一、在線(xiàn)水分儀的選擇
在線(xiàn)水分儀正常為射頻波(高頻電容)水分儀、近紅外水分儀、微波水分儀、中子水分儀
這四種水分儀,這四種水分儀各有優(yōu)點(diǎn),不可能完全相互取代。
中子水分儀需要放射源,市面上基本無(wú)法找到,在工業(yè)現場(chǎng)上也基本沒(méi)有應用。
微波水分儀受到天氣濕度和物料密度影響較大,金屬物質(zhì)也是無(wú)法檢測,現在使用范圍也有限。
我公司現有的在線(xiàn)水分儀為一下兩種原理:
RF-1000高頻電容測量原理 | M系列的近紅外測量原理 | |
測量響應時(shí)間 | 0.3-5秒 | 0.3-5秒 |
表面水分檢測 | 是 | 是 |
內部水分檢測 | 是 | 否 |
測量精度 | 0.3%,最大0.05%(內外水分) | 0.1-0.3%(表面水分) |
表水和內水不一時(shí) | 總水分量 | 表面水分(深入0.2MM) |
物料顏色影響 | 無(wú)影響 | 有影響(深黑色物料基本不能測量) |
物料的顆粒 | 無(wú)影響 | 小于2毫米以下顆粒、或者大于2毫米以下顆粒低于 |
物料密度(容重)變化 | 有影響 | 無(wú)影響 |
是否接觸物料 | 需要接觸物料 | 不接觸物料 |
料倉或輸送管道安裝 | 開(kāi)孔直接安裝 | 開(kāi)孔后透過(guò)玻璃進(jìn)行照射 |
螺旋給料機安裝 | 開(kāi)孔直接安裝 | 開(kāi)孔后透過(guò)玻璃進(jìn)行照射 |
皮帶機上安裝 | 需要安裝壓料板 | 直接照射 |
震動(dòng)影響 | 無(wú)影響 | 較大震動(dòng)有影響 |
測量金屬 | 不建議使用(帶磁性物料無(wú)法測量) | 可以使用 |
物料選擇 | 顆?!?mm、表里水分不一致的物料。
| 顆?!?mm、表里水分一致的物料。 |
適用場(chǎng)景 | 能夠緊貼物料即可,物料厚度大于40MM | 皮帶輸送機上方或管道料倉等位置開(kāi)孔后透過(guò)玻璃進(jìn)行照射物料,物料能夠密實(shí)并緊貼玻璃。 |
國外同類(lèi)型產(chǎn)品 | 德國Mutec(18-35萬(wàn)) | 美國/英國NDC(25-45萬(wàn)) 德國RGI(濟南安旭)(10-20萬(wàn)) 美國PSC(10-25萬(wàn)) |
二、選擇在線(xiàn)水分儀時(shí)常見(jiàn)問(wèn)題:
1、在線(xiàn)水分儀的精度:
①近紅水分儀:測量顏色和成分一致的物料,測量范圍在標準值的正負5%時(shí),比如物料標準水分為10%,那么測量范圍為5%-15%時(shí),這時(shí)M系列水分儀的精度可以達到正負0.3%,如果物料的水分含量比較低,例如物料水分為2%,測量范圍為0.5-4左右時(shí),M系列水分儀的精度可以達到正負0.1%
②射頻波水分儀:測量物料容重或者密度一致時(shí),需要用戶(hù)標定模型,模型參數越多,精度越高,例如標定模型時(shí),距兩個(gè)水分值標定,例如5.0和7.0個(gè)水分值已經(jīng)標定,RF-1000水分儀測出6.2的水分時(shí),,精度可以達到正負0.3%,標定模型數據越多,精度就越高,最高為0.05%。
備注:脫離物料的實(shí)際情況和測量范圍來(lái)談水分儀的精度是完全沒(méi)有意義的!不管?chē)H或國標都沒(méi)有在線(xiàn)水分儀精度標準,在線(xiàn)水分儀不管號稱(chēng)如何準確也需要用國標烘干法來(lái)校準,國標烘干法的精度為正負0.2%。所以要求在線(xiàn)水分儀如何標準和準確都是只能是企業(yè)的認定,無(wú)法進(jìn)行認證!
2、在線(xiàn)水分儀的測量范圍:
①近紅水分儀:在表面沒(méi)有滲水的情況下,近紅外水分儀可以檢測到0-90%的含水率,但是任何的近紅外水分儀都不可能在不改變參數的情況,直接從0測到90%,正常近紅外水分儀在同一組參數下在標準值的正負5%時(shí),比如物料標準水分為10%,那么測量范圍為5%-15%時(shí),這時(shí)M系列水分儀的精度才可以達到正負0.3%;例如從5%-60%,不改變參數,要求精度一定個(gè)標準,只是任何的近紅外水分儀都不可能達到的?。?!
近紅外水分儀是靠光譜的反射,如果水分小于0.5%時(shí),這時(shí)的紅外光已經(jīng)基本無(wú)法吸收,近紅外水分儀只能反映趨勢,不可能達到任何精度。
②射頻波水分儀:在物料不滲水的情況下,射頻波水分儀可以檢測含水率,如果沒(méi)有建模時(shí),射頻波水分儀是沒(méi)有精度和測量范圍的,例如只設定5%、8%兩個(gè)水分時(shí),那么水分儀也只能測量5%到8%之間的含水率,超過(guò)即無(wú)法測量。
如果物料能捏出水時(shí),射頻波水分儀會(huì )顯示為是水分值超標?。?!所以能捏出水的物料用射頻波也是不好測量的。
3、在線(xiàn)水分儀的安裝和測量
①近紅水分儀:近紅外水分儀探頭會(huì )發(fā)出一束紅外光,需要保證這個(gè)紅外光一定能完全照射到物料,光圈照射位置的物料一定是充滿(mǎn)的,有流動(dòng)但也一定要是連續的,光圈位置的物料不有空隙。否則一定會(huì )有誤差??!如果是透過(guò)玻璃照射,也是要包裝玻璃背后的物料是充滿(mǎn),沒(méi)有孔隙。
②射頻波水分儀:射頻波水分儀的探頭也是發(fā)出一個(gè)球狀的電磁場(chǎng),電磁場(chǎng)前方的物料也是一定是充滿(mǎn)的,有流動(dòng)但也一定要是連續的,物料不有空隙。否則一定會(huì )有誤差??!
4、溫度的問(wèn)題
①近紅水分儀:整機環(huán)境溫度不能超過(guò)50度,在50-80時(shí)可以給探頭安裝冷卻箱(冷卻箱需要定制,周期:6周),80度以上無(wú)法使用。烘箱或烤爐內是無(wú)法安裝近紅外水分儀的,只能是烘箱或烤爐的出口或入口來(lái)安裝
②射頻波水分儀:顯示器環(huán)境溫度不能超過(guò)50度,探頭可以工作在90度一下的環(huán)境,90度以上無(wú)法使用。
5、和國外同類(lèi)型產(chǎn)品對比
①儀器外觀(guān)不如國外產(chǎn)品,國外基本是鑄鋁外殼,我們現有產(chǎn)品是鐵殼加噴塑
在防護等級上國外產(chǎn)品一般是標準IP65。我們是標注為IP54。防護等級的標準上我們是有劣勢,但是實(shí)際情況我們的防護等級相差無(wú)幾,我拆過(guò)很多的國外產(chǎn)品,安裝在一些惡劣情況下式也是有進(jìn)水和進(jìn)灰塵的。
②性能是基本相同的,一些極限指標,國外近紅外水分儀會(huì )有一些優(yōu)勢;
精度:因為現有原理的水分儀都一定缺陷,不可能有一臺在線(xiàn)水分儀可以無(wú)視物料變化然后又能保證測量精度,一般近紅外水分儀在物料成分穩定情況,在物料水分在正負5%內變化時(shí)可以保證0.3%的精度。射頻波水分儀也只在物料密度和容重穩定的情況下才能保證精度。有很多中間商號稱(chēng)近紅水分儀測量精度能達到0.01%以下,大部分的進(jìn)口水分儀分辨率才0.1%。所以說(shuō)能夠達到0.1%或以下只是中間商不懂技術(shù)或為了促銷(xiāo)用分辨精度來(lái)應付。我們和同原理進(jìn)口水分儀的精度參數是接近的。
量程:進(jìn)口的水分儀也不可能再不改變參數的情況下,直接就能測量0-90%含水率??!不可能有完全量程的近紅外水分儀,當物料水分滲透出來(lái)時(shí),不論是近紅外水分儀或射頻波水分儀都是無(wú)法準確測量了,水形成水膜層時(shí)對光或電波的折射和反射率都是有影響的。在這點(diǎn)上我們和通原理的進(jìn)口水分儀是相同的。
質(zhì)量和服務(wù):現在的電子產(chǎn)品質(zhì)量水平,我們和國外水平應該是基本一致,可能?chē)猱a(chǎn)品的檢驗手段或現場(chǎng)安裝時(shí)的要求會(huì )更高一些,但國內產(chǎn)品能夠再服務(wù)上更盛一籌。我們可以給用戶(hù)進(jìn)行現場(chǎng)試用,15天無(wú)條件退款,365天備用機替換等服務(wù),可以最大限度保障用戶(hù);而國外產(chǎn)品如果出現故障,維修期限一般不少于1個(gè)月。
6.物料顏色、密度對在線(xiàn)水分儀的影響:
①近紅水分儀:物料的顏色會(huì )影響反射率,沒(méi)有那個(gè)品牌近紅外水分儀能夠完全克服顏色的影響。黑色物料,例如煤炭,近紅外水分儀是很難準確測量,在增加透射膜時(shí)也是只能反應趨勢,不可能達到精度或很大的測量范圍。
備注:絕大部分的進(jìn)口近紅外水分儀對煤炭干濕測量是完全無(wú)變化的,應該是無(wú)法保證精度和性能,對黑色物料信號直接屏蔽。
②射頻波水分儀:物料的密度或容重(標準單位體積的重量)變化對測量值是有影響的,所以進(jìn)口射頻波的水分儀號稱(chēng)能夠達到0.01%精度,但實(shí)際在工業(yè)生產(chǎn)中物料的密度或容重是不可能完全不變,而且用戶(hù)也不可能去標定這么多的水分模型,所以我們也就沒(méi)有和類(lèi)似國外產(chǎn)品一樣去標稱(chēng)這么高的精度!
7. 物料成分變化對在線(xiàn)水分儀的影響
①近紅水分儀:不同成分的物料對近紅外光吸收率是不一樣的,例如木心80%,木皮20%的組成的木纖維,一直水分測量正常,但如果里面比例變化,木皮60%,木皮40%,測量結果一定是和原來(lái)是不同的
②射頻波水分儀:不同成分的物料如果比例變化,對電磁場(chǎng)的吸收也是有一定影響,影響會(huì )小于近紅外水分儀,但在也一定會(huì )影響測量精度,但實(shí)際影響有多大是無(wú)法去實(shí)驗驗證的。
8. 常說(shuō)的物料質(zhì)地問(wèn)題
物料的質(zhì)地變化一般是指物料的顏色、密度、成份發(fā)生變化
①近紅水分儀:顏色影響最大、成分變化有影響、密度變化基本無(wú)影響
②射頻波水分儀:顏色影響最小、成分變化有影響、顏色變化基本無(wú)影響
備注:以上的影響是通過(guò)原理來(lái)推斷,物料種類(lèi)太多,質(zhì)地變化程度不同,所以不同物料質(zhì)地變化影響的比例也無(wú)法通過(guò)科學(xué)的實(shí)驗手段來(lái)一一檢測和論證??!