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红外式和微波式水分仪在生产线上的应用

编辑:合肥佰越自动化设备有限公司  字号:
摘要:红外式和微波式水分仪在生产线上的应用
一、两种水分仪的原理

1.红外式水分仪

红外式水分仪是利用红外光谱法分析物质中水分含量的仪器。红外光波是一种电磁波,各种电磁波都具有一定的能量,不同的波长有不同的能量。各种物质对电磁波的能量有吸收的能力,但是这种吸收是有选择性的,不同分子对所吸收的电磁波的波长也不同,一种分子只能吸收某一种或几种波长的电磁波,而对其他波长的电磁波的能量则不具有吸收能力。

图1为红外式仪器的原理简图。红外线光源1通过装有两个不同波长的滤镜的旋转滤光片2,一个过滤镜通过的波长为1.94微米的红外线,它正是水的吸收波段;另一个过滤镜通过1.8微米波长的红外线,则不能被水吸收。被测物料6暴露在红外光束下,经过反射,收集于硫化铅探测器3变为电信号,经过放大,将两个波长的信号比值由指示仪表11显示,即可测出水分含量。

2.微波式水分仪

微波式水分仪工作原理是高准确性的谐振测量,它利用的微波谐振频率为2000~3000兆赫。当微波在传输中通过含有水分的物质时,一部分电磁能就被水分子吸收而使微波强度有所衰减。另一方面,电场对水分子中氧离子、氢离子正反的转化影响谐振频率。

图2为微波式水分仪方块图,主要由微波震荡器3与微波衰减器5组成,微波信号由波导管发射经过样品4,被微波衰减器接受,经放大器6和检波器7后由指示仪表8显示,即可测出水分含量。

二、两种水分仪在应用中的比较

由于红外式水分仪为在线非接触性测量,因此有着较强的生产环境和条件的适应性,如高温、高湿、有腐蚀作用的物料,另外测量范围大,对物料温度无特殊要求。但是,由于红外线的穿透能力有限,红外式水分仪只能检测物料表面的水分,测量结果易受所测物料品质、颜色、结构等特性的影响。同时,对安装位置有较为严格的规定,由于仪器测量光束存在聚焦距离,安装过高或过低都会影响红外光的能量聚焦,从而产生测量误差。此外,探头镜面易受污染,导致灵敏度和测量精度的下降;另外还要考虑外来光线对其产生的影响。

微波式水分仪为接触式测量,因此对所测物料的环境有较高的要求,如环境温度、湿度、物料的腐蚀性等,产品的表面特性对其测量结果影响不大。为有比较稳定的测量结果和较高的测量精度,对探头的安装也有较高的要求。由于探头接触面极易污染,因此容易导致灵敏度和测量精度的下降。

通过对比可以看出,两种水分仪的原理和实际应用各有不同,所以烟机企业在进行设备改造选型时还要结合各自的技术水平、应用环境、测量对象等因素综合考虑,使水分仪性能达到最佳,为提高产品的市场竞争力提供设备保障。
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