Principi dveh različnih merilnih tehnik za določanje vlage
Preden opišemo različne meritve vlage, je pomembno opredeliti vsebnost vlage. Vsebnost vlage je običajno izražena kot masni odstotek celotnega proizvoda (mokra osnova) ali suhega proizvoda (suha osnova).
Vsebnost vlage v mokri osnovi: M=100 x (mokra teža - suha teža) / mokra teža
Vsebnost vlage na suhi osnovi: M=100 x (mokra teža - suha teža) / suha teža
V skladu z zgornjo formulo vsebnost vlage v mokri podlagi ne sme preseči 100 odstotkov. Vlažnost suhe osnove lahko preseže 100 odstotkov in je nelinearna funkcija. Vsebnost vlage je mogoče določiti s številnimi tehnikami. Te lahko razdelimo v dve glavni kategoriji, primarne in sekundarne meritve.
I. Radiofrekvenčne dielektrične tehnike
Ta metoda temelji na visoki dielektrični konstanti vode glede na večino trdnih snovi.
Razvite so bile številne tehnike za določanje dielektrika, vključno z RF, mikrovalovno in časovno reflektometrijo. Za merjenje relativne dielektrične konstante materiala mora biti material električno povezan z zaznavnim vezjem. To lahko storite tako, da material položite med dve vzporedni elektrodi, vendar to ne olajša spletnih aplikacij. Če zaznavno vezje deluje na RF, je RF energijo enostavno širiti skozi material in se tako povezati z izdelkom brez fizičnega stika. Ravne elektrode z robnim poljem zagotavljajo enostransko merilno strukturo z manjšim vplivom na proces.
Električni analog trdnega izdelka je kondenzator vzporedno s prevodnostjo uhajanja. Na te komponente vpliva vlaga, vendar je dielektrična konstanta zelo predvidljiva, medtem ko faktor izgube ni. Kombinirane komponente predstavljajo kompleksno impedanco, ki jo je mogoče enostavno izmeriti, vendar lahko nanjo vplivajo druge spremenljivke, razen vlage.
Pravi dielektrični merilniki vlage so redki, ker večina nizkocenovnih instrumentov ne poskuša ločiti dielektričnih in izgubnih komponent. Najcenejši instrumenti malo ali nič ne poskušajo izmeriti kombinirane impedance s kakršno koli dolgoročno stabilnostjo in ponovljivostjo.
Je prodorna meritev in lahko meri nehomogene izdelke.
Ima veliko merilno območje, ki zagotavlja bolj reprezentativno skupno povprečno vlažnost izdelka.
Je razmeroma poceni v primerjavi z drugimi linijskimi tehnologijami.
Je zelo zanesljiv in robusten, brez gibljivih delov, ki bi se obrabili ali zlomili.
Različni mehanski senzorji so zasnovani tako, da ustrezajo širokemu spektru procesnih pogojev in se lahko uporabljajo v okoljih z visoko temperaturo.
II. Infrardeča tehnologija
Tehnologija bližnjega infrardečega odboja (NIR ali IR) je široko uporabljena tehnologija za sprotno testiranje vlage. Velik del svoje priljubljenosti je posledica enostavne uporabe.
Vir svetlobe (običajno kvarčna halogenska žarnica) se kolimira in filtrira na določeno valovno dolžino. Filter, nameščen na vrtečem se kolesu, razreže svetlobo v niz impulzov določene valovne dolžine. Filtrirani svetlobni žarek je usmerjen na površino izdelka, ki ga merimo. Del svetlobe se odbije nazaj v detektor (običajno svinčev sulfid). Voda absorbira določeno valovno dolžino svetlobe. Če je filter izbran tako, da bo voda absorbirala eno valovno dolžino (vzorčni žarek), na eno valovno dolžino pa voda ne bo vplivala (referenčni žarek), bo razmerje amplitud obeh odbitih valovnih dolžin sorazmerno s količino voda v vodi.
Enostaven za nanašanje. Običajno nameščen 6 do 10 palcev nad izdelkom. Zmerne razlike v višini izdelka imajo le malo ali nič vpliva na meritev.
Majhno točkovno merilno območje v kombinaciji z okvirjem za skeniranje zagotavlja profil izdelka.
Izberete lahko posebne valovne dolžine za merjenje spremenljivk, ki niso vlažnost.
