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水分测量方法的讲解

时间:2022-05-23 阅读:

特高压电力旗下的微量水分测定仪可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。


卡尔费休滴定法的介绍(图1)

在介绍各种水分测量方法之前,有必要对水分含量进行定义。水分含量通常表示为总产品(湿基)或干产品(干基)的重量百分比。

湿基水分含量:

M = 100 x (湿重-干重) / 湿重

干基水分含量:

M = 100 x (湿重-干重) / 干重

从上述公式来看,湿基水分含量不能超过100%。干基水分可以超过100%,是一个非线性函数。

水分含量可以通过许多技术来确定。这些技术可分为两大类,即一级和二级测量。

一级水分检测技术包括直接对水含量进行化学测定,通常是通过从产品中提取水分。

所有的一级方法都是破坏性的,而且很耗时。一级方法是离线进行的,但通常非常准确。小的样品量可能不能充分代表散装产品。

最常见的主要方法是失重法,即对样品进行称重,干燥至不再失重,然后重新称重。

其他方法包括卡尔-费歇尔滴定法。所有离线一级方法的准确性都取决于实验室仪器的准确性和实验室人员的技能。

由于离线方法需要从工艺中提取产品样本,所以采样方法必须提供一致的产品样本进行测试。

二级水分检测技术测量的是变量(水分)的一种属性,而不是直接测量变量。所有的连续水分分析仪都利用二次测量原理,并且必须根据一次水分检测标准技术进行校准。它们具有连续或快速采样测量的优势,可用于实时过程监测和控制。

如果没有连续测量能力,一个典型的过程将通过提取产品样本和进行实验室分析来控制。这些方法很耗费时间。等到得到结果时,过程很可能已经发生了很大的变化。

在其最简单的形式中,连续水分分析仪将提供实验室采样之间的趋势信息,即使没有校准。在这种形式下,仪器是一个有用的设定点控制器,在每次实验室取样后可以调整过程设定点。

有许多在线水分测量技术。介电测量和近红外反射是两种已经被证明在许多行业是准确和可靠的技术。

射频电介质技术

这种方法依靠的是水相对于大多数固体的高介电性。

已经开发了许多技术来确定电介质,包括射频、微波和时域反射仪。为了测量材料的相对电介质,有必要将材料与传感电路进行电耦合。这可以通过将材料放在两个平行的电极之间来完成,但这并不适合在线应用。如果传感电路在无线电频率下工作,就很容易通过材料传播射频能量,从而在没有物理接触的情况下耦合到产品。平面流苏场电极提供了一个单面的测量结构,对工艺的阻碍较小。

固体产品的电学类比是一个电容与漏电电导率的并联。这些成分都会受到湿度的影响,但电介质是以一种非常可预测的方式联系在一起的,而损耗因子则不是。结合起来的成分代表了一个复杂的阻抗,可以很容易地测量,但它可能会受到除湿气以外的其他变量的影响。

真正的电介质湿度仪器是罕见的,因为大多数低成本的仪器没有尝试分离电介质和损耗成分。最低成本的仪器甚至很少或没有尝试测量具有任何长期稳定性和可重复性的组合阻抗。

1.它是一种穿透性测量,可以测量非均质产品。

2.它有一个大的测量区域,可以为产品提供更有代表性的、批量的平均水分。

3.与其他在线技术相比,它是相对便宜的。

4.它非常可靠和坚固,没有活动部件的磨损或故障。

5.各种机械传感器的设计适合广泛的工艺条件,并可在高温环境下使用。

红外线技术

近红外反射技术(NIR或IR)是一种广泛使用的在线水分测试技术。它的流行在很大程度上是由于它的应用很容易。

光源(通常是石英卤素灯泡)被准直并被过滤成特定的波长。安装在旋转轮上的过滤器将光切成一系列特定波长的脉冲。过滤后的光束被引导到待测产品的表面。一部分光被反射到一个检测器(通常是硫化铅)。特定波长的光会被水吸收。如果滤光器的选择使一个波长被水吸收(样品光束),一个波长不受水的影响(参考光束),那么两个反射波长的振幅比将与产品中的水量成正比。该比率技术消除了产品距离和光源老化的影响。

1.易于应用。通常安装在产品上方6到10英寸处。适度的产品高度变化对测量没有什么影响。

2.小的点状测量区域与扫描框架相结合,提供产品轮廓。

3.可以选择特定的波长来测量除水分以外的其他变量。


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