美*GE通用電氣Optica冷鏡式露點(diǎn)儀，新一代濕度參考標(biāo)準(zhǔn)

Optica 系列冷鏡式露點(diǎn)儀是美*GE 公司的新型產(chǎn)品，其露點(diǎn)、溫度和壓力測量均可溯源至美* 標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST)?，F(xiàn)在，通過互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)，您可以隨時隨地獲得所需的相關(guān)數(shù)據(jù)。

精密露點(diǎn)儀可作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)，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(yīng)用來說，冷鏡式露點(diǎn)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(dá) -80°C 到 85°C露點(diǎn)，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(diǎn)轉(zhuǎn)化為任何公制、英制或用戶定義的濕度單位。
 

冷鏡式傳感器工作原理
GE 冷鏡式露點(diǎn)儀適用于標(biāo)準(zhǔn)和計量實驗室，以及對精度、可重復(fù)濕度測量及控制要求較高的工業(yè)應(yīng)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(shù)所不具備的優(yōu)勢。冷鏡式露點(diǎn)儀通過將反射面的溫度控制在露點(diǎn)/霜點(diǎn)形成與蒸發(fā)速率相等的平衡點(diǎn)，可直接測量露點(diǎn)或霜點(diǎn)的溫度，并精確測量此時的鏡面溫度。

GE 冷鏡式露點(diǎn)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(jīng)調(diào)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(dāng)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(diào)節(jié)通過 TEC 的電流大小，將溫度保持在一個平衡點(diǎn)，使水分子凝結(jié)的速率與鏡面上水蒸發(fā)的速率保持相等。這樣，根據(jù)定義，鏡面的溫度就等于露點(diǎn)或霜點(diǎn)溫度。鏡面中內(nèi)置的一個高精度四線鉑 RTD 電阻可測量這一溫度。露點(diǎn)測量的精度經(jīng)驗證為露點(diǎn)/霜點(diǎn)的 ±0.2°C 。此精度還可進(jìn)一步提高，達(dá)到露點(diǎn)/霜點(diǎn)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(diǎn)/霜點(diǎn)和干球 RTD 阻抗信號經(jīng)過 Optica 監(jiān)控器調(diào)制和放大，以便顯示和傳送出霜點(diǎn)/露點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)。壓力傳感器傳送經(jīng) Optica 放大的 4 到 20 mA 信號。隨后，霜/露點(diǎn)、干球溫度和壓力的基本測量值可通過相應(yīng)的公式計算為其它的濕度參數(shù)，例如相對濕度、濕球溫度、質(zhì)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(nèi)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?？梢詫崿F(xiàn)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(diǎn)儀要求氣體以額定的流速通過鏡面，以獲得佳的露點(diǎn)/霜點(diǎn)形成和響應(yīng)時間。傳感器應(yīng)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(dá)鏡面之前調(diào)整溫度和壓力，并對氣體進(jìn)行過濾。我們的應(yīng)用工程師將與您詳細(xì)探討具體的應(yīng)用情況，并向您推薦合適的系統(tǒng)。

自清潔和數(shù)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(zhì)必須具有疏水特性，以免吸收或釋放水蒸氣，進(jìn)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(zhì)腐蝕或玷污，從而影響光學(xué)散射特性。GE 鏡面可以現(xiàn)場更換。對于工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，可以將標(biāo)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(bǔ)償）的污染補(bǔ)償機(jī)制，并獲得了專利。PACER 周期可以手動開始，也可以設(shè)置為定時的周期。周期開始時*捕獲數(shù)據(jù)（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(diǎn)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(diǎn)（與從洗碗機(jī)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(jìn)行對比，并對兩個信號進(jìn)行“平衡”，這樣便可以有效地降低鏡面上殘留物質(zhì)帶來的影響。PACER 周期的效果很好，但終可能還是需要進(jìn)行手動清潔。GE 的所有冷鏡面都可以進(jìn)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(shù)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(chǎn)生振蕩。而且很難對過阻尼或欠阻尼的模擬控制回路應(yīng)用自調(diào)節(jié)或PID 常數(shù)。當(dāng)露點(diǎn)處于預(yù)定的比例范圍內(nèi)時，Digiloop可以進(jìn)行數(shù)字采樣，以及通過基于時間的采樣來進(jìn)行前饋控制。通過記錄振蕩情況，數(shù)字控制便能夠有效地預(yù)測變化的量*，并調(diào)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(diǎn)精度。

Optica產(chǎn)品規(guī)格
 型號：• 臺式、機(jī)架式或壁掛式，均可提供彩色 VGA 顯示屏，數(shù)據(jù)存儲和以太網(wǎng)通訊端口
              • 臺式、機(jī)架式或壁掛式，提供 4 x 40 點(diǎn)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(wǎng)的10 base-T 接口*
測量參數(shù)：露點(diǎn)、溫度
計算參數(shù)：相對濕度、濕球溫度、質(zhì)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(diǎn)/霜點(diǎn)以及干球溫度?；芈饭╇?4 到 20 mA DC，大負(fù)載 500Ω
精度：露點(diǎn)/霜點(diǎn)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(yù)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(shù)據(jù)存儲：6M*
顯示：1/4 彩色 VGA 顯示屏，多能顯示 6 個參數(shù)；或 4 x 40 點(diǎn)陣顯示屏，顯示 3 個參數(shù)
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(shù)字接口：RS232 端口，以太網(wǎng)端口*
數(shù)字輸出格式：數(shù)據(jù) ASCII 文本，以太網(wǎng) java 程序，帶密碼保護(hù)*
TCP/IP 地址：用戶可設(shè)置*
模擬輸出：(2) 4 到 20 mA 和 0 到 5 VDC，用戶可進(jìn)行配置和擴(kuò)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(shù)業(yè)務(wù)是一個行業(yè)領(lǐng)*的創(chuàng)新者，業(yè)務(wù)涉及傳感測量、無損檢測技術(shù)、狀態(tài)監(jiān)測、流體過程技術(shù)及自動化優(yōu)化控制領(lǐng)域，幫客戶實現(xiàn)精確、高效和安 的增值增產(chǎn)目標(biāo)。旗下產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、石油天然氣、電力、運(yùn)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(tuán)，為工業(yè)客戶提供更環(huán)保、更智能、更高效的資產(chǎn)健康解決方案。

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