Nguyên lý của hai kỹ thuật đo khác nhau để xác định độ ẩm
Trước khi mô tả các phép đo độ ẩm khác nhau, điều quan trọng là phải xác định độ ẩm. Độ ẩm thường được biểu thị bằng phần trăm trọng lượng của tổng sản phẩm (cơ sở ướt) hoặc sản phẩm khô (cơ sở khô).
Độ ẩm cơ sở ướt: M=100 x (trọng lượng ướt - trọng lượng khô) / trọng lượng ướt
Độ ẩm tính theo chất khô: M=100 x (trọng lượng ướt - trọng lượng khô) / trọng lượng khô
Theo công thức trên, độ ẩm của nền ướt không được vượt quá 100%. Độ ẩm cơ bản khô có thể vượt quá 100% và là một hàm phi tuyến tính. Độ ẩm có thể được xác định bằng một số kỹ thuật. Chúng có thể được chia thành hai loại chính, số liệu chính và phụ.
I. Kỹ thuật điện môi tần số vô tuyến
Phương pháp này dựa vào hằng số điện môi cao của nước so với hầu hết các chất rắn.
Một số kỹ thuật đã được phát triển để xác định chất điện môi, bao gồm phép đo phản xạ RF, vi sóng và miền thời gian. Để đo hằng số điện môi tương đối của vật liệu, vật liệu đó cần được ghép điện với mạch cảm biến. Điều này có thể được thực hiện bằng cách đặt vật liệu giữa hai điện cực song song, nhưng điều này không tạo điều kiện thuận lợi cho các ứng dụng trực tuyến. Nếu mạch cảm biến hoạt động ở tần số RF, năng lượng RF có thể dễ dàng truyền qua vật liệu và do đó kết hợp với sản phẩm mà không cần tiếp xúc vật lý. Các điện cực trường rìa phẳng cung cấp cấu trúc đo đơn phương với ít tác động hơn đến quá trình.
Chất tương tự về điện của sản phẩm rắn là một tụ điện mắc song song với độ dẫn điện rò rỉ. Các thành phần này bị ảnh hưởng bởi độ ẩm, nhưng hằng số điện môi rất dễ dự đoán trong khi hệ số tổn hao thì không. Các thành phần kết hợp thể hiện một trở kháng phức tạp có thể dễ dàng đo được nhưng nó có thể bị ảnh hưởng bởi các biến số khác ngoài độ ẩm.
Máy đo độ ẩm điện môi thực sự rất hiếm vì hầu hết các thiết bị giá rẻ đều không cố gắng tách các thành phần điện môi và tổn thất. Các thiết bị có chi phí thấp nhất ít hoặc không cần cố gắng đo trở kháng kết hợp với độ ổn định lâu dài và khả năng lặp lại.
Đó là một phép đo xuyên thấu và có thể đo các sản phẩm không đồng nhất.
Nó có diện tích đo lớn cung cấp độ ẩm trung bình tổng thể mang tính đại diện hơn cho sản phẩm.
Nó tương đối rẻ so với các công nghệ nội tuyến khác.
Nó rất đáng tin cậy và chắc chắn, không có bộ phận chuyển động nào bị mòn hoặc gãy.
Nhiều loại cảm biến cơ học được thiết kế để phù hợp với nhiều điều kiện quy trình khác nhau và có thể được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao.
II. Công nghệ hồng ngoại
Công nghệ phản xạ cận hồng ngoại (NIR hoặc IR) là công nghệ được sử dụng rộng rãi để kiểm tra độ ẩm trực tuyến. Phần lớn sự phổ biến của nó là do tính dễ sử dụng.
Một nguồn sáng (thường là bóng đèn halogen thạch anh) được chuẩn trực và lọc theo bước sóng cụ thể. Một bộ lọc gắn trên một bánh xe quay sẽ cắt ánh sáng thành một chuỗi xung có bước sóng cụ thể. Chùm ánh sáng được lọc hướng vào bề mặt sản phẩm cần đo. Một phần ánh sáng được phản xạ trở lại máy dò (thường là chì sunfua). Một bước sóng ánh sáng cụ thể được nước hấp thụ. Nếu chọn bộ lọc sao cho một bước sóng bị nước hấp thụ (chùm tia mẫu) và một bước sóng không bị ảnh hưởng bởi nước (chùm tia tham chiếu) thì tỷ số biên độ của hai bước sóng phản xạ sẽ tỷ lệ thuận với lượng nước trong nước.
Dễ áp dụng. Thường được gắn phía trên sản phẩm từ 6 đến 10 inch. Sự thay đổi chiều cao vừa phải của sản phẩm có ít hoặc không ảnh hưởng đến phép đo.
Một vùng đo điểm nhỏ kết hợp với khung quét sẽ cung cấp hồ sơ sản phẩm.
Các bước sóng cụ thể có thể được chọn để đo các biến khác ngoài độ ẩm.
