
水分含量的在线检测技术随着科技进步而不断进步。新型的多频谱在线微波水分测量技术,如MS-590测量仪,不仅解决了传统单频段在线微波水分测量的问题,也克服了近红外技术仅能测量物料表层水分的限制。它能够完全穿透物料层,实现对物料整体水分的准确测量。
微波测量水分的基础在于水的介电性质。水的介电常数由介电损耗和导电损耗组成,其中介电损耗(Ɛ´r)与导电损耗(Ɛ´´r+ơ/ωƐ0)之和决定了微波在水中的传播特性。在低频时,导电损耗占主导,因此需要提高频率以使介电损耗成为主导,从而更精确地测量物料含水量。
例如,在煤炭行业中,当煤炭水分低于10%时,由于矿物质的存在,容易形成离子导电,导致在1GHz至3GHz的微波频率下,导电损耗显著,使得微波衰减与水分含量之间的关系不明显。然而,当频率超过3GHz时,介电损耗占主导,微波衰减与水分含量之间呈现出明显的线性关系。
不同物料和不同的量程范围在水分子对微波能的吸收上有所不同,因此选择合适的频率段需要考虑被测物的现场环境。多频连续微波频谱技术能够有效收集被测物在高低频区的微波特性,并通过自学习的神经网络算法,由仪器自动确定最佳测量校准模型和曲线键蔽关系,从而最小化物料的温度、厚度、密度等因素对测量的影响。
目前,MS-590在线微波水分测量仪已广泛应用于多个行业,包括饲料、粮食烘干、烧结料、污泥、烟丝、烟叶、原油、煤炭、砂石、食品和化工等,成为水分含量在线测量领域的新趋势。