维萨拉露点仪DMT143测量液化氮气可能损坏得原因

 　　维萨拉（Vaisala）DMT143在液氮或液化氮气应用中损坏，根本原因几乎总是“热冲击"和“冷凝"，而不是传感器本身的质量问题。液氮的及端低温（-196°C）和其物理特性，对任何电子测量设备都是极恶劣严酷的环境。以下是导致DMT143损坏的详细原因分解：
　　核心原因：剧烈的热冲击与冷凝（这是损坏的最主要、最常见的原因。）
　　1.原理：当DMT143探头（通常处于室温或更高温度）突然插入或暴露在液氮或极低温的氮气环境中时，其金属部件和内部的传感器会以极快的速度收缩。
　　2.机械应力：不同材料（如不锈钢外壳、陶瓷基底、硅传感器芯片）的热膨胀系数不同，它们收缩的速率和程度不同。这种不均匀的剧烈收缩会产生巨大的内部机械应力，可能导致：
　　1）敏感的DRYCAP®湿度传感器薄膜开裂或脱层。
　　2)微小的焊点断裂。
　　3)密封处失效，破坏探头的完整性。
　　3.冷凝与结冰：探头在插入过程中，其温度会迅速从室温降至-196°C。空气中的水蒸气会瞬间在探头的任何部位凝结并冻结成坚硬的冰。如果冰在探头内部形成，其膨胀力足以摧毁精密的电子结构。
　　液氮的挑战：“反转温度"与沸腾（这是一个容易被忽略但至关重要的物理现象。）
　　1.问题：在常压下，液氮的温度（-196°C）远低于氮气的沸点（-195.8°C）。当您将室温的物体放入液氮时，会发生剧烈的“闪蒸"沸腾，物体表面会瞬间被一层气态氮气包围（莱顿弗罗斯特笑应）。
　　2.对测量的影响：DMT143是用来测量气体中的露点温度的。然而，在液氮中，探头感知到的实际上是它自身与液氮之间那层沸腾气态氮的湿度特性，而不是液氮本身的属性。这层气体的状态极不稳定，会导致读数剧烈波动且不准确。
　　3.间接损坏：这种剧烈的沸腾和热交换会加剧上述的热冲击。
　　其他损坏原因：
　　1.液态水的“液滴冲击"：
　　即使系统通的是氮气，如果气源或管道中含有水分，在低温下这些水分会凝结并冻结。
　　当冰冷的探头遇到这些水滴，或冰融化后重新凝结，液态水撞击传感器薄膜会产生巨大应力，直接撕裂薄膜。
　　2.物理损伤：
　　液氮的剧烈沸腾会产生振动。
　　如果探头直接接触到容器壁或其他坚硬物体，在极低温下金属会变脆，容易因轻微的碰撞而损坏。
　　3.电缆脆化：
　　标准电缆的护套（如PVC）在液氮温度下会变得像玻璃一样脆，轻轻一弯就会断裂或破裂，导致短路或测量中断。