紅外式與微波式水分儀在制絲線上的應(yīng)用

　　一、兩種水分儀的原理

　　1.紅外式水分儀

　　紅外式水分儀是利用紅外光譜法分析物質(zhì)中水分含量的儀器。紅外光波是一種電磁波，各種電磁波都具有一定的能量，不同的波長有不同的能量。各種物質(zhì)對(duì)電磁波的能量有吸收的能力，但是這種吸收是有選擇性的，不同分子對(duì)所吸收的電磁波的波長也不同，一種分子只能吸收某一種或幾種波長的電磁波，而對(duì)其他波長的電磁波的能量則不具有吸收能力。

　　圖1為紅外式儀器的原理簡圖。紅外線光源1通過裝有兩個(gè)不同波長的濾鏡的旋轉(zhuǎn)濾光片2，一個(gè)過濾鏡通過的波長為1.94微米的紅外線，它正是水的吸收波段;另一個(gè)過濾鏡通過1.8微米波長的紅外線，則不能被水吸收。被測(cè)物料6暴露在紅外光束下，經(jīng)過反射，收集于硫化鉛探測(cè)器3變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過放大，將兩個(gè)波長的信號(hào)比值由指示儀表11顯示，即可測(cè)出水分含量。

　　2.微波式水分儀

　　微波式水分儀工作原理是高準(zhǔn)確性的諧振測(cè)量，它利用的微波諧振頻率為2000~3000兆赫。當(dāng)微波在傳輸中通過含有水分的物質(zhì)時(shí)，一部分電磁能就被水分子吸收而使微波強(qiáng)度有所衰減。另一方面，電場(chǎng)對(duì)水分子中氧離子、氫離子正反的轉(zhuǎn)化影響諧振頻率。

　　圖2為微波式水分儀方塊圖，主要由微波震蕩器3與微波衰減器5組成，微波信號(hào)由波導(dǎo)管發(fā)射經(jīng)過樣品4，被微波衰減器接受，經(jīng)放大器6和檢波器7后由指示儀表8顯示，即可測(cè)出水分含量。

　　二、兩種水分儀在應(yīng)用中的比較

　　由于紅外式水分儀為在線非接觸性測(cè)量，因此有著較強(qiáng)的生產(chǎn)環(huán)境和條件的適應(yīng)性，如高溫、高濕、有腐蝕作用的物料，另外測(cè)量范圍大，對(duì)物料溫度無特殊要求。但是，由于紅外線的穿透能力有限，紅外式水分儀只能檢測(cè)物料表面的水分，測(cè)量結(jié)果易受所測(cè)物料品質(zhì)、顏色、結(jié)構(gòu)等特性的影響。同時(shí)，對(duì)安裝位置有較為嚴(yán)格的規(guī)定，由于儀器測(cè)量光束存在聚焦距離，安裝過高或過低都會(huì)影響紅外光的能量聚焦，從而產(chǎn)生測(cè)量誤差。此外，探頭鏡面易受污染，導(dǎo)致靈敏度和測(cè)量精度的下降;另外還要考慮外來光線對(duì)其產(chǎn)生的影響。

　　微波式水分儀為接觸式測(cè)量，因此對(duì)所測(cè)物料的環(huán)境有較高的要求，如環(huán)境溫度、濕度、物料的腐蝕性等，產(chǎn)品的表面特性對(duì)其測(cè)量結(jié)果影響不大。為有比較穩(wěn)定的測(cè)量結(jié)果和較高的測(cè)量精度，對(duì)探頭的安裝也有較高的要求。由于探頭接觸面極易污染，因此容易導(dǎo)致靈敏度和測(cè)量精度的下降。

　　通過對(duì)比可以看出，兩種水分儀的原理和實(shí)際應(yīng)用各有不同，所以煙機(jī)企業(yè)在進(jìn)行設(shè)備改造選型時(shí)還要結(jié)合各自的技術(shù)水平、應(yīng)用環(huán)境、測(cè)量對(duì)象等因素綜合考慮，使水分儀性能達(dá)到最佳，為提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競爭力提供設(shè)備保障。