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在科技不断被人类创新和资源不断被人类利用的过程中,各种资源被人类暴力开发及无约束性的使用,导致整个人类赖以生存的资源逐渐匮乏。压缩天然气(CNG)作为一个能源新贵,目前越来越受到大众的欢迎,且随着该能源的不断推广和普及,利用CNG能源作为驱动源的产品日益增加,如CNG汽车。因此随之产生了CNG加气站等相关行业,而为了保障CNG加气站的安全生产和运营,对于CNG气体当中各个组分的实时在线检测就变得非常有必要,在国标GB 18047-2000当中明确指出对微量水参数的实时在线检测是站厂安全建设和运行的重要指导参数之一。本文基于国家标准,针对市场的实际需求,充分分析了仪器开发方案的可行性,研发了一款基于电解法原理的电解式微量水分仪,突破了传统技术界定,达到了0.01ppm的测量下限,为我国在在线分析行业的进步做出了一定的贡献。该仪器的原理是根据法拉第电解定律,通过计算电解池通过气体时所产生的电解电流得到气体当中的水分含量。本文通过分模块法进行仪器的研发,具体工作如下:(1)采用全吸收外绕式的电解池和特殊的涂覆工艺提高了电解池的电解效率;(2)使用了死体积接近于零的阀件和气路系统,保证了仪器的检测精度;(3)设计了配套电路和友好的人机交互界面,保障了仪器稳定性的同时实现了完全智能化的显示和输出控制;(4)设计了精度为0.01℃的恒温装置,提高了仪器的检测精度和测量范围;(5)采用氦气+液氮+分子筛的方式实现了水分仪绝对零点的标定;(6)通过与标量水分发生仪及常用微量水分仪的对比测试和仪器的重复性测试,验证了仪器的各项性能参数。本文所设计的微量水分仪已经进入试运行阶段,目前仪器在CNG加气站及氢烃厂的工作状态良好,达到了本文的设计目标,实现了从实验研究到产业化的重要工程应用。