Компенсация изменения температуры газа при измерении ТТР

Строго говоря, температура точки росы никак не зависит от температуры газа. И в самом деле, рассмотрим такой пример: у нас есть замкнутый сосуд, в котором содержится газ с какой-то неизвестной влажностью; мы начинаем охлаждать газ в сосуде, и температура, при которой начинает образовываться конденсат, является мерой и единицей измерения количества влаги, содержащейся в газе, и называется температурой точки росы.

Изменится ли эта величина при изменении начальной температуры сосуда? Никоим образом!

Однако опыт показывает совершенно противоположное: если бы в этом сосуде находился импедансный датчик, то при увеличении температуры датчик показал бы увеличение влажности. Опыт показывает, что при ТТР ­–70 °С увеличение температуры газа на 5 °С приведёт к изменению ТТР также на 5 °С.

На самом деле это так и есть, и чтобы разобраться, почему так происходит, обратимся к строению чувствительного элемента импедансного датчика.

Чувствительный элемент гигрометров импедансного типа имеет активный адсорбирующий слой, который поглощает влагу из анализируемой среды. Отличительная особенность воды состоит в том, что молекулы воды обладают очень большим дипольным моментом, за счет этого при изменении концентрации молекул воды изменяются электрические параметры чувствительного элемента. Однако, пористая керамика, из которой состоит адсорбирующий слой в чувствительном элементе, также имеет собственный импеданс, который зависит от температуры среды. Таким образом, при изменении температуры анализируемой среды изменяется температура самого сенсора; соответственно, меняется собственный импеданс чувствительного элемента, что и отображается как изменение температуры точки росы анализируемой среды.

Для того, чтобы минимизировать это явление, датчики «Мишель-Инструментс» имеют встроенную компенсацию по температуре: на самом сенсоре установлен дополнительный датчик температуры (синий наплыв на приведённой ниже иллюстрации), и процессор компенсирует изменение температуры сенсора. Однако компенсация по температуре происходит не мгновенно, а с некоторой задержкой: при увеличении температуры газа мы так же заметили бы рост показаний температуры точки росы с последующим снижением до предыдущих значений. Это нормальная работа датчика.