Analisador de umidade em linha
Um analisador de umidade em linha monitora continuamente a umidade do produto durante a produção e a exibe em tempo real. Também é chamado de monitor de umidade em linha ou sistema de monitoramento de umidade em linha. O mercado oferece principalmente analisadores de umidade em linha por infravermelho próximo (NIR) e por micro-ondas.
Analisador de umidade em linha
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An online moisture analyzer is an instrument that continuously monitors product moisture during production and displays it in real time; it is also called an online moisture monitor or online moisture monitoring system. The current market mainly offers near-infrared (NIR) online moisture analyzers and microwave online moisture analyzers. As the instruments evolve, online moisture monitors are becoming increasingly intelligent and user-friendly — with features such as upper/lower limit exceedance alarms, data logging, and uploading to user management platforms — helping enterprises maintain stable production and playing a vital role in production activities.
According to on-site production conditions, online moisture analyzers can be installed in various ways, such as non-contact installation (e.g., over conveyor belts), insertion installation (e.g., in tanks), communicating-vessel installation, and in-pipe installation.
Espectroscopia de infravermelho próximo em linha
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As ligações O-H da água e as ligações C-H dos compostos orgânicos absorvem luz no infravermelho próximo em comprimentos de onda específicos; a energia refletida é inversamente proporcional às moléculas absorventes. O analisador acompanha as variações de energia NIR em um comprimento de onda específico, com base na absorção da água.
As moléculas de água não são estáticas: elas vibram quando encontram faixas específicas de energia. As ligações entre os dois átomos de hidrogênio e o átomo de oxigênio em uma molécula de água se esticam, se contraem ou se torcem de outras maneiras. É necessária energia externa para induzir essas vibrações, e a energia requerida abrange faixas específicas ao longo do espectro eletromagnético. Em diferentes partes do espectro, algumas bandas de absorção são muito intensas enquanto outras são muito fracas.
WKT-R-50ZS Analisador de umidade em linha por infravermelho próximo
Na região do infravermelho próximo do espectro, essas bandas são particularmente intensas para as moléculas de água, e o instrumento pode emitir, filtrar e receber essa energia com mais facilidade. Comprimentos de onda específicos de energia de luz infravermelha próxima são usados para entregar a quantidade certa de energia à umidade do produto em medição. Os comprimentos de onda geralmente utilizados para medição de umidade permanecem na faixa de 1 a 2,5 micrômetros.
A absorção depende das moléculas de água encontradas e da intensidade de absorção — proporcional à umidade. Sendo um método de reflectância, também é afetado pela reflectância e pela absorção do material; a medição NIR é não destrutiva, sem contato e em tempo real.
Princípio de funcionamento do analisador de umidade on-line de infravermelho próximo
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Vários feixes NIR são focalizados na superfície do material; os feixes refletidos são recebidos por um sistema óptico de detecção avançado, com um chip DSP de alto desempenho integrado para processamento, armazenamento e exibição rápidos — exatidão e estabilidade excepcionais.
Muitos materiais absorvem infravermelho apenas em comprimentos de onda específicos; selecionam-se pelo menos dois — um comprimento de onda de referência (não absorvido pelo material nem pela água) e um comprimento de onda de medição (absorvido apenas pela água).
O medidor de umidade infravermelho online utiliza filtros infravermelhos de precisão montados em uma roda giratória. Esse arranjo permite que pulsos de luz de referência e de luz de medição passem alternadamente pelos filtros. Os feixes retidos são focalizados na amostra em teste.
Primeiro a luz de referência é projetada sobre a amostra, depois a luz de medição. Esses dois pulsos de energia luminosa sequenciados no tempo são refletidos de volta para um detector e convertidos em dois sinais elétricos. O canal de referência indica a quantidade esperada de energia refletida. Parte do canal de medição é absorvida pelas moléculas de água, de modo que sua energia é atenuada. Os dois sinais são combinados para formar uma razão. A diferença entre essa razão e as razões obtidas de amostras com teores de umidade conhecidos é proporcional à diferença no teor de umidade.
Analisador de umidade por infravermelho próximo em linha WKT-R-150ZS
As intensidades de sinal dos dois canais combinam-se em: R/M X M1/R1=rácio
Onde: R--canal de referência do feixe do produto
M--canal de medição do feixe do produto
M1--canal de medição do feixe de compensação
R1--canal de referência do feixe de compensação
Se ocorrer deriva, M e M1 se deslocam igualmente, cancelando-se na razão e preservando a estabilidade.
Altura de montagem da sonda
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Online near-infrared moisture monitoring systems are often installed above conveyor belts in production workshops. The instrument should be mounted at a safe measuring position where the material will not touch the probe. The probe mounting height and orientation are shown in the figure on the right (mounting height: 250±100mm). The probe is mounted over an uninterrupted flow of material, such as on a conveyor belt or vibratory conveyor. Note that the material must have sufficient depth — at least 10mm thick (15mm or more recommended) — to completely eliminate the background influence of the conveyor belt. Ensuring that the measured material has reasonable surface-to-core uniformity and continuity during production is a basic requirement for the production line.
Instalação clássica do analisador de umidade em linha por infravermelho próximo
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Às vezes é necessário medir material interno através de uma janela. O material da janela pode ser vidro incolor, mas nunca acrílico, poliéster ou qualquer plástico, pois esses materiais podem absorver e reter moléculas de água. Mantenha a sonda a certa distância e ângulo do material medido, inclinando a sonda em 20° para evitar reflexos do vidro da janela. Para garantir uma medição exata, o material medido deve permanecer em contato contínuo com o vidro da janela.
Analisador de umidade líquida por micro-ondas em linha
A atenuação e a defasagem de micro-ondas dependem da constante dielétrica e da tangente de perdas do meio — muito mais altas para a água polar do que para os meios comuns. A umidade é calculada a partir da atenuação e da defasagem recebidas.
As micro-ondas penetram totalmente e medem toda a umidade física — superficial e interna — com alta exatidão, sem serem afetadas pela cor ou pela estrutura. As aplicações abrangem carvão, misturas de sinterização, minério de ferro, produtos químicos, bauxita, minério de níquel, açúcar, tabaco, bagaço, grãos, silício, madeira, lã, alimentos, areia, polímeros, algodão e outros materiais não condutores.
Analisador de umidade em linha por micro-ondas com arranjo de fase
A sonda mede de 150 a 200 mm de profundidade, analisando a umidade total (do núcleo e da superfície); a penetração profunda significa que a sujeira superficial não interfere.
A variação da permissividade relativa é o princípio fundamental; em resumo:
A εr da água é ≈80, contra ~1-10 da maioria dos materiais (areia/cascalho 3-4) — uma diferença grande e mensurável.
A umidade é medida diretamente a partir dessa diferença e emitida como sinal padrão de porcentagem em massa.
Em outras palavras: quanto mais água um material contém, mais a sua permissividade relativa εr se aproxima de 80.
Os sinais são obtidos à medida que o material passa pelo sensor — mesmo em linhas rápidas; materiais a granel estacionários também podem ser medidos.
Instalação clássica do analisador de umidade em linha por micro-ondas
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Em correias transportadoras, vasos abertos, tubulações, tanques, equipamentos de mistura ou piscinas abertas, um analisador de umidade por micro-ondas em linha pode ser usado para detecção de umidade. O método de instalação específico exige que o fornecedor apresente uma solução profissional com base nas condições de produção do usuário no local. Por exemplo:
Instalação embutida no material:A sonda deve sobressair pelo menos 8 cm. Preste atenção à posição de montagem — evite a proximidade da entrada para reduzir danos à haste sensora causados pelo impacto do material durante a alimentação. Se o analisador de umidade precisar ficar próximo à entrada, instale um defletor de proteção acima do instrumento.
Instalação em tubulação:O analisador de umidade por micro-ondas online pode ser montado em uma tubulação para monitorar em tempo real o teor de umidade do material em seu interior.
A VicoMeter é especialista em determinação de umidade e oferece uma variedade de analisadores de umidade on-line confiáveis e fáceis de usar. Seja para monitoramento da qualidade da produção ou para gestão de dados de produção, podemos oferecer soluções profissionais que atendem às suas necessidades nas indústrias de higiene e limpeza, tabaco, papel e celulose, madeira, aço, grãos, carvão, alimentos, têxtil, materiais de construção, farmacêutica, rações, química, petróleo e outras.
Temos ampla experiência na instalação de analisadores de umidade on-line por infravermelho próximo. Se você deseja monitorar a umidade superficial dos materiais em sua linha de produção, podemos fornecer soluções profissionais e eficientes — entre em contato com nossos especialistas para saber mais.
Se você deseja monitorar o teor de umidade total na superfície e no interior dos materiais em sua linha de produção ou nos materiais recebidos — seja em correias transportadoras, vasos abertos, tubulações, tanques, equipamentos de mistura ou piscinas abertas —, podemos fornecer soluções profissionais.
Indústrias típicas:Indústria de higiene e limpeza
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de detergente para roupas, xampu, cosméticos, pós para baterias, etc.
Indústrias típicas:Tabaco
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de fumo picado, folhas de tabaco, fardos de tabaco, talos desfiados, etc.
Indústrias típicas:Indústria de papel
Aplicações típicas: Monitoramento on-line de umidade de papel em folha, papelão, polpa, fardos de papel, caixas de papelão, matérias-primas de papel reciclado, etc.
Indústrias típicas:Indústria de madeira
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de tábuas de madeira, cavacos de madeira, serragem, etc.
Indústrias típicas:Indústria siderúrgica
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de carga de sinterização, produção de pellets de ração, etc.
Indústrias típicas:Indústria de grãos
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de milho, soja, arroz, cevada do Himalaia, trigo, amido, etc.
Indústrias típicas:Indústria de carvão
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de carvão, carvão pulverizado, carvão combustível, qualidade do carvão de usinas, etc.
Indústrias típicas:Alimentos
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de amido, farinha, proteína em pó, ejiao, bolo de ejiao, sacarose, xarope, etc.
Indústrias típicas:Têxteis
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de tecidos, tecelagens, etc.
Indústrias típicas:Indústria de materiais de construção
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de cerâmicas, concreto, areia e brita, etc.
Indústrias típicas:Indústria farmacêutica
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade da produção de grânulos farmacêuticos, da produção de medicamentos líquidos, de matérias-primas, etc.
Indústrias típicas:Indústria de rações
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de forragem grosseira, forragem verde, silagem, ração energética, ração mineral, ração proteica, etc.
Indústrias típicas:Química
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade de líquidos químicos como metano e etanol, e de diversas matérias-primas químicas
Indústrias típicas:Indústria de petróleo
Aplicações típicas:Monitoramento on-line de umidade da extração de petróleo bruto em poço, do refino de petróleo, do transporte por dutos, etc.
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