Un analizador de humedad en línea es un instrumento que monitorea y muestra de forma continua la humedad del producto en tiempo real durante la producción, e incluye principalmente analizadores de humedad en línea de infrarrojo cercano (NIR) y de microondas. A medida que la tecnología avanza, los monitores de humedad en línea son cada vez más inteligentes, con funciones como alarmas de límite superior e inferior, registro de datos y carga a plataformas de gestión de usuarios, lo que apoya una producción estable y desempeña un papel vital en las actividades productivas de la empresa…Conozca más sobre el principio de los analizadores de humedad en línea
Principio de los analizadores de humedad en línea de infrarrojo cercano
Los enlaces O-H del agua y los enlaces C-H de los compuestos orgánicos absorben la luz NIR en longitudes de onda específicas; la energía reflejada es inversamente proporcional a las moléculas absorbentes. El analizador registra los cambios de energía NIR en una longitud de onda específica en función de la absorción del agua.
Las moléculas de agua vibran en bandas de energía específicas: los enlaces O-H se estiran, se contraen y se torsionan. Las bandas NIR son especialmente intensas para el agua y fáciles de generar, filtrar y detectar; las longitudes de onda de medición de humedad se sitúan en el rango de 1-2,5 μm.
La absorción depende de las moléculas de agua encontradas y de la intensidad de absorción, y es proporcional a la humedad. Al ser un método de reflectancia, también se ve afectado por la reflectancia y la absorción del material; la medición NIR no es destructiva, no requiere contacto y es en tiempo real.
Principio de funcionamiento de los sistemas de monitoreo de humedad en línea por infrarrojo cercano
Varios haces NIR se enfocan sobre la superficie del material; los haces reflejados son recibidos por un avanzado sistema de detección óptica con un chip DSP de alto rendimiento integrado para un procesamiento, almacenamiento y visualización rápidos, con una exactitud y estabilidad sobresalientes.
Muchos materiales solo absorben infrarrojos en longitudes de onda específicas; se seleccionan al menos dos: una longitud de onda de referencia (no absorbida por el material ni por el agua) y una longitud de onda de medición (absorbida solo por el agua).
Unos filtros de precisión montados en una rueda giratoria hacen pasar alternativamente pulsos de referencia y de medición sobre la muestra; los dos pulsos temporizados se reflejan hacia un detector como dos señales. La referencia muestra la reflexión esperada; la medición se atenúa por la absorción del agua. Combinadas en una relación, las diferencias con otros niveles de humedad son proporcionales a las diferencias de humedad.
Las intensidades de señal de los dos canales se combinan en: R/M X M1/R1 = relación
Donde: R--canal de referencia del haz del producto
M--canal de medición del haz del producto
M1--canal de medición del haz de compensación
R1--canal de referencia del haz de compensación
Si se produce deriva, M y M1 se desplazan por igual, se cancelan en la relación y se mantiene la estabilidad.
Principio de los analizadores de humedad de microondas en línea
La atenuación y el desfase de las microondas dependen de la constante dieléctrica y de la tangente de pérdidas del medio, mucho mayores en el agua polar que en los medios ordinarios. La humedad se calcula a partir de la atenuación y el desfase recibidos.
Las microondas penetran por completo y miden toda la humedad física —superficial e interna— con alta exactitud y sin verse afectadas por el color ni la estructura. Las aplicaciones abarcan carbón, mezclas de sinterización, mineral de hierro, productos químicos, bauxita, mineral de níquel, azúcar, tabaco, bagazo, granos, silicio, madera, lana, alimentos, arena, polímeros, algodón y otros materiales no conductores.
Un análisis detallado de los analizadores de humedad de microondas en línea
La sonda mide hasta 150-200 mm de profundidad y analiza la humedad total (núcleo y superficie); la penetración profunda hace que la suciedad superficial no influya.
La variación de la permitividad relativa es el principio clave; en pocas palabras:
La εr del agua es ≈80 frente a ~1-10 de la mayoría de los materiales (arena/grava 3-4): una gran diferencia medible.
La humedad se mide directamente a partir de esta diferencia y se emite como señal estándar de porcentaje en masa.
En otras palabras: cuanto más agua contiene un material, más se aproxima a 80 su permitividad relativa εr.
Las señales se obtienen al pasar el material por el sensor, incluso en líneas rápidas; también pueden medirse materiales a granel estacionarios.
En función de las diferentes necesidades de los usuarios, ofrecemos las siguientes soluciones:
