红外式与微波式水分仪在制丝线上的应用

　　一、两种水分仪的原理

　　1.红外式水分仪

　　红外式水分仪是利用红外光谱法分析物质中水分含量的仪器。红外光波是一种电磁波，各种电磁波都具有一定的能量，不同的波长有不同的能量。各种物质对电磁波的能量有吸收的能力，但是这种吸收是有选择性的，不同分子对所吸收的电磁波的波长也不同，一种分子只能吸收某一种或几种波长的电磁波，而对其他波长的电磁波的能量则不具有吸收能力。

　　图1为红外式仪器的原理简图。红外线光源1通过装有两个不同波长的滤镜的旋转滤光片2，一个过滤镜通过的波长为1.94微米的红外线，它正是水的吸收波段;另一个过滤镜通过1.8微米波长的红外线，则不能被水吸收。被测物料6暴露在红外光束下，经过反射，收集于硫化铅探测器3变为电信号，经过放大，将两个波长的信号比值由指示仪表11显示，即可测出水分含量。

　　2.微波式水分仪

　　微波式水分仪工作原理是高准确性的谐振测量，它利用的微波谐振频率为2000~3000兆赫。当微波在传输中通过含有水分的物质时，一部分电磁能就被水分子吸收而使微波强度有所衰减。另一方面，电场对水分子中氧离子、氢离子正反的转化影响谐振频率。

　　图2为微波式水分仪方块图，主要由微波震荡器3与微波衰减器5组成，微波信号由波导管发射经过样品4，被微波衰减器接受，经放大器6和检波器7后由指示仪表8显示，即可测出水分含量。

　　二、两种水分仪在应用中的比较

　　由于红外式水分仪为在线非接触性测量，因此有着较强的生产环境和条件的适应性，如高温、高湿、有腐蚀作用的物料，另外测量范围大，对物料温度无特殊要求。但是，由于红外线的穿透能力有限，红外式水分仪只能检测物料表面的水分，测量结果易受所测物料品质、颜色、结构等特性的影响。同时，对安装位置有较为严格的规定，由于仪器测量光束存在聚焦距离，安装过高或过低都会影响红外光的能量聚焦，从而产生测量误差。此外，探头镜面易受污染，导致灵敏度和测量精度的下降;另外还要考虑外来光线对其产生的影响。

　　微波式水分仪为接触式测量，因此对所测物料的环境有较高的要求，如环境温度、湿度、物料的腐蚀性等，产品的表面特性对其测量结果影响不大。为有比较稳定的测量结果和较高的测量精度，对探头的安装也有较高的要求。由于探头接触面极易污染，因此容易导致灵敏度和测量精度的下降。

　　通过对比可以看出，两种水分仪的原理和实际应用各有不同，所以烟机企业在进行设备改造选型时还要结合各自的技术水平、应用环境、测量对象等因素综合考虑，使水分仪性能达到最佳，为提高产品的市场竞争力提供设备保障。