气体湿度对流量计测量到底有没有影响?我们这有台 Alicat 测的是 30℃、80%RH 的压缩空气,读数老是对不上,高湿工况该怎么处理?
有影响,而且在高湿工况下影响往往不是线性的,我们去年在某环保监测站就踩过这个坑。他们的工艺气是 30℃、相对湿度 80%RH 左右的压缩空气,用 Alicat 质量流量计测,量程 0-50 SLPM,精度标称 ±0.8% 读数 + ±0.2% 满量程。客户拿我们的读数和另一台露点
有影响,而且在高湿工况下影响往往不是线性的,我们去年在某环保监测站就踩过这个坑。他们的工艺气是 30℃、相对湿度 80%RH 左右的压缩空气,用 Alicat 质量流量计测,量程 0-50 SLPM,精度标称 ±0.8% 读数 + ±0.2% 满量程。客户拿我们的读数和另一台露点仪换算出来的干基流量对比,差了 4% 左右,一开始怀疑是仪表坏了。
我们过去排查,第一步先确认 Alicat 的标定基准。Alicat 出厂标定通常以干空气或氮气为基准,显示的是标准状态下的体积流量,但它的内部换算默认气体是干的。如果实际气体里带水蒸气,水蒸气会占据一部分体积,同时改变混合气体的密度和黏度,热式原理的流量计就会偏。我们当时算了一下:30℃、80%RH 下,水蒸气分压约 3.4 kPa,摩尔分数约 3.4%,理论上就会带来 3% 左右的偏差,跟实测的 4% 基本对得上。
第二步我们试了两种处理方式。一是加装干燥管或冷凝器,把样气露点降到 5℃以下再进表,读数立刻和干基换算值吻合到 1% 以内。二是在 Alicat 里做湿度修正,用它的气体混合功能,按水蒸气摩尔分数配一个混合气,但这个方法只适合湿度稳定的工况,湿度一波动就得重配。客户那边湿度基本稳定在 75%-85%,我们最后选了加装冷凝器加定期排水的方案,成本低、维护也简单。
要提醒的是,这种做法有边界:如果气体本身是腐蚀性或者会冷凝出液态水,直接进表可能损坏传感器,必须前置处理;如果湿度是脉冲式波动,混合气修正法就不成立,得用露点仪联动做实时补偿。另外,Alicat 部分型号支持输入湿度参数做补偿,但具体能不能开、怎么开,要看型号和固件版本,不是所有表都支持。
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