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在線水分檢測儀

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在線水分檢測儀

在線水分儀是指在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品水分進行連續(xù)監(jiān)測并實時顯示的儀器，又叫做在線水分監(jiān)測儀、在線水分監(jiān)測系統(tǒng)，目前市場上主要有近紅外原理在線水分儀、微波原理在線水分儀等。隨著儀器的發(fā)展，在線水分監(jiān)測儀越來越智能化、人性化，如實現(xiàn)上下限超標預警功能、數(shù)據(jù)記錄功能、上傳至用戶管理平臺等功能，助力企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定運行，在企業(yè)生產(chǎn)活動中占據(jù)十分重要的地位。

根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場工況，在線水分檢測儀的安裝方式有多種形式，如非接觸式安裝檢測（如傳送帶）、插入式安裝檢測（如罐體）、連通器安裝檢測、管道式安裝檢測等。

近紅外在線水分儀原理

在線近紅外光譜

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紅外光吸收原理物質(zhì)內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)，如水中的氧-氫鍵和有機物中的碳-氫鍵，會吸收特定波長的近紅外光線。在特定波長下，所反射的近紅外線能量和它所包含的吸收近紅外線的分子的數(shù)量成反比。水分儀是根據(jù)近紅外波長會被水分子吸收的原理，分析某特定波長的近紅外能量變化。

水分子不是靜止的：當遇到特定的能量帶時，它們會振動。水分子中兩個氫原子與氧原子的鍵會伸展、收縮、或以其它形態(tài)扭曲。需要外來的能量引起這些振動，需要的能量遍及整個電磁光譜的特定波段。在整個光譜的不同部位，有一些吸收波段十分強烈，有一些十分微弱。

WKT-R-50ZS在線近紅外水分儀

在光譜的近紅外部位，該部分波段對于水分子特別強烈，同時儀器在發(fā)射、過濾和接收這能量方面更容易實現(xiàn)。使用近紅外光能量的特定波長，以提供適量的能量給被測產(chǎn)品中的水分。一般用以測量水分的波長保持在 1 至 2.5 微米范圍。

特定波長能量被吸收的多少，取決于近紅外能量束所遇到的水分子多少和在該特定波長的吸收強度。能量束所遇到的水分子數(shù)量是與所測物質(zhì)中水分成正比。同時因為水分儀是反射比的形式，測量的光束亦被受測物質(zhì)的反射和吸收特性所影響。近紅外線水分測量技術(shù)是一種非破壞性，非接觸式的實時水分檢測技術(shù)。

在線近紅外水分儀工作原理

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紅外在線水分測定儀把多個波長的近紅外線光束聚集到被測物表面上，其表面反射的近紅外線的光束被一個高級紅外光學探測系統(tǒng)接收和處理。這種高級紅外光學探測系統(tǒng)能快速處理數(shù)據(jù)。一個內(nèi)嵌式的超性能微型數(shù)字信號處理芯片用來處理、儲藏和顯示所需要的數(shù)據(jù)。其精確度和穩(wěn)定性非常出眾。

在線紅外水分測定儀利用的現(xiàn)象是：許多的物質(zhì)在特定波長下吸收紅外能量，而不吸收在其它波長下的紅外能量。當測量受測物質(zhì)的水含量時，最少選擇兩種波長。一種是為參照波長，不會被受測物質(zhì)或水強烈吸收。另一種是為測量波長，它不會被受測物質(zhì)強烈吸收，但會被水強烈吸收。

在線紅外水分測量儀使用裝嵌在轉(zhuǎn)輪上的精密紅外濾光片。這種安裝允許參照光和測量光的脈沖交替地通過濾光片。被保留的光束會被聚焦在受測試的樣品上。

首先是參照光被投影在樣品上，然后是測量光被投影在樣品上。這兩個具有時序的光能脈沖會被反射回到一個探測器上，依次轉(zhuǎn)換成兩個電信號。參考通道表示預計的反射能量的多少。測量通道有一部分被水分子所吸收，因此其能量將出現(xiàn)衰減。這兩個信號結(jié)合形成一個比率。這比率與一些從不同含水程度樣品中獲得的其它比率的差，是與兩者含水量的差成正比例。

WKT-R-150ZS在線近紅外水分儀

兩種通道的信號強度結(jié)合成以下的方程式：R/M X M1/R1=比率

其中：R--代表產(chǎn)品光束的參照通道

M--代表產(chǎn)品光束的測量通道

M1--代表補償光束的測量通道

R1--代表補償光束的參照通道

如果有漂移狀況出現(xiàn)，諸如測量波長的光的強度改變，M和M1值會同時相稱地受影響，對于比率來說，漂移的結(jié)果被抵消，保持了測量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性。

在線近紅外水分儀的安裝

探頭安裝高度

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在線近紅外水分監(jiān)測系統(tǒng)常被安裝在生產(chǎn)車間的傳送帶上方，儀器應當安裝在物料不會觸及到探頭的安全測量位置，探頭安裝高度和方向如右圖（安裝高度：250±100mm），探頭安裝在不間斷的物料上面，例如傳送帶或震動輸送機上，注意物料必須有足夠的深度，物料至少應當有10mm的厚度（建議15mm 以上），這樣才能夠完全消除傳送帶的背景影響，在生產(chǎn)過程中確保被測量的物料具備一定的表里均勻性和連續(xù)不斷是對生產(chǎn)線的基本要求。

在線近紅外水分儀經(jīng)典安裝

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有時可能要通過一個窗口測量內(nèi)部物料，窗口材料可以用無色玻璃，但是絕不可以用有機玻璃、聚酯材料或任何塑料，因為這些材料能夠吸收和保存水分子。使探頭與測量的物料保持一定的距離和角度，探頭傾斜20o以避免窗口玻璃反光。同時為了確保測量準確，被測量的物料應當和窗口玻璃保持連續(xù)接觸在一起。

微波在線水分儀原理

在線微波液體水分檢測儀

微波是一種高頻電磁波，微波透射介質(zhì)時產(chǎn)生的衰減、相位改變主要由介質(zhì)的介電常數(shù)、介質(zhì)損耗角正切值決定。水是一種極性分子，水的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切值都遠高于一般介質(zhì)。通常情況，含水介質(zhì)的介電常數(shù)和損耗角正切值的大小主要由它的水分含量決定。微波透過物料后被微波接收器接收，根據(jù)微波功率的衰減和相位移的改變，即可計算物料中的水分含量。

由于微波完全穿透過程物料，所以所有的物理性水份都能被測定。這不僅適用于表面的水份，而且也適于內(nèi)部的水份。該技術(shù)保證了裝置很高的測量準確性和精度，物料的顏色和表面結(jié)構(gòu)不會影響測量結(jié)果?？梢詮V泛運用于煤、燒結(jié)（球團）混合料、鐵礦石、化學品、鋁土礦、鎳礦、糖、煙草、蔗渣、谷物、硅、木料、羊毛、食品、砂、聚合物、棉花和其他非傳導材料。

微波在線水分儀詳解

在線微波相控陣水分檢測儀

根據(jù)不同的物料和它的屬性，傳感器探頭可達到約150mm至200mm測量深度。產(chǎn)品的總水分即該物料的核心水分以及表面水分，將被測量分析，有時表層水分并不是真實值。傳感器具有較高的穿透性，所以物料表面堆積的污物是不影響測量的。

每種物料的介電常數(shù)或相對介電常數(shù)的變化，這是重要的測量原理。為了更好地理解工作原理，下面是一個非常簡單的解釋：

水的相對介電常數(shù)εr=80左右，大部分其他材料約為εr=1-10左右。例如，沙礫εr值在3-4之間。這意味著，有一個大的可測量的差異，水（80）和被測量（1-10）的物料的相對介電常數(shù)εr。

根據(jù)這種差異可以直接測量相關(guān)物料的水分值。然后以質(zhì)量百分比的物料水分含量作為一個值的標準信號的形式輸出。

換句話說：越多的水或濕氣包含在物料中，其相對介電常數(shù)εr的值就越接近80.

在線式實時測量，當物料通過傳感器時即可獲得測量信號，即使是在快速流動的生產(chǎn)線上，靜止實體物料的測量也是可以的。

在線微波水分儀安裝

在線微波水分儀經(jīng)典安裝

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無論是傳送帶、敞口鍋，管道、罐體、攪拌設備、開放的池子，都可以采用在線微波水分檢測儀進行水分檢測，具體安裝方式需要供應商根據(jù)用戶現(xiàn)場生產(chǎn)工況提供專業(yè)的解決方案。如：

材料安裝：探頭至少露出8CM。須注意安裝位置，應避免靠近入料口，以減少下料沖擊時損及感應棒。若水分儀必須靠近入料口，請在儀器上方加裝保護擋板。

管道安裝：在線微波水分儀可安裝在管道上，實時監(jiān)控管道內(nèi)的物料水分含量。

如何選擇在線水分檢測儀

可靠與快速的水分監(jiān)測

維科美拓是水分測定領域的專家，提供多種可靠且簡單易用的在線水分分析儀，無論您是需要生產(chǎn)質(zhì)量監(jiān)測還是生產(chǎn)數(shù)據(jù)管理，我們可為您提供專業(yè)的解決方案，滿足您在日化、煙草、造紙、木材、鋼鐵、糧食、煤炭、食品、紡織、建材、制藥、飼料、化工、石油等行業(yè)領域的需求。