[发明专利]用于四氟乙烯生产系统的微量水传感器及水分检测装置

说明书

本发明涉及氟化工生产技术领域，尤其涉及一种用于四氟乙烯生产系统的微量水传感器及水分检测装置。本发明提供了一种用于四氟乙烯生产系统的微量水传感器，包括传感器主体，传感器主体的外表面由内至外依次设有第一氧化物层、第二氧化物层及高分子薄膜层，第一氧化物层与第二氧化物层的反射系数不同；高分子薄膜层上设有通孔，通孔的尺寸不小于水分子的直径，且通孔的尺寸小于四氟乙烯生产系统中的其他介质组分的直径。结构简单，设计合理，通过设有反射系数不同的两侧氧化层，且在第二氧化层的外表面覆盖有高分子薄膜层，高分子薄膜层上设有只有水分子可以自由的渗入传感器中的通孔，无其他介质组分交叉干扰，以能准确的测量出介质中的水含量。

技术领域

本发明涉及氟化工生产技术领域，尤其涉及一种用于四氟乙烯生产系统的微量水传感器及水分检测装置。

背景技术

四氟乙烯生产系统在精馏提纯过程中介质含有微量的水分及HF气体，微量水分的存在会导致干燥剂加速失效、设备及管道腐蚀、冰堵、自聚等危害后果。

目前，对于气体介质常用的水含量测量技术包括石英晶体振荡法、电容法、电解法、激光光谱法、露点法。因为四氟乙烯介质的特性遇氧发生爆炸、易自聚、介质含有氢氟酸，所以上述测量技术在四氟乙烯生产装置不能使用。

光纤式微量水测量技术是一种新型微量水测量技术，该设备由控制器、传感器、光纤电缆等组成。利用的原理是波长790～820nm的近红外光，通过光纤电缆传送给传感器，进入到传感器的水分子会引起光折射率的变化，从而引起波长的变化，该变化量与介质的水分含量成相应的比例关系。水含量越高，波长越长，水含量低，波长偏移就小。通过测量发射到控制器的光的波长，就可以得到介质的水含量值及露点值。但是，四氟乙烯生产装置介质组分比较复杂，含有四氟乙烯、F22、三氟乙烯、六氟丙烯、八氟环丁烷、双戊烯、HF等，当790～820nm的近红外光穿过它们都会引起光波长的变化，故不能准确的测出介质的水含量，所以传统的光纤微量水测量技术只适合于单一介质的水含量及露点值，对于组分复杂的介质就不能胜任了。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的第一目的是：提供一种结构简单、设计合理且能准确测得介质中水含量的用于四氟乙烯生产系统的微量水分检测装置，以解决传统的光纤微量水测量技术只适合于单一介质的水含量及露点值的问题。

本发明的第二目的是：提供一种包括传统的光纤微量水测量技术只适合于单一介质的水含量及露点值的水分检测装置，以解决传统的光纤微量水测量技术只适合于单一介质的水含量及露点值的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种用于四氟乙烯生产系统的微量水传感器，包括传感器主体，所述传感器主体的外表面由内至外依次设有第一氧化物层、第二氧化物层及高分子薄膜层，所述第一氧化物层与第二氧化物层的反射系数不同；所述高分子薄膜层上设有通孔，所述通孔的尺寸不小于水分子的直径，且所述通孔的尺寸小于所述四氟乙烯生产系统中的其他介质组分的直径。

根据上述技术方案的优选，所述通孔的数量为多个，多个所述通孔呈阵列式或呈放射状地分布在所述高分子薄膜层上。

根据上述技术方案的优选，所述高分子薄膜层采用膨化聚四氟乙烯材质制成。

根据上述技术方案的优选，所述第一氧化物层的反射系数小于所述第二氧化物层的反射系数。

根据上述技术方案的优选，所述第一氧化物层采用氧化硅材质制成，所述第二氧化物采用氧化锆材质制成。

根据上述技术方案的优选，所述通孔通过热固化工艺形成在所述高分子薄膜层上。

另一方面，本发明还提供了一种水分检测装置，包括装置主体及设于所述装置主体底部的所述用于四氟乙烯生产系统的微量水传感器。