Ophir 水冷传感器设计用于在相对紧凑的封装中测量高功率。为了使传感器正常工作，水流量、温度和温度稳定性必须在正确的范围内。使传感器发挥最佳性能，水流速率应为推荐速率。如果用户系统无法达到推荐的速率，则可以使用最小速率，传感器将满足规格，但响应时间和线性度可能会有所下降。下面将介绍使用水冷式遇到的问题。
一、如果传感器未满功率运行，我们需要什么流量?
原则上，水流量会按比例减少，即如果功率为 ½，则流量为上表中值的 ½。但是，如果流量太低，传感器将无法正常工作，因此流量应在上表的限制范围内。
二、进水温度如何?
我们通常规定进水温度应在15℃至30℃之间。不使用较低温度的原因是这可能会导致吸收器表面凝结水。如果这不是问题，那么最低水温甚至可以低于 15 摄氏度。但是，请注意，即使没有任何激光输入，即使在没有任何激光输入的情况下，看到较暖房间的冷传感器也会记录一个正读数，因此可能存在零偏移。这可以在用户软件中抵消。
三、水温稳定性如何?
传感器测量穿过内部热电堆盘的热流。如果水温突然变化，这将影响热流，因此也会影响功率读数。因此，我们规定水温变化不超过1℃/min。功率传感器的读数也可能受到水流量突然波动的影响，因此也应消除这些影响。见下文。
四、对水冷系统的要求
Ophir 不为传感器提供冷却和水流设备，但所使用的冷却器应能够在最大热负荷下保持指定的水温和流量，例如，如果您计划在 10kW 下使用传感器，则冷却器应能够在该功率下将温度保持在允许的温度范围内。此外，冷水机应该能够保持恒定的温度，而不会出现如上所述的温度突然大幅波动。有时，冷却水采用菊花链式连接，在同一环路中流经多个设备，包括功率计。在这种情况下，应注意不要让功率计直接位于交替输入热量的设备的下游，以免引起水温波动。
五、水流是否需要始终开启，即使是在低功率时?
首先，在开始测量之前，水流应该打开一段时间。水流开始后，传感器需要长达 1 分钟的时间才能稳定下来。至于在低功率下使用，水冷传感器根本无法正常工作，除非传感器充满水以在圆盘和传感器之间进行热接触。如果传感器充满水并且输入和输出连接器被堵塞，则传感器可以在没有水流的情况下短时间使用或以大大降低的功率连续使用。但是请注意，以这种方式使用时，传感器的响应时间可能不是最佳的，可能会变慢或过冲。
六、腐蚀
腐蚀是材料(通常是金属)通过与环境发生化学反应而逐渐破坏的过程。金属被转化为更稳定的形式，例如它们的氧化物、氢氧化物或硫化物(维基百科)。
腐蚀是由传感器的金属部件与冷却水之间的相互作用引起的，冷却水可能含有各种溶解离子。许多因素会影响腐蚀形成的风险，但最重要的是水中的 pH 值和离子混合物。
大多数 Ophir 水冷传感器都有硬质阳极氧化外壳，在极少数情况下，根据水的成分，外壳可能会腐蚀。这通常始于外壳的阳极氧化涂层出现裂缝，露出裸露的铝。裂纹会产生局部化学反应，导致局部酸度和非挥发性杂质浓度升高，从而大大加速腐蚀。
七、水的类型如何影响腐蚀?
许多因素会影响腐蚀形成的风险，但最重要的是水中的 pH 值和离子混合物。在大多数情况下，使用自来水、去离子水或蒸馏水不会出现腐蚀问题。然而，有许多因素会导致点蚀，包括溶解氧、氯离子、溶液中更多的“贵金属”/阴极金属离子以及过高的 pH 值(小于 4 或高于 9)。
八、哪种水最适合 Ophir 传感器?
如上所述，某些类型的水会促进腐蚀。因此，我们建议在封闭的循环系统中使用去离子水或蒸馏水。请注意，由于从大气中吸收了 CO2，去离子水或蒸馏水通常呈弱酸性 (pH 5.65)。为获得最佳效果，可通过在冷却系统中每升水添加 5 毫升 10 mM NaOH 溶液来中和冷却水。请注意，去离子水或蒸馏水有时被认为对离子“饥饿”，因此具有腐蚀性，但这对于封闭循环系统并不重要。
九、自来水呢?
自来水通常没问题，但有时自来水含有不同数量的溶解离子，其中一些可能会降低传感器性能或完整性。氯化物、硫酸盐和重金属离子会大大加速腐蚀。我们发现 Ophir 功率传感器最有问题的是含有氯化物的自来水，应该避免这种情况。
二价金属和碳酸盐——它们的浓度决定了水的“硬度”——会以水垢的形式沉淀出来，阻碍热量从圆盘传递到冷却水。由于水质因地域而异，因此无法知道当地可用的水是否会导致传感器损坏。鉴于这种不确定性，我们建议使用去离子水或蒸馏水，为所有客户提供统一的操作条件。自来水也可能含有来自细菌、真菌和藻类的某种组合的生物污垢。为了茁壮成长，它们需要来自循环器中的水的养分。与未经处理的自来水相比，去离子水和蒸馏水所含的这些营养物质可能更少。如果生物污垢是一个问题，可以使用各种防污化合物来尝试控制生长。已知的抗微生物剂包括有机锡、双(三氯甲基)砜、亚甲基双(硫氰酸酯)(MBT)、β-溴-β-硝基苯乙烯 (BNS)、十二烷基胍盐和溴硝基丙二醇 (BNPD)。
十、下表给出了去离子水中溶解或悬浮物质的最佳值：
1、推荐去离子水
2、典型电导率 < 300 µS/cm (30 mS/m)
3、粒径：< 150 um
4、总溶解固体：< 200 ppm
5、总硬度：< 100 ppm
6、总悬浮固体：< 25 ppm
7、碱度：< 100 ppm
8、氯化物：< 25 ppm (50 mg/L)
9、硫酸盐：< 25 ppm (130 mg/L)
10、酸碱度：6.5-8.2
十一、使用丙二醇或乙二醇或其他添加剂怎么样?
目前尚不清楚为什么要使用乙二醇添加剂，因为它们会降低传感器的冷却效率并带来不同程度的毒性。通常，这些添加剂用于系统中以防止冻结或沸腾，正确操作 Ophir/Newport 传感器时，这不应该成为问题。虽然商业乙二醇制剂包含腐蚀抑制添加剂，但可以在不使用乙二醇或丙二醇的情况下将此类添加剂添加到水中。如果使用乙二醇制剂，则混合物的 pH 值应保持在 8 到 9 之间。对于其中含有铜和铝的闭路水冷系统，例如我们的功率计，有一些商业产品可以提供帮助，例如 Optishield Plus。
十二、不使用传感器时怎么办?
为防止腐蚀，重要的是不要让积水在传感器内部蒸发，从而在水消失时浓缩污染物。将传感器与冷却系统断开连接时，应通过吹压缩空气清理水道。
十三、是否有抗腐蚀的 Ophir 传感器?
对于那些仍然遇到腐蚀问题的客户，我们推荐新的 thermal 热传感器 1000WP-BB-34 和 5000WP-LP2-50，它们具有特殊设计，所有与冷却水接触的材料都是铜或非金属。该传感器即使在含有不良成分的水溶液中也不会腐蚀。
