氢气湿度纯度分析仪原理图

理解您需要一份关于氢气湿度纯度分析仪的原理图。由于我无法直接生成真实的工程图纸，我将为您创建一份清晰的结构原理示意图，并详细解释其工作流程和每个部件的作用。

氢气湿度纯度分析仪原理示意图

下图清晰地展示了分析仪内部的气路流程和核心测量原理。

示意图关键部件详解

1. 样品预处理系统（入口）

这是保证分析结果准确和仪器长寿命的关键前提。

• 减压阀：将来自工艺管道的高压氢气（可能是几兆帕甚至十几兆帕）安全地降低到分析仪所需的工作压力（通常为0.1-0.4 MPa）。

• 精密过滤器：去除氢气中可能含有的油滴、水分液滴和微小颗粒物。如果这些杂质直接进入传感器，会造成污染、堵塞甚至永久性损坏。

• 流量计与调节阀：显示并调节样品气体的流速，使其稳定在仪器要求的范围（如0.5-1.5 L/min）。稳定的流量是准确测量的基础。

2. 核心测量单元（“双传感器”心脏）

这是分析仪的核心，两个传感器依次对同一股样品气进行测量。

• 湿度传感器（电容式原理）

◦ 核心部件：一片覆盖有吸湿性薄膜（如氧化铝）的电容。

◦ 工作过程：当氢气中的水分子穿过薄膜被吸收时，会改变薄膜的介电常数，从而导致其电容值发生变化。氢气越潮湿，电容值变化越大。

◦ 信号：电容检测电路将这种微小的电容变化转换成电信号。

• 纯度传感器（热导池原理）

◦ 核心部件：一个包含参比腔和测量腔的热导池，内部有铂丝电阻，连接成惠斯通电桥。

◦ 参比腔：密封有纯净的参考气体（如氮气）。

◦ 测量腔：经湿度传感器测量后的样品气流继续流经此处。

◦ 工作过程：利用氢气热导率极高的特性。氢气纯度越高，从测量腔铂丝上带走的热量越多，铂丝电阻变化越大，导致电桥产生强烈的失衡信号。

3. 信号处理与输出系统（“大脑”）

• 微处理器：

◦ 接收来自湿度和纯度传感器的原始电信号。

◦ 结合内置的温度传感器和压力传感器的数据进行实时补偿，消除环境变化带来的误差。

◦ 根据出厂前标定的曲线，将信号精确计算出露点温度 和氢气纯度百分比。

• 显示与输出单元：在屏幕上同时显示两个参数的数值，并转换为标准信号（如4-20mA或数字信号）远传至控制室。

工作流程总结

1. 取样：样气从工艺管道取出。

2. 预处理：经过减压、过滤、稳流，变成洁净、稳定、压力合适的“理想”样品。

3. 测量：样气先经过湿度传感器测出水含量，再进入热导池测出氢气纯度。

4. 处理：微处理器对两个信号进行计算和补偿。

5. 输出：实时显示并远传湿度值和纯度值。

希望这份结合了示意图和详细解释的说明，能帮助您透彻地理解氢气湿度纯度分析仪的工作原理。

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