P2O5+H2O=2HPO3
2HPO3=H2+1/2O2+P2O5
合并(1)、(2)得
2H2O=2H2+O2
当吸收和电解达成平衡后，进入电解池的水分全部被五氧化二磷膜层吸收，并全部被电解。若已知环境温度、环境压力和气样流量，根据法拉第电解定律和气体定律可推导出水的电解电流与气样含水量之间的关系为：
（公式14）
式中： -水的电解电流，µA；
-气样含水量，µL/L（即体积比）；
-气样流量，ml/min；
-环境压力，Pa；
-环境的绝对温度，k；
。
由上式可见，电解电流的大小正比于气样中的含水量，因此可通过测量水的电解电流来测量气样中的含水量。在标准大气压和20℃条件下，一理想气体以100ml/min的流量流经电解池，当气样含水量为1μL/L （ppmv）时，由上式计算出电解电流为13.4µA。这类仪器一般以ppmv为单位，可直接读取气样中水分含量的ppmv值。
由于铂电极的催化作用，水的电解反应系一可逆过程，所以当被测气样为氢气、氧气或含有足量的氢氧时，平衡向左移动，已经电解生成的氢和氧中有一部分复合生成水，继而又进行二次电解，使总的电解电流值偏高，此即“氢效应”和“氧效应”，或统称“复合效应”。实验表明，使用该仪器测定这一类气样的含水量时，读数将偏高几个至十几个ppmv，但此偏差集中反应在本底值上，故可以扣除。
1.2.2 结构
仪器由气路系统和电路两部分组成，气路系统主要包括电解池和气路控制部分。
1.2.2.1 电解池
在玻璃管内部，两根铂电极绕成双螺旋形，极间均匀地涂敷五氧化二磷膜作为吸湿剂。在规定的测量条件下，这种内绕式结构可以保证对进入池内的水分全部吸收和电解。玻璃池壁利于五氧化二磷涂层均匀。由于铂具有使生成的氢和氧，尤其是富氢的气体再次发生反应生成水的作用，因此有些公司采用铑来代替铂。
对于干燥的五氧化二磷涂层，当通入“绝对干燥”的气样，并在电极上施加一适当的直流电压时，电路中将产生一个不大的电流－本底值。本底值的大小仅与电解池结构、 涂层状况、温度及气样种类等因素有关，而与气样含水量无关。由于本底值总是又能加在气样所含水分的电解电流上，故测定时应从仪器读数中扣除本底值后方为介质的真实含水量。
1.2.2.2 气路控制系统
气路系统由控制阀、电解池、流量调节阀和流量计、干燥器等部分组成。气流路径的控制由控制阀完成。
1.2.3 使用注意事项
由公式12可知，测量结果，即气体的湿度μL/L （ppmv）是根据气体流量及电解电流计算得出来的，因此气体的流量必须准确控制与测量。这类仪器一般使用浮子流量计，在20℃，1atm下，用空气进行标定。假如使用时的条件不是标准条件，例如是在另外的温度和压力下，或被测气体不是空气，则需针对被测气体进行重新标定，或根据校正因子进行校正。
1.2.4 应用范围
测量范围一般为从几个μL/L （ppmv）到2000μL/L （ppmv），准确度一般为读数的5%或满量程的1%。可以用于多种惰性气体，某些不与P2O5反应的有机及无机气体。例如空气、氮气、氢气、氧气、氩气、氦气、氖气、一氧化碳、二氧化碳、六氟化硫、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、天然气以及某些氟里昂气体等。不能用于某些腐蚀性气体以及能与P2O5发生反应的气体，例如乙醇、某些酸性气体、不饱和烃类气体。
1.2.5 优缺点
优点：属绝对测量法，稳定，不漂移。
缺点：电解池寿命有限，需要再生。高湿或低湿（<1ppmv）均会缩短其寿命。低湿时响应慢。对气体流量要求较高。不能用于某些腐蚀性气体以及能与P2O5发生反应的气体。有本底。
1.3 氧化铝电容式湿度计
1.3.1 测量原理、结构及应用范围
该仪器形式繁多，例如便携式电池操作的、带微处理器可进行数据处理的、显示多参数的等等。但其本质是一个电容器，通过将一薄层孔状的氧化铝沉积在导电的基体上，然后再在氧化铝薄层上涂敷一层薄金。导电基体和金薄层就形成电容器的电极。水蒸气穿过金薄层被孔状的氧化铝吸收，这个电容器的阻抗与水分子个数，即水汽分压成一定的比例。通过测量该电容器的阻抗或电容可获得水汽分压，通过换算可得到露点值。结构见图2-7。
位于铝和金电极之间的氧化铝薄层在10-3Pa(约相当于-110℃露点)到水的饱和汽压的整个范围内都有响应。由于其对水的强烈的亲和力，再加上水的较大的介电常数，使得这类仪器对水有高度的选择性，而对其它普通气体及有机气和液体没有响应。
在中高湿范围其准确度一般为±1~±2℃，低湿范围，比如-100℃时，准确度一般为±2~±3℃。该类传感器不与烃类气体、CO、CO2、含氯氟烃气体发生反应，但对于不同的气体其漂移不同。对于某些腐蚀性气体，例如氨、SO3以及氯，则会损坏传感器，因此应尽量避免。
1.3.2 使用注意事项
这类仪器通常的测量范围为-110℃~+20℃。当被测露点较高时，会使得仪器产生较大的漂移。同时还需注意温度系数。由于其对水汽分压产生响应，因此应注意测量时气体总压的变化。
避免灰尘、油污，测量时气体流量较大，一般为3~5（L/min），甚至更大。
1.3.3 优缺点
优点：较宽的响应范围，从1μL/L（ppmv）到80%RH，可以远程安装，可以现场使用，相对稳定，响应较快，温度系数较小，与流量变化无关，对水分有较高的选择性，可以在较宽的温度和压力范围内使用，日常维护量较小，体积小。
缺点：该方法是间接测量，在较高的温度下操作或某些气体会引起漂移，受腐蚀性气体的影响，必须定期校准以克服老化、滞后及污染。由于响应值非线性，因此需对每只传感器进行校准，不能通用。
1.4 薄膜电容式湿度计
1.4.1 测量原理、结构及应用范围
是使用沉积在两个导电电极上的聚胺盐或醋酸纤维聚合物薄膜。当薄膜吸水或失水后，会改变两个电极间的介电常数。目前还有一种技术是使用耐高温的热固性聚合物，可使得这类传感器在高于100℃的情况下进行连续测量。 目前采用高分子薄膜的就是维萨拉
1.基体，一般为玻璃，主要作用是支撑传感器的其它部分。
2.电极中的一个，由导电材料做成。
3.薄膜层。是传感器的心脏，薄膜吸水的数量与周围环境的相对湿度有关。这层膜的厚度一般为1~10(µm)。
4.上部电极，对于传感器的性能同样起着重要作用。为了得到快速响应，必须有较高的水的渗透性。同时也是导电性材料。
5.上部电极的接触垫。由于对上部电极的设计有较多的限制条件，因此为了接触良好，需加上一块单独的金属。
其测量范围较广，从-50℃~100℃露点。可用于较广的温度范围内，有时不需要温度补偿。耐高温的热固性树脂允许这类电容式湿度传感器可以在温度185℃下进行连续测量，最高使用温度取决于传感器的包装材料。对于热固性树脂的传感器来说，其另一个优点是在-50℃~100℃温度范围内，温度系数较小，因此可以很容易地在很宽的范围内达到准确测量。
所有的相对湿度传感器都对温度敏感，假如在一个温度下进行校准，在另外温度下使用时会带来误差。聚合物传感器的一个优点就是它们对温度的依赖性较小，即温度系数较小。因此当使用温度与校准温度不同时，其误差较小。如果在极限温度下使用，或对准确度要求较高，则需进行电子温度补偿。当温度跨度小于50℃时，进行温度补偿较容易。当温度范围再宽时，进行温度补偿则有些困难。但是现代的聚合物传感器可以在很窄的范围内准确度达到±1%RH，在很宽的温度和湿度范围内可以达到±3%RH。使用一段时间后，或被污染后，需进行重新校准。
1.4.2 优缺点
优点：响应快，温度及湿度测量范围宽，线性好，几乎没有滞后，稳定性及重复性较好，温度系数低，成本低。
缺点：基本无。
1.5 电阻式湿度计
1.5.1 测量原理及结构
其敏感材料是以季铵盐的聚合物溶液作基体，将这种功能基与树脂聚合物进行反应，可以产生具有立体三维的热固性树脂，具有较好的稳定性。相对湿度的变化可以导致阴极与阳极之间的电阻发生变化。
1.5.2 优缺点
优点：基本上没有滞后和老化，温度系数较低，便宜，能耗小。温度范围-10℃~80℃，重复性优于0.5%RH，准确度较高，一般为±2%RH，在很窄的范围内可达±1%RH。
缺点：是间接测量仪器，需定期校准，不适用于某些污染物，如果在较宽的温度范围内使用需进行温度补偿，比电容式传感器响应慢，对污染物敏感。不适用于低湿，相对湿度低于15%RH时丧失灵敏度，但当相对湿度接近100%RH时仍具有较好的性能，但冷凝有时会损坏传感器。
有些污染物对电阻式传感器影响较大，有些则对电容式传感器影响较大，因此选择传感器时主要是根据污染物的性质。
1.6 机械式湿度计
1.6.1 测量原理及结构
毛发、肠膜、尼龙和聚酰亚胺等有机高分子材料的长度都会随着相对湿度的变化而发生变化。机械式湿度计就是利用这一特性，将上述材料制成线状、带状感湿元件或涂覆在弹性材料上卷成游丝状感湿元件，然后通过机械放大装置将由湿度改变引起的几何量变化用指针指示出来或用记录笔记录下来，从而直接指示相对湿度。适用于实验室、机房、仓库、厂房等室内环境温湿度的测量。
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