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非接觸式在線近紅外水分儀

上海佳實(shí)電子科技有限公司在造紙、草、食品、化工及大氣環(huán)境監(jiān)控等域,有許多種,如烘干法、電容法、電磁波法等與這些方法相比,近紅外水分測(cè)定儀采用的方法有其特的，它具有連續(xù)、非接觸、大面積測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),且測(cè)量速度快,適用于在工業(yè)流程中對(duì)水分的監(jiān)測(cè),應(yīng)用在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)線上。近紅外水分測(cè)量的原理是依據(jù)水分子對(duì)某特定波長(zhǎng)的近紅外線吸收強(qiáng)烈的原理來測(cè)定物料水分的它有兩種基本的測(cè)量方法,透射式和反射式 透射式是利用束一定強(qiáng)度的紅外線光透過一定厚度的樣品,測(cè)量該光束被吸收的程度來確定樣品水分含量反射法是利用測(cè)量被測(cè)物品表面反射的近紅外光強(qiáng)來確定衫鋇組物品的水分含量由于反射式測(cè)量法在測(cè)量樣品的處理和光學(xué)設(shè)計(jì)上的特點(diǎn),反射式測(cè)量法適用于流水線上。為此我們采用反射法研制了用于測(cè)量流水線上物料水分含量的近紅外水分儀。

非接觸測(cè)量水分，摒棄以往烘干式的繁瑣工作，無需人工，水分測(cè)量分辨率0.01%，水分測(cè)量范圍0～，測(cè)試準(zhǔn)確，可以輸出4～20mA電流信號(hào)，也可以連接RS485，符合客戶需求。
紅外在線水分儀，在線紅外水分儀是全白光技術(shù)，無需吹掃裝置，不受環(huán)境影響；4-20mA電流模擬量輸出，超大LED顯視屏，示數(shù)黑暗中清晰可見，操作簡(jiǎn)單快捷。
工作原理: 
在線紅外水分儀，紅外在線水分儀的光源發(fā)出紅外光，經(jīng)透鏡、慮光盤和反射鏡將平行光反射到被測(cè)物料上。其中一部分紅外光被吸收，另一部分紅外光散射后經(jīng)凹面鏡聚焦到光電轉(zhuǎn)換元件上，受光元件將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這個(gè)信號(hào)的大小與被測(cè)物料含水量有關(guān)，輸出信號(hào)經(jīng)放大、變換成統(tǒng)一信號(hào)用于顯示、記錄、控制或傳送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理。 
在線紅外水分儀是全白光技術(shù)，檢測(cè)信號(hào)可以穿透物料表面1.2mm下進(jìn)行測(cè)量；無需吹掃裝置，不受環(huán)境影響，操作簡(jiǎn)單快捷；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)測(cè)量確保儀器測(cè)量穩(wěn)定性。
優(yōu)點(diǎn)：1、原理簡(jiǎn)單，技術(shù)—SH-8B在線近紅外水分儀采用了原光照射物料，這樣就使的紅外線都照射到了物料。
2、穿透性*—在線近紅外水分儀可以測(cè)量到被測(cè)物料表面以下1-2mm深度的水分含量，這樣能反應(yīng)物料的真實(shí)的含水量，而且準(zhǔn)確。
3、防水性強(qiáng)—在線近紅外水分儀密封性好，防止電子元件受潮。
4、傳感器外部撒熱能力*—SH-8B傳感器外部采用螺紋狀設(shè)計(jì)，增加了表面積，讓溫度迅速散去。
5、防震動(dòng)—在線近紅外水分儀傳感器采用了兩塊固定的反光鏡，它不會(huì)隨傳感器抖動(dòng)，可以測(cè)量出振動(dòng)幅度比較大的物料水分含量。
6、可選符合MODBUS的RS485模塊，將測(cè)量的水分與電腦通訊，實(shí)時(shí)監(jiān)控。
7、具有超限報(bào)警模塊—只要我們對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置一下，那么當(dāng)水分過過低或者是沒有物料時(shí)，它就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，了水分控制的質(zhì)量。
8、紅外信號(hào)*減弱—在線近紅外水分儀的信號(hào)調(diào)理器是2個(gè)，它交替使用。即使紅外燈泡發(fā)出的光線有減弱也不會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響。

水分子對(duì)紅外線吸收是由于其結(jié)構(gòu)中的羥基（OH）的伸縮振動(dòng)和變角振動(dòng)而產(chǎn)生的。其吸收波長(zhǎng)隨水分相互間或水分子和其他分子間所形成的氫鍵結(jié)合程度而變化，紙張中水分在紅外線波段有四條吸收帶，分別在1.18微米，1.4微米，1.94微米和2.92微米處。

非接觸式在線近紅外水分儀優(yōu)點(diǎn)

1.不受外界環(huán)境因素影響：由于在線紅外水分檢測(cè)儀采用特殊的光信號(hào)、電信號(hào)處理，因而不受周圍環(huán)境溫度及相對(duì)濕度的影響。測(cè)量采用八光束測(cè)量方式，克服了色差變化對(duì)測(cè)量精度的影響。

2.采用特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無須冷卻水冷卻，標(biāo)定簡(jiǎn)單，安裝方便，操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)出生產(chǎn)線上被測(cè)材料的含水率的縱向和橫向分布情況，為廠家改善生產(chǎn)控制材料的含水率提供可靠的依據(jù)，從而達(dá)到節(jié)約原料、節(jié)約能源和提產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

3.質(zhì)量：儀表內(nèi)部所使用的電子元件，都是經(jīng)過嚴(yán)格化處理及篩選，其它光學(xué)零件，終身無需調(diào)校。儀表內(nèi)部還有故障自動(dòng)診斷功能及自動(dòng)調(diào)校功能，這樣使得儀表能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，使用戶使用成本極低。儀表探頭為鑄鋁外殼，散熱性能出眾，密封性能良好，可安裝于惡劣的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)并連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行。

4.儀表可組成檢測(cè)系統(tǒng)：一種智能儀表，可提供準(zhǔn)確的測(cè)量信號(hào)，既可構(gòu)成一個(gè)立的檢測(cè)系統(tǒng)，儀器將探頭輸出的測(cè)量信號(hào)通過微型計(jì)算機(jī)計(jì)算后顯示出被測(cè)量點(diǎn)上水分的變化情況，通過電腦可以將各測(cè)量點(diǎn)的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、打印。

本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組合為用戶提供了靈活的解決方案，使制定方案成本降低到小。這種結(jié)構(gòu)配置的靈活性使系統(tǒng)可根據(jù)用戶需要增加而增加，從而節(jié)省了成本投入。

日前，世界上使用的紅外線水分儀都選用 1．94微米作為測(cè)雖波長(zhǎng)。因?yàn)樵谶@個(gè)波段中可用普通光學(xué)玻璃作為儀表中的光學(xué)元件，檢測(cè)用的硫化鉛光敏元件的探測(cè)峰值較接近這個(gè)波段范圍，探測(cè)靈敏度較，同時(shí)水分子對(duì)1．94微米波段的吸收峰較大，而被測(cè)紙張中的纖維對(duì)1．8—2．0微米波段無吸收峰，減小了纖維對(duì)測(cè)量的影響。    

紙張水分對(duì)紅外線的吸收心可用

式巾  E——1．94微米紅外線的入射能量    

K—一紙張的吸收系數(shù)（主要由紙張性質(zhì)決定，    對(duì)一定紙張是為定值）

W———紙張水分含量