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氮气中水分如何测试?从露点原理到在线/便携仪器应用

氮气中水分如何测试?氮气中水分通常用露点仪测试:让氮气通过传感器,读取露点温度(Td),再换算为ppm或g/m³。露点越

氮气中水分如何测试?氮气中水分通常用露点仪测试:让氮气通过传感器,读取露点温度(Td),再换算为ppm或g/m³。露点越低,水分越少。依据国标与工艺要求,在线或便携式露点仪可实现连续或点测。

为什么必须测试氮气中的水分?

水分是“隐形杀手”。在-40 ℃以下的低露点工况中,哪怕10 ppmV的水分,也可能在低温段结霜、堵塞阀门;在常温下,水分会加速碳钢/不锈钢点蚀。

设备可靠性:含水量每升高10 ppmV,腐蚀风险显著上升(化工与气体输配行业常用经验阈值)。

产品质量:电子级氮气常要求≤3 ppmV;食品与医药用氮气多控制在≤10–30 ppmV。

能效与成本:水分超标意味着干燥器负荷上升,能耗与维护成本同步增加。

我国对不同用途的工业气体分级有明确要求:

《GB/T 3864-2025 工业氮》:对纯度与杂质(水分、氧等)给出限值分级。

《GB/T 8979-2025 纯氮、高纯氮和超纯氮》:对于不同等级氮气中水分露值限定。

《GB/T 5832.2-2016 气体分析 微量水分的测定 第2部分:露点法》:规范露点测量方法。

露点法是怎么把“水分”测出来的?

露点温度(Td)是气体在等压条件下达到饱和开始凝结的温度。Td越低,气体越干。通过饱和蒸汽压公式可把Td换算为ppmV、g/m³或mg/m³。

例如:在1 atm下,Td = -40 ℃ ≈ 127 ppmV;Td = -60 ℃ ≈ 12 ppmV;Td = -80 ℃ ≈ 1.1 ppmV(工程常用近似)。

主流是薄膜电容/氧化铝与冷镜式。

薄膜/氧化铝:量程宽(-100~+20 ℃Td),响应快,适合在线。

冷镜式:基准型,准确度高,适合校准与实验室。

选在线还是便携,怎么决策?

连续生产、对水分波动极敏感的工艺(如电子级气体、空分后段),建议在线+报警联锁。

巡检、交接验收、临时排查、设备维护后复核,建议便携式。

以市面上常见的ERUN-PG919T气体微量水分露点在线分析仪和ERUN-PG7190便携式气体水分露点分析仪为例,在测量氮气中水分时,核心原理都是通过高灵敏露点传感器直接感知氮气中的水汽含量,并将其转化为露点温度(Td),再自动换算成ppm、g/m³等直观数据来反映氮气的干燥程度。实际应用中,ERUN-PG919T作为在线式设备,通常安装在氮气管道旁路取样点,氮气经减压、过滤、稳流后连续通入仪器内部,与传感器充分接触并达到平衡状态,仪表即可实时、连续显示氮气的露点值、水分浓度,并通过4–20 mA或电压信号上传至DCS系统,实现24小时不间断监控和超限报警;而ERUN-PG7190作为便携式露点仪,更适合巡检和点测使用,现场只需将仪器与氮气出口或取样口快速连接,开启后等待数分钟稳定,即可直接读取氮气当前的露点温度和对应的ppm水分含量,用于验证干燥器效果、交接验收或故障排查。两款仪器一个侧重“连续在线掌控过程水分”,一个侧重“灵活移动核查关键节点”,共同构成了从实时监测到现场复核的完整氮气水分测试体系,既保证了数据的连续性,又兼顾了使用的便捷性与准确性。

氮气中水分的测试,关键在露点法的规范实施与国标对齐。用合适的露点仪、正确的取样与校准节律,把Td、ppmV这些“冷数字”变成可执行的工艺控制,就能同时守住设备寿命、产品质量与运行成本。