德國CMC氯氣氯化氫微量水分析儀取樣系統旁通設計

德國CMC微量水分析儀采用庫侖法測量氣體中微量水分，其定量基礎為法拉第電解定律。五氧化二磷傳感器利用電解水分子為氫氣與氧氣原理，此傳感器由一個玻璃材質的圓柱和兩根并行的電極組成，根據具體應用來選擇電極材質（通常由鉑或銠金屬絲制成），并在兩根電極之間涂有很薄的一層磷酸H3PO4膜層，在兩電極之間出現的電解電流，使酸中的水分分解為H2和O2，此過程的zui終產物是五氧化二磷，P2O5是高吸濕性物質，因此從樣氣中吸收水分，通過連續的電解過程，在樣氣的水分含量與電解后的水分之間建立平衡，電解電流與樣氣中水分含量成比例，信號經過儀器內部信號放大器處理，然后顯示并數據讀出。此原理適合分析Xe、Ar、Kr、He、D2、F2、N2、H2、O2、O3、HBr、PH3、SF6、Freon、C2H2、CO2、CH4、Natural gas，尤其適合高純酸氣如Cl2、HCl、SO2、H2S 等氣體微量水分測量（極少數會同磷酸發生化學反應的氣體除外）。
德國CMC微量水分析儀取樣分析系統可視具體情況增加旁通氣路，用好旁通對快速準確的測量是至關重要的。通常取樣口、接頭、管道內壁都會吸附一定量水分，因此取樣時zui先流出的部分氣體的含水量較高，這些水分如果全部進入電解池，就會被吸濕性*的P2O5膜層吸收，但電解的速度是有限的，因此會導致吸收和電解之間的平衡被破壞，使電解池受潮，需要較長的時間重新建立平衡，從而降低測量工作的效率，也增加了被測氣體的消耗。旁通氣路設計可使這部分氣體絕大部分不經電解池而被排掉，從而保護了電解池。在測試開始時，應只保留很小的測試流量，開大旁通流量，待估計氣體濕度已穩定后，再逐步增加測試流量，同時密切注意儀器示值，不使示值發生較大的突變。這樣操作可使儀器始終保持近似的吸收電解平衡，直到測試流量達到規定的值，此時可減小甚至關閉旁通流量以減少被測氣體的消耗。通過這樣的方法可快速準確地得到測量結果，同時也節約了被測氣體。測量流量和旁通流量的大小，分別通過測量流量計和旁通調節閥來調節。采用旁通技術的目的是通過增大取樣總量達到降低取樣污染（主要指滲透水、吸附水等）的比例，使測量盡可能迅速而準確。例如對同一取樣系統而言，當旁通流量為零（即關閉旁通）時，由取樣系統所帶來的污染將100%地進入電解池，使測定結果偏高；當旁通流量為1L/min 時，進入電解池的污染量僅為9%，這就使測量結果更為準確。而且由于取樣系統的總流量增大，氣流對系統污染水的吹洗能力增強，儀器示數將提早達到平衡，加快了測定速度。旁通技術的效果在二三十個ppmv以下的底含水量中和取樣系統不合理的情況下尤為明顯。原則上說，旁通流量越大越好。在取樣系統合理的情況下，如果氣樣含水量較高而對測量精度要求不高時，也可酌情減小旁通流量，但不要*關閉。