測量原理 用連續(xù)取樣的方法，使氣樣流經(jīng)一個特殊結(jié)構(gòu)的電解池，其水分被作為吸濕劑的五氧化二磷層吸收，并被電解為氫氣和氧氣排出，而五氧化二磷得以再生。反應(yīng)過程可表示為：
P2O5+H2O=2HPO3
2HPO3=H2+1/2O2+P2O5
合并 (1) 、 (2) 得
2H2O=2H2+O2
當(dāng)吸收和電解達(dá)成平衡后，進(jìn)入電解池的水分全部被五氧化二磷膜層吸收，并全部被電解。若已知環(huán)境溫度、環(huán)境壓力和氣樣流量，根據(jù)法拉第電解定律和氣體定律可推導(dǎo)出水的電解電流與氣樣含水量之間的關(guān)系為：
（公式 14 ）
式中： - 水的電解電流， µA ；
- 氣樣含水量， µL/L （即體積比）；
- 氣樣流量， ml/min ；
- 環(huán)境壓力， Pa ；
- 環(huán)境的絕對溫度， k ；
。
由上式可見，電解電流的大小正比于氣樣中的含水量，因此可通過測量水的電解電流來測量氣樣中的含水量。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和 20 ℃ 條件下，一理想氣體以 100ml/min 的流量流經(jīng)電解池，當(dāng)氣樣含水量為 1μL/L （ ppmv ）時，由上式計算出電解電流為 13.4µA 。這類儀器一般以 ppmv 為單位，可直接讀取氣樣中水分含量的 ppmv 值。
由于鉑電極的催化作用，水的電解反應(yīng)系一可逆過程，所以當(dāng)被測氣樣為氫氣、氧氣或含有足量的氫氧時，平衡向左移動，已經(jīng)電解生成的氫和氧中有一部分復(fù)合生成水，繼而又進(jìn)行二次電解，使總的電解電流值偏高，此即 “ 氫效應(yīng) ” 和 “ 氧效應(yīng) ” ，或統(tǒng)稱 “ 復(fù)合效應(yīng) ” 。實驗表明，使用該儀器測定這一類氣樣的含水量時，讀數(shù)將偏高幾個至十幾個 ppmv ，但此偏差集中反應(yīng)在本底值上，故可以扣除。
結(jié)構(gòu) 儀器由氣路系統(tǒng)和電路兩部分組成，氣路系統(tǒng)主要包括電解池和氣路控制部分。
電解池
在玻璃管內(nèi)部，兩根鉑電極繞成雙螺旋形，極間均勻地涂敷五氧化二磷膜作為吸濕劑。在規(guī)定的測量條件下，這種內(nèi)繞式結(jié)構(gòu)可以保證對進(jìn)入池內(nèi)的水分全部吸收和電解。玻璃池壁利于五氧化二磷涂層均勻。由于鉑具有使生成的氫和氧，尤其是富氫的氣體再次發(fā)生反應(yīng)生成水的作用，因此有些公司采用銠來代替鉑。
對于干燥的五氧化二磷涂層，當(dāng)通入 “ 絕對干燥 ” 的氣樣，并在電極上施加一適當(dāng)?shù)闹绷麟妷簳r，電路中將產(chǎn)生一個不大的電流－本底值。本底值的大小僅與電解池結(jié)構(gòu)、 涂層狀況、溫度及氣樣種類等因素有關(guān)，而與氣樣含水量無關(guān)。由于本底值總是又能加在氣樣所含水分的電解電流上，故測定時應(yīng)從儀器讀數(shù)中扣除本底值后方為介質(zhì)的真實含水量。
氣路控制系統(tǒng)
氣路系統(tǒng)由控制閥、電解池、流量調(diào)節(jié)閥和流量計、干燥器等部分組成。氣流路徑的控制由控制閥完成。
使用注意事項
由公式 12 可知，測量結(jié)果，即氣體的濕度 μL/L （ ppmv ）是根據(jù)氣體流量及電解電流計算得出來的，因此氣體的流量必須準(zhǔn)確控制與測量。這類儀器一般使用浮子流量計，在 20 ℃ ， 1atm 下，用空氣進(jìn)行標(biāo)定。假如使用時的條件不是標(biāo)準(zhǔn)條件，例如是在另外的溫度和壓力下，或被測氣體不是空氣，則需針對被測氣體進(jìn)行重新標(biāo)定，或根據(jù)校正因子進(jìn)行校正。
應(yīng)用范圍
測量范圍一般為從幾個 μL/L （ ppmv ）到 2000μL/L （ ppmv ），準(zhǔn)確度一般為讀數(shù)的 5% 或滿量程的 1% �？梢杂糜诙喾N惰性氣體，某些不與 P2O5 反應(yīng)的有機(jī)及無機(jī)氣體。例如空氣、氮氣、氫氣、氧氣、氬氣、氦氣、氖氣、一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然氣以及某些氟里昂氣體等。不能用于某些腐蝕性氣體以及能與 P2O5 發(fā)生反應(yīng)的氣體，例如乙醇、某些酸性氣體、不飽和烴類氣體。
優(yōu)缺點
優(yōu)點：屬絕對測量法，穩(wěn)定，不漂移。
缺點：電解池壽命有限，需要再生。高濕或低濕（ <1ppmv ）均會縮短其壽命。低濕時響應(yīng)慢。對氣體流量要求較高。不能用于某些腐蝕性氣體以及能與 P2O5 發(fā)生反應(yīng)的氣體。有本底。
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