湿度测量仪表在流程工业中的应用

　　电力行业

　　高压开关中SF6气体中的水分含量检测

　　在电压输送(100kV～400kV)的电力分布网络中，电源开关或负载电流中断往往是由两个接触点之间的电弧造成的。SF6具绝缘性，带压的SF6可有效控制电弧的形成。但是随着时间的推移，水分的进入，导致SF6分解成其它产物，如氟氢化物。这不仅会影响到单台设备的操作性能，而且当水分含量高时，副产物还会包括有强腐蚀性的氟化氢，将会加快开关接触处的腐蚀，造成物理损坏，并且会蔓延到断路器外壳内的其它区域，加重破坏程度，给人身及设备带来安全隐患。

　　在使用前，首先应检查由工业气体供应商提供的新的瓶装SF6的水分含量，在使用由断路器生产商提供的断路器前也应预先进行检测。在SF6瓶装气的存放过程中，水分很容易从入口处进入。若保存良好，SF6的水分含量应10ppmv，相当于常压露点-60℃。在断路器的生产商处，在最后阶段或在加压和使用SF6进行密封前，进行内部的保养工作时，都要用干气吹扫断路器的外壳。最普通的做法是使用瓶装的高纯氮或其它惰性气体，通过重复的加压将水分吹扫至大气中，直到外壳内的水分含量降至10ppmV，相当于常压露点-60℃。在现场检查/连续监测时，SF6中的水分含量必须控制在100ppmv，相当于常压露点-42℃。

　　对于瓶装气的检查或者断路器外壳充装前的干燥，均可以使用Cermax便携式露点仪(见图1)。这种仪器测量范围较宽，可提供快速准确的测量，使用次级菜单可以选择一个二级输入，即手动设置或信号输入气体压力，然后显示SF6的ppmv单位，并可通过内置的数据采集功能存储10000个测量结果，然后通过使用Windows的超级终端或类似的数据传输系统将存储的数据下载到主机上。上述仪器同时也可用于断路器外壳内的SF6气体的现场快速检测。可以将样品取出，也可以将样品气返回去继续使用，或排放到大气中，快速的测量意味着消耗更少的样气。对于连续在线测量，可使用CermetII露点仪。这种仪器需要供给主电源，或者使用Transmet露点变送器，24V直流供电，输出信号是4～20mA或RS232/RS485信号，因此可以将信号输入一个计算机中央处理系统，适于多个测量点的安装。注意需将传感器安装在断路器外壳内的上部，以避免在外壳内积累越来越多的颗粒状污染物。对于要求高稳定性及准确度的测量，可以选择冷镜式露点仪，S4000Integrale(见图2)，其测量范围是-60℃，可显示多个工程单位，包括SF6的ppmv。测量准确度是±0.1℃，-40℃露点时其响应速度大约是10min。可以在消耗样气最少的情况下得到最准确的测量。

　　发电机组冷却用氢气中的水分含量检测

　　氢气的热导率远远高于其它气体，因此在发电工业中，惯例方法是使用氢气对发电机组定子线圈进行直接冷却。由于发电机组的外壳无法密封，周围空气中的湿气很可能侵入到机组内，而且热交换机会由于老化而产生空隙，湿气也会由此渗入到氢气中。所以氢气的循环回路必须装有除湿干燥机，持续地除去所吸收到的湿气。否则氢气中的湿气会使得暴露的金属部分产生凝露而出现跳火现象甚至导致惨重损失。如果氢气露点超过上限，应立即采取紧急措施，或停止使用并修理发电机，或立即重新压泵，把干燥的氢气泵入系统。

　　英国密析尔公司的TransmetIS变送器可将陶瓷湿度传感部分安装在采样装置上，对发电机组出口处和氢气吸附干燥机出口处进行连续的在线测量。测量应当在系统压力满量程下进行，以精确地提供在发电机组条件下是否会产生凝露这一信息。TransmetIS变送器拥有CENELEC的批准证书，可在危险区域对可燃气体进行露点测量。由于氢气具有产生爆炸的危险，数字显示仪应远离发电机组，安装在指定的安全位置，而传感探头电缆组件应配有电流隔离栅。监控仪具有全功能的显示和模拟输出，并配置两个由用户设定的报警器，仪表可设置在“警告”和“立即停机”状态。TransmetIS变送器能够提供4-20mA或者0-20mA模拟信号，传至控制室。密析尔本安型便携式露点湿度仪CermaxIS可作为现场检测工具使用。快速的反应和方便的操作(带数据记录功能)可以让用户迅速地进行气体分析。

　　水处理系统

　　现在水处理行业已经越来越多地使用臭氧(O3)而非氯气对纯净水进行处理。应用场合主要有以下四种：饮用水、食品生产用水和制药生产用水、游泳池水、污水处理后投入循环前的消毒等。氯化处理工艺不但成本高，而且在水运输和氯化系统应用中令人体健康和安全存在风险，鉴于此，水处理行业近年来一致使用臭氧消毒。臭氧和氯化有着相同的水处理效果，均为强效的氧化媒介，能攻击水里的杂质(特别对微生物介质)，并将其分裂成无害的残渣后过滤出水系统。臭氧的优点是对微生物起作用后，会裂变为完全无害的氧原子。