オンライン赤外線水分計高精度オンライン赤外線水分計実験室リアルタイム赤外線水分計

近赤外線水分測定原理

赤外光吸収の原理：水の酸素・水素結合や有機物の炭素・水素結合など、物質内部の分子構造が特定の波長の近赤外光を吸収します。特定の波長では、反射された近赤外光のエネルギーは、近赤外光を吸収する分子の数に反比例します。水分計は、近赤外線の波長が水分子に吸収されるという原理に基づいて、特定の波長での近赤外線エネルギーの変化を分析します。

水分子は静的ではありません。特定のエネルギー帯域に遭遇すると振動します。水分子内の 2 つの水素原子と酸素原子の間の結合は、伸縮したり、ねじれたりします。これらの振動を引き起こすには外部エネルギーが必要であり、必要なエネルギーは電磁スペクトル全体の特定の帯域に及びます。

スペクトルのさまざまな部分では、非常に強い吸収バンドもあれば、非常に弱い吸収バンドもあります。スペクトルの近赤外線部分では、この帯域は水分子に対して特に強いため、このエネルギーの放出、フィルタリング、受信の点でこの機器の実装が容易になります。近赤外光エネルギーの特定の波長を使用して、試験対象製品内の水分に適切な量のエネルギーを提供します。水分測定に一般的に使用される波長は、1 ～ 2.5 マイクロメートルの範囲です。特定の波長で吸収されるエネルギーの量は、近赤外線エネルギー ビームが遭遇する水分子の数と、その特定の波長での吸収強度によって異なります。エネルギービームが遭遇する水分子の数は、測定される物質の水分含有量に直接比例します。水分計は反射率を利用するため、測定光は測定物質の反射・吸収特性の影響も受けます。近赤外線水分測定技術は、非破壊、非接触でリアルタイムに水分を検出する技術です。

オンライン赤外線水分計は、複数の波長の近赤外線光線を測定対象物の表面に集光します。表面から反射された近赤外線光ビームは、高度な赤外線光学検出システムによって受信され、処理されます。この高度な赤外線光学検出システムは、データを迅速に処理できます。組み込まれた高性能小型デジタル信号処理チップは、優れた精度と安定性で必要なデータを処理、保存、表示するために使用されます。

オンライン赤外線水分計は、回転ホイールに取り付けられた高精度の赤外線フィルターを使用します。この設定により、参照光と測定光パルスが交互にフィルターを通過することができます。保持された光ビームは試験中のサンプルに焦点を合わせます。まず参照光が試料に照射され、次に測定光が試料に照射されます。これら 2 つの時間的に分離された光エネルギー パルスは反射されて検出器に戻り、検出器がそれらを 2 つの電気信号に変換します。基準チャネルは、反射エネルギーの予想量を表します。測定チャネルは水分子によって部分的に吸収されるため、そのエネルギーは減衰します。これら 2 つの信号を組み合わせて比率を形成します。この比と、異なる含水量のサンプルから得られた他の比との差は、2 つの間の含水量の差に正比例します。

2 つのチャネルの信号強度は次の方程式に結合されます: R / M x M1 / R1 = 比率

ここで、R は製品ビームの基準チャネルを表し、M は製品ビームの測定チャネルを表し、M1 は補償ビームの測定チャネルを表し、R1 は補償ビームの基準チャネルを表します。

測定波長での光の強度の変化など、トリガーのドリフトが発生した場合、M と M1 の値は比例的に影響を受け、結果は比率で相殺されます。ただし、サンプル中の水分量が変化した場合、影響を受けるのは M 値のみであり、その結果、含水率が大きく変化します。

楽器の特徴

1. 近赤外線非接触検査、生産ラインの含水率変化をリアルタイム表示、サンプルの前処理は不要。密閉空間内のサンプルは、無色ガラス (透過率 95% 以上) を通してテストすることもできるため、サンプルの完全性とテスト環境要件への準拠が保証されます。

2. 簡単な機器操作。必要な試験場所に設置した後、試験点の近くでサンプルを採取し、標準的な実験室法による水分含有量試験を実行します。 標準メソッドのテストデータと機器データを比較し、オフセットと感度パラメータを調整して校正を完了し、操作を開始するだけです。

3. 強力な抗干渉。プローブには自動温度補償機能が付いているため、周囲温度の変化が測定精度に大きな影響を与えることはありません。機器の性能は周囲光のさまざまな変化の影響を受けず、使用中にプローブに遮光板を設ける必要もありません。焼結フィルターダストカバーを標準装備しており、エア源を接続することで微量粉塵や水蒸気の干渉を排除できます。

4. このプローブは MCU を内蔵しており、フルデジタル処理を採用しているため、強力な光信号処理能力があり、黒色物体などの光吸収物質の検出が向上しています。 可視光信号測定の追加により、色のばらつきの影響が大幅に軽減され、複雑なテスト環境への適応性が高まります。

5. 多様な入出力インターフェイス: 無料プロトコル/MODBUS-RTU (読み取り/書き込み、リモートパラメータ変更と校正をサポート)。 Rs485 (3 チャンネル)、DC 4-20mA (1 チャンネル)、IO 入出力、2 入力 (測定を停止するための停止信号を入力)、2 x 24V 出力、オプションのアラーム ライト付き。

6. 安定性と信頼性: 防水電源モジュール、アルミニウム合金ケーシング、IP67 定格、AC 90-220V 50/60Hz のグローバル電圧適応性を備えています。プローブは DC 24V で駆動され、より安全で安定した低電圧電力を提供し、故障率を効果的に低減します。光源は安定化された DC 5V 電源から電力を供給され、電源投入時に電圧が徐々に増加し、電源オンおよび電源オフ中に光源が保護されます。

適用範囲

この機器は、繊維産業、タバコ産業、化学産業、石炭産業、木材産業、製紙産業、食品加工、飼料産業、セラミック産業、ガラス産業、セメント産業などで広く使用されています。

7オンライン赤外線水分計高精度オンライン赤外線水分計実験室用リアルタイム赤外線水分検出器