اصول دو روش اندازه گیری مختلف برای تعیین رطوبت

اصول دو روش اندازه گیری مختلف برای تعیین رطوبت

قبل از تشریح اندازه‌گیری‌های مختلف رطوبت، تعریف میزان رطوبت مهم است. میزان رطوبت معمولاً به صورت درصد وزنی کل محصول (بر اساس مرطوب) یا محصول خشک (بر اساس خشک) بیان می شود.

محتوای رطوبت پایه مرطوب: M=100 x (وزن مرطوب - وزن خشک) / وزن مرطوب

میزان رطوبت بر اساس خشک: M=100 x (وزن مرطوب - وزن خشک) / وزن خشک

با توجه به فرمول فوق، میزان رطوبت پایه مرطوب نمی تواند از 100 درصد تجاوز کند. رطوبت پایه خشک ممکن است بیش از 100 درصد باشد و یک تابع غیر خطی است. میزان رطوبت را می توان با تعدادی تکنیک تعیین کرد. اینها را می توان به دو دسته اصلی، معیارهای اولیه و ثانویه تقسیم کرد.

I. تکنیک های دی الکتریک فرکانس رادیویی
این روش به ثابت دی الکتریک بالای آب نسبت به اکثر جامدات متکی است.

تعدادی از تکنیک ها برای تعیین دی الکتریک توسعه یافته اند، از جمله RF، مایکروویو و بازتاب سنجی حوزه زمان. برای اندازه گیری ثابت دی الکتریک نسبی یک ماده، مواد باید به صورت الکتریکی به مدار حسگر متصل شوند. این را می توان با قرار دادن مواد بین دو الکترود موازی انجام داد، اما این کار کاربردهای آنلاین را تسهیل نمی کند. اگر مدار حسگر در RF کار کند، انتشار انرژی RF از طریق ماده آسان است و بنابراین بدون تماس فیزیکی به محصول متصل می شود. الکترودهای میدان حاشیه ای مسطح یک ساختار اندازه گیری یک طرفه با تأثیر کمتر بر فرآیند ارائه می دهند.

آنالوگ الکتریکی یک محصول جامد یک خازن موازی با رسانایی نشتی است. این اجزا تحت تأثیر رطوبت هستند، اما ثابت دی الکتریک بسیار قابل پیش بینی است در حالی که ضریب تلفات قابل پیش بینی نیست. اجزای ترکیبی یک امپدانس پیچیده را نشان می‌دهند که می‌توان به راحتی اندازه‌گیری کرد، اما می‌توان آن را تحت تأثیر متغیرهایی غیر از رطوبت قرار داد.

رطوبت سنج دی الکتریک واقعی نادر است زیرا اکثر ابزارهای ارزان قیمت هیچ تلاشی برای جداسازی اجزای دی الکتریک و اتلاف نمی کنند. ابزارهای کم‌هزینه برای اندازه‌گیری امپدانس ترکیبی با پایداری و تکرارپذیری طولانی‌مدت تلاش کمی می‌کنند یا اصلاً تلاش نمی‌کنند.

این یک اندازه گیری نافذ است و می تواند محصولات غیر همگن را اندازه گیری کند.

دارای یک منطقه اندازه گیری بزرگ است که میانگین کلی رطوبت را برای محصول نشان می دهد.

در مقایسه با سایر فناوری های درون خطی نسبتاً ارزان است.

بسیار قابل اعتماد و مستحکم است و هیچ قطعه متحرکی برای ساییدگی یا شکستگی ندارد.

انواع سنسورهای مکانیکی متناسب با طیف وسیعی از شرایط فرآیند طراحی شده اند و می توانند در محیط های با دمای بالا مورد استفاده قرار گیرند.

II. فناوری مادون قرمز
فناوری Near Infrared Reflectance (NIR یا IR) یک فناوری پرکاربرد برای آزمایش رطوبت آنلاین است. بیشتر محبوبیت آن به دلیل سهولت استفاده آن است.

یک منبع نور (معمولاً یک لامپ هالوژن کوارتز) همسو شده و به یک طول موج خاص فیلتر می شود. فیلتری که روی یک چرخ دوار نصب شده است، نور را به یک سری پالس با طول موج مشخص تقسیم می کند. پرتو نور فیلتر شده روی سطح محصول جهت اندازه گیری هدایت می شود. بخشی از نور به آشکارساز منعکس می شود (معمولاً سولفید سرب). طول موج خاصی از نور توسط آب جذب می شود. اگر فیلتر طوری انتخاب شود که یک طول موج جذب آب (پرتو نمونه) و یک طول موج تحت تأثیر آب (پرتو مرجع) نباشد، نسبت دامنه دو طول موج منعکس شده متناسب با مقدار آب در آب

آسان برای اعمال. معمولاً 6 تا 10 اینچ بالای محصول نصب می شود. تغییرات ارتفاع متوسط ​​محصول تأثیر کمی بر اندازه گیری دارد یا هیچ تأثیری ندارد.

یک منطقه اندازه گیری نقطه کوچک همراه با یک قاب اسکن مشخصات محصول را ارائه می دهد.

طول موج های خاصی را می توان برای اندازه گیری متغیرهای غیر از رطوبت انتخاب کرد.