近红外水分仪与微波水分仪的概述
发布时间: 2019-10-15   6 次浏览   

近红外光是介于可见光和中红外光之间的电磁波,具有波粒二象性。在光谱的近红外部位,(特定测量波段1940nm)该部分波段对于水分子特别敏感。水分子不是静止的,当遇到特定波段的能量带时,它们会振动。水分子中两个氢原子与氧原子的键会伸展、收缩、或以其它形态扭曲。引起这些振动的外来能量遍及整个电磁光谱的特定波段。在整个光谱的不同部位,有一些吸收波段十分强烈,有一些十分微弱。

特定波长能量被吸收的多少,取决于近红外能量束所遇到的水分子多少和在该特定波长的吸收强度。能量束所遇到的水分子数量是与所测物质中水分成正比。同时因为水分仪是反射比的形式,测量的光束亦被受测物质的反射和吸收特性所影响。


近红外水分仪是根据近红外波长会被水分子吸收的原理,分析某特定波长的近红外能量变化。水中的氢-氧键会吸收特定波长的近红外线(特定测量波段1940nm),在特定波长下,所反射回去的近红外线能量和物料中水分子吸收的近红外线能量成反比,根据能量的损失量就能计算出被测物料的含水率。

MS-580是MOSYE公司开发的一款非接触式多频谱近红外水分测量仪。这款水分仪采用最新的多频谱硬件技术和独特的专利算法结合数据模型结构实现在线含水率测量。是目前全球最新最先进的近红外水分仪。

微波是指频率为300MHz~300GHz的一种电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1毫米~1米之间的电磁波。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。微波透射介质时产生的衰减、相位改变主要由介质的介电常数、介质损耗角正切值决定。水是一种极性分子,水的介电常数和介质损耗角正切值都远高于一般介质。通常情况,含水介质的介电常数和损耗角正切值的大小主要由它的水分含量决定。

微波从微波发射天线发出,穿透被测物质后被微波天线接收端所接收,接收天线再将接收到的微波信号反馈给处理器进行计算处理。处理器根据微波发射和接收功率的衰减和相位移的改变,通过特定的算法,即可计算物料中的水分含量。

由于微波完全穿透过程物料,所以所有的物理性水份都能被测定。这不仅适用于表面的水份,而且也适于内部的水份。该技术保证了装置很高的测量准确性和精度,物料的颜色和表面结构不会影响测量结果。

默斯公司研发的MS-M-590采用了多频谱技术,每个频谱天线跟据不同的测量对象,内置5组从1GHZ-5GZH的连续多频微波。连续的多频微波,可每10µS从低频到高频扫描被测介质100次,从面得到不同频谱下的微波信号。从而为适应更复杂的现场测量环条件提供了硬件支持。在软件上,MOSYE开创性的将频谱算法应用到微波水分测量中。MS-M-590不同于其他普通的微波测量仪,它采用了神经网智能自学习算法。通过标定和校准,智能神经网算法可以使MSX590不受废纸包密度,重量,杂质多少等因素影响。