溯源

专家问答:露点监测系统

Craig Moller(总工程师)、Brad Stewart(软件与控制工程主管)和 Steve Hartenberger(电气改造产品主管

水蒸气无处不在。即使在伊利诺伊州北部寒冷干燥的冬天,空气中也有水蒸气。我们通过计算露点来测量环境中的水蒸气:在给定的恒定压力下,空气要达到 100% 的相对湿度所必须冷却的温度。

因此,当隆冬时节的气温达到寒冷的 10 华氏度,而当地气象专家报告的露点为零下 7 华氏度时,这就表明,假设夜间气温遵循其惯常模式,且气压保持不变,我们可以预期大气中会有水析出。如果气温降到零下 7 华氏度以下,寒冷的表面就会形成雾或霜。

"对于回填气体来说,华氏零下 7 度是一个非常糟糕的露点,"Ipsen 公司总工程师 Craig Moller 解释说。"含水量太高了。当我们监测氩气等工艺气体时,我们通常会寻找华氏零下 60 度到华氏零下 100 度之间的露点。

高温和低压的环境下 真空炉 可将水分子分解为其组成元素--氢和氧。如果在热处理过程中引入氧气,会导致零件褪色或氧化,并损坏热区。

监测工艺气体露点

露点传感器 可在保护熔炉和部件方面发挥重要作用,防止水蒸气通过工艺气体系统的泄漏进入炉腔。

露点传感器通常与氩气或氮气等工艺气体一起在线安装。在工艺气体进入真空室之前,传感器会检测气流中是否存在水蒸气以及水蒸气的浓度。传感器与带有数字显示屏的湿度计相连,数字显示屏可提供模拟、数字和双继电器报警输出。只要气体在流动,无论是高压还是缓慢的涓流,露点传感器都能提供准确的信息。传感器可设置为提供读数,用于手动检查,或通过与 PLC 和熔炉控制软件的集成进行主动跟踪,从而记录趋势并发出警报。

"对于我们的航空航天客户,他们的许多配方都规定某些加工和淬火气体必须非常纯净。在订购氩气等加工气体时,气体越干燥,成本就越高,"软件和控制工程主管 Brad Stewart 解释说。"航空航天客户知道,当他们在热加工配方中使用氩气时,必须满足特定的露点标准。

工业气体供应商可提供纯度从 99% 到 99.995% 不等的产品,但将大型室外气罐连接到生产车间的真空炉可能需要许多英尺长的管道。沿途遇到许多接头、弯管、管件和阀门的情况并不少见。每个接头都有泄漏的风险,即使在正压条件下,也有可能让环境空气(特别是水蒸气)进入系统,导致部件氧化。

此外,有些配方可能会将两种不同的气体(如氩气和氮气)引入熔炉,而每种气体都有各自的露点规格。"电气改造产品负责人 Steve Hartenberger 说:"我们大多数使用这些工艺的客户都知道他们需要(露点传感器),并会特别要求在新炉子或改造中安装露点传感器。

vacuum furnace dew point monitor

建议使用在线露点传感器的操作员在每次循环之前检查并记录露点读数。集成系统可在整个循环过程中报告和记录露点读数。如果露点读数超出规格要求,可指示传感器发出警报。

"露点报警器可以帮助操作员确定氧化的一个可能来源,"Moller 解释说。"通过管道的气体流速越高,通过泄漏吸入空气的机会就越多,也就越有可能触发警报。

当露点系统警报在循环过程中响起时,操作员需要记录读数、警报响起的工艺部分,并允许循环运行完成,然后对部件和热区进行仔细检查。

"露点传感器报警通常意味着该对配件进行气泡测试了,"Moller 建议道。


如需了解更多有用的提示,请访问我们的 专家问答页面.

有与热处理或真空炉操作和维护相关的技术问题?
联系益普生专家