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        納米微孔金屬氧化膜與氧化鋁露點傳感器的比較


        日期:2022/9/5 14:12:52
        瀏覽次數:844
        摘要:導電的金屬基片和多孔金層作為的電容的兩個極板,中間 是多空的金屬氧化膜。電容的大小取決于極板的大小、極板之間的距 離和極板之間絕緣體的介電常數。除了介電常數之外的兩個因素都是固定值,傳感器周圍的氣體會進入到傳感器微孔之中,其中水分的高 介電常數使傳感器的介電常數發生很大變化,并且這介電常數的變化 主要是由進入氧化膜微孔中的水分引起的,即使是氣體中的水分含量變化幅度很小。

        01 背景介紹

               納米微孔金屬氧化膜露點傳感器是美國菲美特(phymetrix)公司于2007 年推出的一款測量氣體濕度用的電容型傳感器,其***為 Bedros 先生。能夠在‐110℃~+20℃的露點溫度范圍內快速準確地測量氣體及液體中的水分含量。

              傳統的氧化鋁傳感器,其代表行為上世紀90 年代由Bedros 先生在考撒-深特(cosaxentaur)公司推出的超薄膜 (HTF?) 氧化鋁技術,為原GE下屬的巴納(panametrics)及其他公司如特利丹(teledyne)、仕富梅(Servomex)等廣泛應用。

              另有英國肖氏(shaw)及其派生公司在上世紀60年代研究的Shaw Moisture Meters 及英國米希爾公司的陶瓷氧化鋁傳感器。

        02 產品比較

        公司
        菲美特
        深特
        肖氏
        米希爾
        原理
        納米微孔金屬氧化膜 超薄膜 (HTF?) 氧化鋁
        氧化鋁
        陶瓷氧化鋁
        露點測量范圍
        -110°C~+20°C
        -100°C~+20°C
        -100°C~+20°C
        -100°C~+20°C
        準確度
        ±2°C
        ±3°C
        ±3°C
        ±3°C
        相對響應時間

        中等


        線性
        全量程準確
        全量程準確
        -60以下偏差大
        全量程偏差大


        03 美國菲美特露點儀的技術優勢
        基本原理

             導電的金屬基片和多孔金層作為的電容的兩個極板,中間  是多空的金屬氧化膜。電容的大小取決于極板的大小、極板之間的距  離和極板之間絕緣體的介電常數。除了介電常數之外的兩個因素都是固定值,傳感器周圍的氣體會進入到傳感器微孔之中,其中水分的高  介電常數使傳感器的介電常數發生很大變化,并且這介電常數的變化  主要是由進入氧化膜微孔中的水分引起的,即使是氣體中的水分含量變化幅度很小。

        獨特的結構

            納米微孔結構設計使傳感器在水分含量非常少的情況下  利用針對于水分的毛細管作用使傳感器內外達到平衡時,內外的水分濃度成指數比例,因此即使傳感器外的水分含量變化很小,傳感器的電容變化也會很大,這個電容的變化量足以讓儀器檢測到,因此使傳感器能夠具有更寬廣的測量范圍(‐110~+20℃dp),并且響應更靈敏,漂移量更小,耐用性更好。

        ?美國菲美特公司的露點分析儀采用納米薄膜同軸電容法原理,測試氣體中水份含量,是世界上*先進的技術。
        ?納米傳感器具有吸附大量水分子的能力,露點可測低至 ‐110℃dp;
        ?菲美特公司校準實驗室可為每臺儀器執行 NIST 校準證書標準,保證其精度為± 2℃dp;
        ?通過傳感器干燥室存儲機制,響應時間還可以進一步加快,十分鐘可以得到測試趨勢讀數;
        ?內置的溫度傳感器和可選壓力傳感器可進行校準補償,保證測量的一致性和重復性;
        ?納米薄膜進一步保證數據漂移量更小,從而解決了常規電容法測量濕度的難題。

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