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근적외선 수분 측정 원리

적외선 흡수 원리: 물의 산소-수소 결합 및 유기물의 탄소-수소 결합과 같은 물질 내부의 분자 구조는 특정 파장에서 근적외선을 흡수합니다. 특정 파장에서 반사된 근적외선의 에너지는 근적외선을 흡수하는 분자 수에 반비례합니다. 수분 측정기는 물 분자에 의해 근적외선 파장이 흡수된다는 원리에 따라 특정 파장에서 근적외선 에너지의 변화를 분석합니다.

물 분자는 정적이지 않습니다. 특정 에너지 대역을 만나면 진동합니다. 물 분자에서 두 개의 수소 원자와 산소 원자 사이의 결합은 늘어나거나 줄어들거나 다른 방식으로 뒤틀립니다. 이러한 진동을 유발하려면 외부 에너지가 필요하며, 필요한 에너지는 전체 전자기 스펙트럼에 걸쳐 특정 대역에 걸쳐 있습니다.

스펙트럼의 다른 부분에서 일부 흡수 대역은 매우 강하고 다른 대역은 매우 약합니다. 스펙트럼의 근적외선 부분에서 이 대역은 물 분자에 대해 특히 강하며, 이 에너지를 방출, 필터링 및 수신하는 측면에서 기기를 구현하기가 더 쉽습니다. 근적외선 에너지의 특정 파장은 시험 중인 제품의 수분에 적절한 양의 에너지를 제공하는 데 사용됩니다. 수분 측정에 일반적으로 사용되는 파장은 1~2.5 마이크로미터 범위입니다. 특정 파장에서 흡수되는 에너지의 양은 근적외선 에너지 빔이 만나는 물 분자의 수와 해당 특정 파장에서의 흡수 강도에 따라 달라집니다. 에너지 빔이 만나는 물 분자의 수는 측정 물질의 수분 함량에 직접 비례합니다. 수분 측정기는 반사율 비율을 사용하므로 측정된 광선은 측정 물질의 반사 및 흡수 특성에도 영향을 받습니다. 근적외선 수분 측정 기술은 비파괴, 비접촉, 실시간 수분 감지 기술입니다.

온라인 적외선 수분 측정기는 여러 파장의 근적외선 광선을 측정 대상 물체의 표면에 집중시킵니다. 표면에서 반사된 근적외선 광선은 고급 적외선 광학 감지 시스템에 의해 수신 및 처리됩니다. 이 고급 적외선 광학 감지 시스템은 데이터를 신속하게 처리할 수 있습니다. 임베디드 고성능 소형 디지털 신호 처리 칩을 사용하여 필요한 데이터를 처리, 저장 및 표시하며, 뛰어난 정확성과 안정성을 제공합니다.

온라인 적외선 수분 측정기는 회전 휠에 장착된 정밀 적외선 필터를 사용합니다. 이 설정을 통해 기준 광선과 측정 광선 펄스가 필터를 번갈아 통과할 수 있습니다. 유지된 광선은 시험 중인 샘플에 초점을 맞춥니다. 먼저 기준 광선이 샘플에 투사되고, 그 다음 측정 광선이 샘플에 투사됩니다. 시간적으로 분리된 이 두 개의 광 에너지 펄스는 검출기로 반사되어 두 개의 전기 신호로 변환됩니다. 기준 채널은 예상되는 반사 에너지 양을 나타냅니다. 측정 채널은 물 분자에 의해 부분적으로 흡수되므로 에너지가 감쇠됩니다. 이 두 신호는 결합되어 비율을 형성합니다. 이 비율과 다른 수분 함량을 가진 샘플에서 얻은 다른 비율 간의 차이는 두 샘플 간의 수분 함량 차이에 직접 비례합니다.

두 채널의 신호 강도는 다음 방정식으로 결합됩니다: R / M x M1 / R1 = 비율

여기서 R은 제품 빔의 기준 채널, M은 제품 빔의 측정 채널, M1은 보정 빔의 측정 채널, R1은 보정 빔의 기준 채널을 나타냅니다.

측정 파장의 광 강도 변화와 같은 트리거 드리프트가 발생하면 M 및 M1 값이 비례적으로 영향을 받고 결과는 비율에서 상쇄됩니다. 그러나 샘플의 물 양이 변경되면 M 값만 영향을 받아 수분 함량에 상당한 변화가 발생합니다.

장비 특징

1. 근적외선 비접촉 테스트, 생산 라인에서 수분 함량 변화의 실시간 표시, 샘플 전처리 불필요. 무색 유리(투과율 95% 이상)를 통해 밀폐된 공간의 샘플도 테스트할 수 있어 샘플의 무결성을 보장하고 테스트 환경 요구 사항을 충족합니다.

2. 간단한 장비 작동. 필요한 테스트 위치에 설치한 후 테스트 지점 근처에서 샘플을 채취하여 수분 함량에 대한 표준 실험실 방법 테스트를 수행합니다. 표준 방법 테스트 데이터와 장비 데이터를 비교하고 오프셋 및 감도 매개변수를 조정하여 보정을 완료한 다음 작동을 시작합니다.

3. 강력한 간섭 방지. 프로브에는 자동 온도 보상 기능이 있어 주변 온도 변화가 측정 정확도에 큰 영향을 미치지 않습니다. 장비 성능은 주변 광의 다양한 변화에 영향을 받지 않으며 사용 중 프로브에 광 차폐가 필요하지 않습니다. 표준 소결 필터 방진 커버가 포함되어 있으며, 공기원을 연결하면 미량 먼지와 수증기의 간섭을 제거할 수 있습니다.

4. 프로브는 내장 MCU를 특징으로 하며 완전 디지털 처리를 사용하여 강력한 광 신호 처리 기능을 제공하고 검은색 물체와 같은 빛 흡수 물질의 감지를 개선합니다. 가시광선 신호 측정이 추가되어 색상 변화의 영향을 크게 줄여 복잡한 테스트 환경에 더 잘 적응할 수 있습니다.

5. 다양한 입력 및 출력 인터페이스: 무료 프로토콜/MODBUS-RTU(읽기/쓰기, 원격 매개변수 수정 및 보정 지원); Rs485(3채널), DC 4-20mA(1채널), IO 입력/출력, 2개의 입력(측정 중지 신호 입력), 2 x 24V 출력, 알람 등 옵션.

6. 안정적이고 신뢰성: 방수 전원 공급 장치 모듈, 알루미늄 합금 케이스, IP67 등급, AC 90-220V 50/60Hz 글로벌 전압 호환성을 갖추고 있습니다. 프로브는 DC 24V로 전원이 공급되어 더 안전하고 안정적인 저전압 전원을 제공하며 고장률을 효과적으로 줄입니다. 광원은 규제된 DC 5V 전원으로 전원이 공급되며, 전원 켜기 시 점진적인 전압 상승과 전원 켜기 및 끄기 시 광원 보호 기능이 있습니다.

적용 범위

이 장비는 섬유 산업, 담배 산업, 화학 산업, 석탄 산업, 목재 산업, 제지 산업, 식품 가공, 사료 산업, 세라믹 산업, 유리 산업, 시멘트 산업 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

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