Dwie różne zasady technologii pomiarowej do oznaczania wilgoci
1. Technologia dielektryczna częstotliwości radiowej
Metoda ta opiera się na wysokiej stałej dielektrycznej wody w stosunku do większości ciał stałych.
Opracowano szereg technik określania dielektryków, w tym częstotliwość radiową, mikrofale i reflektometrię w dziedzinie czasu. Aby zmierzyć przenikalność względną materiału, materiał musi być elektrycznie połączony z obwodem czujnikowym. Można tego dokonać umieszczając materiał pomiędzy dwiema równoległymi elektrodami, ale nie jest to wygodne w przypadku zastosowań in-line. Jeśli obwód czujnikowy działa na częstotliwości radiowej, energia RF z łatwością rozprzestrzenia się w materiale, umożliwiając jej połączenie z produktem bez kontaktu fizycznego. Płaskie elektrody polowe z prążkami zapewniają jednostronną strukturę pomiaru z mniejszym wpływem na proces.
Elektrycznym analogiem produktu stałego jest kondensator połączony równolegle z przewodnością upływu. Wilgoć ma wpływ na wszystkie te elementy, ale stała dielektryczna jest bardzo przewidywalna, podczas gdy współczynnik rozproszenia nie jest. Połączona składowa reprezentuje złożoną impedancję, którą można łatwo zmierzyć, ale mogą na nią wpływać zmienne inne niż wilgotność.
Prawdziwe wilgotnościomierze dielektryczne są rzadkie, ponieważ większość tanich przyrządów nie podejmuje próby oddzielenia składników dielektrycznych i strat. Najtańsze instrumenty podejmują niewielkie lub żadne próby pomiaru łącznej impedancji przy jakiejkolwiek długoterminowej stabilności i powtarzalności.
Jest to pomiar penetracyjny, który umożliwia pomiar produktów niejednorodnych.
Ma większy obszar pomiarowy, aby zapewnić bardziej reprezentatywną ogólną średnią zawartość wilgoci w produkcie.
Jest stosunkowo tania w porównaniu do innych technologii internetowych.
Jest wyjątkowo niezawodny, solidny i nie ma ruchomych części, które mogłyby się zużyć lub zepsuć.
Różne konstrukcje czujników mechanicznych są odpowiednie dla różnych warunków procesowych i mogą być stosowane w środowiskach o wysokiej temperaturze.
2. Technologia podczerwieni
Technologia odbicia bliskiej podczerwieni (NIR lub IR) jest szeroko stosowaną techniką do badania wilgotności na linii produkcyjnej. W dużej mierze jego popularność wynika z łatwości użycia.
Źródło światła (zwykle kwarcowa żarówka halogenowa) jest kolimowane i filtrowane do określonych długości fal. Filtry optyczne zamontowane na obracającym się kole rozdrabniają światło na serię impulsów o określonej długości fali. Przefiltrowana wiązka światła kierowana jest na mierzoną powierzchnię produktu. Część światła odbija się z powrotem do detektora (zwykle jest to siarczek ołowiu). Woda pochłania określone długości fal światła. Jeżeli filtry zostaną dobrane w taki sposób, że jedna długość fali będzie pochłaniana przez wodę (wiązka próbki), a woda nie będzie miała wpływu na jedną długość fali (wiązka odniesienia), stosunek amplitud dwóch odbitych długości fal będzie wprost proporcjonalny do ilości woda w wodzie.
Łatwy w aplikacji. Zwykle instaluje się od 6 do 10 cali nad produktem. Umiarkowane różnice w wysokości produktu mają niewielki wpływ na pomiar.
Mały obszar pomiaru punktowego w połączeniu z ramką skanowania zapewnia kontury produktu.
Można wybrać określone długości fal do pomiaru zmiennych innych niż wilgotność.
