Divu dažādu mitruma noteikšanas mērīšanas metožu principi
Pirms dažādu mitruma mērījumu aprakstīšanas ir svarīgi definēt mitruma saturu. Mitruma saturu parasti izsaka procentos no kopējā produkta (sausā viela) vai sausā produkta svara procentos.
Mitruma saturs uz slapja pamata: M=100 x (slapja masa — sauss svars) / mitrā masa
Mitruma saturs sausnā: M=100 x (slapja masa — sausā masa) / sausā masa
Saskaņā ar iepriekš minēto formulu mitrās pamatnes mitruma saturs nedrīkst pārsniegt 100 procentus. Sausās bāzes mitrums var pārsniegt 100 procentus, un tā ir nelineāra funkcija. Mitruma saturu var noteikt, izmantojot vairākas metodes. Tos var iedalīt divās galvenajās kategorijās — primārajā un sekundārajā metrikā.
I. Radiofrekvences dielektriskās metodes
Šī metode balstās uz augstu ūdens dielektrisko konstanti attiecībā pret lielāko daļu cieto vielu.
Dielektriķa noteikšanai ir izstrādātas vairākas metodes, tostarp RF, mikroviļņu un laika domēna reflektometrija. Lai izmērītu materiāla relatīvo dielektrisko konstanti, materiāls ir elektriski jāsavieno ar sensoru ķēdi. To var izdarīt, novietojot materiālu starp diviem paralēliem elektrodiem, taču tas neatvieglo pielietojumu tiešsaistē. Ja sensora ķēde darbojas ar RF, RF enerģiju ir viegli izplatīt caur materiālu un tādējādi savienot ar izstrādājumu bez fiziska kontakta. Plakana lauka elektrodi nodrošina vienpusēju mērījumu struktūru ar mazāku ietekmi uz procesu.
Cietā izstrādājuma elektriskais analogs ir kondensators paralēli noplūdes vadītspējai. Šīs sastāvdaļas ietekmē mitrums, bet dielektriskā konstante ir ļoti paredzama, savukārt zudumu koeficients nav. Kombinētie komponenti pārstāv sarežģītu pretestību, ko var viegli izmērīt, bet to var ietekmēt citi mainīgie lielumi, nevis mitrums.
Īsti dielektriskie mitruma mērītāji ir reti sastopami, jo vairums zemo izmaksu instrumentu nemēģina atdalīt dielektriskos un zudumu komponentus. Zemāko izmaksu instrumenti maz vai nemaz nemēģina izmērīt kombinēto pretestību ar jebkādu ilgtermiņa stabilitāti un atkārtojamību.
Tas ir caurstrāvojošs mērījums un var izmērīt neviendabīgus produktus.
Tam ir liels mērījumu laukums, kas nodrošina reprezentatīvāku kopējo produkta vidējo mitrumu.
Tas ir salīdzinoši lēts salīdzinājumā ar citām in-line tehnoloģijām.
Tas ir ļoti uzticams un izturīgs, bez kustīgām detaļām, kas nolietojas vai salūzt.
Dažādi mehāniskie sensori ir izstrādāti tā, lai tie atbilstu dažādiem procesa apstākļiem, un tos var izmantot augstas temperatūras vidēs.
II. Infrasarkanā tehnoloģija
Tuvo infrasarkano staru atstarojuma (NIR vai IR) tehnoloģija ir plaši izmantota tehnoloģija tiešsaistes mitruma testēšanai. Liela daļa tās popularitātes ir saistīta ar lietošanas ērtumu.
Gaismas avots (parasti kvarca halogēna spuldze) tiek kolimēts un filtrēts līdz noteiktam viļņa garumam. Filtrs, kas uzstādīts uz rotējoša riteņa, sadala gaismu noteikta viļņa garuma impulsu sērijā. Filtrētais gaismas stars tiek novirzīts uz mērāmā izstrādājuma virsmu. Daļa gaismas tiek atstarota atpakaļ detektorā (parasti svina sulfīds). Ūdens absorbē noteiktu gaismas viļņa garumu. Ja filtrs ir izvēlēts tā, lai ūdens absorbētu vienu viļņa garumu (parauga stars) un ūdens neietekmētu vienu viļņa garumu (atsauces stars), divu atstaroto viļņu garumu amplitūdu attiecība būs proporcionāla ūdens ūdenī.
Viegli uzklājams. Parasti tiek uzstādīts 6 līdz 10 collas virs izstrādājuma. Mērenām izstrādājuma augstuma izmaiņām ir neliela ietekme uz mērījumu vai tās nav nekādas.
Neliels mērīšanas laukums kopā ar skenēšanas rāmi nodrošina produkta profilu.
Var izvēlēties konkrētus viļņu garumus, lai mērītu citus mainīgos lielumus, izņemot mitrumu.
