Принцип измерения влажности в ближней инфракрасной области
Принцип поглощения инфракрасного света: Молекулярная структура внутри вещества, такая как связи кислород-водород в воде и связи углерод-водород в органических веществах, поглощает ближний инфракрасный свет на определенных длинах волн. На определенной длине волны энергия отраженного ближнего инфракрасного света обратно пропорциональна количеству молекул, поглощающих ближний инфракрасный свет. Влагомеры анализируют изменение энергии ближнего инфракрасного излучения на определенной длине волны, основываясь на принципе поглощения ближнего инфракрасного излучения молекулами воды.
Молекулы воды не статичны: при столкновении с определенной энергетической полосой они вибрируют. Связи между двумя атомами водорода и атомом кислорода в молекуле воды растягиваются, сжимаются или скручиваются иным образом. Для вызова этих вибраций требуется внешняя энергия, и требуемая энергия охватывает определенные полосы по всему электромагнитному спектру.
В разных частях спектра некоторые полосы поглощения очень сильные, а другие очень слабые. В ближней инфракрасной части спектра эта полоса особенно сильна для молекул воды, и прибор легче реализовать с точки зрения излучения, фильтрации и приема этой энергии. Определенные длины волн ближнего инфракрасного света используются для обеспечения соответствующего количества энергии для влаги в тестируемом продукте. Длины волн, обычно используемые для измерения влажности, находятся в диапазоне от 1 до 2,5 микрометров. Количество поглощенной энергии на определенной длине волны зависит от количества молекул воды, с которыми сталкивается луч ближнего инфракрасного излучения, и интенсивности поглощения на этой конкретной длине волны. Количество молекул воды, с которыми сталкивается энергетический луч, прямо пропорционально содержанию влаги в измеряемом веществе. Поскольку влагомер использует соотношение отражения, измеряемый световой луч также подвержен влиянию характеристик отражения и поглощения измеряемого вещества. Технология измерения влажности в ближней инфракрасной области является неразрушающей, бесконтактной и в реальном времени технологией обнаружения влажности.
Онлайн инфракрасный влагомер фокусирует несколько длин волн ближнего инфракрасного светового луча на поверхность измеряемого объекта. Ближние инфракрасные световые лучи, отраженные от поверхности, принимаются и обрабатываются передовой системой инфракрасного оптического обнаружения. Эта передовая система инфракрасного оптического обнаружения может быстро обрабатывать данные. Встроенный высокопроизводительный миниатюрный цифровой сигнальный процессор используется для обработки, хранения и отображения необходимых данных с выдающейся точностью и стабильностью.
Онлайн инфракрасный влагомер использует прецизионные инфракрасные фильтры, установленные на вращающемся колесе. Эта конфигурация позволяет опорному свету и измерительным световым импульсам попеременно проходить через фильтр. Сохраненные световые лучи фокусируются на тестируемом образце. Сначала опорный свет проецируется на образец, а затем измерительный свет проецируется на образец. Эти два разделенных во времени импульса световой энергии отражаются обратно к детектору, который преобразует их в два электрических сигнала. Опорный канал представляет собой ожидаемое количество отраженной энергии. Измерительный канал частично поглощается молекулами воды, поэтому его энергия будет ослаблена. Эти два сигнала объединяются для формирования соотношения. Разница между этим соотношением и другими соотношениями, полученными от образцов с различным содержанием воды, прямо пропорциональна разнице в содержании воды между ними.
Интенсивности сигналов двух каналов объединяются в следующее уравнение: R / M x M1 / R1 = Соотношение
Где R представляет опорный канал луча продукта, M представляет измерительный канал луча продукта, M1 представляет измерительный канал компенсационного луча, а R1 представляет опорный канал компенсационного луча.
Если происходит дрейф триггера, например, изменение интенсивности света на измерительной длине волны, значения M и M1 будут пропорционально затронуты, и результат будет отменен в соотношении. Однако, если количество воды в образце изменяется, затрагивается только значение M, что приводит к значительному изменению содержания влаги.
Особенности прибора
1. Бесконтактное тестирование в ближней инфракрасной области, отображение изменений содержания влаги в реальном времени на производственной линии, предварительная обработка образцов не требуется. Образцы в закрытых пространствах также могут быть протестированы через бесцветное стекло (пропускание более 95%), обеспечивая целостность образца и соответствие требованиям испытательной среды.
2. Простое управление прибором. После установки в требуемом месте тестирования возьмите образец рядом с точкой тестирования и проведите стандартный лабораторный тест на содержание влаги. Просто сравните данные стандартного метода тестирования с данными прибора, отрегулируйте параметры смещения и чувствительности для завершения калибровки, а затем начните работу.
3. Сильная защита от помех. Зонд имеет функцию автоматической температурной компенсации, поэтому изменения температуры окружающей среды не оказывают существенного влияния на точность измерения; производительность прибора не зависит от различных изменений окружающего освещения, и во время использования на зонде не требуется светозащитный экран; в комплект входит стандартная крышка пылезащитного фильтра из спеченного материала, а подключение источника воздуха может устранить помехи от следов пыли и водяного пара.
4. Зонд оснащен встроенным микроконтроллером и использует полностью цифровую обработку, что обеспечивает мощные возможности обработки оптических сигналов и улучшенное обнаружение светопоглощающих материалов, таких как черные объекты. Добавление измерения сигнала видимого света значительно снижает влияние вариаций цвета, делая его более адаптируемым к сложным испытательным средам.
5. Разнообразные входные и выходные интерфейсы: Свободный протокол/MODBUS-RTU (чтение/запись, поддержка удаленного изменения параметров и калибровки); Rs485 (три канала), DC 4-20mA (один канал), IO вход/выход, 2 входа (входной сигнал остановки для прекращения измерения), 2 выхода 24 В, с опциональным сигнальным фонарем.
6. Стабильность и надежность: Оснащен водонепроницаемым блоком питания, корпусом из алюминиевого сплава, степенью защиты IP67 и адаптивностью к глобальному напряжению AC 90-220V 50/60Hz. Зонд питается от DC 24V, обеспечивая более безопасное и стабильное низковольтное питание, эффективно снижая частоту отказов. Источник света питается от стабилизированного источника DC 5V, с постепенным увеличением напряжения при включении и защитой источника света при включении и выключении.
Область применения
Прибор широко используется в текстильной промышленности, табачной промышленности, химической промышленности, угольной промышленности, деревообрабатывающей промышленности, бумажной промышленности, пищевой промышленности, кормовой промышленности, керамической промышленности, стекольной промышленности, цементной промышленности и многих других.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
Russian
