露点变送器广泛应用于国防、电子、医药等领域,主要用于检测气体中的水汽含量,如样品试验环境、锂电池生产车间、压缩气体露点监测、动力用气源质量控制等。目前,工业领域主要采用基于高分子材料、氧化铝等阻容式及石英谐振湿敏元件的露点变送器。基于高分子材料的露点变送器测量范围较窄,低露点测量误差较大;基于氧化铝薄膜的露点变送器存在一定的老化漂移问题,需定期返厂标定。基于石英谐振湿敏元件的露点变送器具有灵敏度高、响应速度快、精度高和测量范围宽的优点,具有其他露点变送器所不具备的优势,具有广阔的应用前景。
由于露点测量的环境条件复杂,无论是阻容式露点变送器还是石英谐振露点变送器都易受环境温度变化的影响,为提高露点变送器的测量可靠性,需进行温度补偿。国内相关学者,开展了基于AFSA-BP 神经网络、RBF 神经网络与最小二乘相结合的融合算法、改进 GA-SVM、多维分段线性修正等湿度传感器温度补偿方法研究。结合露点测试试验,基于自适应分区多项式拟合的原理,进行了石英谐振露点变送器温度补偿方法研究,并进行了试验验证,大大提高了石英谐振露点变送器的测量准确度。
露点变送器主要由湿敏元件、温度传感器、信号处理模块、微处理器、DAC转换模块、RS485通讯模块、E2 PROM等组成。湿敏元件和温度传感器测量的露点温度和温度信号通过信号处理模块后送入微处理器。 标定后的温度补偿参数通过上位机保存在E2 PROM中。在测量过程中,根据实时测量的露点温度值进行补偿修正,修正后的露点温度通过DAC转换模块输出4~20mA或1~5V的直流信号供数据采集系统采集,或通过RS485模块上传至计算机。
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