Két különböző mérési technika alapelvei a nedvesség meghatározására
A különböző nedvességmérések ismertetése előtt fontos a nedvességtartalom meghatározása. A nedvességtartalmat általában a teljes termék (nedves alapon) vagy a száraz termék (száraz alap) tömegszázalékában fejezik ki.
Nedves bázis nedvességtartalom: M=100 x (nedves tömeg - száraz tömeg) / nedves tömeg
Nedvességtartalom száraz alapon: M=100 x (nedves tömeg - száraz tömeg) / száraz tömeg
A fenti képlet szerint a nedves alap nedvességtartalma nem haladhatja meg a 100 százalékot. A száraz alap nedvességtartalma meghaladhatja a 100 százalékot, és ez egy nemlineáris függvény. A nedvességtartalom számos technikával meghatározható. Ezek két fő kategóriába sorolhatók, elsődleges és másodlagos mérőszámokra.
I. Rádiófrekvenciás dielektromos technikák
Ez a módszer a víz nagy dielektromos állandóján alapul, a legtöbb szilárd anyaghoz viszonyítva.
Számos technikát fejlesztettek ki a dielektrikum meghatározására, beleértve a rádiófrekvenciás, mikrohullámú és időtartományos reflektometriát. Egy anyag relatív dielektromos állandójának méréséhez az anyagot elektromosan kell csatlakoztatni egy érzékelő áramkörhöz. Ez megtehető úgy, hogy az anyagot két párhuzamos elektróda közé helyezzük, de ez nem könnyíti meg az on-line alkalmazást. Ha az érzékelő áramkör rádiófrekvenciás üzemmódban működik, akkor az RF energia könnyen terjeszthető az anyagon, és így fizikai érintkezés nélkül csatlakozhat a termékhez. A sík peremtér elektródák egyoldalú mérési struktúrát biztosítanak, amely kisebb hatással van a folyamatra.
A szilárd termék elektromos analógja egy kondenzátor, amely párhuzamos a szivárgási vezetőképességgel. Ezekre a komponensekre hatással van a nedvesség, de a dielektromos állandó jól megjósolható, míg a veszteségi tényező nem. A kombinált komponensek összetett impedanciát képviselnek, amely könnyen mérhető, de a nedvességen kívül más változók is befolyásolhatják.
A valódi dielektromos nedvességmérők ritkák, mivel a legtöbb olcsó műszer nem tesz kísérletet a dielektromos és a veszteségkomponensek szétválasztására. A legalacsonyabb költségű műszerek kis mértékben, vagy egyáltalán nem tesznek kísérletet a kombinált impedancia mérésére, bármilyen hosszú távú stabilitás és ismételhetőség mellett.
Ez egy átható mérés, és nem homogén termékeket képes mérni.
Nagy mérési területtel rendelkezik, amely reprezentatívabb általános átlagos nedvességtartalmat biztosít a termék számára.
Más in-line technológiákhoz képest viszonylag olcsó.
Nagyon megbízható és robusztus, nincs elhasználódó vagy eltörő mozgó alkatrésze.
Számos mechanikus érzékelőt úgy terveztek, hogy megfeleljenek a folyamatfeltételek széles skálájának, és magas hőmérsékletű környezetben is használhatók.
II. Infravörös technológia
A közeli infravörös reflexiós (NIR vagy IR) technológia egy széles körben használt technológia az online nedvességmérésre. Népszerűsége nagyrészt a könnyű használatnak köszönhető.
Egy fényforrást (általában kvarc halogén izzót) kollimálnak és szűrnek egy meghatározott hullámhosszra. Egy forgó kerékre szerelt szűrő a fényt meghatározott hullámhosszú impulzusok sorozatára vágja. A szűrt fénysugár a mérendő termék felületére irányul. A fény egy része visszaverődik a detektorra (általában ólom-szulfid). A víz egy meghatározott hullámhosszú fényt nyel el. Ha a szűrőt úgy választjuk meg, hogy egy hullámhosszt a víz elnyel (a mintasugár), és egy hullámhosszt a víz nem befolyásol (a referencianyaláb), akkor a két visszavert hullámhossz amplitúdó aránya arányos lesz víz a vízben.
Könnyen alkalmazható. Általában 6-10 hüvelykkel a termék fölé szerelik. A mérsékelt termékmagasság-változások alig vagy egyáltalán nem befolyásolják a mérést.
A szkennelőkerettel kombinált kis pontmérési terület termékprofilt biztosít.
Különleges hullámhosszak választhatók a páratartalomtól eltérő változók mérésére.
