[發明專利]用于四氟乙烯生產系統的微量水傳感器及水分檢測裝置

在審

• 申請號: 201810060992.5
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN110068545A
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 劉進;杜勇;何水橋
• 申請（專利權）人: 中昊晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: G01N21/359
• 分類號: G01N21/359;G01N21/01
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發明涉及氟化工生產技術領域，尤其涉及一種用于四氟乙烯生產系統的微量水傳感器及水分檢測裝置。本發明提供了一種用于四氟乙烯生產系統的微量水傳感器，包括傳感器主體，傳感器主體的外表面由內至外依次設有第一氧化物層、第二氧化物層及高分子薄膜層，第一氧化物層與第二氧化物層的反射系數不同；高分子薄膜層上設有通孔，通孔的尺寸不小于水分子的直徑，且通孔的尺寸小于四氟乙烯生產系統中的其他介質組分的直徑。結構簡單，設計合理，通過設有反射系數不同的兩側氧化層，且在第二氧化層的外表面覆蓋有高分子薄膜層，高分子薄膜層上設有只有水分子可以自由的滲入傳感器中的通孔，無其他介質組分交叉干擾，以能準確的測量出介質中的水含量。

技術領域

本發明涉及氟化工生產技術領域，尤其涉及一種用于四氟乙烯生產系統的微量水傳感器及水分檢測裝置。

背景技術

四氟乙烯生產系統在精餾提純過程中介質含有微量的水分及HF氣體，微量水分的存在會導致干燥劑加速失效、設備及管道腐蝕、冰堵、自聚等危害后果。

目前，對于氣體介質常用的水含量測量技術包括石英晶體振蕩法、電容法、電解法、激光光譜法、露點法。因為四氟乙烯介質的特性遇氧發生爆炸、易自聚、介質含有氫氟酸，所以上述測量技術在四氟乙烯生產裝置不能使用。

光纖式微量水測量技術是一種新型微量水測量技術，該設備由控制器、傳感器、光纖電纜等組成。利用的原理是波長790～820nm的近紅外光，通過光纖電纜傳送給傳感器，進入到傳感器的水分子會引起光折射率的變化，從而引起波長的變化，該變化量與介質的水分含量成相應的比例關系。水含量越高，波長越長，水含量低，波長偏移就小。通過測量發射到控制器的光的波長，就可以得到介質的水含量值及露點值。但是，四氟乙烯生產裝置介質組分比較復雜，含有四氟乙烯、F22、三氟乙烯、六氟丙烯、八氟環丁烷、雙戊烯、HF等，當790～820nm的近紅外光穿過它們都會引起光波長的變化，故不能準確的測出介質的水含量，所以傳統的光纖微量水測量技術只適合于單一介質的水含量及露點值，對于組分復雜的介質就不能勝任了。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的第一目的是：提供一種結構簡單、設計合理且能準確測得介質中水含量的用于四氟乙烯生產系統的微量水分檢測裝置，以解決傳統的光纖微量水測量技術只適合于單一介質的水含量及露點值的問題。

本發明的第二目的是：提供一種包括傳統的光纖微量水測量技術只適合于單一介質的水含量及露點值的水分檢測裝置，以解決傳統的光纖微量水測量技術只適合于單一介質的水含量及露點值的問題。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，一方面，本發明提供了一種用于四氟乙烯生產系統的微量水傳感器，包括傳感器主體，所述傳感器主體的外表面由內至外依次設有第一氧化物層、第二氧化物層及高分子薄膜層，所述第一氧化物層與第二氧化物層的反射系數不同；所述高分子薄膜層上設有通孔，所述通孔的尺寸不小于水分子的直徑，且所述通孔的尺寸小于所述四氟乙烯生產系統中的其他介質組分的直徑。

根據上述技術方案的優選，所述通孔的數量為多個，多個所述通孔呈陣列式或呈放射狀地分布在所述高分子薄膜層上。

根據上述技術方案的優選，所述高分子薄膜層采用膨化聚四氟乙烯材質制成。

根據上述技術方案的優選，所述第一氧化物層的反射系數小于所述第二氧化物層的反射系數。

根據上述技術方案的優選，所述第一氧化物層采用氧化硅材質制成，所述第二氧化物采用氧化鋯材質制成。

根據上述技術方案的優選，所述通孔通過熱固化工藝形成在所述高分子薄膜層上。

另一方面，本發明還提供了一種水分檢測裝置，包括裝置主體及設于所述裝置主體底部的所述用于四氟乙烯生產系統的微量水傳感器。