Campionamento dell'aria compressa per il rilevamento dell'umidità

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Il campionamento è necessario quando la misurazione diretta dell'aria o del gas non è desiderabile o semplicemente non possibile. Ciò può essere correlato, ad esempio, ad un'elevata temperatura di processo, alla necessità di proteggere il sensore da picchi d'acqua, all'ulteriore comodità di installare e rimuovere lo strumento da un processo pressurizzato senza arrestare la linea o alla necessità di effettuare la misurazione in una posizione più comoda. 

Per ottenere un campione rappresentativo del gas di processo ed evitare potenziali fonti di errore causate da pratiche di campionamento errate, è necessario considerare alcuni aspetti: 
 

1. Riconoscere l'effetto della pressione del gas sulla temperatura del punto di rugiada del gas 

È importante tenere presente che la modifica della pressione del gas modifica la temperatura del punto di rugiada del gas. Se il sensore si trova a una pressione diversa rispetto al processo stesso, potrebbe essere evidente un errore di diverse decine di gradi dl punto di rugiada. In generale, la misurazione dovrebbe essere effettuata alla pressione effettiva del sistema per evitare cadute di pressione nel sistema di campionamento. A volte possono essere fatte eccezioni quando gli standard richiedono di riportare il punto di rugiada a pressione ambiente, escludendo così l'effetto delle fluttuazioni di pressione. 

2. Evitare l'acqua di condensa nella linea di campionamento

Quando la necessità di campionamento è dovuta ad un'elevata temperatura del gas di processo che impedisce la misurazione diretta, è importante assicurarsi che il livello del punto di rugiada del processo sia inferiore alla temperatura ambiente alla quale il gas campione viene raffreddato nella linea di campionamento. Ciò impedisce al vapore acqueo nel campione di raggiungere la saturazioneche causa la formazione di acqua nella linea del campione. Nei casi in cui il punto di rugiada è superiore alla temperatura ambiente, è necessaria una misurazione diretta o una linea di campionamento riscaldata.

3. Garantire un sistema di campionamento e materiali a tenuta stagna

A causa del livello molto basso di umidità che si trova tipicamente nei sistemi ad aria compressa e gas, le misurazioni del punto di rugiada sono molto sensibili anche alle più piccole perdite nel sistema. Di conseguenza, l'importanza di avere un sistema di campionamento a tenuta stagna è fondamentale. Tutti i collegamenti devono essere serrati e sigillati correttamente. Per filettature coniche (NPT), si consiglia l'uso di nastro in Teflon. Per connessioni filettate diritte come G 1/2", la rondella di tenuta fornita con lo strumento deve essere installata tra la sonda e la cella di campionamento.

Occorre sempre prestare attenzione alla composizione del sistema di campionamento, poiché il vapore acqueo potrebbe diffondersi attraverso il tubo o le pareti della tubazione. Le tubazioni dovrebbero essere preferibilmente in metallo, ad esempio acciaio inossidabile con una buona finitura superficiale. Il materiale igroscopico come quello del tubo di gomma e della plastica non è consigliato e dovrebbe essere evitato. Fanno eccezione PTFE o Teflon, in quanto si tratta di una plastica piuttosto a tenuta di vapore che può essere utilizzata fino a un punto di rugiada di circa – 40°C. Il tubo del campione dovrebbe essere il più corto possibile e dovrebbero essere evitati "vicoli ciechi". Anche ridurre al minimo il numero di connessioni aiuta a prevenire le perdite. Se possibile, preparare il sistema di campionamento per la misurazione spurgandolo con il gas di processo secco sufficientemente per garantire una stabilizzazione e un tempo di risposta più rapidi.

4. Considerare la portata

L'aria stagnante può essere un problema per alcuni motivi: 

1. Non è possibile ottenere un campione rappresentativo dell'aria di processo. 
2. Il tempo di risposta può essere notevolmente ridotto. 
3. Il rischio che l'aria ambiente fuoriesca o si diffonda attraverso i materiali di campionamento aumenta. 

Può verificarsi una retrodiffusione del vapore acqueo ambientale attraverso la porta di uscita della cella campione. Si consiglia vivamente di utilizzare un sensore del punto di rugiada che non dipenda dalla portata. Sebbene portate più elevate migliorino in genere il tempo di risposta del sensore, flussi di 1-2 l/min sono generalmente sufficienti per sensori di alta qualità.

5. Selezionare le sonde e le celle campione giuste

Scarica la nota applicativa Campionamento del punto di rugiada nell'aria compressa (pdf) che include i dettagli delle sonde e delle celle campione compatibili, nonché le best practice citate in precedenza.