一文詳解在線近紅外水分儀的測(cè)量方式和原理

　　在線近紅外水分儀是一種在線非接觸式物料水分檢測(cè)儀。紅外水分儀適用于冶金、煤炭、化工、化纖、造紙、煙草、食品、建筑等多個(gè)行業(yè)，能對(duì)生產(chǎn)線上各個(gè)工藝點(diǎn)的水分值進(jìn)快速準(zhǔn)確測(cè)量，減少人工采樣化驗(yàn)，有利于水分?jǐn)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析，并為生產(chǎn)工作起指導(dǎo)性作用。其工作原理如下：
　　在線近紅外水分儀使用安裝在轉(zhuǎn)輪上的高精密紅外濾光片，進(jìn)口電機(jī)，允許參照光和測(cè)量光交替地通過(guò)濾光片。被保留的光束會(huì)聚焦在受測(cè)試的樣品上。首先是參照光被投影在樣品上，然后是測(cè)量光被投影在樣品上。這兩個(gè)具有時(shí)序的光能脈沖會(huì)被反射回到一個(gè)探測(cè)器，依次轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電信號(hào)。這兩個(gè)信號(hào)結(jié)合形成一個(gè)比例，因?yàn)檫@個(gè)比例和物質(zhì)水分含量相關(guān)，就可以測(cè)量出水分。
　　光源發(fā)射的紅外光穿過(guò)分光盤上的濾光片，經(jīng)反射鏡射向被測(cè)物料；分光盤上的不同濾光片只允許某一波長(zhǎng)的紅外光透過(guò)，分光盤在馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，使測(cè)量波長(zhǎng)及參比波長(zhǎng)的紅外光交替射向被測(cè)物料；這些紅外光有部分被物料吸收，部分反射到凹面聚光鏡，被光電傳感器接收并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由后續(xù)電路處理以計(jì)算出物料的水份。
　　在線近紅外水分儀把多個(gè)波長(zhǎng)的近紅外線光束聚集到被測(cè)物表面上，其表面反射的近紅外線的光束被一個(gè)紅外光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)接收和處理。這種紅外光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)能快速處理數(shù)據(jù)。一個(gè)內(nèi)嵌式的超性能微型數(shù)字信號(hào)處理芯片用來(lái)處理、儲(chǔ)藏和顯示所需要的數(shù)據(jù)。其度和穩(wěn)定性非常出眾。
　　在線近紅外水分儀利用的現(xiàn)象是：許多的物質(zhì)在特定波長(zhǎng)下吸收紅外能量，而不吸收在其它波長(zhǎng)下的紅外能量。當(dāng)測(cè)量受測(cè)物質(zhì)的水含量時(shí)，少選擇兩種波長(zhǎng)。一種是為參照波長(zhǎng)，不會(huì)被受測(cè)物質(zhì)或水強(qiáng)烈吸收。另一種是為測(cè)量波長(zhǎng)，它不會(huì)被受測(cè)物質(zhì)強(qiáng)烈吸收，但會(huì)被水強(qiáng)烈吸收。
　　在線近紅外水分儀使用裝嵌在轉(zhuǎn)輪上的精密紅外濾光片。這種安裝允許參照光和測(cè)量光的脈沖交替地通過(guò)濾光片。被保留的光束會(huì)被聚焦在受測(cè)試的樣品上。首先是參照光被投影在樣品上，然后是測(cè)量光被投影在樣品上。這兩個(gè)具有時(shí)序的光能脈沖會(huì)被反射回到一個(gè)探測(cè)器上，依次轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電信號(hào)。參考通道表示預(yù)計(jì)的反射能量的多少。測(cè)量通道有一部分被水分子所吸收，因此其能量將出現(xiàn)衰減。這兩個(gè)信號(hào)結(jié)合形成一個(gè)比率。這比率與一些從不同含水程度樣品中獲得的其它比率的差，是與兩者含水量的差成正比例。
　　兩種通道的信號(hào)強(qiáng)度結(jié)合成以下的方程式：
　　R/MxM1/R1=比率其中
　　R代表產(chǎn)品光束的參照通道
　　M代表產(chǎn)品光束的測(cè)量通道
　　M1代表補(bǔ)償光束的測(cè)量通道
　　R1代表補(bǔ)償光束的參照通道
　　如果有漂移狀況出現(xiàn)，諸如測(cè)量波長(zhǎng)的光的強(qiáng)度改變，M和M1值會(huì)同時(shí)相稱地受影響，對(duì)于比率來(lái)說(shuō)，漂移的結(jié)果被抵消，保持了在線近紅外水分儀測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性。