Máy đo độ ẩm hồng ngoại trực tuyến Độ chính xác cao Máy phân tích độ ẩm hồng ngoại trực tuyến Phòng thí nghiệm Máy phát hiện độ ẩm hồng ngoại thời gian thực

Nguyên lý đo độ ẩm cận hồng ngoại

Nguyên lý hấp thụ ánh sáng hồng ngoại: Cấu trúc phân tử bên trong một chất, chẳng hạn như các liên kết oxy-hydro trong nước và các liên kết cacbon-hydro trong chất hữu cơ, hấp thụ ánh sáng cận hồng ngoại ở các bước sóng cụ thể. Ở một bước sóng cụ thể, năng lượng của ánh sáng cận hồng ngoại phản xạ tỷ lệ nghịch với số lượng phân tử hấp thụ ánh sáng cận hồng ngoại. Máy đo độ ẩm phân tích sự thay đổi năng lượng cận hồng ngoại ở một bước sóng cụ thể dựa trên nguyên lý các bước sóng cận hồng ngoại bị phân tử nước hấp thụ.

Phân tử nước không tĩnh: khi chúng gặp một dải năng lượng cụ thể, chúng sẽ rung động. Các liên kết giữa hai nguyên tử hydro và nguyên tử oxy trong phân tử nước kéo dài, co lại hoặc xoắn theo những cách khác. Năng lượng bên ngoài là cần thiết để gây ra các rung động này, và năng lượng cần thiết trải dài các dải cụ thể trên toàn bộ phổ điện từ.

Ở các phần khác nhau của phổ, một số dải hấp thụ rất mạnh, trong khi những dải khác rất yếu. Trong phần cận hồng ngoại của phổ, dải này đặc biệt mạnh đối với phân tử nước, và thiết bị dễ dàng hơn trong việc phát, lọc và thu nhận năng lượng này. Các bước sóng cụ thể của năng lượng ánh sáng cận hồng ngoại được sử dụng để cung cấp lượng năng lượng phù hợp cho độ ẩm trong sản phẩm được kiểm tra. Các bước sóng thường được sử dụng để đo độ ẩm nằm trong khoảng từ 1 đến 2,5 micromet. Lượng năng lượng hấp thụ ở một bước sóng cụ thể phụ thuộc vào số lượng phân tử nước mà chùm năng lượng cận hồng ngoại gặp phải và cường độ hấp thụ ở bước sóng cụ thể đó. Số lượng phân tử nước mà chùm năng lượng gặp phải tỷ lệ thuận với hàm lượng độ ẩm trong chất được đo. Vì máy đo độ ẩm sử dụng tỷ lệ phản xạ, chùm sáng đo được cũng bị ảnh hưởng bởi đặc tính phản xạ và hấp thụ của chất được đo. Công nghệ đo độ ẩm cận hồng ngoại là một công nghệ phát hiện độ ẩm không phá hủy, không tiếp xúc, thời gian thực.

Máy đo độ ẩm hồng ngoại trực tuyến tập trung nhiều bước sóng của chùm tia cận hồng ngoại lên bề mặt của vật thể được đo. Các chùm tia cận hồng ngoại phản xạ từ bề mặt được thu nhận và xử lý bởi một hệ thống phát hiện quang học hồng ngoại tiên tiến. Hệ thống phát hiện quang học hồng ngoại tiên tiến này có thể xử lý dữ liệu nhanh chóng. Một chip xử lý tín hiệu số mini hiệu suất cao được nhúng được sử dụng để xử lý, lưu trữ và hiển thị dữ liệu cần thiết, với độ chính xác và độ ổn định vượt trội.

Máy đo độ ẩm hồng ngoại trực tuyến sử dụng các bộ lọc hồng ngoại chính xác gắn trên bánh xe quay. Cấu hình này cho phép ánh sáng tham chiếu và các xung ánh sáng đo đi xen kẽ qua bộ lọc. Các chùm tia sáng được giữ lại được tập trung vào mẫu thử. Đầu tiên, ánh sáng tham chiếu được chiếu lên mẫu, sau đó ánh sáng đo được chiếu lên mẫu. Hai xung năng lượng ánh sáng tách biệt về thời gian này được phản xạ trở lại bộ dò, bộ dò này chuyển đổi chúng thành hai tín hiệu điện. Kênh tham chiếu biểu thị lượng năng lượng phản xạ dự kiến. Kênh đo bị phân tử nước hấp thụ một phần, do đó năng lượng của nó sẽ bị suy giảm. Hai tín hiệu này được kết hợp để tạo thành một tỷ lệ. Sự khác biệt giữa tỷ lệ này và các tỷ lệ khác thu được từ các mẫu có hàm lượng nước khác nhau tỷ lệ thuận với sự khác biệt về hàm lượng nước giữa hai mẫu.

Cường độ tín hiệu của hai kênh được kết hợp vào phương trình sau: R / M x M1 / R1 = Tỷ lệ

Trong đó R biểu thị kênh tham chiếu của chùm sản phẩm, M biểu thị kênh đo của chùm sản phẩm, M1 biểu thị kênh đo của chùm bù, và R1 biểu thị kênh tham chiếu của chùm bù.

Nếu xảy ra hiện tượng trôi điểm kích hoạt, chẳng hạn như sự thay đổi cường độ ánh sáng ở bước sóng đo, các giá trị M và M1 sẽ bị ảnh hưởng theo tỷ lệ, và kết quả sẽ bị triệt tiêu trong tỷ lệ. Tuy nhiên, nếu lượng nước trong mẫu thay đổi, chỉ có giá trị M bị ảnh hưởng, dẫn đến sự thay đổi đáng kể về hàm lượng độ ẩm.

Tính năng thiết bị

1. Kiểm tra không tiếp xúc cận hồng ngoại, hiển thị thời gian thực các thay đổi độ ẩm trên dây chuyền sản xuất, không cần tiền xử lý mẫu. Mẫu trong không gian kín cũng có thể được kiểm tra qua kính không màu (độ truyền qua lớn hơn 95%), đảm bảo tính toàn vẹn của mẫu và tuân thủ các yêu cầu về môi trường kiểm tra.

2. Vận hành thiết bị đơn giản. Sau khi lắp đặt tại vị trí kiểm tra yêu cầu, lấy một mẫu gần điểm kiểm tra và thực hiện kiểm tra độ ẩm bằng phương pháp phòng thí nghiệm tiêu chuẩn.  Chỉ cần so sánh dữ liệu kiểm tra phương pháp tiêu chuẩn với dữ liệu thiết bị, điều chỉnh các tham số bù và độ nhạy để hoàn thành hiệu chuẩn, sau đó bắt đầu vận hành.

3. Chống nhiễu mạnh. Đầu dò có chức năng bù nhiệt độ tự động, do đó sự thay đổi nhiệt độ môi trường không ảnh hưởng đáng kể đến độ chính xác đo lường; hiệu suất thiết bị không bị ảnh hưởng bởi các thay đổi khác nhau của ánh sáng môi trường, và không cần tấm che sáng trên đầu dò khi sử dụng; đi kèm với nắp che bụi bằng bộ lọc thiêu kết tiêu chuẩn, và kết nối nguồn khí có thể loại bỏ nhiễu từ bụi và hơi nước.

4. Đầu dò có MCU tích hợp và sử dụng xử lý kỹ thuật số hoàn toàn, mang lại khả năng xử lý tín hiệu quang mạnh mẽ và cải thiện khả năng phát hiện các vật liệu hấp thụ ánh sáng như vật thể màu đen.  Việc bổ sung phép đo tín hiệu ánh sáng nhìn thấy giúp giảm đáng kể tác động của sự thay đổi màu sắc, làm cho nó thích ứng hơn với môi trường kiểm tra phức tạp.

5. Giao diện đầu vào và đầu ra đa dạng: Giao thức miễn phí/MODBUS-RTU (đọc/ghi, hỗ trợ sửa đổi tham số và hiệu chuẩn từ xa); Rs485 (ba kênh), DC 4-20mA (một kênh), đầu vào/đầu ra IO, 2 đầu vào (tín hiệu dừng đầu vào để dừng đo), 2 đầu ra 24V, có đèn báo động tùy chọn.

6. Ổn định và đáng tin cậy: Có mô-đun nguồn chống nước, vỏ hợp kim nhôm, xếp hạng IP67 và khả năng thích ứng điện áp toàn cầu AC 90-220V 50/60Hz. Đầu dò được cấp nguồn bằng DC 24V, cung cấp nguồn điện áp thấp an toàn và ổn định hơn, giảm hiệu quả tỷ lệ lỗi. Nguồn sáng được cấp nguồn bằng nguồn DC 5V được điều chỉnh, với việc tăng điện áp dần dần khi bật nguồn và bảo vệ nguồn sáng trong quá trình bật và tắt nguồn.

Phạm vi ứng dụng

Thiết bị được sử dụng rộng rãi trong ngành dệt may, ngành thuốc lá, ngành hóa chất, ngành than, ngành gỗ, ngành giấy, chế biến thực phẩm, ngành thức ăn chăn nuôi, ngành gốm sứ, ngành thủy tinh, ngành xi măng và nhiều ngành khác.

7Máy đo độ ẩm hồng ngoại trực tuyến Máy phân tích độ ẩm hồng ngoại trực tuyến Độ chính xác cao Máy dò độ ẩm hồng ngoại thời gian thực trong phòng thí nghiệm