固体湿度的电测法
仪器仪表网 · 2012-09-28 09:00 · 32468 次点击
1.红外式
在近红外光谱区某些波长的红外辐射能量可以被水分子选择性的吸收,而在这些波长之外的红外辐射能量几乎不被水分子吸收。因此可以利用易被水吸收和不被水吸收的两种波长的红外辐射轮流交替地透过被测固体,取其透过被测固体的辐射强度之比值来测定被测固体的水分。造纸工业中的红外水分测定仪就是利用这个原理测定纸张中的水分的。
2.电阻式
利用固体物质的电阻值随含水量的不同而不同的特性,可以测量其湿度。例如,测量纸页的电阻值,便可间接地测得纸页的水分,纸页电阻的测量头如图8‐8所示。图中1、2、3是用不锈钢制造的电极,它们之间用聚四氟乙烯4绝缘,被测纸页5在电极下面,这样可以测量纸页表面的电阻值Rx。当纸页表面水分低于纸页内部水分时,这种测量方法将产生较大误差,最好测量穿透电阻。电极还可装在抄纸机的两辊之间,在生产过程中测量纸页的水分。
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电阻Rx的测量可以采用电桥法,如图8‐8所示,将Rx作为自动平衡电桥的一个桥臂。当纸页水分变化时,电桥产生不平衡电压,经电子放大器放大后,驱动可逆电动机转动,带动滑线电阻RP的滑动触点,直到电桥重新平衡为止。可逆电动机还同时带动记录笔移动,记下纸页水分的变化。记录仪的刻度要按不同的纸种进行标定。
3.电容式
由于水的相对介电常数是空气的82倍,干物料吸收水分以后,其介电常数将大大增加,根据物料介电常数与水分的关系,通过测量以物料为电介质的电容器的电容值即可确定物料的水分。
图8‐9为用于测量纸页湿度的共面式平板电容传感器示意图。这种传感器的突出特点是将两个极板安置在同一平面上,以纸页作为电介质构成了所谓共面或平板电容器。在两极板间形成了一个电场,其电力线穿过纸页的情况如图8‐9中虚线所示。
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电容器的两个极板可以与纸页直接接触(甚至可以加一定压力),也可以中间有一定距离。为了防止极板的边缘效应,极板可以制成同心圆环形式。此外,极板还可制成方形或将极板放置在纸页两侧等。