固定露点湿度发生器的研发

论文摘要

本课题的目标是通过对湿度气体发生系统-湿度发生器进行研究,在对湿度发生器系统进行了机理分析和各个部分的相应学习,设计制作一个基于分流法原理的湿度发生器（湿度发生器是在一定的温度、压力下持续产生恒定湿气）。所研发湿度发生器用于校准和检定湿度测量仪器。要求设备适用于校准各类露点仪和气体微量水分测试仪,并适用于现场校准湿度测量仪器,不确定度小于0.4℃。本文通过对发生恒定湿度气体的深入研究,比较了各种发生恒定湿度气体方式以及其相应精度,最终提出采用了气体分流法来发生多点固定湿度的气体。本文所设计湿度发生器实现了可发生四个湿度分别为-20℃DP,-30℃DP,-40℃DP,-50℃DP的恒定湿气,取得了非常高的准确度,解决了现场校准的需求。实现了预定目标——有效完成现场校准的小型湿度发生器。本文所设计分流法湿度发生器主要对口行业为电力行业。本文列出了湿度发生器各个部分的详细设计方案,分析了影响设备发生精度的各个因素并给出设备的不确定度分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景和提出
• 1.2 湿度发生系统的现状和行业归属
• 1.2.1 SF6 在电力行业中的性质
• 1.2.2 水汽存在下的化学反应
• 1.2.3 含水量过高的危害
• 1.2.4 SF6 气体含水量的测量与控制
• 第二章 湿度发生器的理论基础
• 2.1 理想气体状态方程
• 2.2 道尔顿分压定律
• 2.3 湿度的表示方法
• 2.4 饱和
• 2.5 饱和水汽压方程
• 2.6 湿度发生器的分类
• 2.6.1 双压法湿度发生器
• 2.6.2 双温法湿度发生器
• 2.6.3 渗透法湿度发生器
• 2.6.4 分流法湿度发生器
• 2.7 分流法湿度发生器的理论模型
• 第三章 湿度发生器系统设计与关键器件选型
• 3.1 分流法湿度发生器的总体架构
• 3.2 湿度发生器电路部分说明及操作步骤
• 3.3 饱和器的分类与设计
• 3.3.1 预饱和器设计
• 3.3.2 饱和器设计
• 3.4 混合室设计
• 3.5 压力开关设计
• 3.6 V1-V5 低流量计量阀设计
• 3.7 电磁阀设计
• 3.8 V6-V8 计量阀设计
• 3.9 调压阀设计
• 3.10 恒温槽设计
• 3.10.1 温控核心-PID 调节器
• 3.10.2 PT100 铂热电阻
• 3.10.3 隔热材料
• 3.10.4 硅橡胶加热带
• 3.10.5 轴流风扇
• 3.11 干燥过滤部分设计
• 3.12 仪器面板设计
• 3.13 仪器外箱设计
• 第四章 系统标定及误差分析
• 4.1 含水量的测量方法
• 4.2 冷镜式露点仪的不确定度分析
• 4.3 设计方案分流法湿度发生器的不确定度分析
• 第五章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A
• 附录 B
• 学术论文