近红外水分仪的工作原理介绍

近红外水分仪的工作原理

1.红外光吸收的原理。物质的内部分子结构（例如水中的氧氢键和有机物中的碳氢键）吸收特定波长的近红外光。在特定波长下，反射的近红外能量与其所包含的近红外吸收分子的数量成反比。水分计基于水分子吸收近红外波长的原理，分析特定波长的近红外能量变化。

水分子不是静态的：当它们遇到某个能带时，就会振动。水分子中两个氢原子和氧原子之间的键可以其他形式伸展，收缩或扭曲。需要外部能量来引起这些振动，并且所需能量覆盖整个电磁频谱的特定频带。在整个光谱的不同部分，某些吸收带非常强，而某些吸收带很弱。在光谱的近红外部分，该频带的这一部分对水分子特别强，并且仪器更容易传输，过滤和接收该能量。使用特定波长的近红外光能量为被测产品中的水分提供适量的能量。通常，用于测量水分的波长保持在1到2.5微米的范围内。

在特定波长处吸收的能量取决于近红外能量束遇到的水分子数量以及该特定波长处的吸收强度。能量束遇到的水分子数量与被测物质的含水量成正比。同时，由于水分计呈反射率形式，所以被测光束也受被测物质的反射和吸收特性的影响。近红外水分测量技术是一种无损，非接触式实时水分检测技术。

2，工作原理

红外在线水分仪在被测物体的表面上收集多种波长的近红外光束，并通过**红外光学检测来接收和处理在表面反射的近红外光束。系统。这种**红外光学检测系统可以快速处理数据。嵌入式超高性能微型数字信号处理芯片用于处理，存储和显示所需的数据。其准确性和稳定性非常出色。

在线红外水分分析仪使用的现象是，许多物质吸收特定波长的红外能量，但不吸收其他波长的红外能量。测量被测物质的水分含量时，至少应选择两个波长。一种是参考波长，它不会被测试物质或水强烈吸收。另一种是测量波长，该波长不会被测试物质强烈吸收，但会被水强烈吸收。

在线红外湿度计使用嵌入在车轮上的精密红外滤光片。这种安装允许参考光和测量光的脉冲交替通过滤光片。保留的光束将聚焦在被测样品上。首先，将参考光投射到样品上，然后将测量光投射到样品上。这两个时间序列的光能脉冲将被反射回检测器，并依次转换为两个电信号。参考通道指示预期的反射能量。测量通道的一部分被水分子吸收，因此其能量将被衰减。这两个信号合并形成一个比率。从具有不同水分含量的样品中获得的该比率与其他比率之间的差异与两者中水分含量的差异成正比。

两个通道的信号强度合并为以下公式：

R / M x M1 / R1 =比率，其中

R代表产品光束的参考通道

M代表产品光束的测量通道

M1代表补偿光束的测量通道

R1代表补偿光束的参考通道

如果存在漂移情况，例如测量波长的光强度，则M和M1值将同时成比例地受到影响。对于该比率，漂移的结果将被抵消，从而保持测量结果的稳定性和一致性。 。