Измерение влажности: Измерение относительной влажности воздуха: Какой метод измерения предпочтительней?

Содержание

Измерение относительной влажности воздуха: Какой метод измерения предпочтительней?

Известные всем со школы приборы типа ВИТ (ВИТ-1, ВИТ-2), позволяющие измерять относительную влажность воздуха, похоже, скоро уйдут в прошлое. На смену им приходят современные измерители влажности воздуха с микропроцессорным управлением. О достоверности результатов, полученных с помощью этих, кардинально различающихся по методу измерения приборов и пойдет речь в этой статье (Читайте также статью "Что такое влажность воздуха? Как правильно измерять влажность? Давление водяного пара. Таблицы и примеры расчета."). Далее для краткости будем именовать их соответственно: «термогигрометры ВИТ» и «цифровые термогигрометры». Рассмотрим два метода измерения относительной влажности воздуха, используемых в этих приборах:

Психрометрический метод измерения относительной влажности воздуха.

Термогигрометры ВИТ используют психрометрический метод измерения влажности, основанный на разнице показаний "сухого" и "увлажненного" термометров. После снятия показаний термометров по психрометрической таблице определяют относительную влажность воздуха. Это исторически самый старый метод измерения относительной влажности воздуха.

На погрешность измерения при использовании этого метода оказывают влияние атмосферное давление, скорость аспирации, температура воздуха, чистота заливаемой воды, запыление тканевого материала. Кроме всего погрешность, возникающую при изменении свойств тканевого материала (например, тканевый материал запылится и высохнет) и изменении скорости движения воздуха около датчиков, трудно заметить. В итоге, даже поверенный психрометр может иметь недостоверность показаний 20 % и выше, особенно при низких уровнях влажности. К недостаткам психрометрических термогигрометров ВИТ можно отнести постоянную необходимость контроля влажного тканевого материала, обязательное введение индивидуальных поправок к показаниям термометров. Самое неоспоримое достоинство же таких приборов очень привлекательная цена.

Метод прямого измерения относительной влажности воздуха.

Современные цифровые термогигрометры используют так называемый метод прямого измерения относительной влажности воздуха. Для измерения влажности прямым методом используются датчики, основанные на различных физических принципах и выполненные по различным технологиям. Можно выделить основные четыре типа датчиков: емкостные, резистивные, на основе оксида олова и на основе оксида алюминия. Рассмотрим кратко особенности каждого типа (табл. 1).

Таблица 1.

Отличительные особенности различных типов датчиков влажности

Тип датчика Особенности
Емкостной Высокая надежность, высокий выход годных кристаллов, низкая стоимость, широкий рабочий диапазон.
Резистивный Самые дешевые, малая доля рынка.
На основе оксида олова Плохая стабильность, плохая взаимозаменяемость
На основе оксида алюминия Узкий диапазон измерения (малая влажность)

 

Из этих представленных четырех основных типов для измерения влажности самым оптималь­ным по совокупности параметров является емкостной. Он обеспечивает широкий диапазон измерений, высокую надежность и низкую стоимость при использовании микроэлектронной технологии, которая позволяет производить емкости планарного типа тонкопленочным методом. Благодаря этому мы имеем миниатюрные габариты чувствительного элемента, возможность имплементации на кристалле специализированной интегральной схемы обработки сигнала. Технологичность и высокий выход годных кристаллов обеспечивают малую стоимость продукции данного типа. Итак, для измерения влажности емкостной метод является лучшим.

Именно такие датчики для измерения относительной влажности применяются в современных цифровых термогигрометрах.

Особенно хочется обратить внимание на ряд специфических моментов, возникающих при определении параметра относительной влажности в рабочих, производственных и других помещениях в холодное время года.

В холодное время года относительная влажность в помещениях имеет низкое значение (15-30 %). С наступлением холодного времени года приходится констатировать, что достаточно часто пользователи, сопоставляя результаты измерения относительной влажности, полученных с помощью цифровых приборов, оснащенных емкостными датчиками, с показаниями приборов типа ВИТ, получают совершенно расходящиеся результаты. Так, в холодное время года, используя при замерах приборы ВИТ, получают значения относительной влажности 40...70 % в отапливаемых помещениях. Цифровые приборы в тех же условиях показывают гораздо меньшую величину относительной влажности. Показания какого прибора верны, если и тот и другой прибор прошли метрологическую поверку? Далее этот вопрос будет рассмотрен подробно. 

Таблица 2.

Таблицы психрометрические (фрагмент)

Соотношение между параметрами абсолютной (a), относительной (φ) влажности, объемным влагосодержаниемт (Х, ppm) и температурой точки росы (tросы), при температуре исследуемого воздуха t =+20 °С.

φ,% а, г/м3 X, ppm tросы,°С φ, % а, г/м3 X, ppm tросы,°С
0,56 0,123 127 -40 60,00 10,60 13842 12
0,68 0,150 159 -38 64,00 11,30 14777 13
0,86 0,186 198 -36 68,00 12,06 15777 14
1,07 0,230 246 -34 73,00 12,80 16830 15
1,33 0,284 340 -32 77,65 13,60 17934 16
1,63 0,345 376 -30 82,93 14,48 19151 17
1,97 0,420 462 -28 88,20 15,36 20368 18
2,44 0,510 566 -26 93,90
16,30
21684 19
3,00 0,622 691 -24 100,0 17,30 23097 20
3,64 0,740 841 -22   18,30 24540 21
4,41 0,900 1020 -20   19,40 26092 22
5,34 1,08 1230 -18   20,00 27724 23
6,46 1,30 1490 -16   21,77 29447 24
7,74 1,64 1790 -14   23,00 31263 25
8,55 1,70 1960 -13   24,40 33171 26
9,27 1,84 2140 -12   25,70 35184 27
10,20 2,01 2349 -11   27,20 37303 28
11,50 2,27 2560 -10   28,70 39523 29
12,11 2,38 2804 -9   30,40 41868 30
13,30 2,58 3060 -8   32,05 44342 31
14,45 2,81 3338 -7   33,80 46921 32
16,73 3,05 3630 -6
 
35,60 49645 33
17,10 3,31 3965 -5   37,60 52500 34
18,72 3,60 4320 -4   39,60 55500 35
20,20 3,89 4695 -3   41,70 58631 36
22,14 4,22 5100 -2   43,90 61934 37
24,06 4,50 5549 -1   46,20 65381 38
26,00 4,80 6020 0   48,60 69000 39
28,04 5,20 6481 1
 
51,15 72789 40
30,13 5,60 6950 2   53,80 76763 41
32,40 5,90 7480 3   56,50 80921 42
34,75 6,30 8028 4   59,40 85263 43
37,27 6,80 8609 5   62,30 89737 44
40,00 7,26 9230 6   65,14 94579 45
42,80 7,70 9886 7   68,70 99539 46
45,80 8,20 10586 8
 
72,05 104737 47
49,06 8,80 11328 9   75,60 110145 48
52,50 9,40 12117 10   79,20 115816 49
56,00 10,00 12498 11   83,06 121724 50

 


Пример 1: По данным метеосводки: температура атмосферного воздуха ta=0 °С; относительная влажность в атмосфере φa=100 % (=> tросы этого воздуха при этом =tа=0 °С). Температура точки росы (tросы) - величина, характеризующая влажность воздуха: это температура, при которой исследуемый воздух имеет φ=100 % (отн. вл.) или а=аmax (абсолютная влажность в г/м

3) - полное влагонасыщение (т.е. при понижении температуры исследуемого воздуха нижеtросы начинается процесс конденсации избыточной влаги - выпадает роса). Воздух с улицы проникает в помещение, где температура t=+20 °С. По таблице 2 видно, что нагревшийся до температуры t=+20 °С атмосферный воздух (у которого влажность tросы= 0 °С), имеет величину относительной влажности φ =26 %, см, строку, где tросы =0 °С.


Пример 2: По данным метеосводки ta = -10 °С; φa =80 %. По таблице 2 определяем, что при tросы = ta = -10 °С максимальное значение абсолютной влажности аmax=2,27 г/м3 (т.е. при 100% относительной влажности). Соответственно, при относительной влажности 80% абсолютная влажность атмосферного воздуха (при ta =-10 °С) составит а=аmax*φ =2,27*0,8=1,82 г/м3.

В помещении t=+21 °С (см. в таблице строка tросы =+21 °С). Находим, что максимальная абсолютная влажность (аmax) воздуха при t=+21 °С составила бы 18,3 г/м3. Получаем значение φ проникшего воздуха (для t=+21 °С): φ =(а/аmax)*100 % =(1,82/18,3)*100 % =9,9%


Пример 3. Допустим, что при той же метеосводке (ta =-10 °С, φa=80 %) исследуется помещение с температурой =+18 °С. По примеру 2 аатм воздуха 1,82 г/м3. Тогда, по таблице 2 аmax (см. строчку tросы =+18 °С, напоминаем, что при этой температуре точки росы в воздухе содержится максимально возможное количество влаги)=15,36 г/м3, и следовательно: φ (+18 °С)=(аа.в./аmax)*100 % =(1,82/15,36)*100 % =11,8 %


 

Из приведённых примеров видно, что холодный атмосферный воздух, имеющий на улице высокую влажность (80... 100 %), попадая в отапливаемые помещения, в которых нет специальных увлажнителей воздуха, приобретает низкие значения уровня влажности (10...30 %), т.к. относительная влажность воздуха зависит, в основном, от количества содержащихся в нём молекул воды (которое не меняется при попадании его с улицы в помещения) и его температуры (отличающейся существенно). Разумеется, полученные очень низкие значения влажности обусловлены расчётом для "идеальных" условий. На самом деле, в помещениях влажность будет немного выше расчётных за счёт дыхания людей, неполного воздухообмена с уличным воздухом (влага накапливается), открытых источников влаги (краны, открытые емкости с водой и т.п.), но вклад их не столь значителен.

Следовательно, с одной стороны, чем ниже температура атмосферного воздуха и чем он суше, а с другой стороны, чем выше температура воздуха в помещениях, тем меньше реальная величина относительной влажности воздуха в помещениях.

Итак, мы выяснили, что психрометры, особенно не имеющие системы принудительной аспирации (типа ВИТ), имеют репутацию весьма недостоверных приборов, на точность показания которых влияет ряд причин, рассмотренных выше. Достоверность же результатов, полученных с помощью цифровых измерителей влажности не вызывает сомнений.

В настоящее время рынок цифровых термогигрометров достаточно насыщен. Обширно представлены в этом сегменте и зарубежные и отечественные производители. К сожалению, ряд цифровых термогигрометров неспособны полноценно заменить приборы ВИТ. Этому есть ряд причин, главная из которых, это отсутствие у прибора сертификата об утверждении типа средства измерения. Это в основном дешевые приборы производства КНР. Приборы же отдельных отечественных производителей не выдерживают критики по таким качественным параметрам, как эргономика и главное надежность. А качество, как известно, категория экономическая.

Как пример хорошо сбалансированных по соотношению цена/качество приборов для измерения температуры и влажности, можно привести Портативный измеритель влажности IT-8-RHT 

Этот переносной измеритель влажности производства НПК «Рэлсиб» обладает рядом достоинств: 
• Широкий диапазон температуры эксплуатации от мин 40°С до +55°С
• Подключение взаимозаменяемых первичных преобразователей через соединители
• Два варианта подключения преобразователя температуры и влажности: жёстко к корпусу, через соединительный кабель
• Наличие дополнительного канала с НСХ Pt1000 для измерения температуры в широком диапазоне 
• Широкий ассортимент датчиков температуры для дополнительного канала измерения
• Высокая точность измерения
• Низкая дополнительная температурная погрешность
• Задание порога звуковой и световой сигнализации
• Запоминание макс. и мин. значений
• Индикация температуры точки росы и точки инея
• Яркий большой светодиодный индикатор
• Возможность пользовательской юстировки без нарушения заводской настройки
• Прочный, герметичный, с прорезиненными вкладышами корпус

Если кроме измерения влажности требуется и регистрация значений, с возможностью просмотра данных на компьютере и формирования отчета, тогда оптимальным прибором для измерения и регистрации будет наш новый переносной измеритель – регистратор влажности и температуры EClerk-M-RHT. 

Особенности измерителя-регистратора 
• 2 канала 
• яркий светодиодный индикатор 
• большой объём памяти 
• высокая точность 
• современный эргономичный корпус 
• расширенный диапазон температуры эксплуатации 
• современное ПО для конфигурирования и работы с данными 
• возможность записи с временными интервалами 
• чувствительный элемент встроен в корпус 
• в белом или черном корпусе

Если вам нужен высокоточный прибор для измерения и регулирования относительной влажности воздуха, с возможностью передачи данных по электронной почте - вам подойдет измеритель относительной влажности и температуры ИВИТ-М. Прибор сертифицирован как средство измерения в России, в республиках Казахстан и Беларусь.

Основные достоинста прибора: 
• Взаимозаменяемый чувствительный элемент без потери точности
• Высокая точность измерения и стабильность показаний
• Яркий светодиодный индикатор
• Встроенный микронагреватель чувствительного элемента для защиты от конденсации влаги
• Возможность подключения до 247 приборов в одну сеть
• Возможность оснащения архивом и двухпозиционного регулятора
• Различные конструктивные исполнения (канальное, настенное, уличное)

2015 г.

Измерение влажности. Методы и работа. Устройство и приборы

Измерение влажности жидких веществ зависит от полярности жидкости, то есть, если вода хорошо растворяется в жидкости, то такая жидкость полярная, и наоборот. Например, бензин является неполярной жидкостью, а спирт – полярной. Концентрация воды в полярной жидкости может быть любой. Плотность жидкости наиболее удобно определять ареометром, который имеет плавающую шкалу.

В неполярной жидкости содержание воды определяют по изменению диэлектрической проницаемости, так как вода в таких жидкостях растворяется в незначительных количествах. Измерение влажности сухих веществ производят методом высушивания в лабораторных условиях. Для этого сравнивают массу вещества до сушки, и после нее. Чтобы быстро определить влажность, применяют специальные измерительные устройства.

Методы измерений

В каждом конкретном случае, в котором необходимо измерение влажности, существуют специальные методы.

В настоящее время наиболее популярным стало:
  • Измерение влажности воздуха для осуществления мониторинга погодных условий с некоторым предсказанием возможного изменения влажности.
  • Нормы гигиены по содержанию в воздухе влаги.
  • Условия технологии, зависящие от влажности внешней среды.

Измерение влажности на химическом производстве требуется для определения влаги в сыпучих или твердых материалах. Например, для управления режимом работы печей требуется контроль текущей величины влажности газов или воздуха. При выполнении сушки в химическом производстве также необходимо периодически измерять содержание влаги в различных веществах. Такой процесс требует значительных затрат энергии, достигающих 15% расходуемого топлива. Например, перед фасовкой цемента, удобрений в мешки осуществляют предварительную сушку.

Психрометрический метод

Заключается в том, что измеряется разность температур 2-х термометров: сухого и влажного. С помощью специального фитиля мокрый термометр поддерживается во влажном состоянии, путем его непрерывного смачивания водой. Вода испаряется с поверхности термометра, тем самым охлаждает его. Скорость испарения прямо пропорционально зависит от влажности. Чем более сухой газ, тем быстрее будет испаряться вода с мокрого термометра. Возникает разность температур влажного и сухого термометров, по которой определяют влажность газа.

Формула для определения влажности использует зависимость между значениями обоих термометров, и давлением пара:

р н.м – р = А рб (t c – t m)

где р –давление газа, р н.м. – давление пара при tm (влажного термометра), рб – давление по барометру, А – психрометрическая константа, t c – температура сухого термометра.

По следующей формуле определяют относительную влажность:

φ = р : р н.с *100 = 100 * [р н.м – А р б (tc – tm)] : р н.с

где р н.с, р н.м – парциальное давление насыщенного пара при температурах t c и t m. В связи с тем, что р н.с и р н.м однозначно определяются t c и t m, то при А = const, можно получить зависимость:

φ = f(t c – t m ,  t c)

Исходя из этой формулы, рассчитываются психометрические таблицы, которые отличаются в зависимости от различных видов термометров. Константа А зависит от условий отведения тепла от термометра во внешнюю среду. В связи с этим для отдельного устройства термометра величина А будет отличаться от других.

Для создания постоянного значения параметра А в каждом термометре создают такой обдув термометра, при котором этот параметр будет постоянным. Шкала психрометра имеет градуировку в влажности. Принцип действия разных видов психрометров одинаков.

Сорбционный метод

Заключается в связи свойств материалов с количеством поглощенной влаги, зависит от влажности контролируемого газа. Работа сорбционного влагомера описана ниже.

Метод точки росы

Фиксация температуры конденсации пара до момента насыщения влагой. Абсолютную влажность вычисляют по температуре точки росы. Это наиболее точный способ, позволяющий при любом давлении газа измерить влажность.

Чувствительным элементом является зеркало, которое требуется охлаждать для образования на нем конденсата влаги газа. Для измерений температуры образования росы спроектированы влагомеры с автоматическим действием.

Очищенная газовая смесь поступает по каналу 1 в камеру 2. В этой камере газ касается с зеркалом оптического канала 3. По нему поток света попадает на оптрон 5 от источника 4. Происходит охлаждение поверхности 3 с помощью термобатареи 6, которая функционирует на элементах Пельтье. Ее принцип действия заключается в протекании тока через поверхности прикосновения разных типов проводников. Вследствие этого выделяется тепло или холод.

При подходе к точке росы оптрон закрывается, и протекание тока по термобатарее прерывается. Термопара 7 определяет температуру точки росы.

На практике имеются трудности в осуществлении этого метода измерения:
  • Определение момента конденсации зависит от способа фиксации.
  • Температура конденсации росы зависит от вида поверхности. Значительно снизить температуру росы может наличие жирных веществ.
  • В агрессивных химически активных газах точка росы может иметь значительные отличия от расчетных значений. Агрессивные газы могут взаимодействовать на поверхность выпадения росы, вызывая ее коррозию.
Влагомеры сорбционного типа

В таких типах чувствительный компонент должен быть в равновесии с контролируемым газом. Практическую популярность получили несколько видов преобразователей.

Электролитические

Содержат электролит. Влажность газа изменяется, вследствие чего изменяется объем влаги на чувствительном элементе. Это ведет к изменению концентрации электролита на чувствительном элементе.

В состав электролита входит хлористый литий. Схемы измерений таких моделей являются мостовыми схемами измерений. Электролитические гигрометры имеют такие недостатки, как влияние концентрации вещества, а также непостоянство характеристики градуировки на измерения.

Электролитические измерители с подогревом по конструкции подобны измерителям электролитического типа без подогрева. Но их принцип работы имеет отличия. Изменение величины электропроводности обуславливает изменение температуры преобразователя.

В случае, если влажность газа повышается, следовательно, повышается электрическая проводимость преобразователя. Это приводит к повышению тока, испарению влаги, что приводит к снижению электрической проводимости.

Температура, которая соответствует этому равновесию, подлежит измерению преобразователем. Электролитические влагомеры, имеющих подогрев, обладают повышенной надежностью и простотой конструкции. Их свойства не зависят от загрязнения и пыли

Кулонометрические преобразователи

Выполняют измерение влажности по электрической энергии, потраченной на электролиз влаги, поглощаемой пентаоксидом фосфора. В таких приборах преобразователь включает в себя пластиковый корпус. В его внутреннем канале находятся два электрода, выполненных в виде спиралей, которые не касаются друг друга. Промежуток между электродами занят пентаоксидом фосфора, который обладает хорошей способностью к сушке.

Влага, находящаяся в газе, при соединении с гигроскопическим веществом, создает раствор фосфорной кислоты, имеющей повышенную удельную проводимость.  При подключении питания возникает электролиз поглощаемой влаги. При неизменном расходе газа объем воды равен концентрации влаги в контролируемом газе.

Достоинством кулонометрических влагомеров стала независимость показаний от питания и составных частей газа. На качество измерения не влияет загрязненность сорбента. Этот способ не нуждается в градуировке эталонных смесей, и является оптимальным для замеров минимальных концентраций влаги в газе.

Отрицательным фактором способа является необходимость недопущения газов, которые имеют щелочную реакцию. Чувствительный элемент может выйти из строя при их присутствии. Также на точность измерения влияет наличие спиртов.

Пьезосорбционные гигрометры

Работают по принципу применения зависимости частоты колебаний от веса влаги, которая поглощена сорбентом, находящемся на кварцевой пластине.

Характеристики метрологии пьезосорбционных влагомеров зависят от материала сорбента и способа его нанесения на кварцевую пластину. Использование силикагеля позволяет применять пьезосорбционный способ для измерения минимальной концентрации влаги. Устройство чувствительного компонента имеет элементарную конструкцию.

Гигрометры пьезосорбционного типа нуждаются в градуировке по газам, имеющим уже известную величину влажности. Могут быть дополнительные погрешности из-за сорбирования кроме влаги других компонентов контролируемого газа. Такие модели гигрометров используются в химическом производстве и при исследованиях материалов в термобарокамерах.

Измерение влажности

Оптический метод основывается на ослаблении ИК излучения из-за поглощения его водяными парами.
Конденсационный метод заключается в охлаждении газа в холодильнике до окончательной конденсации влаги. Затем влагу измеряют. Этот метод является абсолютным, однако при этом необходимы более трудные процессы.
Тепловой способ измерение влажности заключается в эффекте разной теплопроводности влажных и сухих газов.
Радиационный метод основан на зависимости поглощения инфракрасных лучей, зависящих от влажности.
Емкостный метод основывается на принципе действия емкости, ее емкость будет намного выше, если газ более сухой, так как влага, попавшая между обкладками, снижает емкость.
Кондуктометрический метод работает на зависимости влажности газа от его электрической проводимости. При возрастании влажности повышается и проводимость газа.

Похожие темы:

Физика 8 класс. Влажность воздуха. Точка росы. Измерение влажности :: Класс!ная физика

Физика 8 класс. ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА

В окружающем нас воздухе практически всегда находится некоторое количество водяных паров. Влажность воздуха зависит от количества водяного пара, содержащегося в нем.
Сырой воздух содержит больший процент молекул воды, чем сухой.
Большое значение имеет относительная влажность воздуха, сообщения о которой каждый день
звучат в сводках метеопрогноза.

Относительная влажность — это отношение плотности водяного пара, содержащегося в воздухе, к плотности насыщенного пара при данной температуре, выраженное в процентах.

ТОЧКА РОСЫ

Сухость или влажность воздуха зависит от того, насколько близок его водяной пар к насыщению.
Если влажный воздух охлаждать, то находящийся в нем пар можно довести до насыщения, и далее он будет конденсироваться.
Признаком того, что пар насытился является появление первых капель сконденсировавшейся жидкости - росы.
Температура, при которой пар, находящийся в воздухе, становится насыщенным, называется точкой росы.

Точка росы также характеризует влажность воздуха.
Примеры: выпадение росы под утро, запотевание холодного стекла, если на него подышать, образование капли воды на холодной водопроводной трубе, сырость в подвалах домов.

ИЗМЕРЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ

Для измерения влажности воздуха используют измерительные приборы - гигрометры.
Существуют несколько видов гигрометров, но основные: волосной и психрометрический.

Так как непосредственно измерить давление водяных паров в воздухе сложно, относительную влажность воздуха измеряют косвенным путем.

Принцип действия волосного гигрометра основан на свойстве обезжиренного волоса ( человека или животного) изменять свою длину в зависимости от влажности воздуха, в котором он находится.

Волос натянут на металлическую рамку. Изменение длины волоса передаётся стрелке, перемещающейся вдоль шкалы. Волосной гигрометр в зимнее время являются основным прибором для измерения влажности воздуха вне помещения.

Более точным гигрометром является гигрометр психрометрический – психрометр
( по др. гречески "психрос" означает холодный).
Известно, что от относительной влажности воздуха зависит скорость испарения.
Чем меньше влажность воздуха, тем легче влаге испаряться.

В психрометре есть два термометра. Один - обычный, его называют сухим. Он измеряет температуру окружающего воздуха. Колба другого термометра обмотана тканевым фитилем и опущена в емкость с водой. Второй термометр показывает не температуру воздуха, а температуру влажного фитиля, отсюда и название увлажненный термометр. Чем меньше влажность воздуха, тем интенсивнее испаряется влага из фитиля, тем большее количество теплоты в единицу времени отводится от увлажненного термометра, тем меньше его показания, следовательно, тем больше разность показаний сухого и увлажненного термометров.

 

Устали? - Отдыхаем!

Измерение влажности | PCE Instruments

Измерение относительной влажности воздуха

 

Калибровка / юстировка:

Даже если все датчики являются стабильными долгое время, всем им свойственный временный дрейф, который вызывается в основном различными факторами окружающей среды или загрязнением.

Этот дрейф зависит от процедуры, используемой для непрерывного измерения влажности, и может быть более значительным, если интервалы использования короткие (например, каждые шесть месяцев).

PCE Instruments предлагает техническое обслуживание (даже на месте) всех инструментов, включая юстировку и калибровки. Это гарантирует воспроизведение правильных и точных данных измерения влажности. Эти значения измерения служат не только в качестве показаний, но и в качестве входных данных контроллера.

 

Измерение абсолютной влажности

Измерение температуры и влажности для складов или для систем кондиционирования и вентиляции, а также вентиляционных каналов. Не имеет значения сырье ли это, добавки, заготовки или готовая продукция, которую надо хранить, измерение параметров климата необходимо в любом случае. PCE предлагает системы измерения влажности, которые могут поставляться предварительно настроенными, и быстро и легко устанавливаются.

Модульная конструкция всегда позволяет дальнейшее расширение систем. Наше измерение влажности основано на датчиках с долговременной стабильностью и высокой точностью и требуется минимум работ по техническому обслуживанию.

Благодаря высокой устойчивости к пыли датчики подходят для использования в жестких промышленных условиях.

Информация об абсолютной влажности очень важна во время проверки поступающего сырья, добавок и пульпы в промышленной переработке, а также в готовой продукции. Для измерения абсолютной влажности материала и продукта возможны различные процедуры измерения (емкостные методы, микроволновая печь). Это обеспечивает высокую точность результатов измерений влажности для определенного продукта, например, для гранул, почвы (SiO2, KaO2, etc.) бетона, пластмасса, пищевых продуктов, осадка сточных вод, пеллет и т.д.

Измерение абсолютной влажности может выполняться статически или динамически (непрерывно). Тем не менее, непрерывное измерение является предпочтительным, если тестируемая продукция не разрушается

Измерение влажности - Статьи - ЭйрПромВент

Измерение влажности газов играет особую роль в процессах сушки, так как испарение влаги может происходить интенсивно только при минимальном значении влажности окружающего воздуха или газа.

Не меньшее значение имеет измерение влажности твердых сыпучих тел, например зерна, формовочной земли и др. Следует отметить, что применение влагомеров в настоящее время очень ограничено вследствие многих недостатков их конструкций.

Влажностью какого-либо вещества называется количество влаги, содержащееся в единице объема или веса этого вещества.

В газах влага может содержаться в виде водяного пара или в виде мельчайших капелек воды, взвешенных в газе (туман). Количество водяного пара, содержащегося в 1 м3 смеси газа н водяного пара, называется абсолютной влажностью.

Чаще величину влажности относят к 1 м3 сухого газа при нормальных условиях. Эта величина также называется абсолютной влажностью или влагосодержанием.

Для каждого значения температуры имеется определенное значение абсолютной влажности, выше которого содержание водяного пара в 1 м3 газа невозможно. Избыток влаги сверх этого значения выделяется в виде капель воды.

Вели газ содержит максимально возможное количество водяного пара, которое может быть при данной температуре, то газ называется насыщенным.

Методы измерения влажности газов

Измерение влажности газон может производиться несколькими методами, однако большинство из них пригодно только в лабораторных условиях. Для измерения влажности газов применяются следующие методы: весовой, конденсационный, метод определении точки росы и психрометрический метод. Последний имеет наибольшее распространение в промышленных измерениях.

В лабораторной практике и при различных испытаниях применяется весовой метод определения влажности. Для этой цели определенное количество газа просасывается через П-обрпзиую трубку, заполненную веществом, жадно поглощающим влагу. В большинстве случаев этим веществом является хлористый кальций CnCU, хорошие результаты даст фосфорный ангидрид РаО», по он требует очень аккуратного обращения и тщательного хранении.

Поглотительные трубки (для большей надежности измерения соединяют последовательно дне или три трубки) предварительно взвешиваются на аналитических весах. Когда через них будет пропущено определенное количество гЛ9Л, учитываемое; барабанным газовым счетчиком, соединенным последовательно с поглотительными трубками, они-вновь взвешиваются. Приращение веса дает количество влаги, поглощенное из газа. Частное от деления этой величины на количество прошедшего газа, которое учтено газовым счетчиком, дает абсолютную влажность газа. 11росасыванпе газа производится большей частью при помощи водоструйного эжектора.

Если газ просасывается перса холодильник, охлаждающий газ ниже точки росы, т. е. ниже той температуры, при которой начинается выделение влаги при охлаждении газа, то на поверхности холодильника конденсируется некоторое количество влаги. Из холодильника газ будет выходить уже насыщенным. Измеряя температуру выходящего газа, можно определить содержание в нем водяного пара. Если к этой величине прибавить количество влаги, сконденсировавшейся в холодильнике, то полученный результат будет абсолютной влажностью газа. Такой метод измерения называется конденсационным. Наиболее распространенным является психрометрический метод измерения влажности газа. Сущность этого метода заключается в том. что в пространство, в котором требуется измерить влажность газа, погружаются два термометра, причем чувствительная часть одного из них обернута чехлом из тонкой ткани, непрерывно смачиваемой водой. Вследствие испарения влаги с мокрой ткани происходит охлаждение чувствительной части термометра, поэтому между показаниями термометров сухого и влажного появляется разность.

Простейший психрометр состоит из двух термометров, укрепленных рядом на одном основании. Шарик одного из термометров обернут тонкой тканью, конец которой опущен в ванночку с водой и непрерывно увлажняется за счет гигроскопичности ткани.

Для более точных измерений применяется психрометр с вентилятором для просасывания воздуха с большой скоростью.

Для непрерывных измерений влажности как на открытом воздухе, так и в трубопроводах может быть применен автоматический психрометр ПЭ, состоящий из датчика ДВП и электронного моста ЭМД. Чувствительными элементами в этом приборе служат два термометра сопротивления градуировки 11а, один из которых обернут чулком, непрерывно смачиваемым водой.

Датчик психрометра представляет собой цилиндрический корпус с фланцем, при помощи которого он может быть укреплен в стенке трубопровода или резервуара. В корпусе помещены рядом два термометра сопротивления; через корпус непрерывно протекает газ или воздух, влажность которого измеряется. Воздух входит в отверстия в нижней части корпуса и выходит во фланце, омывая оба термометра сопротивления.

Если измеряемая среда находится под давлением, большим атмосферного, то протекание ее через корпус прибора обеспечивается этим давлением. В случае необходимости просасывание среды через датчик может производиться специальным просасывающим устройством, которое представляет собой небольшой вентилятор с электродвигателем.

Термометры сопротивления включены в схему двойного моста, причем сопротивления, составляющие мост, рассчитаны таким образом, что напряжение, снимаемое с диагонали и подающееся на вход электронного усилителя, пропорционально относительной влажности, в значениях которой ироградуирована шкала прибора.

Психрометром ПЭ можно измерять влажность газов в пределах 10—100% при температурах среды 10—80° С.

Кроме психрометров, для измерения влажности применяются приборы, называемые гигрометрами. Действие гигрометра основано на свойстве человеческого волоса удлиняться пропорционально относительной влажности воздуха. Обезжиренный волос натянут между штифтомна основании прибора и роликом. При удлинении волоса при повышении влажности воздуха ролик, связанный со стрелкой, поворачивается на угол, пропорциональный удлинению волоса. Шкала гигрометра градуируется в значениях относительной влажности.

СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОЙ ПЕРЕДАЧИ ПОКАЗАНИИ

Необходимость дистанционной передачи показаний измерительных приборов диктуется требованиями иметь показания одной и той же измеряемой величины в нескольких местах одновременно. Например, наблюдение за рядом параметров, определяющих работу парового котла, должно осуществляться одновременно кочегаром, находящимся на рабочей площадке котла, и диспетчером или дежурным инженером, находящимся в помещении центрального пункта управления электростанции.

Системы дистанционной передачи показании, пли, как их еще называют, системы телепередачи, весьма разнообразны и зависит от ряда причин: расстояния, на которое требуется передача показаний, системы измерительных приборов и т. д. Расстояния дистанционной передачи могут быть очень большими, порядка десятков и сотен километров, могут ограничиваться и пределами цеха, т. е. десятками метров.

Система дистанционной передачи показаний не должна вносить искажений и погрешностей и показания прибора.

В настоящее время преимущественно находят применение электрические и пневматические системы,

Прибор, показания которого передаются на расстояние, называется датчиком или первичным прибором. Для того чтобы измерительный прибор мог выполнять функции датчика, в пего должно быть встроено специальное устройство, конструкция которого зависит от системы телепередачи.

Прибор, воспринимающий импульсы, подаваемые от датчика, и преобразовывающий их в перемещения указателя относительно шкалы, называется вторичным прибором.

Измерение влажности: PIER-ELECTRONIC GmbH

Измерение влажности - бесконтактное и онлайновое


Одным из важнейших применений наших фотометров является измерение влажности разных продуктов. В зависимости от условий измерения и от свойств продукта годятся разные виды измерительных приборов и придадлежностей. Мы будем рады совещаться с Вами!

Наши фотометры работают в бесконтактном режиме и соединяются в существующие производственные процессы. Таким образом можете измерить содержание воды в вашем продукте. Используя выходной сигнал, имеете возможность отреагировать на измеряемую влажность прямо в процессе (напр. продлевая продолжительность подсушивания).

В основном используются особые свойства молекул воды. Многочисленные степени свободы нелинейной молекулы (относительно колебаний атомов и вращений молекулы) ведут к множеству спектральных линий поглощения в диапазоне ближнего инфракрасного излучения (NIR). NIR - тот диапазон электромагнитного излучения, располагающийся непосредственно за верхнем пределом длин волн видимого света (700 по 2500 нм). Простые лампы накаливания порождают не только видимый свет, но и инфракрасное излучение полезной интенсивности и поэтому годятся как источник излучения для фотометрического измерения влажности.

Прозрачные материалы, особенно жидкости и газы, осматриваются принципом трансмиссионной фотометрии. При таковым измерением свет пересекает материал. Поскольку пропускание материала для света определённых длин волны зависит от количества воды в этом материале, пересекавший образец свет позволяет измерение влажности. По таком принципе работают наши трансмиссионные фоторметры. Например следят за влажностью тормозной жидкости, чтобы новостроенные машины покидают автозавод с чистой тормозной жидкостью, т.е., с самыми надёжными тормозами.

Мутные, напр. твёрдые, материалы подлежаются принципом отражательной фотометрии. Метод похож на трансмиссионную фотометрию, только используется не пересекавший образец свет, а отраженный от него свет. Молекулы воды дают и отраженному свету их спектральный опечаток, чем позволяют измерение их количества. Такой метод используют наши отражательные фотометры angewendet.

Трансмиссия и отражение можно и присоединить. Таким способом измеряется, например, влажность плёнок поливинилбутирали (ПВБ), которые входят в безопасное ветровое стекло для машин. Некоторое содержание воды требуется для надёжной прилипания плёнки к стекле (водородная связь). Слишком много воды, однако, разрушает связь. Поэтому придётся следить за влажность, например, нашим анализатором плёнок. В течение измерения свет пересекает стекло с ПВБ-плёнкой, или чистую плёнку. Потом свет падает на зеркало, отражается назад и пересекает стекло второй раз. Видимый свет ослабляется ничтожно - ведь ветровое стекло должно быть прозрачным! А в инфракрасным диапазоне поглощение света молекулами воды значительно, и удвоение длины оптического пути увеличивает чуствительность инструмента.

Если Вам придётся знать влажность материала в Вашем процессе, то фирма PIER-ELECTRONIC доставит Вам подходящую технологию для её надёжного измерения!

Анализаторы влажности газов

Измерение влажности - одна из наиболее востребованных задач анализа чистых и технологических газов на потоке. Особую сложность она представляет при непрерывном определении влажности в коррозионно-активных и загрязненных газах. Для решения этих задач мы предлагаем анализаторы на основе различных физико-химических принципов и технологий:

Пьезокристаллические анализаторы влажности – кварцевые микровесы - отличает рекордная чувствительность, в том числе в диапазонах ppm, ppb и даже ppt. Такие анализаторы широко используются в процессах риформинга и производства олефинов, а также при транспортировке природного и попутного газа.

Лазерные анализаторы влажности отличаются селективной чувствительностью к молекулам воды и нечувствительностью к остальным компонентам сложной газовой смеси и используются, главным образом, на узлах учета природного газа.

Анализаторы влажности, работающие по принципу охлаждаемого зеркала, применяются, когда необходимо определить температуру точки росы газовой смеси по воде или по углеводородам.

Электрохимические анализаторы влажности на основе P2O5 применяются в тех случаях, когда измерение влажности необходимо проводить в относительно чистых средах в диапазоне ppm. Фундаментальный закон Фарадея, на который опирается измерение, значительно упрощает процедуры поверки и калибровки.



- НОВИНКА -

  • Лазерный анализатор влажности в компактном корпусе, с измерением, основанным на методе диодной лазерной спектроскопии (TDLAS)
  • Приложения: измерение влажности природного газа при добыче, хранении и транспортировке; очистка и осушка природного и нефтяного попутного газа
  • Измерения в диапазоне 4 ... 2500 ppmv (природный газ)
  • Бесконтактное измерение и встроенная система проверки
  • Пьезокристаллические анализаторы влажности в виде "интеллектуального" модуля с интегрированной системой пробоотбора
  • Приложения: измерение влажности природного газа, этилена, пропилена, воздуха и в процессах криогенного газоразделения
  • Измерения в диапазоне 0,01 ... 2500 ppmv
  • Возможно взрывозащищенное исполнение 2ExdeIICT6 X
  • Пьезокристаллический анализатор в классическом исполнении взрывозащищенного полевого блока и удаленного контроллера
  • Приложения: измерение влажности водородосодержащего газа в процессах риформинга и изомеризации, влажности пирогаза и других сложных газовых потоков
  • Измерения в диапазоне 0,1 ... 1000 ppmv
  • Система отбора и подготовки пробы: от одной до четырех точек контроля
  • Лабораторные пьезокристаллические анализаторы для измерения влажности газов в лабораторных условиях, в баллонах, на установках газоразделения и подготовки газов
  • Измерения в диапазоне 0 ... 1000 ppmv
  • Пьезокристаллические анализаторы для измерения влажности - на уровне ppb и ppt - сверхчистых газов, используемых при производстве электронных компонентов, оптоволокон, гетеро- и наноструктур.
  • Измерения в диапазоне 0,1 ... 1000 ppbv
  • Лазерный анализатор влажности со встроенными генератором влажности и системой проверки правильности показаний на потоке
  • Приложения: измерение влажности природного газа, содержащего до 20% H2S, других технологических газов
  • Измерения в диапазоне 0,5 ... 2500 ppmv c погрешностью ± 2%
  • Интерфейсы Modbus, RS232 и Ethernet
  • Возможно взрывозащищенное исполнение
  • Портативные анализаторы, работающие на основе принципа охлаждаемого зеркала
  • Приложения: измерение влажности природного или попутного нефтяного газа по воде или по углеводородам в полевых условиях, на узлах учета или в лаборатории
  • Измерения в диапазоне -200°С ... 20°С
  • Автоматический анализатор температуры точки росы по углеводородам, работающий на основе принципа охлаждаемого зеркала
  • Приложения: измерение температуры точки росы в составе узлов учета или блоков определения качества природного или попутного нефтяного газа
  • Измерения в диапазоне Tокр−60°С ... Tокр−5°С, но не ниже −40°С
  • Портативные и стационарные анализаторы
  • Приложения: измерение влажности воздуха КИП, некоторых других газов, влажности хлора
  • Измерения в диапазоне 0...1000 ppmv

Принципы измерения влажности | KPM Analytics

Перед тем, как представить различные измерения влажности, важно определить ее содержание. Содержание влаги обычно выражается в процентах от веса всего продукта (влажная основа) или сухого продукта (сухая основа).

Влагосодержание на влажной основе:
M = 100 x (влажный вес - сухой вес) / влажный вес

Содержание влаги в сухом веществе:
M = 100 x (влажный вес - сухой вес) / сухой вес

Из приведенных выше уравнений влажность влажной основы не может превышать 100%.Влажность сухой основы может превышать 100% и является нелинейной функцией.

Содержание влаги можно определить различными методами. Их можно разделить на две основные категории: первичные и вторичные измерения.

Первичная влажность Методики включают прямое химическое определение содержания воды, обычно путем извлечения влаги из продукта.

Все первичные методы деструктивны и требуют много времени. Первичные методы выполняются в автономном режиме, но обычно очень точны.Небольшой размер выборки может не соответствовать объемному продукту.

Наиболее распространенным первичным методом является потеря веса, при котором образец взвешивается, сушится до прекращения потери веса, а затем повторно взвешивается.

Другие методы включают титрование по Карлу-Фишеру. Точность всех автономных первичных методов зависит от точности лабораторных приборов и навыков лабораторного персонала.

Поскольку автономные методы требуют отбора образца продукта из процесса, метод отбора образцов должен обеспечивать согласованные образцы продукта для тестирования.

Вторичная влажность Методы измеряют свойство переменной (влажность), а не непосредственно переменную. Все анализаторы влажности непрерывного действия используют вторичные принципы измерения и должны быть откалиброваны по основному эталонному методу. Они обладают преимуществом непрерывного или быстрого отбора проб и могут использоваться для мониторинга и управления процессом в реальном времени.

Без возможности непрерывного измерения, типичный процесс можно было бы контролировать, отбирая образцы продукта и выполняя лабораторный анализ.Эти методы требуют много времени. К тому времени, как результат будет получен, процесс вполне может существенно измениться.

В своей простейшей форме анализатор влажности непрерывного действия будет предоставлять информацию о тенденциях между взятием проб в лаборатории, даже если он не откалиброван. В этой форме прибор представляет собой удобный контроллер заданного значения, где заданное значение процесса может корректироваться после каждой лабораторной пробы.

Существует множество онлайн-методов измерения влажности. Измерение диэлектрической проницаемости и отражение в ближней инфракрасной области спектра - два метода, которые доказали свою точность и надежность во многих отраслях промышленности.

RF Диэлектрическая техника

Этот метод основан на относительно высокой диэлектрической проницаемости воды по сравнению с большинством твердых тел.

Для определения диэлектрика было разработано множество методов, включая радиочастотную, микроволновую и рефлектометрию во временной области. Чтобы измерить относительную диэлектрическую проницаемость материала, необходимо электрически соединить материал с измерительной схемой. Это можно сделать, поместив материал между двумя параллельными электродами, но это не поддается онлайн-применению.Если чувствительная схема работает на радиочастоте, довольно просто распространить радиочастотную энергию через материал и, таким образом, соединиться с продуктом без физического контакта. Электроды с плоским краевым полем обеспечивают одностороннюю структуру измерения, менее затрудняющую процесс.

Электрический аналог твердого продукта - конденсатор, включенный параллельно с проводимостью утечки. Оба эти компонента подвержены влиянию влаги, но в то время как диэлектрическая проницаемость связана очень предсказуемым образом, коэффициент потерь - нет.Комбинированные компоненты представляют собой сложный импеданс, который можно легко измерить, но на который могут влиять другие переменные, а не только влажность.

Приборы для измерения влажности с истинным диэлектриком встречаются редко, поскольку в большинстве недорогих приборов не делается попыток разделить диэлектрические компоненты и компоненты потерь. В приборах с самой низкой стоимостью почти не делается попыток даже измерить комбинированный импеданс с какой-либо долгосрочной стабильностью и воспроизводимостью. Методика диэлектрических измерений Sensortech Systems усовершенствована до такой степени, что два компонента полностью изолированы и могут быть измерены независимо.Запатентованный принцип резонансной частоты повышает точность и воспроизводимость.

  • Это проникающее измерение, позволяющее измерять неоднородные продукты.
  • Он имеет большую площадь измерения, которая обеспечивает более репрезентативную среднюю объемную влажность продукта.
  • Это относительно недорогое решение по сравнению с другими онлайн-технологиями.
  • Он очень надежен и прочен, в нем нет движущихся частей, которые могут изнашиваться или ломаться.
  • Различные конструкции механических датчиков подходят для широкого диапазона условий процесса и могут использоваться в условиях высоких температур.
ИК-метод

Метод отражения в ближней инфракрасной области, NIR или IR, является широко используемой технологией для онлайн-тестирования влажности. Его популярность во многом объясняется легкостью его применения.

Источник света (обычно кварцевая галогенная лампа) коллимируется и фильтруется до определенных длин волн. Фильтры, установленные во вращающемся колесе, прерывают свет на серию импульсов определенной длины волны. Отфильтрованный луч направляется на поверхность измеряемого продукта.Часть света отражается обратно в детектор (обычно сульфид свинца). Волны света определенной длины поглощаются водой. Если фильтры выбраны таким образом, что одна длина волны будет поглощаться водой (пробный луч), а одна длина волны не будет зависеть от воды (эталонный луч), то соотношение амплитуд двух отраженных длин волн будет пропорционально количеству воды в фильтре. продукт. Метод соотношения исключает влияние расстояния до продукта и старения источника.

  • Простота применения.Обычно устанавливается на высоте от 6 до 10 дюймов над продуктом. Умеренные колебания высоты продукта мало влияют на измерения.
  • Небольшая зона точечного измерения в сочетании со сканирующей рамкой позволяет получить профиль продукта.
  • Определенные длины волн могут быть выбраны для измерения других переменных, кроме влажности.

Измерение влажности

Измерение влажности

После проведения всех необходимых климатических измерений, в том числе температуры поверхности, покрытие можно наносить на стальную конструкцию при соблюдении технических параметров покрытия.

На пористых материалах, таких как бетон, штукатурка, кирпич или дерево, следует измерить влажность основания. Это важно, потому что присутствие влаги в материале приведет к плохой адгезии, преждевременному разрушению покрытия и плохому внешнему виду. Недостаточно просто убедиться, что поверхность высохла на ощупь. Поверхность субстрата часто является самой сухой точкой из-за испарения. Важно установить влажность самого субстрата.

Например, при порошковой окраске деревянных панелей, если древесина (или МДФ) имеет слишком высокое содержание влаги при прохождении панели через печь, влага будет нагреваться, генерируя пар и вызывая значительные проблемы с отделкой покрытия. Нанесение покрытия на слишком влажный бетонный пол также может вызвать преждевременное нарушение адгезии. Влагомеры были разработаны специально для определения уровня влажности субстрата и бывают двух видов.

Измеритель влажности штифтового типа

Приборы

, такие как цифровой измеритель влажности Elcometer 7000PS , измеряют влажность с помощью встроенных электродных стержней.Эти штыри плотно вдавливаются в поверхность измеряемой подложки и обеспечивают процентное содержание эквивалента влажности древесины (% WME) в подложке путем измерения электрического сопротивления между штыревыми электродами.

Как правило, влагомеры обеспечивают значение до 42% на основе влажности древесины и процентное отношение сравнительной ценности к древесине для других строительных материалов. Штифтовые датчики идеально подходят для определения точного места скопления влаги.

Бесконтактные измерители влажности контактного типа

Хотя бесштифтовые расходомеры обычно измеряют влажность быстрее (и не создают отверстий), для них требуется относительно плоская поверхность. Это связано с тем, что датчики устанавливаются на основании датчика.

Измеритель влажности бетона Elcometer 7000S оснащен неинвазивным датчиком, который излучает радиочастоты, проникающие через поверхность для обнаружения влаги.Это датчик наличия влаги для сравнительных целей, а не измеритель количества присутствующей влаги. Идеально подходит для быстрого обследования массивных стен, полов и керамической плитки.

Таким образом, бесконтактные манометры

, например, Elcometer 7410 Concrete Moisture Meter , идеально подходят для измерения влажности бетона. Эти датчики обычно могут измерять содержание влаги на расстоянии до 25 мм (1 дюйм) от поверхности.

Тип штифта (инвазивный инструмент) может быть не самым простым или лучшим вариантом, поскольку штифты трудно вставить в бетон, и есть вероятность повреждения поверхности.При использовании этого метода длина штифтов определяет, до какого уровня в продукте можно измерить влажность. Влажность можно измерить только по глубине, эквивалентной длине штифтов.

Используя низкочастотные сигналы, подпружиненные электроды прижимаются к измеряемой поверхности. Это обеспечивает хороший контакт электродов с измеряемой поверхностью бетона. Полное сопротивление измеряется по сравнению с импедансом в приемлемо сухом бетоне, и на основании этого определяется процентное содержание влаги в бетоне от 0 до 6%.

При использовании электронного влагомера важно учитывать ряд факторов, которые могут повлиять на показания;

  • Электрическое сопротивление древесины варьируется от породы к породе и в зависимости от плотности древесины. Это может повлиять на показания измерителя для одного и того же содержания влаги, а также может повлиять на показания, снятые на образцах схожих видов из разного происхождения. Для внесения соответствующих исправлений доступны таблицы корректировки видов.

  • На показания могут повлиять некоторые антипирены, консерванты, алюминиевая краска и загрязнение соленой воды. Показания на такой древесине следует рассматривать только как ориентировочные.

  • Поверхностная влажность из-за намокания или конденсации может повлиять на показания. Опять же, показания на такой древесине следует рассматривать только как ориентировочные.

  • Материалы будут обладать различной способностью удерживать влагу в удовлетворительном состоянии.Покрытия поверхности, такие как краска, повлияют на способность материала впитывать влагу.

  • Из-за ячеистой структуры древесины показания в конце волокна будут менее точными.

  • Композитные материалы, такие как фанера, дают искусственно завышенные показания из-за содержания клея.

  • На показания счетчика может влиять температура древесины. Например, Elcometer 118/2 откалиброван при 20 ° C (68 ° F).При более высоких температурах древесины показания счетчиков выше, а при более низких температурах древесины показания счетчиков ниже. Для корректировки температуры следует использовать таблицу регулировки температуры.

  • Электропроводность воды зависит от ее чистоты. Если тестируемый материал контактировал с водой с высоким содержанием соли, проводимость (и, следовательно, показания) будет выше.

  • Определенная обработка поверхности может быть токопроводящей.Остаток может содержать углеродистый материал или иметь заведомо высокое содержание влаги. Обработка древесины, состоящая из жидкости на основе соли, также изменяет проводимость.

  • Плотность может варьироваться в зависимости от материала; сучки в древесине будут давать показания, отличные от показаний на окружающих участках.

  • Содержание влаги в материале может варьироваться в зависимости от его сечения из-за различных факторов, в том числе:
    • Гравитация и / или капиллярное действие
    • Испарение: нижняя часть материала может быть более влажной из-за испарения с верхней поверхности.И наоборот, если материал покрыт непроницаемой мембраной, верх может быть более влажным.

Как видно из вышеизложенного, получить точные и количественные показания содержания влаги с помощью электронного влагомера чрезвычайно сложно. В основном они используются в качестве простого в использовании и удобного метода проверки приблизительного содержания влаги с возможностью «сравнивать» содержание влаги в подобных материалах.

<Что такое температура точки росы?

<Измерение температуры, относительной влажности и точки росы

<Измерение скорости ветра

<Профилирование температуры печи

«Сколько способов измерения влажности?»

«Сколько существует способов измерения влажности?»

Это частый вопрос в ранних дискуссиях о проблемах измерения влажности.Часто спрашивают в связи с конкретными продуктами и приложениями. Это базовый учебник по основным техникам.

Есть четыре основных метода. Они включают использование тепла, химикатов, электрических свойств и электромагнитных явлений.

Потеря веса при сушке (LOD)


Самый ранний и до сих пор наиболее широко используемый метод - потеря веса при сушке . В этой технике

e, в начале записывается вес образца. После сушки записывают вес образца.Разница в этих весах отражает потерю влаги. Люди используют множество комбинаций оборудования, чтобы добраться до th

.

- широко проводимый тест. Некоторые тестеры используют весы и электрическую плиту, другие - весы и духовку. Сегодняшние технологии упростили использование интегрированного метода балансировки и сушки для автоматизации процедуры. Эту технику часто называют сушкой с потерей веса или LOD.

Связать электрические или диэлектрические изменения с уровнями влажности

Другая система обнаружения влажности основана на том факте, что многие материалы меняют электрические или

диэлектрик характеристики в зависимости от влажности материала.Большинство этих инструментов измеряют изменения сопротивления, проводимости или емкости. Поскольку эти методы измеряют косвенное влияние влажности, необходима калибровка. Калибровка выполняется путем сравнения показаний диэлектрической проницаемости с известной влажностью образца. Подготавливается график, который используется для преобразования электрических характеристик в количество влаги в образце материала. В автоматизированных приборах эти таблицы обрабатываются компьютером и выдают значения в% влажности.

Титрование по Карлу Фишеру

Третий метод основан на химической реакции и известен как Karl Fischer Titration . Он назван в честь химика, который разработал химикат / реагент. Реагент вступает в реакцию с водой, устраняя проводимость, которую развивает вода в исследуемом образце. Этот тест проводится путем впрыскивания материала в растворитель с последующим добавлением реагента Карла Фишера. Реагент добавляется до тех пор, пока в результате реакции вся вода не превратится в непроводящий химикат.Количество используемого реагента измеряется и переводится в единицы воды. Методы Карла Фишера полезны для измерения небольших количеств воды, для образцов, которые содержат летучие вещества, которые ухудшают точность потери веса при методах сушки, и для выделения связанной воды в некоторых материалах.

Оптическая и электромагнитная энергия

Применение концепций отражения и поглощения электромагнитной энергии получает широкое распространение, особенно для линейных или оперативных измерений . Эти методы основаны на обнаружении того, что вода (как и другие химические вещества) имеет очень специфические длины волн поглощения. Чаще всего используются технологии Near Infrared (NIR) и Microwave . Хотя методы NIR и микроволнового излучения различаются, оба они основаны на концепции поглощения электромагнитной энергии. В этих испытаниях поглощение длин волн, связанных с водой, сравнивается с эталонной длиной волны. Когда влажность калибровочного образца известна, результаты поглощения могут относиться к влажности.Использование лазеров для этой цели - более новая технология.

Посмотрите на конкретные модели каждой категории, которые доступны. Кликните сюда.

прочие

Существует несколько других методов, которые включают создание химической реакции с водой для создания давления (яркий пример - быстрый измеритель влажности) или перегрев образца и измерение объема / веса оттесненной воды.

Надеюсь, этот краткий визит в мир измерения влажности был полезным.Не стесняйтесь поделиться им с коллегами, которым необходимо проверить на влажность.

Арт

П.С. Знаете ли вы, что вы можете подписаться на эти разоблачения, тирады, рейвы и бредни? Все, что вам нужно сделать, это вставить свой адрес электронной почты в поле справа от заголовка.

P.P.S. Ознакомьтесь с одним из лучших балансов влажности LOD.

измерителей влажности | Instrumart

Влага означает присутствие жидкости, обычно воды, в незначительных количествах.Влага присутствует почти везде, включая материалы, которые мы считаем «сухими». Измерители влажности представляют собой класс приборов, способных измерять следовые количества влаги в твердых телах, газах и углеводородных жидкостях. Контроль влажности жизненно важен, так как водяной пар выше определенные уровни могут привести к конденсации, коррозии, плесени или другим проблемам.

Важность контроля влажности

На каждый материал и приложение по-разному влияет влажность, и каждый из них имеет наиболее подходящий диапазон влажности.В зависимости от области применения или материала слишком мало влажность может быть такой же плохой, как и слишком много влаги. Чтобы продемонстрировать важность влажности, давайте посмотрим, как она влияет на некоторые общие области применения:

Производство пищевых продуктов в коммерческих целях: Контроль влажности очень важен при производстве пищевых продуктов в коммерческих целях. Слишком много влаги в продуктах, которые должны быть хрустящими, как картофельные чипсы, сделает их мягкими и несвежими. Слишком мало влаги в продуктах, которые должны быть влажными, например в кексах, сделают продукт сухим и невкусным.Высокий уровень влажности также способствуют росту плесени и бактерий, которые портят пищу. Это также очень важно при оптовом хранении зерна и других пищевых продуктов. Уровни влажности могут также можно манипулировать для увеличения веса продуктов, продаваемых оптом, или для снижения калорийности продуктов.

Строительные работы: Строительные работы требуют контроля влажности на нескольких уровнях. Отдельные строительные материалы, такие как бетон и дерево, имеют идеальный уровень влажности.Слишком много влаги может вызвать разбухание этих материалов, а слишком мало - усадку и растрескивание. Любое из этих условий может повлиять на качество здания. Кроме того, неконтролируемая влажность внутри оболочки здания может быстро разрушить строительные материалы и изоляцию или привести к появлению плесени и грибка, которые могут быть опасны для жителей.

Энергия: От домовладельца, который сжигает древесину для тепла, осознавая, что более низкое содержание влаги позволяет древесине гореть горячее и чище, до промышленных установок природного газа которая должна удалять излишнюю влагу, прежде чем газ поступит на рынок, энергетика - еще одна отрасль с далеко идущими потребностями в контроле влажности.Влага также может отрицательно повлиять на изоляцию. или обмотки двигателей энергетического оборудования, а также двигателей внутреннего сгорания, которые сжигают бензин, загрязненный водой.

Производство: Огромное количество выпускаемых изделий зависит от надлежащего контроля влажности. Например, почти все пластмассы чувствительны к влажности и уровням высокий или слишком низкий уровень может повлиять на отверждение. Фармацевтические препараты также должны контролировать влажность, чтобы предотвратить комкование ингредиентов или порчу из-за плесени.Чрезмерная влажность также может вызвать коррозию чувствительная электроника.

Есть много-много других приложений, в которых контроль влажности является первостепенной задачей. Как показывают приведенные выше примеры, избыток влаги может привести к появлению плесени, грибка, запахов и т. Д. сырость, вздутие, неэффективное сгорание, комкование и множество других плохих эффектов. Слишком мало влаги может вызвать усадку, растрескивание, накопление статического электричества, пыли и т. Д. Только влагомер может сообщить вам, когда уровень влажности идеален.

Влажность и влажность

Есть много способов описать количество воды в твердых телах, газах и углеводородных жидкостях. Его можно указать в процентах от общего объема, как массово-объемное соотношение, по частям на миллионов или миллиардов, или как мольная доля водяного пара в воздухе. Тип необходимого вам измерения определяется приложением.

Хотя термины влажность и влажность (и их варианты относительная влажность, абсолютная влажность и точка росы) используются для описания присутствия воды в той или иной форме и используются, в некоторой степени, взаимозаменяемо, есть различия.

Влажность - это количество водяного пара в воздухе или другом газе. Он может отображаться как абсолютная влажность , общее количество водяного пара в указанном объем или воздух, или как относительная влажность , отношение водяного пара в воздухе к максимальному количеству водяного пара, которое может удерживать воздух, которое зависит от температуры и давление. Абсолютная влажность рассчитывается как масса на объем, а относительная влажность рассчитывается как процент.

Точка росы - это температура конденсации водяного пара. Выраженная в градусах Фаренгейта или Цельсия, точка росы является показателем количества водяного пара в воздухе или газы. Если воздух полностью насыщен водяным паром при постоянном барометрическом давлении, точка росы будет равна температуре окружающей среды.

В отличие от влажности или точки росы, которые относятся только к водяному пару в воздухе или газах, влажность может относиться либо к водяному пару в воздухе / газах, либо к следовым количествам воды в твердых телах или углеводородах. жидкости.Влажность обычно рассчитывается в процентах или в частях на миллион / миллиард в зависимости от используемого прибора.

Поскольку измерения следов воды в чем-то похожи, мы обнаруживаем, что многие измерители, используемые для ее измерения, способны измерять некоторые или все параметры. Основное отличие заключается в измерение влажности твердых тел с использованием более специализированного оборудования.

Типы измерителей влажности

Как и следовало ожидать от приборов любого класса, предназначенных для измерения такого широкого диапазона материалов, влагомеры доступны в широком диапазоне стилей и используют ряд измерений. технологии.Стили, конечно же, отражают предназначение инструмента. Твердые вещества, наиболее часто проверяемые на содержание влаги, - это строительные материалы или зерно / сельскохозяйственные культуры. Природа этих тесты предполагают, что они будут проводиться в полевых условиях, поэтому портативные счетчики с простой портативной технологией доминируют в этом типе счетчиков.

С другой стороны, тестирование жидкостей и газов часто является частью процесса в закрытой системе. Также может потребоваться более высокий уровень точности. В этих приложениях мы находим фиксированное крепление системы с высокоточной сенсорной техникой.

Учитывая взаимосвязь между стилем измерителя, измерительной технологией и применением; Лучший способ изучить тип счетчиков - сгруппировать их в портативные или фиксированные блоки.

Переносные измерители влажности

Портативные влагомеры отличаются высокой портативностью и простотой использования. Чаще всего они используются для измерения влажности строительных материалов (таких как изделия из дерева, бетон, гипсокартон и т. д.), почвы и заполнители или сельскохозяйственные продукты (например, тюки сена или насыпное зерно).Есть четыре типа портативных влагомеров.

Штыревой тип : Измерители штифтового типа - это инвазивный способ измерения влажности. Они состоят из пары штифтов, прикрепленных к счетчику, которые вставляются или вбиваются в материал. проходит тестирование. Поскольку штифты проникают в материал, они действительно вызывают повреждение поверхности, поэтому испытание следует проводить на куске обрезка или обратной стороне материала.

Штыревые счетчики работают по принципу электрического сопротивления.Когда штифты вставлены в материал, между ними проходит небольшой электрический ток. Количество сопротивления коррелирует с количеством влаги в материале. Поскольку влага является хорошим проводником, более высокий уровень влажности приводит к более низким значениям сопротивления. Таким образом, уровень влажности можно количественно оценить.

Бесконтактные измерители обычно измеряют влажность в процентах или применяют относительную шкалу для сравнения. Обычно они имеют точность 1 или 2%. На измерения штыревого типа влияют отклонения в естественном химическом составе пород древесины, поэтому счетчики часто калибруются для конкретных пород древесины.Поскольку штыревые измерители измеряют только очень небольшую площадь, их можно подвержены колебаниям влаги в образце.

Бесштыревые: Бесштифтовые влагомеры - это неинвазивные инструменты, в которых используются различные технологии измерения без повреждения поверхности исследуемого материала.

Бесконтактные измерители излучают электромагнитные волны, обычно радиоволны или электрический ток, для измерения влажности. На эти волны влияет наличие влаги в материале. измеряется.Определив влияние на возвратную волну, можно рассчитать влажность. Если счетчик использует электрический ток, этот расчет основан на том факте, что сопротивление материала будет обратно пропорционально его влажности. Если счетчики используют радиоволны, характеристики этих волн могут определять влажность, которая обычно представлены в относительной шкале, а не в абсолютных процентах.

Бесконтактные измерители, в отличие от штифтовых, способны быстро измерять большую площадь поверхности и «сканировать» древесину для получения более полной картины содержания влаги.У них есть ограничения, хотя. Например, глубина считывания ограничивается максимумом от 1/4 до 3/4 дюйма, в зависимости от метра. Кроме того, бесконтактные счетчики очень чувствительны к поверхностной влаге. Просто протирая поверхность с влажной тканью может привести к резкому увеличению показаний.

Реагенты: Хотя это и не является обычным явлением, в некоторых приборах используются реагенты для измерения влажности. Эти измерители обычно включают измельчение тестового образца и смешивание его с реагент, вступающий в реакцию с влагой.В результате этой реакции образуется газ, который увеличивает давление внутри испытательной камеры пропорционально количеству влаги в образце. Просто Измеряя это повышение давления, можно вычислить содержание влаги.

Зонды: Другой тип портативного измерителя влажности, который также можно найти в некоторых моделях со штыревыми и бесштырьковыми выводами, включает розетку, к которой можно подсоединить зонд для измерения влажности. Зонды представляют собой очень универсальный метод обнаружения определенных участков твердых частиц, например, внутри тюка сена, вместо того, чтобы проводить испытания только вблизи поверхности.

Датчики влажности могут использовать измерение проводимости или емкостное измерение полимера. Зонды проводимости работают так же, как и штыревые измерители. Зонд излучает небольшой электрический заряд от одной точки до другой. Другая. Степень сопротивления коррелирует с количеством влаги в материале. Поскольку влага является хорошим проводником, более высокий уровень влажности приводит к более низкому сопротивлению (или более высокому проводимость) значения. Таким образом можно количественно определить уровень влажности.

Емкостные полимерные датчики работают на электрических характеристиках конденсатора.Конденсатор состоит из двух проводящих пластин, изолированных друг от друга диэлектриком. Способен сохраняя электрический заряд, этот заряд изменяется в зависимости от проводимости диэлектрика. Поскольку влага поглощается тонким гигроскопичным слоем полимера, который действует как диэлектрик, проводимость диэлектрика изменяется постепенно и пропорционально количеству присутствующей влаги.

Измерители влажности с фиксированным креплением

Влагомеры с фиксированным креплением предназначены для того, чтобы оставаться на месте для измерения уровня влажности в газе или углеводородных жидкостях.Для измерения уровня влажности в этих веществах потребовались самые разные технологии, чем для твердых тел.

Охлаждаемые зеркала: Они работают по принципу, что когда газ течет по охлажденной поверхности, в данном случае зеркалу, на ней конденсируется влага. Точная температура при где начинается эта конденсация, является точкой росы. Температура этого зеркала понижается с высокой до низкой, и температура считывается именно тогда, когда наблюдается роса. Получив температура точки росы, можно рассчитать влажность газа.

Температура охлаждаемого зеркала регулируется потоком хладагента над зеркалом или с помощью термоэлектрического охладителя. Конденсация обнаруживается визуальными или оптическими средствами. Например, источник света может отражаться от зеркала в детектор, и конденсация обнаруживается по изменениям отраженного света. Наблюдение также можно производить визуально; Однако Точная точка, в которой начинается конденсация, не видна глазу.

Датчики алюминия / оксида кремния: Датчики оксида очень похожи по конструкции на емкостные датчики влажности, но имеют явные различия.Они сделаны из инертного материал подложки - обычно алюминий или кремний - который окисляется с образованием очень тонкого слоя оксида алюминия или оксида кремния. На это наносится очень тонкий слой золота с помощью химического осаждение из паровой фазы. Золото и алюминий образуют электроды конденсатора. Когда водяной пар проходит через слой золота, он адсорбируется на стенках пор оксидного слоя до тех пор, пока достигается равновесие с влажностью окружающей среды.

Как и в случае с емкостными датчиками, адсорбированная влага (она поглощается емкостными датчиками) изменяет диэлектрическую проницаемость датчика пропорционально относительной влажности.Емкость датчика, которое затем преобразуется в значение влажности.

Датчики алюминия или оксида кремния предлагают недорогой и точный вариант измерения влажности. Адсорбированному водяному пару требуется время, чтобы войти в поры оксида и выйти из них, поэтому время отклика мало по сравнению с к другим технологиям. Загрязняющие и коррозионные вещества могут повредить и закупорить поры, что приведет к смещению калибровки.

Laser: Лазерная абсорбционная спектроскопия высокого разрешения (HDLAS) обеспечивает высокую точность и высокую чувствительность измерения содержания влаги в газе в диапазоне от 0 до 10 частей. на миллион.Анализ влажности с помощью лазера включает сканирование образца в узкой полосе частот. Влага в образце поглотит фотонную энергию лазера, что приведет к потере интенсивности лазера на определенных частотах. Эта потеря интенсивности пропорциональна концентрации воды в образце.

Что следует учитывать при выборе измерителя влажности:

  • Какой тип материала будет измеряться? Твердое, жидкое или газообразное?
  • Какой параметр нам потребуется для количественного определения водяного пара?
  • Каков ожидаемый диапазон измерения?
  • Какой уровень производительности нам потребуется? Неуверенность? Долгосрочная стабильность? Время отклика?
  • Разрешение вывода?
  • Требуется ли какой-либо вывод?
  • Каковы требования для установки?

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно влагомеров, не стесняйтесь обращаться к одному из наших инженеров, отправив нам электронное письмо по адресу sales @ instrumart.com или по телефону 1-800-884-4967.

Влагомеры

- обзор

7.5 Краткое изложение разработок в области измерения влажности зерна

В цитируемой литературе по измерению влажности зерна и семян с помощью электрических свойств описывается интересный эволюционный процесс в развитии влагомеров за последнее столетие. Начиная с взаимосвязи между электрическим сопротивлением и содержанием влаги, появились усовершенствованные методы в виде технологии, разработанной для электрических ВЧ измерений.Точность и удобство использования влагомеров постоянно улучшались с внедрением новых идей и достижений в электронике. Большая часть прогресса стала результатом исследований и разработок в частном секторе, что, естественно, недостаточно хорошо задокументировано в публичной литературе. Наличие данных о диэлектрических свойствах зерна и семян, а также информации о зависимости этих свойств от содержания влаги и других переменных, способствовало совершенствованию влагомеров. В общем, вариативность, точность и надежность различных влагомеров и методов измерения здесь не обсуждаются, но читатель отсылается к цитированным ссылкам для получения этой информации.Ожидается, что при сравнении влагомеров со стандартными эталонными методами на протяжении многих лет ожидается точность содержания влаги 0,3–0,5%. Новые методы дали сопоставимые стандартные ошибки в таких сравнениях (Funk et al., 2007; Kraszewski et al., 1998a, d; Trabelsi et al., 2001a, c).

Диэлектрические свойства многих видов зерна и семян теперь доступны для частот в диапазоне от 250 Гц до 15 ГГц (ASABE, 2013). Содержание влаги тесно связано с диэлектрическими свойствами зерна и семян на любой частоте, поэтому влажность можно определять с помощью инструментов, работающих на любой частоте (Nelson, 1973).Частоты для использования в влагомерах зерна выбраны в основном из соображений удобства конструкции и экономичности конструкции. Большинство из них использовали частоты от 1 до 20 МГц, причем конструкция в целом была проще, чем на более высоких частотах. Исследования диэлектрических свойств зерна и их изменения в зависимости от содержания влаги на разных частотах показали, что диэлектрическая постоянная была лучшим отдельным свойством для использования в качестве индикатора содержания влаги в зернах, но включение коэффициента потерь может помочь ограничить возмущение. других переменных (Нельсон, 1982, 1977).При разработке «унифицированного алгоритма влажности зерна» на частоте 149 МГц (Funk et al., 2007) использовалась только диэлектрическая проницаемость, отмечая, что коэффициент потерь «по-видимому, минимизирован» на этой частоте. Однако коэффициент потерь продолжает уменьшаться с увеличением частоты даже в микроволновом диапазоне (Nelson and Trabelsi, 2006).

На микроволновых частотах как действительная, так и мнимая части относительной диэлектрической проницаемости, то есть диэлектрическая проницаемость и коэффициент потерь, удобно использовать в уже описанной функции калибровки влажности, не зависящей от плотности.При микроволновых измерениях кажется, что регулировки и поправки для различных типов зерна не нужны в процессе калибровки, и температура может быть включена в этот процесс, как уже было описано (уравнение (7.4)). Кроме того, на микроволновых частотах ошибки из-за неравномерного распределения влаги в зернах будут меньше, чем ошибки, встречающиеся на частотах ниже микроволнового диапазона (Сохансанж и Нельсон, 1988). Независимый от плотности характер измерения влажности в зерне и семенах, обеспечиваемый микроволновыми частотами, также должен сделать мониторинг влажности текущего зерна намного более успешным, чем при емкостном измерении на более низких частотах.Способность определять содержание влаги в ядрах арахиса без очистки арахиса от скорлупы, подтвержденная микроволновыми измерениями, также может найти применение для других орехов и аналогичных продуктов.

Диэлектрические проницаемости или диэлектрические свойства зерен зерновых и масличных культур зависят от частоты приложенных электрических полей, содержания влаги в этих материалах, их температуры и объемной плотности. Таким образом, диэлектрическая проницаемость зерна и семян полезна для быстрого определения содержания влаги, и инструменты, работающие на частотах 1–20 МГц, использовались для этого важного приложения в течение многих лет.Недавние исследования показали, что более высокие частоты, которые менее подвержены изменениям из-за ионной проводимости, обещают улучшить характеристики влагомеров зерна. Измерения на частоте 149 МГц с корректировками и поправками на объемную плотность и для унификации откликов на различные типы зерна могут облегчить некоторые проблемы калибровки.

Использование диэлектрических проницаемостей зерна и семян, измеренных на микроволновых частотах, дает надежду на одновременное определение содержания влаги и объемной плотности как в статических, так и в текучих материалах, обеспечивая содержание влаги независимо от объемной плотности.Микроволновые измерения также позволяют определять содержание влаги в ядрах неочищенного арахиса. Из-за преимуществ, которые дает измерение на более высоких частотах, можно ожидать, что коммерческая разработка новых влагомеров для зерна и семян повысит надежность и полезность таких приборов в зерновой и семенной промышленности.

Упрощение измерения влажности - Paper 360

ДЖОН БОГАРТ

При производстве целлюлозы, бумаги и гофрированных материалов измерение и контроль содержания влаги может повлиять на качество продукции, производительность и эффективность обработки.Это также может повлиять на закупочную цену древесной щепы, целлюлозы и переработанных бумажных продуктов, не говоря уже о стоимости доставки.

До недавнего времени было трудно проводить частые испытания на влагосодержание в процессе производства или в полевых условиях. Во многих случаях основным препятствием были знания и время, необходимые для проведения таких тестов. Часто сложные устройства измерения влажности должны эксплуатироваться обученным персоналом, который может правильно откалибровать оборудование. Многие устройства также требуют тщательной подготовки и утилизации проб.

К счастью, сейчас доступны портативные устройства, которые позволяют даже менее квалифицированному персоналу проводить измерения влажности лабораторного качества. Эти параметры «наведи и измеряй» позволяют быстро снимать показания влажности на любой стадии процесса, а также на погрузочных платформах; на грузовиках; на объектах поставщика; или в мусорных баках, чанах или сосудах.

Упростив процесс, производители и переработчики целлюлозы и бумаги могут повысить качество своей продукции от получения древесной щепы и варки целлюлозы до переработки и распределения конечной продукции.

ГИБКИЙ И БЫСТРЫЙ

Хотя традиционные лабораторные и онлайн-методы измерения влажности полезны в правильных условиях, им не хватало простоты и гибкости, необходимых для частых выборочных проверок.

Один из распространенных тестов - потеря при сушке, который измеряет общее изменение веса материала после сушки. Однако для таких тестов обычно требуется подготовить образец и вернуть его в лабораторию. Тест занимает от 15 минут до нескольких часов, что слишком медленно, если требуются более срочные измерения.Это также требует, чтобы образец был изменен или уничтожен.

Анализатор Kett KJT130 размером с видеокамеру. Пользователи просто направляют устройство на продукт для мгновенного измерения влажности.

В ответ Kett US разработала упрощенный подход, который позволяет даже менее подготовленному персоналу проводить портативные выборочные проверки с мгновенным считыванием влажности материалов, используемых в целлюлозно-бумажной промышленности, производственных условий или готовой продукции по мере необходимости. Его можно использовать для измерения древесной щепы и поступающего волокна до того, как комбинат начнет «добавлять стоимость».Он может включать проверку листов целлюлозы перед переработкой на целлюлозном заводе, анализ полотна на наличие мокрых полос и неравномерной сушки до или после сушильных банок, проверку поступающего рулонного материала перед переработкой и, конечно же, проверки качества конечной продукции.

Подход включает в себя влагомеры, использующие ближний инфракрасный (NIR) свет, высокоточный бесконтактный вторичный метод измерения, который позволяет мгновенно получать показания влажности лабораторного качества.

Влагомеры

NIR позволяют очень точно и мгновенно измерять твердые частицы, пасты, суспензии и жидкости без контакта или подготовки проб, поэтому нет загрязнения в портативных и онлайн-моделях.После калибровки измерителя по лабораторному или производственному стандарту калибровка сохраняется в устройстве, поэтому калибровка в полевых условиях не требуется. Измерения полностью соответствуют исходному методу измерения.

Кроме того, поскольку процесс является неразрушающим, образцы остаются неизменными, поэтому их можно использовать для дополнительных испытаний или вернуть в поток продукта.

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Влагомеры

NIR следуют принципу поглощения воды светом определенных длин волн.Измеритель отражает свет от образца, измеряет, сколько света было поглощено, и результат автоматически преобразуется в показание содержания влаги.

В отличие от сложного лабораторного оборудования, портативное оборудование ближнего инфракрасного диапазона разработано для удобства использования. Например, с портативным портативным измерителем влажности KJT130 Kett пользователь просто наводит прибор на продукт, и содержание влаги мгновенно отображается на цифровом дисплее с точностью до 0,01 процента в диапазоне измерения от 0 до 100 процентов.

Поскольку не требуется прямого контакта или изменения образца, изменение размера частиц и необычная текстура не являются проблемой. Это может быть важно при использовании с рядом входов, процессов или конечных продуктов в различных условиях.

Для простоты использования устройство управляется с помощью удобных команд меню. Размером с видеокамеру, он разработан для частых выборочных проверок, где это необходимо, как стационарных, так и движущихся (технологическая линия) продуктов. Данные измерения влажности могут храниться в приборе, непрерывно загружаться или записываться вручную.

Цель состоит в том, чтобы любой сотрудник смог успешно использовать влагомер там, где он необходим, с минимальной необходимой подготовкой. Это позволяет переработчикам и переработчикам целлюлозно-бумажной промышленности быть уверенным в том, что то, что они производят, самого высокого качества.

Эта же технология также доступна для онлайн / поточных систем, которые позволяют мгновенно измерять влажность на линиях по производству целлюлозы и бумаги. Такой непрерывный мониторинг может помочь устранить дорогостоящие отходы партии и предоставить превосходные данные для оптимизации процесса.Мгновенные параметры рабочего стола также доступны для настроек, в которых производители хотят удалить образец, протестировать его, а затем заменить.

Ключевым моментом является рентабельное проведение необходимого количества испытаний с полной уверенностью в результатах каждый раз.

Джон Богарт - управляющий директор Kett US, производителя полного спектра анализаторов влажности и органического состава. Для получения дополнительной информации свяжитесь с Kett по телефону 800-438-5388, по электронной почте [адрес электронной почты защищен] или посетите веб-сайт www.kett.com.

методов измерения влажности | Moist Tech

Производители стараются держать уровень влажности под контролем. Без адекватных методов измерения влажности они платят простоем, потерей продукции, дополнительным потреблением энергии, дополнительными материалами и неоднородной продукцией. Например, при производстве деревянных панелей очень важно содержание влаги. Слишком влажная стружка и волокна снизят качество панели и снизят скорость производства.Если они слишком сухие, тратится энергия.

Какие отрасли затронуты?

Многие отрасли промышленности подвержены воздействию влаги. Среди них:

Кто решает, сколько влаги слишком много?

Хотя промышленные и торговые ассоциации определяют допустимое содержание влаги, оно может контролироваться государственными учреждениями, такими как FDA.

Какие методы измерения влажности доступны?

Влажность измеряется производителем. Используются три распространенных метода.У каждого есть свои сильные и слабые стороны.

  1. Термогравиметрическое измерение основано на содержании влаги, основанном на потере веса при сушке. Галогенные обогреватели, микроволновые печи или инфракрасные (ИК) обогреватели сушат образец. Разница между начальным и конечным весом представляет собой влажность. К сожалению, есть много проблем. Это занимает много времени, а нагревание может вызвать разложение образцов. Ни галоген, ни ИК-излучение не различают воду и другие составляющие образца, которые также могут испаряться.
  2. Chemical Для определения влажности используется реагент, который вступает в реакцию с водой и превращается в непроводящий химикат. Этот метод использует опасные химические вещества и высококвалифицированный персонал для проведения анализа. Калибровка требуется всегда, потому что не вся вода в пробе участвует в реакции.
  3. Спектроскопические методы измерения включают микроволновый, ближний инфракрасный (NIR) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР). Эти методы могут быть сложными, требовать покупки оборудования и отнимать много времени, поскольку для калибровки требуется несколько образцов.

В последние годы, однако, NIR добилась огромных успехов в отрасли, и MoistTech лидирует с датчиком влажности IR-3000. В нем используется технология ближнего ИК-диапазона без дрейфа, позволяющая производить тысячи проб в секунду, и калибровка не требуется. Этот удивительный датчик может быть установлен над конвейерной лентой до и после сушилки или в ручном режиме для контроля качества и лабораторных работ.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *