含水率表示物質(zhì)中所含水分的百分比，通常也叫做濕度，是衡量織物干燥程度的一個(gè)重要技術(shù)指標(biāo)。在紡織印染加工工藝中，溫度、環(huán)境濕度、壓力等外界因素都會(huì)對(duì)織物含水率的測(cè)量精度與測(cè)量范圍造成一定的影響。同時(shí)，水分含量對(duì)于織物的物理、熱學(xué)、光學(xué)以及導(dǎo)電特性也有著顯著影響。隨著紡織行業(yè)不斷的進(jìn)步發(fā)展，對(duì)紡織產(chǎn)品質(zhì)量要求也不斷提高，"十三五"發(fā)展規(guī)劃提出紡織工業(yè)需轉(zhuǎn)型升級(jí)，創(chuàng)造競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)紡織工業(yè)節(jié)能減排，發(fā)展綠色、低碳經(jīng)濟(jì)，這就需要在紡織印染工藝中對(duì)織物含水率實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)實(shí)時(shí)檢測(cè)。因此，對(duì)于織物含水率測(cè)量方法的研究，具有非常重要的科學(xué)和應(yīng)用價(jià)值。
烘干法水分測(cè)定儀原理
烘干法又叫"加熱失重法"，采用物理分析方法測(cè)定水分含量值，利用加熱對(duì)水分揮發(fā)的影響，將物料中的水分烘干。傳統(tǒng)比較通用的水分測(cè)定方法是烘箱法，是將物料樣品放入烘箱烘干，利用電子天平對(duì)物料烘干前后分別進(jìn)行稱重后，人工計(jì)算得出水分值。該方法測(cè)定一個(gè)樣品需要2~4個(gè)小時(shí)，對(duì)于一些高節(jié)奏生產(chǎn)的企業(yè)，烘箱法嚴(yán)重影響生產(chǎn)效率，已達(dá)不到該類企業(yè)的使用需求。
采用鹵素加熱技術(shù)，升溫比市場(chǎng)上傳統(tǒng)紅外加熱技術(shù)快40%
在該背景下，維科美拓水分儀采用一種高效率的烘干加熱器—高品質(zhì)環(huán)狀鹵素?zé)簦ㄟh(yuǎn)紅外水分快速測(cè)定儀采用遠(yuǎn)紅外暗場(chǎng)加熱器）對(duì)樣品進(jìn)行加熱，替代傳統(tǒng)烘箱加熱，該種方法加熱速度快、加熱均勻。維科美拓烘干法水分快速測(cè)定儀將烘箱干燥法進(jìn)行一體化升級(jí)，將加熱模塊、稱重模塊、操作模塊、人機(jī)智能模塊完美的結(jié)合在一起，系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)定趨勢(shì)智能停機(jī)并分析樣品水分值，將結(jié)果結(jié)果直接顯示在屏幕上，實(shí)現(xiàn)一鍵啟動(dòng)即可獲取可靠結(jié)果，測(cè)定結(jié)果與烘箱法具有良好的一致性，一般樣品的測(cè)定僅需幾分鐘即可完成，工作效率遠(yuǎn)高于烘箱法，廣受企業(yè)用戶的青睞與好評(píng)。
近紅外在線水分儀原理
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(jī)物中的碳-氫鍵，會(huì)吸收特定波長(zhǎng)的近紅外光線。在特定波長(zhǎng)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(zhǎng)會(huì)被水分子吸收的原理，分析某特定波長(zhǎng)的近紅外能量變化。
水分子不是靜止的：當(dāng)遇到特定的能量帶時(shí)，它們會(huì)振動(dòng)。水分子中兩個(gè)氫原子與氧原子的鍵會(huì)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(dòng)，需要的能量遍及整個(gè)電磁光譜的特定波段。在整個(gè)光譜的不同部位，有一些吸收波段十分強(qiáng)烈，有一些十分微弱。在光譜的近紅外部位，該部分波段對(duì)于水分子特別強(qiáng)烈，同時(shí)儀器在發(fā)射、過濾和接收這能量方面更容易實(shí)現(xiàn)。使用近紅外光能量的特定波長(zhǎng)，以提供適量的能量給被測(cè)產(chǎn)品中的水分。一般用以測(cè)量水分的波長(zhǎng)保持在 1 至 2.5 微米范圍。
特定波長(zhǎng)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(zhǎng)的吸收強(qiáng)度。能量束所遇到的水分子數(shù)量是與所測(cè)物質(zhì)中水分成正比。同時(shí)因?yàn)樗謨x是反射比的形式，測(cè)量的光束亦被受測(cè)物質(zhì)的反射和吸收特性所影響。近紅外線水分測(cè)量技術(shù)是一種非破壞性，非接觸式的實(shí)時(shí)水分檢測(cè)技術(shù)。
在線近紅外水分監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理
紅外在線水分測(cè)定儀把多個(gè)波長(zhǎng)的近紅外線光束聚集到被測(cè)物表面上，其表面反射的近紅外線的光束被一個(gè)高級(jí)紅外光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)接收和處理。這種高級(jí)紅外光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)能快速處理數(shù)據(jù)。一個(gè)內(nèi)嵌式的超性能微型數(shù)字信號(hào)處理芯片用來處理、儲(chǔ)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(cè)定儀利用的現(xiàn)象是：許多的物質(zhì)在特定波長(zhǎng)下吸收紅外能量，而不吸收在其它波長(zhǎng)下的紅外能量。當(dāng)測(cè)量受測(cè)物質(zhì)的水含量時(shí)，最少選擇兩種波長(zhǎng)。一種是為參照波長(zhǎng)，不會(huì)被受測(cè)物質(zhì)或水強(qiáng)烈吸收。另一種是為測(cè)量波長(zhǎng)，它不會(huì)被受測(cè)物質(zhì)強(qiáng)烈吸收，但會(huì)被水強(qiáng)烈吸收。
在線紅外水分測(cè)量?jī)x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(cè)量光的脈沖交替地通過濾光片。被保留的光束會(huì)被聚焦在受測(cè)試的樣品上。首先是參照光被投影在樣品上，然后是測(cè)量光被投影在樣品上。這兩個(gè)具有時(shí)序的光能脈沖會(huì)被反射回到一個(gè)探測(cè)器上，依次轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電信號(hào)。參考通道表示預(yù)計(jì)的反射能量的多少。測(cè)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(gè)信號(hào)結(jié)合形成一個(gè)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。
兩種通道的信號(hào)強(qiáng)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(cè)量通道
M1--代表補(bǔ)償光束的測(cè)量通道
R1--代表補(bǔ)償光束的參照通道
如果有漂移狀況出現(xiàn)，諸如測(cè)量波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度改變，M和M1值會(huì)同時(shí)相稱地受影響，對(duì)于比率來說，漂移的結(jié)果被抵消，保持了測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性。
微波在線水分儀原理
微波是一種高頻電磁波，微波透射介質(zhì)時(shí)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(yuǎn)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(jì)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(cè)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(cè)量準(zhǔn)確性和精度，物料的顏色和表面結(jié)構(gòu)不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果?？梢詮V泛運(yùn)用于煤、燒結(jié)（球團(tuán)）混合料、鐵礦石、化學(xué)品、鋁土礦、鎳礦、糖、煙草、蔗渣、谷物、硅、木料、羊毛、紡織印染、砂、聚合物、棉花和其他非傳導(dǎo)材料。
微波在線水分儀詳解
根據(jù)不同的物料和它的屬性，傳感器探頭可達(dá)到約150mm至200mm測(cè)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(cè)量分析，有時(shí)表層水分并不是真實(shí)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(cè)量的。
每種物料的介電常數(shù)或相對(duì)介電常數(shù)的變化，這是重要的測(cè)量原理。為了更好地理解工作原理，下面是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的解釋：
水的相對(duì)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(gè)大的可測(cè)量的差異，水（80）和被測(cè)量（1-10）的物料的相對(duì)介電常數(shù)εr。
根據(jù)這種差異可以直接測(cè)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(gè)值的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)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(duì)介電常數(shù)εr的值就越接近80.
在線式實(shí)時(shí)測(cè)量，當(dāng)物料通過傳感器時(shí)即可獲得測(cè)量信號(hào)，即使是在快速流動(dòng)的生產(chǎn)線上，靜止實(shí)體物料的測(cè)量也是可以的。
便攜式水分測(cè)定儀實(shí)際上是一種快速檢測(cè)物料水分的儀器，整體精度不如實(shí)驗(yàn)室水分測(cè)定儀，但比“老師傅”的觸感和經(jīng)驗(yàn)更靠譜、準(zhǔn)確，經(jīng)過校準(zhǔn)的便攜式水分測(cè)定儀可在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)定出樣品的含水率，如檢測(cè)出紡織印染材料水分含量超出預(yù)警，則送往專業(yè)實(shí)驗(yàn)室采用實(shí)驗(yàn)室水分測(cè)定儀進(jìn)行分析確認(rèn)。便攜式水分測(cè)定儀因攜帶方便、檢測(cè)快速等特點(diǎn)，在紡織印染行業(yè)來料、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、抽檢等場(chǎng)景得到廣泛應(yīng)用。
露點(diǎn)測(cè)定采用的是阻容法，當(dāng)傳感器與氣體充分接觸時(shí)，可以快速的顯示氣體的露點(diǎn)/濕度參數(shù)。露點(diǎn)儀可以安裝應(yīng)用在生產(chǎn)線上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，也可以便攜式攜帶至現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)監(jiān)測(cè)，無需耗材，經(jīng)濟(jì)方便。氣體露點(diǎn)濕度的檢測(cè)主要有兩方面應(yīng)用，一是倉(cāng)儲(chǔ)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)的環(huán)境氣體的水分檢測(cè)；二是生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)用氣的水分檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，以便采取有效的措施，降低這些氣體濕度的干擾及原材料或成品的含水率。
