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HMP 264 仪表在电厂中的应用 概 述 HMP 264E是芬兰维萨拉公司生产的温湿度仪测量传感器，该传感器可以满足许多生产过程的温湿度仪测量需要，尤其在发电机组上，对氢气湿度的测量更具有优越性。该仪表从95年在中国华能福州电厂安装第一台至今，已在中国大陆安装了近三百台。从近五年来的使用效果来看，该仪表是目前中国发电机氢气湿度测量中使用最理想的一种，也是推广面最多的一种。在此仪表使用之前，先后有四五种国外仪表和国内仪表在不同的生产厂家进行实验，比如：英国MICHELL公司的TRANSMET、爱尔兰PANAMETRICS公司的SYSRRTM-2，以及该公司的半成品SIERIES-5（系列５）等。它们仅在少数厂家进行实验，而一直未能在国内得到推广。这些仪表未能完全推广开的主要原因是，仪表本身的许多性能不能满足中国大部分发电机在线测量的实际要求： 1、 国内大部分发电机都存在漏油情况。这就要求传感器探头能够抗油污染，这一要求是许多传感器都不能满足的。 2、 氢气管道上的仪表都要具有防爆功能，因此严格地说这类仪表不允许使用爆炸环境下，巴纳公司为了弥补这一缺陷设计了一套隔离取样系统，该系统的价格比仪表还要昂贵，因此很难推广。 3、 有些产品参数显示不直观，甚至参数较少或需要推算，不能满足一些电厂的要求。 4、 部分产品灵敏度不够，因此也就不能对氢气湿度实现全程的监控，也有些产品灵敏度很高，但是其值容易漂移，也不合在线使用。 5、 几乎上述所列产品都存在着不能现场校准、维修和更换的监控的问题。这也为我们长期使用带来不便。 HMP 264E温、湿度传感器最突出的优点是：湿敏探头能够防爆，性能稳定可靠，具有很强的耐油污染能力。这一优点特别适合中国发电机的情况。使得我们可以放心地进行氢气湿度在线测量。同时该仪表的设计也非常科学，湿敏元件很容易更换。更换一个湿敏元件价格也很低廉。独有现场校准功能，使得该仪表能在现场可靠使用。 简 介 ２．１．具有线性化功能 我们知道对于自动化仪表来说，线性化功能是判断先进仪表优良性能的主要标志。HMP264E配备Vaisala公司生产的高性能湿敏探头Humicap。j,该探头具有防油、防腐、防潮和加固性能，同时该探头的输出值是一个纯电容信号。其测量电路如下： 其中C是湿敏元件的等效电容值，而C0为采样电容值，V0为采样电压值。V0=KC而C= 其中ε代表电价常数，它几乎和相对湿度成正比。即 ε RH V0 RH 所以有V0=Kr.RH 这就是说，电压量和相对湿度成正比。 　 由图二可知，只要有两点确定值便可比确定下该直线了。因此系统的漂移只需两点便可以校准了。比如图二中，由于漂移使得直线1漂移到直线2。未漂移前ＲＨ１→Ｖ１、ＲＨ２→Ｖ２漂移后ＲＨ１→Ｖ１｀ＲＨ２→Ｖ２，'即只要将Ｖ１数值改为发Ｖ１｀的值，Ｖ２的值改为Ｖ２｀的值，则校准便完成了。VAISALA系列仪表内部设计了专用软件，并提供了一个校准仪，校准仪分别提供RH1=11。3%RH、RH2=75%RH。当选择了RH1时只要仪表漂移，便会自动修正到V1`，选择了RH2，则仪表就自动修正到V2`。从而就可以方便地在现场校准了。有了RH值和T值则可以精确地计算露点温度TD、绝对湿度AH等温度参数了。下面我们再来看一看氧化铝为代表线性探头，就不具备这一优势了。图三为氧化铝探头等效电路，该电路结构又称为Jason阳极在供湿情况下，C2相对C0可忽略不计，但R1很大，随着湿度的增加，R1可忽略不计，C2却迅速增加，对比之下：C0、R0、R2随湿度变化不大。 其测量电路为： 由于R`是一个等效电抗，因此R`和随 变化就不是线性的，相应的V0随RH的变化也不是线性的了。由于环境不同，使得RH和V0的曲线不规则。但是此时的V0和露点TD参数关系曲线规则多了，可由四来TD和V0之间仍然是非线性关系，为了能够全范围地测量就采样多点校准，并且分段线性化的方式来拟合曲线，一般情况下，至少需要点以上校准值来校准，其中TD1=-60℃，-60℃以下值只能近似地推算了，TD5为+20℃，+20℃以上的也只能推算了。TD1→TD5之间的选点很重要，它会造成很大的随机误差。 当仪表由曲线变化到曲线后，就需要重新用多点校准的方法来拟合曲线。由于是电量和露点之间的关系曲线校准时必须要有露点发生仪，这在现场是不可能实现的。