流程工業高純氣體案例
純氣體生產或半導體製造等某些要求嚴苛的工業流程，需要非常精確地測量微量水分含量。
通常認為，在實驗室環境中才能實現理想測量。但是，采樣時會引入某些不確定因素，如汙染、平均值、管道等。在本文中，我們將展示與在線測量相比，實驗室環境中存在哪些會造成不確定性的采樣相關因素。
renmentongchangrenwei，shixiangaozhunquedudelixiangfangfashigoumaijuyougaoguigedeceliangyibiao。duiyushiduceliangeryan，zheyiweizheyaogoumaifenxiyileixingdeyibiao，yinweizheleiyibiaolilunshangzhunquedugao。raner，xiangjiaoyugengjiangunaiyongdegongyeyibiao，fenxiyijiageanggui，qieduihuanjingdeyingxiangyichangmingan，yincixuyaotedingqiewendingdeshiyongtiaojian。
通(tong)常(chang)，分(fen)析(xi)儀(yi)並(bing)不(bu)直(zhi)接(jie)在(zai)流(liu)程(cheng)中(zhong)進(jin)行(xing)測(ce)量(liang)，而(er)是(shi)要(yao)先(xian)行(xing)采(cai)集(ji)氣(qi)體(ti)樣(yang)本(ben)，將(jiang)其(qi)導(dao)入(ru)分(fen)析(xi)儀(yi)，然(ran)後(hou)將(jiang)樣(yang)本(ben)遺(yi)棄(qi)。在(zai)所(suo)有(you)測(ce)量(liang)中(zhong)，氣(qi)體(ti)樣(yang)本(ben)通(tong)常(chang)都(dou)存(cun)在(zai)以(yi)下(xia)問(wen)題(ti)：
樣本可能無法代表實際的工藝條件。
樣本還可能受到采樣和分析中外部因素的影響。
樣本可能會受到泄漏的影響，甚至成為泄漏的源頭。
julilaishuo，xiangxiangyaochengliangyixiefenmo。ruguozaicaiyanghechengliangzhijiandeguochengzhong，fenmobeiyushuidashi，yangbenjiangwufafanyingfenmodezhenshizhonglianghechengfen。tongyang，shuiqiyenengqingyigaibianqitiyangbendeshidu，jishishiyongxianjindequanxinyibiao，jieguoyehuibuzhunque。
實驗
為了展示該問題並研究其影響，我們構建了一個測試裝置（如圖 1 所示）。該裝置的基本思路是保持恒定的濕度，然後通過在 20 °C 至 27 °C 範圍內改變管道溫度來幹擾濕度。理論上，這會導致吸附/解jie吸xi效xiao應ying，從cong而er影ying響xiang排pai出chu加jia熱re室shi的de水shui氣qi總zong量liang。同tong樣yang，在zai從cong現xian場chang轉zhuan至zhi測ce量liang實shi驗yan室shi的de過guo程cheng中zhong，采cai樣yang管guan可ke能neng會hui暴bao露lu在zai室shi外wai天tian氣qi下xia，進jin而er受shou到dao溫wen度du變bian化hua的de影ying響xiang。在zai較jiao小xiao的de範fan圍wei內nei，不bu同tong的de室shi內nei溫wen度du也ye可ke能neng產chan生sheng類lei似si的de影ying響xiang。實shi驗yan過guo程cheng中zhong，氣qi壓ya保bao持chi在zai 1 bar(a) 至 2 bar(a) 範圍內，流速始終小於 1 l/min，與分析儀的流速一致。
Figure 1. Test set-up
該裝置由一台濕度發生器、兩台維薩拉 DMT152 露點儀表、一個帶有 6.7 m 電拋光鋼管的加熱室和一台 CRDS 分析儀組成。兩台 DMT152 露點儀表分別放置在加熱室之前和之後（圖 1）。從第二台 DMT152 到分析儀的管道盡可能短，以盡量降低 DMT152 和分析儀之間的環境影響。使用兩個溫度傳感器監測加熱室的溫度。
結果
在不同的壓力、流速和濕度下進行了多次測量。每次實驗中都以相同的方式控製加熱室。（見圖 2）
Figure 2. Temperature ramp and response of DMT152 instruments
在圖 2 中，隨著溫度（黑色）的幹擾增強，出口處的 DMT152 檢測到的噪聲濕度越來越多，而入口濕度在測量過程中保持恒定。測量結束後，溫度穩定至實驗室溫度，兩台 DMT152 儀表再次穩定並指示相同的霜點溫度。該圖清晰展示了采樣管溫度的穩定性對輸出濕度的影響，因而會影響濕度的測量結果。
圖 3 繪製了另一次測量的結果。該圖中，入口濕度不像圖 2 中那樣穩定，但 DMT152 儀表和 CRDS 分析儀都呈現出類似的趨勢。然而，在圖 3 中，與 CRDS 分析儀或出口處的 DMT152 相比，入口濕度的噪聲要小得多。事實上，出口處的濕度變化過大，以至於 DMT152 和 CRDS 分fen析xi儀yi都dou無wu法fa正zheng確que指zhi示shi入ru口kou濕shi度du，並bing且qie二er者zhe的de誤wu差cha實shi際ji都dou超chao出chu了le其qi規gui格ge。然ran而er，此ci處chu使shi用yong的de儀yi表biao功gong能neng完wan好hao，並bing且qie性xing能neng符fu合he其qi規gui格ge要yao求qiu，問wen題ti出chu在zai采cai樣yang管guan上shang。溫wen度du的de變bian化hua會hui引yin起qi吸xi附fu/解吸現象，從而導致采樣管出口的濕度發生變化。
Figure 3. DMT152 instrument vs. CRDS analyzer
該測量活動的結果表明：
吸附/解吸引起的最大霜點溫度變化超過 4 °C。
流量的影響：流量越大，噪聲越大。
溫度變化越大，管內的吸附/解吸效應越劇烈。
濕度越低，相對影響越大。
關鍵要點
在本文中，我們測試了環境對采樣的影響。如果測量環境或采樣不理想，可能會對測量結果產生重大影響。如圖 2 和圖 3 所示，由於其在線過程測量的結果更具代表性，位於入口處的 DMT152 價jia格ge更geng加jia實shi惠hui，且qie表biao現xian優you於yu價jia格ge更geng高gao的de分fen析xi儀yi。因yin此ci，建jian議yi直zhi接jie在zai想xiang要yao關guan注zhu的de位wei置zhi進jin行xing測ce量liang，並bing盡jin可ke能neng減jian少shao采cai樣yang管guan的de使shi用yong。由you於yu測ce量liang裝zhuang置zhi和he測ce量liang原yuan理li更geng加jia簡jian單dan，這zhe種zhong方fang法fa也ye具ju有you更geng為wei顯xian著zhu的de成cheng本ben效xiao益yi。