水分含量在线测量技术领域的新应用趋势
发布时间: 2018-11-02   881 次浏览   


水分含量测量数据一直是生产过程中的重要参数,传统的人工取样实验室化验获得水分数据的方法,耗时耗力,具有较大的延迟性和滞后性,不能满足实时测量控制的生产需求。

 

随着科学技术的不断发展,水分含量在线测量技术取得了重大进步。一种非接触式穿透式的多频谱在线微波水分测量仪的出现,改进了单频段在线微波水分测量仪的缺陷,也克服了近红外水分测量仪只能测量物料表面水分的局限,完全穿透皮带上的物料,对物料整体水分进行测量。

 

MS-590在线微波水分测量仪,是基于1GHZ—5GZH微波带宽之间的连续多频谱微波水分仪微波测量水分主要因为水分的介电性质,介电常数可以表示为:?r = ??r -j(???r+?/ω?0)。式中???r为介电损耗,?/ω?0为导电损耗,ω和微波频率成正比关系。当低频时,导电损耗占主导地位,因此需要提高频率,使介电损耗占优势,这样才能精确测量物料中的含水量。

 

比如煤炭,煤炭中的矿物质容易在水中形成离子导电,产生导电损耗,当煤炭水分小于10%,微波发射频率在1GHz到3GHz之间时,导电损耗有明显的影响,使得微波衰减和含水量之间的关系并不明显。当微波频率高于3GHz后,介电损耗占优势,微波衰减和含水量成明显的线性关系,如下图所示:


 

其实,不同的物料、不同的量程范围其水分子对微波能的吸取峰都是不同的,在一个宽频区间,如何选取适合的频率段只能由被测物当时的现场环境来决定。

 

因此,采用多频连续微波频谱技术可以有效采集被测物在高低频区间的全部的微波特性,然后通过自学习的神经网算法,由仪器自主学习找到测量的校准模型和曲线关系,这样就为规避物料的温度、厚度、密度等因素带来的测量影响提供很好的方法。

 

目前,MS-590在线微波水分测量仪已经逐步成为水分含量在线测量技术领域的新应用趋势,被广泛应用于饲料、粮食烘干、烧结料、污泥、烟丝、烟叶、原油、煤炭、砂石、食品、化工等行业。