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露点と|その計測方法について

露点と圧力の関係
産業製造・プロセス
産業計測

露点とは
露点とは、空気中の水蒸気を冷却したとき、結露または結氷が生じ始める温度のことです。どの温度にも、空気が保持できる水蒸気の最大量が存在します。この最大量を飽和水蒸気量と呼びます。水蒸気量が飽和水蒸気量を上回ると、結露が発生します。

水分が問題になる理由
圧縮空気内の結露が問題になるのは、パイプの閉塞、機械の故障、汚染、凍結の原因になるためです。

圧力が露点に及ぼす影響
空気を圧縮すると水蒸気圧が上昇し、それに伴い露点も上昇します。計測を実施する前に空気を大気中に放出する場合は、この点を考慮しておくことが重要です。計測ポイントの露点は、プロセス中の露点とは異なります。

圧縮空気に見られる一般的な露点温度範囲
圧縮空気の露点温度は周囲温度から、特殊な場合では-80°Cにまで及ぶこともあります。空気乾燥機能のないコンプレッサーシステムは、周囲温度で飽和する圧縮空気を生成する傾向があります。冷凍式ドライヤーのあるシステムでは、圧縮空気を冷却式熱交換器に通す際にフローから結露が生じます。通常、これらのシステムでは、露点が+5°C以上の空気を生成します。乾燥剤を使用した乾燥システムは水蒸気を吸着し、露点が-40°Cの空気、必要に応じてさらに乾燥した空気を生成できます。

信頼性の高い露点計測をするには

  1. 適切な計測範囲の計測機器を選びましょう。
  2. 露点計測機器の圧力特性を理解しましょう。ヴァイサラの計測機器はプロセス圧力下での使用に適していますが、市販の計測機器の中にはそうした用途に適さないものもあります。それらは大気圧に戻した後の圧縮空気を計測する目的で取り付けることが可能ですが、希望する計測パラメータが圧力下露点の場合は、計測された露点の値を修正する必要があります。
  3. センサを適切に取り付けましょう。メーカーの指示に従い、パイプの「末端」部など、フローのないところに露点センサを取り付けないでください。

圧縮空気に関する詳細はこちらから。下にスクロールすると、ヴァイサラの露点計測機器を確認できます。

Comment

nikhil

Dec 3, 2019
good info

Prasanta Pal

Sep 24, 2021
Need the dew point measurement device for drying tower outlet at Sulphuric acid manufacturing process

Juhani Lehto

Nov 9, 2021
Hello Pal
Thank you for contacting us. Sulphur acid is a harmful chemical (it corrodes the sensor easily) that must be kept away from the dew point transmitter. If the exposure of the Sulphur acid can be minimized, then you can choose the right product depending on the dewpoint measurement range you are looking for. One useful chart to choose the right product can be found here: https://www.vaisala.com/sites/default/files/documents/CEN-G-CompAir-Product-Brochure-B211208EN.pdf.

Best regards
Juhani, Product Manager

Tony

May 31, 2022
What is the equation and/or conversion tables that takes the electric signal from the capacitor to the values of degrees for dew point? Trying to understand how the variables pressure (absolute and relative), along with temperature, and flow impact the dew point reading. Thank you

Juhani Lehto

Jun 7, 2022
Hello Tony
Thanks for contacting us and showing your interest in dew point measurements. The capacitance signal is measured by converting it first to frequency, where the sensor is a variable capacitance component in the oscillator circuit. This frequency is then counted and converted to relative humidity based on the sensor calibration and linearization (this part is based on the sensor model and other proprietary algorithms that are not public, unfortunately). Please note we always measure relative humidity, and therefore, we need also precise temperature reading that is measured on the humidity sensor surface. This is a normal resistive (pt100) measurement.

With a help of this document, you can derive the dew point calculation based on the measured RH and T: https://www.vaisala.com/system/files/documents/Humidity-conversion-formulas-Technical-eBook-B210973EN-L.pdf
I hope you will also find answers to other humidity-related calculations like absolute humidity, pressure-dependency, and other humidity formulas under the same document.

Best regards
Juhani

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