紅外式與微波式水分儀在制絲線上的應用

　　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。各種物質對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通過裝有兩個不同波長的濾鏡的旋轉濾光片2，一個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;另一個過濾鏡通過1.8微米波長的紅外線，則不能被水吸收。被測物料6暴露在紅外光束下，經過反射，收集于硫化鉛探測器3變為電信號，經過放大，將兩個波長的信號比值由指示儀表11顯示，即可測出水分含量。

　　2.微波式水分儀

　　微波式水分儀工作原理是高準確性的諧振測量，它利用的微波諧振頻率為2000~3000兆赫。當微波在傳輸中通過含有水分的物質時，一部分電磁能就被水分子吸收而使微波強度有所衰減。另一方面，電場對水分子中氧離子、氫離子正反的轉化影響諧振頻率。

　　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，微波信號由波導管發射經過樣品4，被微波衰減器接受，經放大器6和檢波器7后由指示儀表8顯示，即可測出水分含量。

　　二、兩種水分儀在應用中的比較

　　由于紅外式水分儀為在線非接觸性測量，因此有著較強的生產環境和條件的適應性，如高溫、高濕、有腐蝕作用的物料，另外測量范圍大，對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物料表面的水分，測量結果易受所測物料品質、顏色、結構等特性的影響。同時，對安裝位置有較為嚴格的規定，由于儀器測量光束存在聚焦距離，安裝過高或過低都會影響紅外光的能量聚焦，從而產生測量誤差。此外，探頭鏡面易受污染，導致靈敏度和測量精度的下降;另外還要考慮外來光線對其產生的影響。

　　微波式水分儀為接觸式測量，因此對所測物料的環境有較高的要求，如環境溫度、濕度、物料的腐蝕性等，產品的表面特性對其測量結果影響不大。為有比較穩定的測量結果和較高的測量精度，對探頭的安裝也有較高的要求。由于探頭接觸面極易污染，因此容易導致靈敏度和測量精度的下降。

　　通過對比可以看出，兩種水分儀的原理和實際應用各有不同，所以煙機企業在進行設備改造選型時還要結合各自的技術水平、應用環境、測量對象等因素綜合考慮，使水分儀性能達到最佳，為提高產品的市場競爭力提供設備保障。