纳米微孔金属氧化膜与氧化铝露点传感器的比较


日期:2022/9/5 14:12:52
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摘要:导电的金属基片和多孔金层作为的电容的两个极板,中间 是多空的金属氧化膜。电容的大小取决于极板的大小、极板之间的距 离和极板之间绝缘体的介电常数。除了介电常数之外的两个因素都是固定值,传感器周围的气体会进入到传感器微孔之中,其中水分的高 介电常数使传感器的介电常数发生很大变化,并且这介电常数的变化 主要是由进入氧化膜微孔中的水分引起的,即使是气体中的水分含量变化幅度很小。

01 背景介绍

       纳米微孔金属氧化膜露点传感器是美国菲美特(phymetrix)公司于2007 年推出的一款测量气体湿度用的电容型传感器,其***为 Bedros 先生。能够在‐110℃~+20℃的露点温度范围内快速准确地测量气体及液体中的水分含量。

      传统的氧化铝传感器,其代表行为上世纪90 年代由Bedros 先生在考撒-深特(cosaxentaur)公司推出的超薄膜 (HTF™) 氧化铝技术,为原GE下属的巴纳(panametrics)及其他公司如特利丹(teledyne)、仕富梅(Servomex)等广泛应用。

      另有英国肖氏(shaw)及其派生公司在上世纪60年代研究的Shaw Moisture Meters 及英国米希尔公司的陶瓷氧化铝传感器。

02 产品比较

公司
菲美特
深特
肖氏
米希尔
原理
纳米微孔金属氧化膜 超薄膜 (HTF™) 氧化铝
氧化铝
陶瓷氧化铝
露点测量范围
-110°C~+20°C
-100°C~+20°C
-100°C~+20°C
-100°C~+20°C
准确度
±2°C
±3°C
±3°C
±3°C
相对响应时间

中等


线性
全量程准确
全量程准确
-60以下偏差大
全量程偏差大


03 美国菲美特露点仪的技术优势
基本原理

     导电的金属基片和多孔金层作为的电容的两个极板,中间  是多空的金属氧化膜。电容的大小取决于极板的大小、极板之间的距  离和极板之间绝缘体的介电常数。除了介电常数之外的两个因素都是固定值,传感器周围的气体会进入到传感器微孔之中,其中水分的高  介电常数使传感器的介电常数发生很大变化,并且这介电常数的变化  主要是由进入氧化膜微孔中的水分引起的,即使是气体中的水分含量变化幅度很小。

独特的结构

    纳米微孔结构设计使传感器在水分含量非常少的情况下  利用针对于水分的毛细管作用使传感器内外达到平衡时,内外的水分浓度成指数比例,因此即使传感器外的水分含量变化很小,传感器的电容变化也会很大,这个电容的变化量足以让仪器检测到,因此使传感器能够具有更宽广的测量范围(‐110~+20℃dp),并且响应更灵敏,漂移量更小,耐用性更好。

►美国菲美特公司的露点分析仪采用纳米薄膜同轴电容法原理,测试气体中水份含量,是世界上*先进的技术。
►纳米传感器具有吸附大量水分子的能力,露点可测低至 ‐110℃dp;
►菲美特公司校准实验室可为每台仪器执行 NIST 校准证书标准,保证其精度为± 2℃dp;
►通过传感器干燥室存储机制,响应时间还可以进一步加快,十分钟可以得到测试趋势读数;
►内置的温度传感器和可选压力传感器可进行校准补偿,保证测量的一致性和重复性;
►纳米薄膜进一步保证数据漂移量更小,从而解决了常规电容法测量湿度的难题。

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