FTC320EX氧中氢分析仪校准

德国Messkonzept GmbH公司FTC320EX氧中氢分析仪校准

-1s快速响应(t90)，电解水制取氢气浓度测量

电解水制氢气是指水分子在直流电作用下被解离生成氧气和氢气，分别从电解槽阳极和阴极析出。根据电解槽隔膜材料的不同，可分为碱性电解（AWE），质子交换膜（PEM）电解以及固体氧化物（SOEC）电解三种技术路线。电解水制氢装置的安 全操作至关重要，因为氢气是一种高度可燃的气体，其爆炸极限范围在4%至75%之间。这意味着，当氢气浓度低于4%或高于75%时，氢气和氧气混合气体不会发生自燃或爆炸反应。然而，在实际应用中，必须严格控制氢气的浓度，避免超过其上爆炸极限，以防止氢气的燃烧和爆炸。

PEM电解水制取氢气电解槽工作示意图

电解水获取氢气过程中，需要测量氧气中氢气含量，也需要测量氢气中氧气含量。目前氧中氢分析仪和氢��氧分析仪主要采用热导原理和电化学原理，这两种原理的分析仪都在电解水制取氢气过程广泛应用。德国Messkonzept GmbH公司FTC320E防爆区域X氧中氢分析仪耐压高达20bar，氢气测量范围0–2 vol.%（根据要求的其他范围）。电解水产生的氢气和氧气都是高温高湿，不能直接测量。必须对被测的气体进行预处理。例如对氧气进行降温、减压、汽水分离、干燥和过滤碱液气凝胶和微小颗粒后，才能通入FTC320EX氢气分析仪进行测量。

德国Messkonzept GmbH公司FTC320EX氧中氢分析仪主要优点：
1、响应时间很快，大约1秒（T90,@1L/min）,氢气流量小时，电化学原理的分析仪，响应时间太慢，根本无法进行低流量气体测量。
2、精度高，长期稳定性好，不需要频繁标定分析仪。电化学原理的分析仪，需要频繁标定，甚至每天都需要通标气进行标定。
3、可以抗冷凝水，不会损坏氢气分析仪。

德国Messkonzept GmbH公司FTC320EX氧中氢分析仪电解水应用配置参数：

氢分析仪，防爆型，含原厂校准证书

量程：0-2%Vol. H2 in O2

线性：1%FS；

重复性：1%FS

流量影响：25ppm/ 0.1L/min.出厂标定流量：0.5L/分钟

制造商：德国Messkonzept GmbH

防爆等级：Ex II 3G Ex nR IIC T4 Gc，Zone 2

T90响应时间：1秒（@1L/分钟）

供电：24VDC；输出：4-20mA和RS232输出

分析仪内部防护处理：防冷凝水和灰尘颗粒防护，保护分析仪。

FTC320EX氧中氢分析仪在工厂采用非常干燥的标准气体进行校准的，由于测试条件，例如压力、湿度和流量的变化，新购买的氧中氢分析仪需要进行重新校准。分析仪校准的原则，在什么条件下测试，就需要在同样条件下校准。我们建议分别进行校准。如果满足以下标准之一，则检查校准：
•氢气分析仪投入使用后
•定期循环，取决于目标精度。为了找出校准之间的适当时间，我们建议从更频繁地检查校准开始。校准之间的时间范围为：
–对于百分含量量程内的氢气测量，需要间隔几个月，甚至1年
–对于亚百分含量或ppm含量氢气测量，需要间隔数天到数周周
–如果需要很高精度氢气测量，则每次测量前，
•当压力、温度或气体流量的测量情况发生变化时

对于ppm级别低含量氧中氢气校准时，要留意湿度对FTC320EX氢气测量的交叉干扰。强烈推荐采用不锈钢管路和卡套接头，流量及和湿度测量仪表要放置FTC320后端，即排气口。由于湿度影响，氢气浓度越小，达到100%指示所需的时间越长。FTC320EX在实验室通入标准气体后30分钟以获得高精度，此时气路中没有湿度进入，同时没有冷却器或过滤器。 我们知道，FTC320EX仪器显示的氢气浓度，这是真正的传感器敏感元件内气体。当T90时间较长时，是由于气体交换不完善造成的。这可能有很多原因。有些气体粘附在内壁上，例如湿度非常“粘稠”，在进入氢气分析仪之前，管道内表面和气路中的其他元件需要一段时间达到饱和并停止吸附气体。灰尘或海绵状表面（如某些塑料表面）会加剧这些影响。推荐采用电抛光不锈钢表面。始终尽量减少气体附着的表面，例如管道的直径和长度。在大多数情况下，FTC320EX氢气分析仪仅确定新零点偏移值的单点标定就足够了。它适用于修正漂移或操作参数的变化，如流量、压力或露点。与偏移offset相比，满程增益Gain多年来是非常稳定，几乎不受流量或压力变化的影响。

湿度对FTC320EX氢气分析仪影响：当FTC320EX测试低含量PPM级别氢气浓度时，必须考虑湿度对氢气测量的影响。当露点为5°C时，FTC320EX显示约0.2 Vol.%H2（2000ppm）的值。当露点为30°C时，出现约0.7 Vol.%H2(7000ppm)的信号。所以FTC320EX测试样气时，需要带湿度进行标定，尽可能地去除湿度的影响。

FTC320EX氧中氢分析仪校准要点总结：

1、当FCT150和FTC320EX测试低含量PPM级别氢气浓度时，必须考虑湿度对氢气测量的影响。所以FCT150和FTC320EX测试样气时，需要在现场带湿度进行标定，尽可能地去除湿度的影响。
2、高精度测量氢气时，流量及和湿度测量仪表要放置FTC320和FTC150后端，即排气口。强烈推荐采用不锈钢管路和卡套接头，由于湿度影响和吹扫时间，氢气浓度越小，达到100%指示所需的时间越长。
有些气体粘附在管道内壁上，例如湿度非常“粘稠”，在进入氢气分析仪之前，管道内表面和气路中的其他元件需要一段时间达到饱和并停止吸附气体。灰尘或海绵状表面（如某些塑料表面）会加剧这些影响。推荐采用电抛光不锈钢表面。始终尽量减少气体附着的表面，例如管道的直径和长度。
3、关于被测气体干燥：如果有可能尽量使用电子冷凝器（帕尔帖制冷，gas cooler）,不推荐采用变色硅胶和分子筛等干燥剂。电子冷凝器控制湿度稳定，达到稳定测量和稳定读数。而变色硅胶和分子筛等干燥剂控制湿度不稳定，带来氢气读数不稳定。如果确实要使用干燥剂，优先推荐使用分子筛（添加少量变色硅胶做变色指示使用）。