在线测水主要分非接触式在线检测和接触式在线检测,接下来具体分析下各种测量方法的优缺点!!
接触式: 一、电阻在线检测法 : - 电极直接接触物料,磨损大 -所测电阻受其它因素影响大,对水分的选择性差 二、中子在线检测(矿槽安装) -探头外壁接触物料,导致磨损严重(可能产生放射性泄露) - 物料易粘在探头上(对水分变化不敏感) - 探头附近的物料流动缓慢(对水分变化不敏感) -测量滞后性很大(不利于实现混合料水分自动控制) - 实物标定十分复杂 -物料结晶水及碳氢化合物组分的变化都会影响测量结果
非接触: 1、微波在线检测 2、红外在线检测 3、中子在线检测(根据安装 有接触和非接触两种) 一、中子:非接触式测量(皮带机安装) - 仍然在探索阶段,技术不成熟 -结构复杂,响应时间长 - 性能及精度差 -需配放射性密度计 -实物标定复杂 -不易消除水蒸气的影响 -物料结晶水及碳氢化合物组分的变化都会影响测量结果 - 如靠近混合机出口安装,可能给现场工人带来放射性危害 二、微波: 原理:工作原理是有发送和接收两个传感器,传感器通过微波发射-接收系统向被测介质发射微波信号,电磁能在穿过被测介质时,介质中的水分子由于它的极性,会在电磁场中吸收能量。而被水分子吸收的这部分能量和水分子含量保持着线性关系,不同的电磁频段、在不同的含水率和介质间其特性都不同,通过同时发射多段不同频率的频谱,结合数据模型和特殊算法就能够确定被测介质的水分含量与密度。 微波测水通常适用于物料的介电常数远小于水的介电常数的场合。以河沙的水分测量为例,沙子对微波能量的吸收远小于水。 优点:能穿透; 缺点:微波电磁辐射较大,应做好防护措施;料层厚度有影响;通常适用于物料的介电常数远小于水的介电常数的场合,所以选用的场合必须看清楚,对照下介电常数表,否则就是花大价钱瞎折腾了!
三、红外在线测水仪(近红外): 原理:特定的红外波长能被水分子中的O-H键吸收,当用这些特定波长的红外光照射物料时,物料中所含的水就会吸收部分红外光的能量,含水越多吸收也越多,因此可测量反射光的减少量计算物料的水分。 由于物料对红外线的反射率因其不同的吸收特性及杂散特性而异,若仅用水的吸收波长,物料的表面状态、颜色、结构等因素会干扰水份测量;为此采用三波长法,即一个被水强烈吸收的波长(测量波长)和两个被水吸收不太强的波长(参比波长),检测和计算这三个波长反射光的能量之比,即可消除其他因素对水份测量的干扰。 测水只需要三波长,带有更多波长的水分仪其实是多组分测量仪表,在测水的同时可以测量脂肪、糖等其他组份。(四波长水分计添加1.4μm以测量高水分物料,更多波长被用以测量水分以外的其它成分)
水份仪的工作原理如下图所示。光源发射的红外光穿过分光盘上的滤光片,经反射镜射向被测物料;分光盘上的不同滤光片只允许某一波长的红外光透过,分光盘在马达的驱动下高速旋转,使测量波长及参比波长的红外光交替射向被测物料;这些红外光有部分被物料吸收,部分反射到凹面聚光镜,被光电传感器接收并转换为电信号,由后续电路处理以计算出物料的水份。 优点:近红外光安全,对人体无害安全,对人体无害 ;于厚度无关;响应速度快,测量精度高,便于实现混合料水分自动控制;标定简单,维护方便;有消除蒸汽和粉尘影响的配套装置和措施 缺点:需配净化气源 ,测混匀料表面水分
九如新一代红外测水仪“OMM3001” 优点:全新结构,第二代传感器(市面普遍停留在第一代,包括进口的),高速光调制,铸铝探头,全数字信号处理,高温适用(风冷)
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