Principio di misurazione dell'umidità nel vicino infrarosso
Il principio dell'assorbimento della luce infrarossa: la struttura molecolare all'interno di una sostanza, come i legami ossigeno-idrogeno nell'acqua e i legami carbonio-idrogeno nella materia organica, assorbe la luce nel vicino infrarosso a lunghezze d'onda specifiche. A una lunghezza d'onda specifica, l'energia della luce nel vicino infrarosso riflessa è inversamente proporzionale al numero di molecole che assorbono la luce nel vicino infrarosso. I misuratori di umidità analizzano la variazione dell'energia nel vicino infrarosso a una lunghezza d'onda specifica in base al principio che le lunghezze d'onda del vicino infrarosso vengono assorbite dalle molecole d'acqua.
Le molecole d'acqua non sono statiche: quando incontrano una specifica banda di energia, vibrano. I legami tra i due atomi di idrogeno e l'atomo di ossigeno in una molecola d'acqua si allungano, si contraggono o si torcono in altri modi. È necessaria energia esterna per causare queste vibrazioni, e l'energia richiesta copre bande specifiche nell'intero spettro elettromagnetico.
In diverse parti dello spettro, alcune bande di assorbimento sono molto forti, mentre altre sono molto deboli. Nella parte del vicino infrarosso dello spettro, questa banda è particolarmente forte per le molecole d'acqua, e lo strumento è più facile da implementare in termini di emissione, filtraggio e ricezione di questa energia. Lunghezze d'onda specifiche di energia luminosa nel vicino infrarosso vengono utilizzate per fornire la quantità appropriata di energia all'umidità nel prodotto testato. Le lunghezze d'onda generalmente utilizzate per la misurazione dell'umidità sono nell'intervallo da 1 a 2,5 micrometri. La quantità di energia assorbita a una lunghezza d'onda specifica dipende dal numero di molecole d'acqua incontrate dal raggio di energia nel vicino infrarosso e dall'intensità di assorbimento a quella specifica lunghezza d'onda. Il numero di molecole d'acqua incontrate dal raggio di energia è direttamente proporzionale al contenuto di umidità nella sostanza misurata. Poiché il misuratore di umidità utilizza un rapporto di riflettanza, il raggio luminoso misurato è influenzato anche dalle caratteristiche di riflessione e assorbimento della sostanza misurata. La tecnologia di misurazione dell'umidità nel vicino infrarosso è una tecnologia di rilevamento dell'umidità non distruttiva, senza contatto e in tempo reale.
Il misuratore di umidità a infrarossi online focalizza più lunghezze d'onda di raggi luminosi nel vicino infrarosso sulla superficie dell'oggetto misurato. I raggi luminosi nel vicino infrarosso riflessi dalla superficie vengono ricevuti ed elaborati da un avanzato sistema di rilevamento ottico a infrarossi. Questo avanzato sistema di rilevamento ottico a infrarossi può elaborare i dati rapidamente. Viene utilizzato un chip di elaborazione del segnale digitale miniaturizzato ad alte prestazioni integrato per elaborare, memorizzare e visualizzare i dati richiesti, con eccezionale precisione e stabilità.
Il misuratore di umidità a infrarossi online utilizza filtri a infrarossi di precisione montati su una ruota rotante. Questa configurazione consente alla luce di riferimento e agli impulsi di luce di misurazione di passare alternativamente attraverso un filtro. I raggi luminosi trattenuti vengono focalizzati sul campione in prova. Innanzitutto, la luce di riferimento viene proiettata sul campione, e poi la luce di misurazione viene proiettata sul campione. Questi due impulsi di energia luminosa temporalmente separati vengono riflessi indietro a un rilevatore, che li converte in due segnali elettrici. Il canale di riferimento rappresenta la quantità attesa di energia riflessa. Il canale di misurazione viene parzialmente assorbito dalle molecole d'acqua, quindi la sua energia sarà attenuata. Questi due segnali vengono combinati per formare un rapporto. La differenza tra questo rapporto e altri rapporti ottenuti da campioni con diverso contenuto d'acqua è direttamente proporzionale alla differenza di contenuto d'acqua tra i due.
Le intensità del segnale dei due canali sono combinate nella seguente equazione: R / M x M1 / R1 = Rapporto
Dove R rappresenta il canale di riferimento del raggio del prodotto, M rappresenta il canale di misurazione del raggio del prodotto, M1 rappresenta il canale di misurazione del raggio di compensazione e R1 rappresenta il canale di riferimento del raggio di compensazione.
Se si verifica una deriva del trigger, come una variazione dell'intensità della luce alla lunghezza d'onda di misurazione, i valori M e M1 saranno influenzati proporzionalmente e il risultato verrà annullato nel rapporto. Tuttavia, se la quantità di acqua nel campione cambia, solo il valore M viene influenzato, con conseguente significativa variazione del contenuto di umidità.
Caratteristiche dello strumento
1. Test senza contatto nel vicino infrarosso, visualizzazione in tempo reale delle variazioni del contenuto di umidità sulla linea di produzione, nessun pre-trattamento dei campioni richiesto. I campioni in spazi chiusi possono anche essere testati attraverso vetro incolore (trasmittanza superiore al 95%), garantendo l'integrità del campione e la conformità ai requisiti dell'ambiente di test.
2. Semplice funzionamento dello strumento. Dopo l'installazione nella posizione di test richiesta, prelevare un campione vicino al punto di test ed eseguire un test di metodo di laboratorio standard per il contenuto di umidità. Confrontare semplicemente i dati del test di metodo standard con i dati dello strumento, regolare i parametri di offset e sensibilità per completare la calibrazione, quindi avviare l'operazione.
3. Forte anti-interferenza. La sonda ha una funzione di compensazione automatica della temperatura, quindi le variazioni della temperatura ambiente non influiscono significativamente sulla precisione di misurazione; le prestazioni dello strumento non sono influenzate da varie variazioni della luce ambientale e non è necessario uno schermo luminoso sulla sonda durante l'uso; è incluso un coperchio antipolvere standard con filtro sinterizzato e il collegamento di una fonte d'aria può eliminare l'interferenza da polvere e vapore acqueo.
4. La sonda è dotata di un MCU integrato e utilizza un'elaborazione completamente digitale, con conseguenti forti capacità di elaborazione del segnale ottico e miglioramento del rilevamento di materiali che assorbono la luce come gli oggetti neri. L'aggiunta della misurazione del segnale della luce visibile riduce significativamente l'impatto delle variazioni di colore, rendendola più adattabile ad ambienti di test complessi.
5. Interfacce di ingresso e uscita diverse: Protocollo libero/MODBUS-RTU (lettura/scrittura, supporta la modifica remota dei parametri e la calibrazione); Rs485 (tre canali), DC 4-20mA (un canale), ingresso/uscita IO, 2 ingressi (segnale di arresto in ingresso per interrompere la misurazione), 2 uscite da 24V, con allarme luminoso opzionale.
6. Stabile e affidabile: Dispone di un modulo di alimentazione impermeabile, custodia in lega di alluminio, grado di protezione IP67 e adattabilità di tensione globale AC 90-220V 50/60Hz. La sonda è alimentata da DC 24V, fornendo un'alimentazione a bassa tensione più sicura e stabile, riducendo efficacemente i tassi di guasto. La sorgente luminosa è alimentata da un alimentatore DC 5V regolato, con un aumento graduale della tensione all'accensione e protezione per la sorgente luminosa durante l'accensione e lo spegnimento.
Ambito di applicazione
Lo strumento è ampiamente utilizzato nell'industria tessile, nell'industria del tabacco, nell'industria chimica, nell'industria del carbone, nell'industria del legno, nell'industria della carta, nella lavorazione alimentare, nell'industria dei mangimi, nell'industria della ceramica, nell'industria del vetro, nell'industria del cemento e molte altre.
Il tuo messaggio deve contenere da 20 a 3000 caratteri!
Italian
