TF Probe

Микропроцессорные датчики влажности фирмы GE Panamterics - TF Probe • Используются с влагомерами Moisture Image Series 1 и 2 для измерения концентрации влаги в газах и неводных жидкостях. • Измерение влажности в широком диапазоне - от значений влажности окружающей среды до уровня ppb с 16-ти битовым разрешающей способностью. • Установка на расстоянии до 1.6 км от анализатора. • Встроенные первичные преобразователи температуры и давления. • Сохранение неизменными данных калибровки. • Калибровка в соответствии с нормами NIST. • Не требуется специальный кабель для линии связи с анализатором. • Безопасное исполнение.

Датчики влажности TF Probe
Алюминиево-оксидные датчики влажности первоначально разрабатывались для метеорологических целей при работе в условиях полетов в высоких слоях атмосферы и к другим планетам. Датчики влажности фирмы Panametrics более 25 лет являются эталоном по своим техническим и метрологическим характеристикам среди промышленных датчиков влажности.
Эти датчики позволяют расширить возможности влагометрических систем, увеличить гибкость их структуры и удобство использования. Таким образом, они могут считаться перспективной разработкой на ближайшее будущее.

Встроенные преобразователи давления и температуры
Для точного определения целого ряда параметров при измерении влажности необходима информация о температуре и давлении. Использование датчиков TF Probe со встроенными преобразователями температуры и давления позволяет исключить неудобства и ограничения, связанные с установкой и применением отдельных датчиков температуры и давления. Термисторная сборка обеспечивает возможность измерения температуры в пределах от -30 до +70°С с погрешностью ±0.5°С. Преобразователь давления, включающий в себя пять твердотельных пьезорезистивных чувствительных элементов, позволяет измерять давление в диапазоне от 0 до 34.6 МПа с приведенной относительной погрешностью ±0.5%.
Данные, полученные от датчиков температуры и давления, используются влагомерами Moisture Series 1 и 2 для определения таких характеристик влагосодержания, как ppm и относительная влажность.

Калибровка в соответствии с нормами NIST
Все датчики влажности фирмы Panametrics градуируются индивидуально на одной из широко известных в мире установок для метрологической аттестации, которые обеспечивают получение смесей с известными прецизионными значениями влаги в соответствии с нормами Национального института стандартов и технологии США (NIST).
Для калибровки датчиков влажности, которые будут использоваться для измерения содержания влаги на уровне ppb, применяются специальные установки для получения смесей с концентрацией влаги в ультранизком диапазоне и, так называемая, Z-калибровка, обеспечивающие высокую точность и стабильность этого процесса.
Все полученные данные сохраняются специальной компьютерной системой. Процедура калибровки повторяется через несколько месяцев для определения стабильности индивидуально каждого из датчиков влажности. Только эти датчики, удовлетворяющие требованиям по точности и стабильности, поставляются потребителю.

Датчики абсолютной влажности
Толщина оксидной пленки является критичной для работоспособности этого типа датчиков. Выпускаемые фирмой Panametrics датчики с тонкой оксидной пленкой, которая обуславливает зависимость их характеристик в большей степени от абсолютной влажности, чем от ее относительного содержания и, таким образом, минимизируя любые температурные эффекты и явления гистерезиса. Эта критическая толщина пленки также обеспечивает датчикам MIS фирмы Panametrics высокое быстродействие (незначительное время отклика) и стабильность градуировочных характеристик.

Большой динамический диапазон
Датчики влажности фирмы Panametrics могут измерять содержание влаги от уровня окружающей среды до ppb уровня. Они могут быть откалиброваны в диапазоне температур точки росы/замерзания от +60 до ±110°С, что соответствует концентрации от 200.000 до 0.001 ppmv в газах при атмосферном давлении. В принципе, такой же диапазон по температуре точки росы/замерзания может быть реализован и при проведении измерений в жидкостях. Такой широкий динамический диапазон позволяет пользователю с помощью одного датчика измерять содержание нерастворенной влаги от уровня окружающей cреды до ppb уровня как в газах, так и в жидких средах.

Принцип работы алюминиево-оксидных датчиков
Непосредственное измерение давления водяных паров с помощью алюминиево-оксидных датчиков осуществляется легко и эффективно как в газах, так и в жидкостях. Чувствительный элемент датчика влажности состоит из алюминиевой подложки, на которой специальным электрохимическим окислением сформирован пористый слой оксида, покрытый очень тонким проницаемым для паров воды слоем золота. Алюминиевая подложка и слой золота образуют пару электродов и, таким образом, алюминиево-оксидный конденсатор.
Водяные пары быстро проникают через тонкий слой золота и оседают на стенках пор оксидного слоя. Количество молекул воды, адсорбировавшихся в структуре окисла определяет проводимость стенок пор. Величина сопротивления стенки каждой поры определяет значение импеданса, который, в свою очередь, функционально связан с давлением паров воды. Эта функциональная зависимость справедлива при проведении измерений как в газах, так и жидкой фазе.

Гибкость установки
Датчики влажности TF Probe сконструированы для непосредственной установки в технологическом процессе. Их рабочая температура лежит в пределах от -110 до 70°С, а давление в диапазоне от вакуума до 34.6 МПа. При этом их использование не требует ограничений на минимальное значение скорости потока.
В некоторых случаях датчики TF Probe могут быть установлены непосредственно в технологическую линию. Более часто, для повышения надежности результатов измерений влажности рекомендуется применение систем подготовки пробы.
Фирмой Panametrics разработан и выпускается ряд надежных и испытанных в производственных условиях систем пробоподготовки, которые могут обеспечить подготовку пробы для большинства возможных применений влагомеров.