Принципы двух различных методов измерения для определения влажности
Прежде чем описывать различные измерения влажности, важно определить содержание влаги. Содержание влаги обычно выражается в процентах по массе от общего веса продукта (влажная основа) или сухого продукта (сухая основа).
Влажность влажной основы: M=100 x (влажный вес - сухой вес) / влажный вес
Содержание влаги в пересчете на сухое вещество: M=100 x (влажный вес - сухой вес) / сухой вес
Согласно приведенной выше формуле, влажность влажного основания не может превышать 100 процентов. Влажность сухой основы может превышать 100 процентов и является нелинейной функцией. Содержание влаги можно определить несколькими методами. Их можно разделить на две основные категории: первичные и вторичные показатели.
I. Радиочастотные диэлектрические методы.
Этот метод основан на высокой диэлектрической проницаемости воды по сравнению с большинством твердых веществ.
Для определения диэлектрика был разработан ряд методов, включая радиочастотную, микроволновую и рефлектометрию во временной области. Чтобы измерить относительную диэлектрическую проницаемость материала, материал необходимо электрически соединить с чувствительной цепью. Это можно сделать, поместив материал между двумя параллельными электродами, но это не облегчает применение в режиме реального времени. Если чувствительная схема работает на радиочастотах, радиочастотную энергию легко распространить через материал и, таким образом, соединить с продуктом без физического контакта. Плоские краевые полевые электроды обеспечивают одностороннюю структуру измерения с меньшим влиянием на процесс.
Электрический аналог твердого изделия — конденсатор, включенный параллельно с проводимостью рассеяния. На эти компоненты влияет влажность, но диэлектрическая проницаемость очень предсказуема, а коэффициент потерь — нет. Комбинированные компоненты представляют собой сложный импеданс, который можно легко измерить, но на него могут влиять и другие переменные, помимо влажности.
Настоящие диэлектрические измерители влажности встречаются редко, поскольку большинство недорогих приборов не делают попыток разделить диэлектрические компоненты и компоненты потерь. Самые дешевые приборы практически не предпринимают попыток измерения комбинированного импеданса с какой-либо долгосрочной стабильностью и повторяемостью.
Это проникающее измерение, позволяющее измерять неоднородные продукты.
Он имеет большую площадь измерения, что обеспечивает более репрезентативную общую среднюю влажность продукта.
Это относительно недорого по сравнению с другими поточными технологиями.
Он очень надежный и прочный, в нем нет движущихся частей, которые могут изнашиваться или ломаться.
Различные механические датчики предназначены для широкого спектра технологических условий и могут использоваться в условиях высоких температур.
II. Инфракрасная технология
Технология отражения в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR или IR) является широко используемой технологией для онлайн-тестирования влажности. Во многом его популярность обусловлена простотой использования.
Источник света (обычно кварцевая галогенная лампа) коллимируется и фильтруется до определенной длины волны. Фильтр, установленный на вращающемся колесе, делит свет на серию импульсов определенной длины волны. Отфильтрованный луч света направляется на поверхность измеряемого продукта. Часть света отражается обратно к детектору (обычно сульфиду свинца). Вода поглощает свет определенной длины волны. Если фильтр выбран так, что одна длина волны будет поглощаться водой (луч образца), а другая длина волны не будет подвергаться воздействию воды (опорный луч), соотношение амплитуд двух отраженных длин волн будет пропорционально количеству вода в воде.
Легко наносится. Обычно устанавливается на высоте от 6 до 10 дюймов над продуктом. Умеренные изменения высоты продукта практически не влияют на результаты измерений.
Небольшая область точечного измерения в сочетании с рамкой сканирования позволяет получить профиль продукта.
Определенные длины волн могут быть выбраны для измерения переменных, отличных от влажности.
