過酸化水素蒸気による除染用途での湿度計測

水蒸気と過酸化水素蒸気の組み合わせに よって、相対水分飽和度（RS）が決まりま す。相対水分飽和度は、水と過酸化水素 蒸気の濃度および空気の温度に左右され ます。温度が高いほど、空気が保持でき る水と過酸化水素蒸気の量が多くなりま す。湿度が低いほど、結露を発生させず に、より多くのH₂O分子および H₂O₂分子 を含めることができます。

標準的な相対湿度センサは、過酸化水素 分子を分解するための保護触媒層を備 えていないため、H₂O₂蒸気中での使用は 推奨されません。湿度センサは、有害な 濃度の過酸化水素にさらされると、ドリ フトが発生して精度が低下する可能性が あります。センサのドリフト の 程 度 は、H₂O₂濃度と暴露時間に依存します。 湿度センサは水蒸気用に設計されている ため、過酸化水素蒸気がセンサに強い影 響を与えます。そのため、特にVH₂O₂濃 度が高い場合、通常の湿度センサの計測 値から算出された相対水分飽和度を使 用すると、大きな計測誤差が生じる場合 があります。

代案として、触媒層を備えた湿度センサ を使用してみましょう。触媒層は、有害な VH₂O₂を分解してセンサを保護します。 その結果、相対水分飽和度は不明のま ま、センサは相対湿度レベルのみを計測 できます。また、除染中にVH₂O₂が他の 計測誤差を引き起こす可能性がある点に も注意が必要です。触媒作用で発生した 湿度の一部がセンサで計測され、小さな 正の誤差が生じます。蒸気噴射、流速、フ ィルタ、温度などの要素の影響があるた め、この誤差の大きさを完全に制御する ことはできません。VH₂O₂によるセンサ の誤差は、分解されたすべてのVH₂O₂が センサで計測されると仮定することで推 定できます。

たとえば、触媒フィルタでの湿度の最大 誤差影響度は、300ppmのVH₂O₂ で約 +1%RH、900ppmのVH₂O₂ で+3%RH （23°Cの場合）です。

実際の除染プロセスを管理するために湿 度を計測のではなく、洗浄サイクル間を管 理するために湿度を計測する用途では、 触媒層を備えた湿度センサが最適です。

これらの湿度センサ機能（非触媒および 触媒）の他にも、両方の技術と付加価値 を組み合わせた別のソリューションがあ ります。ヴァイサラのPEROXCAP®技術 には、両方のタイプの湿度センサが含ま れています。触媒層がある湿度センサと 触媒層がない湿度センサを組み合わせる ことで、個々のセンサの制限を乗り越え ることができます。このようにして、ヴァ イサラのHPP270シリーズのプローブに 含まれるPEROXCAP®センサは、相対湿 度と相対水分飽和度の両方、および VH₂O₂濃度を正確に計測できます。

ケミカルパージによる安定性の 向上

VH₂O₂によるセンサのドリフトは、H₂O₂ 濃度、暴露時間、水蒸気量および気温な どさまざまな要素の影響を受けます。暴 露頻度が低い場合、ケミカルパージまた は加温なしの触媒センサに推奨される最 大VH₂O₂条件は、結露しない環境で 400ppmです。この場合、推奨される合 計暴露時間は、校正間において100時間 です。高濃度のVH₂O₂が必要な場合や除 染サイクルを頻繁に実施することが想定 される場合は、ケミカルパージ機能を備 えたセンサをお勧めします。

HPP270シリーズのプローブは、加温とケ ミカルパージを標準機能としています。こ れらの機能を備え、高精度のデュアルセ ンサPEROXCAP®技術が組み込まれた プローブは、VH₂O₂による除染用途に理 想的なソリューションです。HMT330シ リーズ変換器、HMM170 湿度モジュー ル、HMPスマートプローブなど、いくつか のヴァイサラ湿度製品では、ケミカルパー ジをオプションで利用できます。触媒層 を備えた湿度センサでは、ケミカルパー ジ機能を使用すると、定期的な加温によ って触媒層の安定性が向上します。

除染プロセスの目標が、肉眼では見えな い結露状態に到達する場合、プローブに センサ加温用のコンポジットセンサを装 備することをお勧めします。HPP270シ リーズのプローブとケミカルパージ付き湿 度プローブは、結露しない場合と結露し やすい場合の両方のVH₂O₂除染プロセス に適しています。