Система вимірювання вологості GE Sensing Optica

Нове покоління зразкових засобів вимірювання вологості

Вологоміри точки роси з охолоджуваним дзеркалом
серії Optica компанії GE забезпечують:
Національний інститут стандартів і технологій США (NIST) можливістю вимірювання вологості, температури і тиску відповідно до національних еталонів нового покоління.
Тепер дані доступні скрізь і в будь-який час за допомогою браузера Інтернет або з Вашої внутрішньокорпоративної мережі, що використовує стандарти.

Аналізатор Optica дозволяє вимірювати:

• Температуру
• Відносну вологість (% RH)
• Точку роси/замерзання (Td)
• Абсолютну вологість (m/v)
• Масове відношення компонентів суміші (m/m)
• Об'ємне відношення компонентів суміші (v/v)
• Температуру "вологого" термометра (Tw)
• Ентальпію (h)
• Тиск парів води (e)
• Тиск

Виходи:

• Реле сигналізації
• Аналогові виходи

Первинне визначення точки роси є основним виміром, використовуваних для передачі еталона при калібруванні інших приладів і датчиків вологості. Прилади з охолоджуваним дзеркалом є також необхідним вибором, коли потрібно високоточне вимірювання вологості у виробничих і лабораторних умовах без довготривалого дрейфу. Аналізатор Optica може використовуватися з п'ятьма повністю взаємозамінними охолоджуваними дзеркалами для забезпечення вимірювання точки роси в діапазоні від -80°C до 85°C похибкою 0.2°C або менше. Входи для термометра опору (ТС) 100 Ω і п'єзорезистивного датчика тиску забезпечують точність вимірювань цих параметрів, що використовуються для представлення значень точки роси в метричних, англійських або визначених користувачем одиницях виміру вологості.

Програмне забезпечення

Просте у використанні програмне забезпечення (ПО) аналізатора Optica дозволяє користувачам вибирати: потрібний тип показань на дисплеї, лінійний графік, масштаб аналогового виходу, вид цифрового зв'язку, режим самодіагностики, операції з очищення і запису даних з допомогою інтуїтивно-зрозумілих спадаючих меню. Параметри налаштування можуть бути збережені в пам'яті і завантажені в будь-який час, або за місцем, або дистанційно через Ethernet-порт.

Застосування в лабораторії та на виробництві

 

• Повірочні лабораторії
• Технологічний контроль
• "Чисті" кімнати
• Камери для випробувань на вплив навколишнього середовища
• Прецизійний контроль і управління системами вентиляції і кондиціонування
• Паливні відсіки
• Калориметрія теплообмінників і випарних змійовиків
• Теплова обробка/термообробка
• Виробництво напівпровідників
• Складські приміщення
• Фармацевтичні валидационные камери
• Ділянки випробувань двигунів і контроль складу відпрацьованих газів
• Двигуни і турбіни літаків

Функціональні можливості

Аналізатор Optica одночасно вимірює точку роси, температуру і тиск. Цей аналізатор має математичні функції для формування одиниць користувача. Функції експоненти, додавання (+), віднімання (-) і ділення дозволяють відображати, записувати і передавати отримані інженерні одиниці системи збору даних. Вхідний канал аналізатора – це стандартний вхід 4 – 20 мА/0 – 5 В постійного струму, тому аналізатор Optica може бути з'єднаний практично з будь-яким типом технологічного датчика і може бути конфігурований для відображення відповідних інженерних одиниць.

Принцип дії чутливих елементів з охолоджуваним дзеркалом

Вологоміри компанії GE з охолоджуваним дзеркалом використовуються в звичайних і метрологічних лабораторіях, також як і в промислових умовах, де потрібна високоточне, відтворюване вимірювання та керування вологістю. Притаманна цим методом точність і стабільність забезпечують його значні переваги порівняно з іншими методами вимірювання вологості. При використанні охолодженого дзеркала безпосередньо вимірюється температура, відповідна точці роси або замерзання, шляхом регулювання температури відбиваючої поверхні у відповідності з рівноважною температурою освіти роси/інею й випаровування, а також – високоточного вимірювання температури дзеркала в цій точці. Охолоджуване дзеркало – це невелике поліроване шестикутні родієве або платинове дзеркало, прикріплене до термоелектричних охолоджуваного модулю. Сервоконтроллер аналізатора подає струм до термоелектричних модулю, що призводить до охолодження дзеркала. Це дзеркало висвітлюється керованим джерелом випромінювання, який створює потік світла в інфрачервоній області спектра. Промінь світла, відбитий дзеркалом, приймається фотоприймачем. Коли пари води конденсуються на поверхні дзеркала у вигляді крапель води або інею (кристали льоду), інтенсивність світла, прийнятого фотоприймачем, знижується із-за його розсіювання. Це призводить до того, що сервоконтроллер зменшує величину струму, що подається на термоелектричний модуль, викликаючи незначне збільшення температури дзеркала. Система управління аналізатора Optica буде коригувати величину струму, що протікає через термоелектричний модуль, для підтримки температури, при якій інтенсивність конденсації і випаровування молекул води і маса води на дзеркалі постійні. Тоді визначена таким чином результуюча температура дзеркала буде дорівнює температурі точки роси або замерзання. Вимірює цю температуру високоточний платиновий ТЗ з 4-х провідний схемою підключення, вмонтований в дзеркало. Підтверджена похибка вимірювання точки роси/замерзання ±0.2°C. Точність також може бути збільшена до ±0.15°C. Температура "сухого" термометра вимірюється прецизійним платиновим ТЗ 100 Ω з 4-х провідний схемою підключення, а тиск – тензорезистивным кремнієвим датчиком. Сигнали ТЗ, визначає точку роси/замерзання, і "сухого" ТЗ попередньо опрацьовуються і посилюються в контролері аналізатора Optica для відображення та передачі значень точки роси/замерзання і температури. Датчик тиску, живлення якого здійснюється аналізатором Optica, передає посилений сигнал в діапазоні 4 – 20 мА. Значення точки роси/замерзання, температури "сухого" термометра і тиску використовуються для розрахунку інших параметрів вологості, наприклад, відносної вологості, температури "вологого" термометра, масового і об'ємного відносини компонентів суміші, абсолютної вологості, ентальпії і тиску парів води, використовуючи психрометричні рівняння. МС вбудований в охолоджуване дзеркало і ніколи не вступає в контакт з технологічною або випробуваної середовищем. Деталі, що контактують з вимірюваної середовищем: платинове або родієве дзеркало, паронепроникний бар'єр з майлара (поліетилен терифталат) або нержавіючої сталі і герметик на основі епоксидної смоли. Результат цього – вимірювання вологості без дрейфу при збереженні точності у відповідності з технічними характеристиками протягом багатьох років.
Охолоджувані дзеркала вимагають певного витрати газу уздовж дзеркала для оптимального формування конденсату/інею і часу відгуку. Чутливі елементи слід встановлювати в каналі з рухомим повітрям, або вони повинні бути обладнані насосом для відбору проб. Оптимальний витрата – від 0.25 до 2.5 л/хв. Компанія GE надає системи підготовки проби для приведення температури до необхідної, регулювання тиску і фільтрації аналізованого повітря перед його подачею до охолоджуваного дзеркалу. Наші інженери по застосуванню цих аналізаторів детально обговорять специфіку Вашої задачі вимірювання і нададуть рекомендації для вибору системи, що найкращим чином відповідає Вашим потребам.

Самоочищення і цифрове управління

Для навколишніх умов, де присутні забруднюючі речовини, наприклад, пил, масляний туман або пилок, рекомендується використання системи підготовки проби з фільтруючим середовищем. Наповнювач фільтра повинен бути гідрофобним, тобто не абсорбувати або виділяти пари води в аналізований потік. Через деякий час частинки можуть залишити сліди або западини на дзеркалі, змінюючи його характеристики відображення. Дзеркала компанії GE можуть замінюватися в польових умовах. Стандартне родієве дзеркало може бути замінено на платинове дзеркало у разі промислового застосування аналізатора. Компанією GE розроблена запатентована схема компенсації забруднення, звана PACER® (Program Automatic Error Reduction – програмне, автоматичне зменшення помилок). Цикл PACER може бути ініційований вручну або через певний час, визначений програмним шляхом. Цей цикл запускається шляхом фіксування даних (під час циклу PACER видається постійне значення) і охолодження дзеркала значно нижче точки роси так, щоб на дзеркалі утворився тонкий шар конденсату. Потім дзеркало швидко нагрівається. Під час цього нагріву значну кількість розчинених і деяку кількість нерозчинених забруднень миттєво випаровуються. Забруднення, які залишилися на дзеркалі, мають тенденцію до агрегатированию у вигляді сухих "острівців" або плям (подібно склу з посудомийної машини). Цей процес призводить до того, що приблизно 85% дзеркала стає чистою. Світловий сигнал, що приймається фотоприймачем, порівнюється з сигналом еталонного каналу світлодіод / фотоприймач, і ці два сигналу "балансуються", ефективно знижуючи вплив залишкового забруднення на дзеркалі. Цикл PACER працює дуже добре, але з часом може знадобитися ручне очищення. Очищення – це простий процес, що включає в себе протирання дзеркала бавовняним тампоном, змоченим очищаючим розчином або дистильованою водою. (Дистильована вода рекомендується як засіб остаточного очищення).

Компанія GE розробила систему цифрового керування Digiloop™ для подолання обмежень традиційного аналогового ПІД (пропорциально-інтегрально-диференціальний) регулювання. Аналогове регулювання температури призводить до коливань, особливо при високих рівнях вологості або вологості на рівні слідів. При цьому досить важко застосовувати самонастроювання або параметри ПІД-закону регулювання до аналоговим контурах управління, які сильно або слабо демпфовані. Цифрова система реалізує дискретний опитування та регулювання з прямим зв'язком, виконуючи вибірку значень з часу, коли точка роси знаходиться в межах визначеної пропорційної зони. Реєструючи коливання, цифрова система управління ефективно прогнозує амплітуду їх зміни і регулює струм в термоелектричному модулі, поступово змінюючи температуру дзеркала з кроком 0.05°C. Це в значній мірі підвищує якість регулювання і точність вимірювання точки роси.

Технічні характеристики аналізатора Optica

Кольоровий VGA дисплей з реєстратором даних і Ethernet-зв'язком доступний в настільному виконанні, для монтажу в стійку і настінного монтажу.

Харчування

Від 95 до 265 В змінного струму, 50/60 Гц, 200 Вт

Електричні вводи/висновки

Штекер типу IEC змінного струму (настільне виконання), гвинтовий клемний блок (виконання для настінного монтажу), многоконтактные кабельні роз'єми для охолоджуваного дзеркала і датчика температури, клеми з гвинтовим кріпленням для аналогових виходів, роз'єм DB-9 для RS232 і 10 base-T Ethernet.

Вимірювані параметри

Точка роси, температура і струм/напруга
4 – 20 мА/0 – 5 В постійного струму.

Розраховуються параметри

Відносна вологість, температура вологого термометра, масове і об'ємне відношення компонентів суміші, абсолютна вологість, тиск парів води і ентальпія в англійських і метричних одиницях, а також в одиницях, що встановлюються користувачем.

Входи

Для сигналу ТС 1/3 Class A DIN 43760, 100 Ω і значень температури точки роси/замерзання і температури сухого термометра. Вхід постійного струму 4 – 20 мА при максимальному навантаженні 500 Ω.

Похибка

Системна похибка ±0.2°C для точки роси / замерзання, ±0.15°C для температури та 0.5% від повної шкали для тиску.

Діапазон

Визначається чутливим елементом.

Гістерезис

Незначний.

Чутливість

0.1% від повної шкали

Аналогово-цифрове перетворення

16 біт.

Дисплей

1/4 кольоровий VGA-дисплей дозволяє відображати до шести параметрів.

Робоча температура

Від 0°C до 50°C.

Швидкість охолодження

1.5 °C/с, типова при температурі вище 0°C.

Цифровий інтерфейс

Порт RS232, Ethernet-порт*.

Формат цифрового виходу

Дані – ASCII-текст, Ethernet-програма на мові java, захищене паролем*.

Адреса TCP/IP

Програмований користувачем*.

Аналогові виходи

(2) від 4 до 20 мА і від 0 до 5 В постійного струму, що конфігуруються і масштабовані користувачем.

Аналогові виходи на сигналізацію

(2) 5 A при 250 В, реле типу form C (однополюсні на два напрямки).

Корпус

Для настільного монтажу: Тип 1.
Для настінного монтажу: Тип 4.

Маса

Виконання для настільного монтажу: 3.6 кг
Виконання для настінного монтажу: 4.5 кг

Технічні характеристики охолоджуваного дзеркала з одностадийным пониженням температури 1111H

Датчик температури дзеркала

ТЗ 1/3 Class A DIN 43760 з 4-х провідний схемою підключення, 100 Ω при 0°C.

Похибка по точці роси/замерзання

Стандартна: ±0.2°C.
Додатково: ±0.15°C.

Чутливість

>0.03°C.

Відтворюваність

±0.05°C.

Гістерезис

Незначний.

Стадії охолодження

Одностадійний термоелектричний модуль охолодження.

Додаткове охолодження

Незастосовне.

Зниження температури

45°C при температурі сухого термометра 25°с і атмосферному тиску.

Типовий діапазон вимірювання

Від -15°C до 25°C точки роси/замерзання (Td) в повітрі при 25°с і атмосферному тиску. Еквівалентно – від 5% до 100% RH. Інші параметри засновані на розрахунках.

Витрата проби

Від 0.25 до 2.5 л/хв.

Робоча температура

Від -15°C до 80°C.

Тиск

Від 0.8 до 15 бар.

Харчування

Подається з аналізатора Optica.

Корпус чутливого елемента

Алюміній з епоксидним покриттям.

Фільтр

Політетрафторетіленовий (ПТФЕ) фільтр (стандартний для 1111HGE).

Дзеркало

Стандартне: Мідь, покрита родієм.
Додатково: Монолітна платина.

Матеріали чутливого елемента, що контактують з вимірюваної середовищем

Алюміній, мідь, майлар, ПТФЕ, родій або платина.

Бар'єр для пари

Майлар .

Електричний роз'єм

Багатоконтактний роз'єм типу MS.

Маса

1.4 кг (нетто)

Додаткові приналежності

MB-11 - Скоба для монтажу на стіні.
PTFE-GE - ПТФЕ фільтр.
P - Платинове дзеркало.
X - Підвищена точність ±0.15°C Td.
O111D - Прилив для датчика тиску (тільки для 1111H).

Технічні характеристики охолоджуваного дзеркала з двоетапним пониженням температури D2

Датчик температури дзеркала

ТЗ 1/3 Class A DIN 43760 з 4-х провідний схемою підключення, 100 Ω при 0°C.

Похибка по точці роси/замерзання

Стандартна: ±0.2°C.
Додатково: ±0.15°C.

Чутливість

>0.03°C.

Відтворюваність

±0.05°C.

Гістерезис

Незначний

Стадії охолодження

Двостадійний термоелектричний модуль охолодження.

Додаткове охолодження

Незастосовне.

Зниження температури

65°C при температурі сухого термометра 25°с і атмосферному тиску.

Типовий діапазон вимірювання

Від -35°C до 25°C точки роси/замерзання (Td) в повітрі при 25°с і атмосферному тиску. Еквівалентно – від 0.7% до 100% RH.

Витрата проби

Від 0.25 до 2.5 л/хв.

Робоча температура

Від -25°C до 85°C.

Тиск

11 бар максимум

Харчування

Подається з аналізатора Optica.

Корпус чутливого елемента

Литий алюміній, проточна осередок з нержавіючої сталі марки 314.

Дзеркало

Стандартне: Мідь, покрита родієм.
Додатково: Монолітна платина.

Матеріали чутливого елемента, що контактують з вимірюваної середовищем

Нержавіюча сталь марок 302 і 316, силіконові кільця ущільнювачів, скло BK-7, родієве або платинове дзеркало.

Бар'єр для пари

Нержавіюча сталь.

Вхідні/вихідні штуцери

Трубні фітинги із зовнішнім діаметром 1/4 дюйма.

Електричний роз'єм

15-ти контактний роз'єм типу Sub-D з кабелем 2130.

Маса

1.8 кг (нетто).

Додаткові приналежності

P - Платинове дзеркало.
X - Підвищена точність ±0.15°C Td.

Технічні характеристики охолоджуваного дзеркала з двоетапним пониженням температури 1211H

Датчик температури дзеркала

ТЗ 1/3 Class A DIN 43760 з 4-х провідний схемою підключення, 100 Ω при 0°C.

Похибка по точці роси/замерзання

Стандартна: ±0.2°C.
Додатково: ±0.15°C.

Чутливість

>0.03°C.

Відтворюваність

±0.05°C.

Гістерезис

Незначний.

Стадії охолодження

Двостадійний термоелектричний модуль охолодження.

Зниження температури

65°C при температурі 25°с і атмосферному тиску.

Типовий діапазон вимірювання

Від -35°C до 25°C точки роси/замерзання (Td) в повітрі при 25°с і атмосферному тиску. Еквівалентно – від 0.7% до 100% RH.

Витрата проби

Від 0.25 до 2.5 л/хв.

Робоча температура

Від -15°C до 100°C.

Тиск

21 бар максимум.

Харчування

Подається з аналізатора Optica.

Корпус чутливого елемента

Литий алюміній, проточна осередок з нержавіючої сталі марки 314.

Дзеркало

Стандартне: Мідь, покрита родієм.
Додатково: Монолітна платина.

Матеріали чутливого елемента, що контактують з вимірюваної середовищем

Нержавіюча сталь марок 302 і 316, силіконові кільця ущільнювачів, скло BK-7, родієве або платинове дзеркало.

Бар'єр для пари

Майлар.

Вхідні/вихідні штуцери

Трубні фітинги із зовнішнім діаметром 1/4 дюйма.

Електричний роз'єм

Багатоконтактний роз'єм типу MS з кабелем 2120.

Маса

1.8 кг (нетто).

Додаткові приналежності

P - Платинове дзеркало. X - Підвищена точність ±0.15°C Td. S - Бар'єр для пари з нержавіючої сталі.

Технічні характеристики нагрітого охолоджуваного дзеркала з двоетапним пониженням температури

SIM-12

Датчик температури дзеркала

ТЗ 1/3 Class A DIN 43760 з 4-х провідний схемою підключення, 100 Ω при 0°C.

Похибка по точці роси/замерзання

Стандартна: ±0.2°C.
Додатково: ±0.15°C.

Чутливість

>0.03°C.

Відтворюваність

±0.05°C

Гістерезис

Незначний.

Стадії охолодження

Двостадійний термоелектричний модуль охолодження.

Додаткове охолодження

Незастосовне.

Зниження температури

85°C при температурі корпусу 75°с і атмосферному тиску.

Типовий діапазон вимірювання

Від -10°C до 75°C точки роси/замерзання (Td) у повітрі при температурі корпусу 75°C навколишнього температурі 25°с і атмосферному тиску. Еквівалентно – від 0.7% до 100% RH.

Витрата проби

Від 0.25 до 2.5 л/хв.

Робоча температура

Від -15°C до 100°C.

Управління нагрівом

Термостатування. Уставка: 25°C 40°C, 55°C-70°C, 85°C до 100°C.

Тиск

4.5 бару максимум.

Харчування

100/115/230 В змінного струму, 50/60 Гц, 75 Вт.

Корпус чутливого елемента

Литий алюміній, проточна осередок з нержавіючої сталі марки 314.

Матеріали чутливого елемента, що контактують з вимірюваної середовищем

Нержавіюча сталь марок 302 і 316, силіконові кільця ущільнювачів, скло BK-7, родієве або платинове дзеркало.

Дзеркало

Стандартне: Мідь, покрита родієм.
Додатково: Монолітна платина.

Бар'єр для пари

Майлар (може бути змінений на бар'єр з нержавіючої сталі).

Електричний роз'єм

Багатоконтактний роз'єм типу MS.
Штекер IEC для живлення від мережі змінного струму.

Маса

3.2 кг (нетто)

Додаткові приналежності

P - Платинове дзеркало. X - Підвищена точність ±0.15°C Td. S - Бар'єр для пари з нержавіючої сталі. HSS-12 - Підігрівалася система пробопідготовки. Охолоджуване дзеркало з нагріванням SIM-12, модуль нагрівається з фільтром SIM-РАЙ і нагрівається витратоміром SIM-HFM, змонтованим на плиті з гарячою лінією подачі проби SIM-HSL.

Технічні характеристики охолоджуваного дзеркала з 4-х стадійним пониженням температури 1311-DR

Датчик температури дзеркала

ТЗ 1/3 Class A DIN 43760 з 4-х провідний схемою підключення, 100 Ω при 0°C.

Похибка по точці роси/замерзання

Стандартна: ±0.2°C.
Додатково: ±0.15°C.

Чутливість

>0.03°C.

Відтворюваність

±0.05°C.

Гістерезис

Незначний.

Стадії охолодження

Четырехстадийный термоелектричний модуль охолодження.

Додаткове охолодження

Сорочка охолодження з рідиною.

Зниження температури, повітряне охолодження

95°C при температурі 25°с і атмосферному тиску.

Зниження температури, рідинне охолодження

105°C при температурі охолоджуючої води 15°C.

Типовий діапазон вимірювання

От -65°C до 25°C точки росы/замерзания (Td) в воздухе при температуре 25°C и атмосферном давлении.
От -75°C до 15°C в режиме охлаждения жидкостью с температурой охлаждающего вещества 15°C.
Другие параметры основаны на расчетах.

Расход пробы

От 0.25 до 2.5 л/мин.

Рабочая температура

От 0°C до 35°C.

Давление

22 бара максимум.

Питание

100/115/230 В переменного тока, 50/60 Гц, 300 Вт.

Корпус чувствительного элемента

Литой алюминий, проточная ячейка из нержавеющей стали марки 314.

Зеркало

Стандартное: Медь, покрытая родием.
Дополнительно: Монолитная платина.

Матеріали чутливого елемента, що контактують з вимірюваної середовищем

Нержавіюча сталь марок 302, 316, силіконові кільця ущільнювачів, скло BK-7, родієве або платинове дзеркало.

Бар'єр для пари

Майлар (може бути змінений на бар'єр з нержавіючої сталі).

Вхідні/вихідні штуцери

Трубні фітинги із зовнішнім діаметром 1/4 дюйма.

Електричний роз'єм

Комплекти деталей многоконтактных роз'ємів типу MS.
Штекер IEC для живлення від мережі змінного струму.

Маса

16 кг (нетто).

Додаткові приналежності

P - Платинове дзеркало. X - Підвищена точність ±0.15°C Td. S - Бар'єр для пари з нержавіючої сталі.