測量原理 用連續取樣的方法，使氣樣流經(jīng)一個(gè)特殊結構的電解池，其水分被作為吸濕劑的五氧化二磷層吸收，并被電解為氫氣和氧氣排出，而五氧化二磷得以再生。反應過(guò)程可表示為：
P2O5+H2O=2HPO3
2HPO3=H2+1/2O2+P2O5
合并 (1) 、 (2) 得
2H2O=2H2+O2
當吸收和電解達成平衡后，進(jìn)入電解池的水分全部被五氧化二磷膜層吸收，并全部被電解。若已知環(huán)境溫度、環(huán)境壓力和氣樣流量，根據法拉第電解定律和氣體定律可推導出水的電解電流與氣樣含水量之間的關(guān)系為：
（公式 14 ）
式中： - 水的電解電流， µA ；
- 氣樣含水量， µL/L （即體積比）；
- 氣樣流量， ml/min ；
- 環(huán)境壓力， Pa ；
- 環(huán)境的絕對溫度， k ；
。
由上式可見(jiàn)，電解電流的大小正比于氣樣中的含水量，因此可通過(guò)測量水的電解電流來(lái)測量氣樣中的含水量。在標準大氣壓和 20 ℃ 條件下，一理想氣體以 100ml/min 的流量流經(jīng)電解池，當氣樣含水量為 1μL/L （ ppmv ）時(shí)，由上式計算出電解電流為 13.4µA 。這類(lèi)儀器一般以 ppmv 為單位，可直接讀取氣樣中水分含量的 ppmv 值。
由于鉑電極的催化作用，水的電解反應系一可逆過(guò)程，所以當被測氣樣為氫氣、氧氣或含有足量的氫氧時(shí)，平衡向左移動(dòng)，已經(jīng)電解生成的氫和氧中有一部分復合生成水，繼而又進(jìn)行二次電解，使總的電解電流值偏高，此即 “ 氫效應 ” 和 “ 氧效應 ” ，或統稱(chēng) “ 復合效應 ” 。實(shí)驗表明，使用該儀器測定這一類(lèi)氣樣的含水量時(shí)，讀數將偏高幾個(gè)至十幾個(gè) ppmv ，但此偏差集中反應在本底值上，故可以扣除。
結構 儀器由氣路系統和電路兩部分組成，氣路系統主要包括電解池和氣路控制部分。
電解池
在玻璃管內部，兩根鉑電極繞成雙螺旋形，極間均勻地涂敷五氧化二磷膜作為吸濕劑。在規定的測量條件下，這種內繞式結構可以保證對進(jìn)入池內的水分全部吸收和電解。玻璃池壁利于五氧化二磷涂層均勻。由于鉑具有使生成的氫和氧，尤其是富氫的氣體再次發(fā)生反應生成水的作用，因此有些公司采用銠來(lái)代替鉑。
對于干燥的五氧化二磷涂層，當通入 “ 絕對干燥 ” 的氣樣，并在電極上施加一適當的直流電壓時(shí)，電路中將產(chǎn)生一個(gè)不大的電流－本底值。本底值的大小僅與電解池結構、 涂層狀況、溫度及氣樣種類(lèi)等因素有關(guān)，而與氣樣含水量無(wú)關(guān)。由于本底值總是又能加在氣樣所含水分的電解電流上，故測定時(shí)應從儀器讀數中扣除本底值后方為介質(zhì)的真實(shí)含水量。
氣路控制系統
氣路系統由控制閥、電解池、流量調節閥和流量計、干燥器等部分組成。氣流路徑的控制由控制閥完成。
使用注意事項
由公式 12 可知，測量結果，即氣體的濕度 μL/L （ ppmv ）是根據氣體流量及電解電流計算得出來(lái)的，因此氣體的流量必須準確控制與測量。這類(lèi)儀器一般使用浮子流量計，在 20 ℃ ， 1atm 下，用空氣進(jìn)行標定。假如使用時(shí)的條件不是標準條件，例如是在另外的溫度和壓力下，或被測氣體不是空氣，則需針對被測氣體進(jìn)行重新標定，或根據校正因子進(jìn)行校正。
應用范圍
測量范圍一般為從幾個(gè) μL/L （ ppmv ）到 2000μL/L （ ppmv ），準確度一般為讀數的 5% 或滿(mǎn)量程的 1% �？梢杂糜诙喾N惰性氣體，某些不與 P2O5 反應的有機及無(wú)機氣體。例如空氣、氮氣、氫氣、氧氣、氬氣、氦氣、氖氣、一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣以及某些氟里昂氣體等。不能用于某些腐蝕性氣體以及能與 P2O5 發(fā)生反應的氣體，例如乙醇、某些酸性氣體、不飽和烴類(lèi)氣體。
優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：屬絕對測量法，穩定，不漂移。
缺點(diǎn)：電解池壽命有限，需要再生。高濕或低濕（ <1ppmv ）均會(huì )縮短其壽命。低濕時(shí)響應慢。對氣體流量要求較高。不能用于某些腐蝕性氣體以及能與 P2O5 發(fā)生反應的氣體。有本底。
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