近紅外水分儀的工作原理
更新時(shí)間:2024-01-23 | 點(diǎn)擊率:713
紅外在線水分測(cè)定儀把多個(gè)波長的近紅外線光束聚集到被測(cè)物表面上,其表面反射的近紅外線的光束被一個(gè)近紅外光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)接收和處理。這種紅外光學(xué)探測(cè)系統(tǒng)能快速處理數(shù)據(jù)。一個(gè)內(nèi)嵌式的超性能微型數(shù)字信號(hào)處理芯片用來處理、儲(chǔ)藏和顯示所需要的數(shù)據(jù)。其程度和穩(wěn)定性非常出眾。
在線紅外水分測(cè)定儀利用的現(xiàn)象是:許多的物質(zhì)在特定波長下吸收紅外能量,而不吸收在其它波長下的紅外能量。當(dāng)測(cè)量受測(cè)物質(zhì)的水含量時(shí),最少選擇兩種波長。一種是為參照波長,不會(huì)被受測(cè)物質(zhì)或水強(qiáng)烈吸收。另一種是為測(cè)量波長,它不會(huì)被受測(cè)物質(zhì)強(qiáng)烈吸收,但會(huì)被水強(qiáng)烈吸收。
在線紅外水分測(cè)量儀使用裝嵌在轉(zhuǎn)輪上的精密紅外濾光片。這種安裝允許參照光和測(cè)量光的脈沖交替地通過濾光片。被保留的光束會(huì)被聚焦在受測(cè)試的樣品上。首先是參照光被投影在樣品上,然后是測(cè)量光被投影在樣品上。這兩個(gè)具有時(shí)序的光能脈沖會(huì)被反射回到一個(gè)探測(cè)器上,依次轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電信號(hào)。參考通道表示預(yù)計(jì)的反射能量的多少。測(cè)量通道有一部分被水分子所吸收,因此其能量將出現(xiàn)衰減。這兩個(gè)信號(hào)結(jié)合形成一個(gè)比率。這比率與一些從不同含水程度樣品中獲得的其它比率的差,是與兩者含水量的差成正比例。
兩種通道的信號(hào)強(qiáng)度結(jié)合成以下的方程式:
R/MxM1/R1=比率其中
R代表產(chǎn)品光束的參照通道
M代表產(chǎn)品光束的測(cè)量通道
M1代表補(bǔ)償光束的測(cè)量通道
R1代表補(bǔ)償光束的參照通道
如果有漂移狀況出現(xiàn),諸如測(cè)量波長的光的強(qiáng)度改變,M和M1值會(huì)同時(shí)相稱地受影響,對(duì)于比率來說,漂移的結(jié)果被抵消,保持了測(cè)量結(jié)果的穩(wěn)定性和一致性。