛式安裝），多針冷鏡和溫度傳感器/電纜接頭、用于模擬輸出的螺旋端子、用于 RS232 的 DB－9 接口和用于以太網的10 base-T 接口*
測量參數：露點、溫度
計算參數：相對濕度、濕球溫度、質量比、體積比、絕對濕度、熱焓和水蒸氣壓力值，可選擇公制、英制或用戶定義的單位
輸入：1/3 Class A DIN 43760，100Ω RTD，露點/霜點以及干球溫度?；芈饭╇?4 到 20 mA DC，大負載 500Ω
精度：露點/霜點的系統(tǒng)精度為 ±0.1°C (±0.36°F)，溫度精度為±0.15°C (±0.27°F)，壓力精度為 量程的 0.5%
量程：取決于傳感器 1111H單*冷鏡式傳感器；D2 單*冷鏡式傳感器；1211H兩*冷鏡式傳感器；SIM-12 預熱兩*冷鏡式傳感器；1311-DR四*冷鏡式傳感器；1311-XR五*冷鏡式傳感器
遲滯：可忽略
靈敏度：0.1% FS
A/D：16 位
數據存儲：6M*
顯示：1/4 彩色 VGA 顯示屏，多能顯示 6 個參數；或 4 x 40 點陣顯示屏，顯示 3 個參數
工作溫度：0°C 到 50°C（32°F 到 122°F）
冷卻速率：1.5°C (0.27°F )/s，通常在 0°C (32°F) 以上時
數字接口：RS232 端口，以太網端口*
數字輸出格式：數據 ASCII 文本，以太網 java 程序，帶密碼保護*
TCP/IP 地址：用戶可設置*
模擬輸出：(2) 4 到 20 mA 和 0 到 5 VDC，用戶可進行配置和擴展
模擬輸出：(2) 250 V 時為 5 A ，C 陣列，(SPDT) 繼電器
外殼：臺式型： 等* 1 ； 壁掛型： 等* 4
重量：臺式型： 3.6 kg (8 lb) ； 壁掛型： 4.5 kg (10 lb)
*該特性僅適用于帶 VGA 的型號
GE檢測控制技術業(yè)務是一個行業(yè)領*的創(chuàng)新者，業(yè)務涉及傳感測量、無損檢測技術、狀態(tài)監(jiān)測、流體過程技術及自動化優(yōu)化控制領域，幫客戶實現精確、高效和安 的增值增產目標。旗下產品廣泛應用于航空航天、石油天然氣、電力、運輸、醫(yī)療等行業(yè)。我們在25個 擁有超過40*企業(yè)，隸屬于GE能源集團，為工業(yè)客戶提供更環(huán)保、更智能、更高效的資產健康解決方案。
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