非接觸水分含量測(cè)定
物質(zhì)水分含量的測(cè)量有很多方法,主要包括:干燥法、化學(xué)法、電學(xué)法、紅外吸收法、微波法、中子法。而微波水分測(cè)量技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，利用微波進(jìn)行水分測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，測(cè)量范圍廣，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量，而且在測(cè)量中不會(huì)受到物質(zhì)的顏色、結(jié)構(gòu)等的影響。由于微波的穿透能力很強(qiáng)，它所檢測(cè)的不僅僅是物質(zhì)表層的水分，還可以檢測(cè)物質(zhì)內(nèi)部的水分含量。
微波水分測(cè)量原理
在外加電場(chǎng)作用下，能建立起極化的物質(zhì)成為介電質(zhì)。當(dāng)把介電質(zhì)放入電場(chǎng)中后，由于原子核與周圍電子之間的相互作用力比較強(qiáng)，電子不能脫離原子成為自由電子，因而電場(chǎng)的作用只能使電子與原子核之間發(fā)生微小的相對(duì)位移，只就是介質(zhì)的極化。水是一種介電質(zhì)，水分子具有很強(qiáng)的極化特性，并且有很大的介電常數(shù)，水分子的極化反應(yīng)是偶極子在電場(chǎng)的作用下作定向移動(dòng)的結(jié)果。
水分子的極化特性，使它在一個(gè)低頻變化的電場(chǎng)作用下發(fā)生排列運(yùn)動(dòng)。水的介電常數(shù)值與電磁波的頻率變化關(guān)系見(jiàn)圖1.
由圖1可見(jiàn)，水的介電常數(shù)值在1GHz左右非常大(在這個(gè)頻率段內(nèi)其他極性物質(zhì)的介電常數(shù)很小)；隨著頻率的加大，由于水分子中原子的相互作用，水的介電常數(shù)值逐漸下降，在頻率達(dá)到100GHz后，水的介電常數(shù)值幾乎不變。利用這一發(fā)現(xiàn)，便可將微波測(cè)量頻率調(diào)整到這一頻率段內(nèi)，利用在這一頻率段內(nèi)水所具有的較高介電常數(shù)所引起的微波傳播速度、波長(zhǎng)等的變化，通過(guò)測(cè)量這些變化參數(shù)準(zhǔn)確的測(cè)出物質(zhì)中的水分。
當(dāng)測(cè)量物進(jìn)入傳感器之后，傳感器檢測(cè)到的共振頻率相對(duì)無(wú)測(cè)量物時(shí)將會(huì)下降；半波寬度將增加，而振幅下降，將有物料時(shí)的測(cè)量信號(hào)與無(wú)物料時(shí)的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行比較，通過(guò)數(shù)學(xué)處理得出所需要的值，經(jīng)修正后在將其顯示出來(lái)，傳感器檢測(cè)到的共振頻率、半波寬度、振幅相對(duì)無(wú)測(cè)量物時(shí)的變化情況如圖2所示。
微波水分通過(guò)檢測(cè)物質(zhì)的微波透過(guò)值，來(lái)間接測(cè)量物質(zhì)的含水量，同一種物質(zhì)，其含水量不同，微波對(duì)其的透過(guò)量就不同。微波的含水量值可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行曲線回歸處理，并把這一曲線的參數(shù)保存于微波水分的一個(gè)測(cè)量通道內(nèi)。這一測(cè)量通道的曲線，就是這種被測(cè)物的測(cè)量曲線，換言之，如欲檢測(cè)某物質(zhì)的水分含量，用這一通道就可以準(zhǔn)確的測(cè)量出其水分。
系統(tǒng)特點(diǎn)
1． 非接觸測(cè)量水分含量
采用非接觸微波傳感器能夠快速簡(jiǎn)便的測(cè)量出物質(zhì)中所含水分。不僅能夠檢測(cè)出物質(zhì)表面的水分，而且還能檢測(cè)出物質(zhì)中的水分。
2． 持續(xù)測(cè)量不受形狀顏色影響
微波傳感器能夠持續(xù)檢測(cè)進(jìn)入傳感器感應(yīng)范圍內(nèi)的樣品，不受形狀以及顏色的干擾。
3． 系統(tǒng)擴(kuò)展能力強(qiáng)，可以同時(shí)檢測(cè)多種樣品
系統(tǒng)保留了三個(gè)通道，可以另外在裝三個(gè)傳感器，同時(shí)測(cè)量四種樣品，彼此不收影響，為了滿足客戶需求，可以選配四通道以上的采集器。
4． 體積小巧，便于安裝
傳感器體積和采集器體積很小，極易安裝。
5． 軟件功能強(qiáng)大
軟件功能界面友好，易于操作。具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集分析功能。同時(shí)還具備數(shù)據(jù)保存、校準(zhǔn)等功能。
軟件界面
行業(yè)應(yīng)用
? 木材，紙張，家具
? 食品，醫(yī)藥，煙草
? 紡織，煤炭，樹(shù)膠
? 化工、鑄造、農(nóng)業(yè)