如何选择在线水分仪,什么类型的水分仪最适用?

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如何选择在线水分仪,什么类型的水分仪最适用?

* 来源 : * 作者 : 2057112 * 发表时间 : 2020-03-21 * 浏览 : 3

一、在线水分仪的选择

在线水分仪正常为射频波(高频电容)水分仪、近红外水分仪、微波水分仪、中子水分仪

这四种水分仪,这四种水分仪各有优点,不可能完全相互取代。

中子水分仪需要放射源,市面上基本无法找到,在工业现场上也基本没有应用。

微波水分仪受到天气湿度和物料密度影响较大,金属物质也是无法检测,现在使用范围也有限。

 

我公司现有的在线水分仪为一下两种原理:


RF-1000高频电容测量原理

M系列的近红外测量原理

测量响应时间

0.3-5秒

0.3-5秒

表面水分检测

内部水分检测

测量精度

0.3%,最大0.05%(内外水分)

0.1-0.3%(表面水分)

表水和内水不一时

总水分量

表面水分(深入0.2MM)

物料颜色影响

无影响

有影响(深黑色物料基本不能测量)

物料的颗粒

无影响

小于2毫米以下颗粒、或者大于2毫米以下颗粒低于

物料密度(容重)变化

有影响

无影响

是否接触物料

需要接触物料

不接触物料

料仓或输送管道安装

开孔直接安装

开孔后透过玻璃进行照射

螺旋给料机安装

开孔直接安装

开孔后透过玻璃进行照射

皮带机上安装

需要安装压料板

直接照射

震动影响

无影响

较大震动有影响

测量金属

不建议使用(带磁性物料无法测量)

可以使用

物料选择

颗粒≥3mm、表里水分不一致的物料。

 

颗粒≤3mm、表里水分一致的物料。

适用场景

能够紧贴物料即可,物料厚度大于40MM

皮带输送机上方或管道料仓等位置开孔后透过玻璃进行照射物料,物料能够密实并紧贴玻璃。

国外同类型产品

德国Mutec(18-35万)

美国/英国NDC(25-45万)

德国RGI(济南安旭)(10-20万)

美国PSC(10-25万)

 

二、选择在线水分仪时常见问题:

1、在线水分仪的精度:

   ①近红水分仪:测量颜色和成分一致的物料,测量范围在标准值的正负5%时,比如物料标准水分为10%,那么测量范围为5%-15%时,这时M系列水分仪的精度可以达到正负0.3%,如果物料的水分含量比较低,例如物料水分为2%,测量范围为0.5-4左右时,M系列水分仪的精度可以达到正负0.1%

   ②射频波水分仪:测量物料容重或者密度一致时,需要用户标定模型,模型参数越多,精度越高,例如标定模型时,距两个水分值标定,例如5.0和7.0个水分值已经标定,RF-1000水分仪测出6.2的水分时,,精度可以达到正负0.3%,标定模型数据越多,精度就越高,最高为0.05%。

备注:脱离物料的实际情况和测量范围来谈水分仪的精度是完全没有意义的!不管国际或国标都没有在线水分仪精度标准,在线水分仪不管号称如何准确也需要用国标烘干法来校准,国标烘干法的精度为正负0.2%。所以要求在线水分仪如何标准和准确都是只能是企业的认定,无法进行认证!

 

2、在线水分仪的测量范围:

①近红水分仪:在表面没有渗水的情况下,近红外水分仪可以检测到0-90%的含水率,但是任何的近红外水分仪都不可能在不改变参数的情况,直接从0测到90%,正常近红外水分仪在同一组参数下在标准值的正负5%时,比如物料标准水分为10%,那么测量范围为5%-15%时,这时M系列水分仪的精度才可以达到正负0.3%;例如从5%-60%,不改变参数,要求精度一定个标准,只是任何的近红外水分仪都不可能达到的!!!

近红外水分仪是靠光谱的反射,如果水分小于0.5%时,这时的红外光已经基本无法吸收,近红外水分仪只能反映趋势,不可能达到任何精度。

 

②射频波水分仪:在物料不渗水的情况下,射频波水分仪可以检测含水率,如果没有建模时,射频波水分仪是没有精度和测量范围的,例如只设定5%、8%两个水分时,那么水分仪也只能测量5%到8%之间的含水率,超过即无法测量。

如果物料能捏出水时,射频波水分仪会显示为是水分值超标!!!所以能捏出水的物料用射频波也是不好测量的。

 

3、在线水分仪的安装和测量

①近红水分仪:近红外水分仪探头会发出一束红外光,需要保证这个红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满的,有流动但也一定要是连续的,光圈位置的物料不有空隙。否则一定会有误差!!如果是透过玻璃照射,也是要包装玻璃背后的物料是充满,没有孔隙。

②射频波水分仪:射频波水分仪的探头也是发出一个球状的电磁场,电磁场前方的物料也是一定是充满的,有流动但也一定要是连续的,物料不有空隙。否则一定会有误差!!

 

4、温度的问题

①近红水分仪:整机环境温度不能超过50度,在50-80时可以给探头安装冷却箱(冷却箱需要定制,周期:6周),80度以上无法使用。烘箱或烤炉内是无法安装近红外水分仪的,只能是烘箱或烤炉的出口或入口来安装

射频波水分仪:显示器环境温度不能超过50度,探头可以工作在90度一下的环境,90度以上无法使用。

 

5、和国外同类型产品对比

①仪器外观不如国外产品,国外基本是铸铝外壳,我们现有产品是铁壳加喷塑

在防护等级上国外产品一般是标准IP65。我们是标注为IP54。防护等级的标准上我们是有劣势,但是实际情况我们的防护等级相差无几,我拆过很多的国外产品,安装在一些恶劣情况下式也是有进水和进灰尘的。

②性能是基本相同的,一些极限指标,国外近红外水分仪会有一些优势;

精度:因为现有原理的水分仪都一定缺陷,不可能有一台在线水分仪可以无视物料变化然后又能保证测量精度,一般近红外水分仪在物料成分稳定情况,在物料水分在正负5%内变化时可以保证0.3%的精度。射频波水分仪也只在物料密度和容重稳定的情况下才能保证精度。有很多中间商号称近红水分仪测量精度能达到0.01%以下,大部分的进口水分仪分辨率才0.1%。所以说能够达到0.1%或以下只是中间商不懂技术或为了促销用分辨精度来应付。我们和同原理进口水分仪的精度参数是接近的

量程进口的水分仪也不可能再不改变参数的情况下,直接就能测量0-90%含水率!!不可能有完全量程的近红外水分仪,当物料水分渗透出来时,不论是近红外水分仪或射频波水分仪都是无法准确测量了,水形成水膜层时对光或电波的折射和反射率都是有影响的。在这点上我们和通原理的进口水分仪是相同的。

质量和服务:现在的电子产品质量水平,我们和国外水平应该是基本一致,可能国外产品的检验手段或现场安装时的要求会更高一些,但国内产品能够再服务上更盛一筹。我们可以给用户进行现场试用,15天无条件退款,365天备用机替换等服务,可以最大限度保障用户;而国外产品如果出现故障,维修期限一般不少于1个月。

 

6.物料颜色、密度对在线水分仪的影响:

①近红水分仪:物料的颜色会影响反射率,没有那个品牌近红外水分仪能够完全克服颜色的影响。黑色物料,例如煤炭,近红外水分仪是很难准确测量,在增加透射膜时也是只能反应趋势,不可能达到精度或很大的测量范围。

备注:绝大部分的进口近红外水分仪对煤炭干湿测量是完全无变化的,应该是无法保证精度和性能,对黑色物料信号直接屏蔽。

②射频波水分仪:物料的密度或容重(标准单位体积的重量)变化对测量值是有影响的,所以进口射频波的水分仪号称能够达到0.01%精度,但实际在工业生产中物料的密度或容重是不可能完全不变,而且用户也不可能去标定这么多的水分模型,所以我们也就没有和类似国外产品一样去标称这么高的精度!

 

7. 物料成分变化对在线水分仪的影响

①近红水分仪:不同成分的物料对近红外光吸收率是不一样的,例如木心80%,木皮20%的组成的木纤维,一直水分测量正常,但如果里面比例变化,木皮60%,木皮40%,测量结果一定是和原来是不同的

②射频波水分仪:不同成分的物料如果比例变化,对电磁场的吸收也是有一定影响,影响会小于近红外水分仪,但在也一定会影响测量精度,但实际影响有多大是无法去实验验证的。

 

8. 常说的物料质地问题

物料的质地变化一般是指物料的颜色、密度、成份发生变化

①近红水分仪:颜色影响最大、成分变化有影响、密度变化基本无影响

②射频波水分仪:颜色影响最小、成分变化有影响、颜色变化基本无影响

备注:以上的影响是通过原理来推断,物料种类太多,质地变化程度不同,所以不同物料质地变化影响的比例也无法通过科学的实验手段来一一检测和论证!!