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Bedienungsanleitung S8000 RS
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EINLEITUNG
Das S8000 RS ist ein hochpräzises Gerät zur Messung des Feuchtegehalts in der Luft und
anderen Gasen. Relative Feuchte und andere auf dem Taupunkt beruhende Parameter
sowie Druck und Temperatur des Probegases können ebenfalls angezeigt werden.
Gasproben dürfen einen Maximaldruck von 10 barÜ haben.
Das S8000 RS kann (je nach Modell – RS80 oder RS90) Taupunkte bis zu -80 °C bzw.
-90 °C messen; außerdem kann es Taupunkte nur bis zum Kondensationspunkt (aber
nicht einschließlich) messen.
1.1
Funktionsprinzip
Das Messsystem arbeitet nach dem Taupunkt-Spiegelprinzip, bei dem die Gasprobe über
die Oberfläche eines gekühlten Spiegels strömt, der in einem offenen Sensorgehäuse
untergebracht ist. Bei einer vom Feuchtegehalt im Gas und dem Betriebsdruck abhängigen
Temperatur kondensiert die im Gas enthaltene Feuchte auf der Spiegeloberfläche.
Ein Optiksystem wird verwendet, um den Punkt herauszufinden, an dem dies geschieht.
Diese Information wird verwendet, um die Spiegeltemperatur zu regeln und eine
konstante Dicke der Kondensatschicht auf der Spiegeloberfläche beizubehalten.
Eine lichtemittierende Diode (1) erzeugt einen Lichtstrahl konstanter Intensität, der von
einem Linsensystem (2) gebündelt wird und auf die Spiegeloberfläche einfällt und sie
mit einem Lichtschein überflutet.
Bevor der Lichtstrahl den Spiegel (3) erreicht, lenkt ein Strahlteiler (4) einen Teil dieses
Lichtstrahls über ein Linsensystem (5) auf einen Sensor (6), der die Intensität des LED-
Lichts überwacht und diese in einem Regelkreis auf konstantem Wert hält.
Zwei Sensoren (7 und 8) messen die vom Spiegel reflektierte Lichtmenge. Einer dieser
Sensoren (7) misst die Lichtmenge des direkt reflektierten Lichtstrahls und der andere
(8) misst den Grad des Streulichts, das durch die Ansammlung von Wasser/Eis auf der
Spiegeloberfläche entstanden ist. Jeder Sensor hat sein eigenes optisches Linsensystem
(9) und (10) zur Bündelung des reflektierten Lichtanteils auf dem Sensor.
Die Signale der Sensoren werden verglichen und dann verwendet, um den Antriebskreis
einer Peltier-Wärmepumpe (11) anzusteuern. Abhängig vom Ergebnis dieses Vergleichs
sorgt das Steuersystem dafür, dass die Wärmepumpe (11) den Spiegel (3) entweder
aufheizt oder abkühlt, um die gewünschte Schichtdicke des Kondensationsfilms auf der
Spiegeloberfläche konstant zu halten.
Im Gleichgewichtszustand, bei dem Verdampfung und Kondensation auf der
Spiegeloberfläche im selben Verhältnis erfolgen, entspricht die Temperatur der
Spiegeloberfläche [gemessen mit einem im Spiegel eingebetteten Pt100-Platin-
Widerstandsthermometer(12)] dem Taupunkt.
Michell Instruments
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