مبادئ تقنيتين مختلفتين للقياس لتحديد الرطوبة
قبل وصف قياسات الرطوبة المختلفة، من المهم تحديد محتوى الرطوبة. عادة ما يتم التعبير عن محتوى الرطوبة كنسبة مئوية من وزن المنتج الإجمالي (أساس رطب) أو المنتج الجاف (أساس جاف).
المحتوى الرطوبي للأساس الرطب: M=100 x (الوزن الرطب - الوزن الجاف) / الوزن الرطب
محتوى الرطوبة على الأساس الجاف: M=100 x (الوزن الرطب - الوزن الجاف) / الوزن الجاف
وفقا للصيغة المذكورة أعلاه، لا يمكن أن يتجاوز محتوى الرطوبة للقاعدة الرطبة 100 في المائة. قد تتجاوز رطوبة الأساس الجاف 100 في المائة وهي وظيفة غير خطية. يمكن تحديد محتوى الرطوبة من خلال عدد من التقنيات. ويمكن تقسيمها إلى فئتين رئيسيتين، المقاييس الأولية والثانوية.
I. تقنيات عازلة الترددات الراديوية
تعتمد هذه الطريقة على ثابت العزل الكهربائي العالي للماء مقارنة بمعظم المواد الصلبة.
وقد تم تطوير عدد من التقنيات لتحديد العزل الكهربائي، بما في ذلك الترددات اللاسلكية، والموجات الدقيقة، وقياس الانعكاسات في المجال الزمني. من أجل قياس ثابت العزل الكهربائي النسبي لمادة ما، يجب أن تكون المادة مقترنة كهربائيًا بدائرة استشعار. ويمكن القيام بذلك عن طريق وضع المادة بين قطبين متوازيين، ولكن هذا لا يسهل التطبيقات عبر الإنترنت. إذا كانت دائرة الاستشعار تعمل عند التردد اللاسلكي، فمن السهل نشر طاقة التردد اللاسلكي عبر المادة وبالتالي اقترانها بالمنتج دون اتصال جسدي. توفر أقطاب المجال الهامشية المستوية بنية قياس أحادية مع تأثير أقل على العملية.
التناظرية الكهربائية للمنتج الصلب عبارة عن مكثف متصل بالتوازي مع موصلية التسرب. تتأثر هذه المكونات بالرطوبة، لكن ثابت العزل الكهربائي يمكن التنبؤ به بشكل كبير في حين أن عامل الخسارة ليس كذلك. تمثل المكونات المدمجة مقاومة معقدة يمكن قياسها بسهولة، ولكنها يمكن أن تتأثر بمتغيرات أخرى غير الرطوبة.
تعد أجهزة قياس الرطوبة العازلة الحقيقية نادرة لأن معظم الأجهزة منخفضة التكلفة لا تحاول فصل المكونات العازلة والخسارة. تقوم الأدوات الأقل تكلفة بمحاولة قليلة أو معدومة لقياس المعاوقة المجمعة مع أي استقرار وتكرار على المدى الطويل.
وهو قياس اختراق ويمكن قياس المنتجات غير المتجانسة.
تحتوي على مساحة قياس كبيرة توفر متوسط رطوبة إجمالي أكثر تمثيلاً للمنتج.
أنها غير مكلفة نسبيًا مقارنة بالتقنيات الأخرى المضمنة.
إنها موثوقة وقوية للغاية ولا تحتوي على أجزاء متحركة يمكن أن تتآكل أو تنكسر.
تم تصميم مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار الميكانيكية لتناسب نطاقًا واسعًا من ظروف العمليات ويمكن استخدامها في البيئات ذات درجات الحرارة المرتفعة.
ثانيا. تكنولوجيا الأشعة تحت الحمراء
تعد تقنية انعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR أو IR) من التقنيات المستخدمة على نطاق واسع لاختبار الرطوبة عبر الإنترنت. يرجع الكثير من شعبيتها إلى سهولة استخدامها.
يتم موازنة مصدر الضوء (عادة لمبة هالوجين كوارتز) وتصفيته إلى طول موجي محدد. يقوم مرشح مثبت على عجلة دوارة بتقطيع الضوء إلى سلسلة من النبضات ذات طول موجي محدد. يتم توجيه شعاع الضوء المفلتر إلى سطح المنتج المراد قياسه. ينعكس جزء من الضوء مرة أخرى إلى الكاشف (عادةً كبريتيد الرصاص). يمتص الماء طولًا موجيًا محددًا من الضوء. إذا تم اختيار المرشح بحيث يمتص الماء طول موجة واحدًا (شعاع العينة) ولا يتأثر طول موجة واحد بالماء (الشعاع المرجعي)، فإن نسبة السعة للطولين الموجيين المنعكسين ستكون متناسبة مع كمية الماء في الماء.
سهلة التطبيق. يتم تركيبه عادةً على مسافة 6 إلى 10 بوصات فوق المنتج. الاختلافات المعتدلة في ارتفاع المنتج لها تأثير ضئيل أو معدوم على القياس.
توفر منطقة قياس البقعة الصغيرة مع إطار المسح ملفًا تعريفيًا للمنتج.
يمكن اختيار أطوال موجية محددة لقياس متغيرات أخرى غير الرطوبة.
