红外水分仪数据采集系统的设计与实现

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红外水分仪红外线水分测定仪设备工艺原理

红外水分仪红外线水分测定仪设备工艺原理

红外水分仪红外线水分测定仪设备工艺原理简介红外水分仪,又称红外线水分测定仪,是一种测量各种材料或物质中水分含量的设备。

它采用红外线技术,通过测量物质中水分的蒸发量来实现检测。

工艺原理红外水分仪可以分为两类:红外线热平衡式水分仪和红外线加热式水分仪。

红外线热平衡式水分仪红外线热平衡式水分仪的工作原理是:将材料样品放置在一个密闭舱内,在舱内加入一定的净水。

然后,用一个热源加热样品,使其达到一定温度,再开启红外光源照射样品,使样品表面蒸发的水通过风扇抽出舱体。

当舱内水分含量恒定时,称之为热平衡。

此时,测量样品表面上水分的蒸发量,就可以准确地得到材料的水分含量。

红外线加热式水分仪红外线加热式水分仪的工作原理是:将材料样品放置在一个密闭舱内,在舱内加入一定的净水。

然后,用一个红外光源加热样品,使其蒸发的水通过风扇抽出舱体。

当舱内水分含量恒定时,就可以准确地得到材料的水分含量。

红外线加热式水分仪与红外线热平衡式水分仪的区别在于加热方式不同,红外线加热式水分仪采用红外光源直接加热样品,而红外线热平衡式水分仪则需要通过内外热源的协同作用来加热样品。

无论是红外线热平衡式水分仪还是红外线加热式水分仪,都可以通过测量样品表面的蒸发量来检测水分含量,从而得出样品的水分含量。

应用领域红外水分仪广泛应用于食品、农产品、化工、医药、矿物、建材等行业中的水分检测,可以用于检测粮食、面粉、面包、饼干、肉制品、奶制品、果汁、茶叶、药材、钢材、水泥等物质的水分含量。

总结红外水分仪是一种高效、精准的水分检测设备,应用广泛。

它采用红外线技术,通过测量物质中水分的蒸发量来检测水分含量,是目前在工业生产中广泛应用的一种新型的检测手段。

红外水分测定仪原理

红外水分测定仪原理

红外水分测定仪原理一、引言红外水分测定仪是一种常见的水分检测设备,广泛应用于食品、化工、医药等行业。

它通过红外线技术来测定样品中的水分含量,具有操作简单、快速准确等优点。

本文将介绍红外水分测定仪的原理。

二、红外线技术红外线是指波长在0.75~1000微米之间的电磁波。

它在物质中传播时会与物质发生相互作用,被物质吸收或散射。

不同物质对不同波长的红外线有不同的吸收特性,因此可以通过检测样品对不同波长的红外线吸收程度来判断样品中某种成分的含量。

三、红外水分测定仪原理1.样品制备首先需要将待检测样品制备成粉末状或颗粒状,并将其均匀铺展在检测器上。

为了保证测试结果准确可靠,需要注意样品制备过程中避免受到空气湿度和温度变化等干扰因素影响。

2.光源和检测器红外水分测定仪的光源通常采用发射红外线的加热元件,如钨丝灯、铂丝灯等。

检测器则是一种能够检测样品对红外线吸收程度的探测器,常用的有热电偶、半导体探测器等。

3.样品与红外线的相互作用当样品与红外线相互作用时,样品中含有水分的部分会吸收一定波长范围内的红外线,因此在这个波长范围内检测器会接收到较强的信号。

而不含水分或水分含量较低的部分则会对这个波长范围内的红外线吸收程度较小,因此检测器接收到的信号也较弱。

4.数据处理通过对样品中不同波长范围内接收到的信号进行比较和计算,可以得出样品中水分含量的数据。

通常采用标准曲线法来计算水分含量,即先制备一系列已知水分含量的标准样品,并对其进行测试得到各自对应波长范围内接收到的信号强度值,然后将这些值绘制成标准曲线。

在测定待检测样品时,将其对应波长范围内接收到的信号强度值代入标准曲线中计算出水分含量。

四、红外水分测定仪的优点1.操作简单:相比其他水分检测方法,红外水分测定仪不需要复杂的操作步骤和高级技能,只需将样品放置在检测器上即可进行测试。

2.快速准确:红外水分测定仪可以在短时间内完成测试,并且测试结果准确可靠。

3.适用范围广:红外水分测定仪可以用于多种样品的水分检测,包括食品、化工、医药等行业。

红外水分测定仪原理

红外水分测定仪原理

红外水分测定仪原理1. 引言红外水分测定仪是一种用于测量物质中水分含量的仪器。

它利用红外辐射与物质中的水分发生相互作用,从而实现对水分含量的快速、准确测量。

本文将详细介绍红外水分测定仪的基本原理。

2. 红外辐射和物质相互作用红外辐射是电磁波谱中超过可见光波长的一部分,其波长范围通常为0.75微米至1000微米。

红外辐射能够与物质中的化学键振动相互作用,这种相互作用被称为红外吸收。

物质中的化学键具有特定的振动频率,当被红外辐射激发时,它们会吸收特定频率范围内的红外光。

不同种类的化学键对应着不同的振动频率,因此它们会吸收不同波长(频率)范围内的红外光。

在液体和固体中,主要存在三种类型的振动:拉伸振动、弯曲振动和扭转振动。

其中,拉伸振动对应着较高的波数(频率),弯曲振动对应着中等的波数,而扭转振动对应着较低的波数。

当物质中存在水分时,水分分子会与物质中的化学键发生相互作用。

由于水分分子与化学键之间的相互作用导致了红外光吸收谱的变化,因此可以通过测量红外光在样品中的吸收情况来判断样品中水分含量的多少。

3. 红外水分测定仪的工作原理红外水分测定仪通常由光源、样品室、检测器和数据处理系统组成。

其工作原理如下:•步骤1:样品准备首先,需要将待测样品放置于样品室中,并确保样品处于均匀、散开状态。

为了减小背景噪声对测量结果的影响,通常还需要使用一个不含水分的参比物作为参照。

•步骤2:红外辐射照射红外光源会发出一束连续或脉冲形式的红外辐射,这束辐射经过一系列光学元件(如滤光片、反射镜等)后,最终照射到样品上。

•步骤3:红外光吸收样品中的水分分子会吸收红外辐射中特定波长范围内的光。

通过测量样品室中入射光和透射光之间的差异,可以获得样品中水分分子对红外光的吸收情况。

•步骤4:检测器测量检测器位于样品室的另一侧,用于测量透射光强度。

检测器会将透射光转换为电信号,并将其发送给数据处理系统进行处理。

•步骤5:数据处理数据处理系统会对检测器输出的信号进行放大、滤波和数字化处理。

卤素水分测定仪红外水分测定仪设备工艺原理

卤素水分测定仪红外水分测定仪设备工艺原理

卤素水分测定仪红外水分测定仪设备工艺原理概述
卤素水分测定仪是一种利用红外辐射原理来测量样品水分含量的仪器。

它被广泛应用于食品、化妆品、药品、塑料、纺织品等领域中对
水分含量进行定量分析。

原理
卤素水分测定仪的原理基于样品与红外光的相互作用。

红外辐射是
电磁波的一种,其波长在0.76至1000微米之间。

水分子具有吸收红
外辐射的能力,因此,样品中的水分会吸收红外辐射,而其他部分则
透过样品。

卤素水分测定仪会将红外光照射到样品上,样品吸收一部分红外光,其余部分穿过样品,被测定器上的探测器接收。

探测器会将接收到的
红外光转化成电信号,这些信号会被卤素水分测定仪所处理,计算得
出样品中的水分含量。

设备结构
卤素水分测定仪包含两个主要部分:加热器和红外辐射源。

加热器
通常由卤素或钨丝制成,可以使样品加热到一定的温度,进而加速水
分的挥发。

红外辐射源通常由中红外和近红外两种光源组成。

红外线水分测定仪设备工艺原理

红外线水分测定仪设备工艺原理

红外线水分测定仪设备工艺原理引言红外线水分测定仪是一种常见的分析设备,被广泛应用于化工、农业、食品加工等各个领域。

其主要作用是分析所测样品中水分所占的比例,从而可帮助企业控制生产过程并提高产品质量。

本文将介绍红外线水分测定仪设备的工艺原理,包括其构成、测定原理和错误源等。

设备构成红外线水分测定仪一般由以下部分组成:1.光源:发出红外线光束,用于照射样品。

2.检测器:能够测量样品中被照射的红外线光束的强度。

3.信号处理器:将检测器接收到的信号处理后输出。

红外线水分测定仪还常常包括样品支撑平台、温度控制系统和电源等附属设备。

测定原理红外线水分测定仪的工作原理是利用水分在近红外波段(750~2500nm)的分子振动谱区域内吸收红外线特定波长辐射的原理,通过样品中吸收的红外线强度比来推测样品中水分的含量。

具体地,它的工作流程如下:1.样品取出所需水分。

2.样品平铺在样品支撑平台上。

3.打开电源启动仪器,进入测量模式。

4.光源照射样品,样品吸收红外线辐射并发生分子振动。

5.检测器接收样品辐射后放大信号。

6.信号处理器对信号进行滤波、调制、放大等处理得出样品吸收的红外线光的强度。

7.根据事先设定好的标准曲线,将检测器得出的样品吸收的红外线光强度与水分含量之间的关系进行定量分析。

8.分析后得出样品中所含水分的精确含量。

错误源在使用红外线水分测定仪的过程中,我们需要注意误差的来源,以保证测量精度。

常见的误差源有以下几类:1.操作人员未正确校准仪器;2.样品铺放不均匀导致光强分布不均,影响了测量结果的准确性;3.样品表面干燥不均导致红外线光散射或吸收变化;4.样品固体颗粒尺寸不同,导致散射和吸收差异;总结红外线水分测定仪通过引入红外线谱技术,能够高精准、快速、无污染地对样品中的水分进行测定,广泛应用于食品、化工、制药等领域。

在测量中我们应注意样品的均匀性以及仪器的及时维护和校准,在最大程度上保证测量结果的准确性。

红外水分测定仪快速水分仪设备工艺原理

红外水分测定仪快速水分仪设备工艺原理

红外水分测定仪快速水分仪设备工艺原理引言红外水分测定技术是一种非常实用的水分测量技术,它可以准确测定各种材料中的水分含量,并且具有测量速度快、测量准确、无需样品准备等优点,因此在许多领域得到了广泛应用,例如食品、药品、纺织品、化工等领域。

本文将介绍红外水分测定仪快速水分仪设备的工艺原理。

设备工艺原理红外水分测定仪快速水分仪设备通常由红外传感器、光学系统、信号处理电路等多个部分组成。

红外传感器红外传感器是红外水分测定仪的核心部件,它是通过检测物体发出的红外辐射来测定物体水分含量。

红外传感器的工作原理是:红外辐射可以分为热辐射和非热辐射。

热辐射是物体发热时发出的辐射,其波长主要在5~20μm范围内。

非热辐射是物体在室温下发出的辐射,其波长主要在0.7~5μm范围内。

其中,水分的非热辐射吸收特性明显,所以可以通过检测物体发出的非热辐射来测定物体中的水分含量。

光学系统光学系统主要由透镜、光纤、反射器等组成。

光学系统主要的作用是将测试物体发出的非热辐射收集起来,并将其传递至红外传感器进行测量。

光学系统的设计主要考虑材料的折射率、反射率和吸收率等因素,以充分发挥红外传感器的检测能力和精度。

信号处理电路信号处理电路主要是对红外传感器测得的信号进行采集、处理和转化。

信号处理电路的传统方法是使用模拟电路来对红外信号进行放大、滤波和差分处理等操作,然后经过A/D转换器进行数字化。

随着技术的不断进步和发展,采用数字信号处理芯片进行信号处理的方法比较常见。

测量原理红外水分测定仪快速水分仪的测量原理是基于非热辐射光源与被测物质发出的非热辐射光之间的相互作用原理。

原理当非热辐射光照射到被测物质上时,物质中的水分吸收非热辐射能量,随着水分含量的增加,被吸收的非热辐射能量也增加。

因此,红外水分测定仪快速水分仪可以通过测量被测物质发出的非热辐射光与非热辐射光源的光强差来计算出物体中的水分含量。

步骤使用红外水分测定仪快速水分仪进行水分测量通常需要经过以下步骤:1.样品预处理:为了保证测量的精度和准确度,通常需要对样品进行预处理,例如将样品破碎、风干等。

多功能红外水份仪的参数介绍

多功能红外水份仪的参数介绍

多功能红外水份仪的参数介绍前言在农业、食品行业以及建筑材料等各个领域,物质含水量的检测十分重要。

近年来,随着科技的不断进步,多功能红外水份仪逐渐成为检测物质含水量的主要工具之一。

本文将主要介绍多功能红外水份仪的参数及其相关内容。

什么是多功能红外水份仪多功能红外水份仪是利用红外光谱原理测量物质中水分含量的一种仪器,也叫红外水分仪。

它能够快速、准确地测量不同样品中的水分含量,并且适用于多种不同领域。

多功能红外水份仪采用红外线技术,将样品的红外线反射率、吸收率等信号进行信号处理后,通过内部算法计算出物质中水分的含量。

多功能性的设计,使得能够适用于多种不同的样品类型,并且在工作效率和测量准确度上表现优秀。

多功能红外水份仪的参数测量范围多功能红外水份仪的测量范围通常为0-100%范围,可根据样品生产过程的不同需求设计不同的测量范围。

在实际使用时,可以根据需要将测量范围设定到不同的值。

测量准确度多功能红外水份仪的测量准确度是其最重要的指标之一,也是使用者最关心的参数。

在不同领域需要精确测量时,要注意选择测量准确度高的多功能红外水份仪。

一般来说,多功能红外水份仪的测量准确度为±0.1%~±0.2%。

不同的多功能红外水份仪具有不同的测量准确度,可以根据需要选择。

重复性多功能红外水份仪的重复性指在相同样本下,多次测量结果的误差范围大小。

重复性越大,说明测量结果越稳定,相对来说测量结果更可靠。

多功能红外水份仪的重复性一般为±0.1%~±0.2%,与其测量准确度类似,具体数值与不同的多功能红外水份仪品牌有关。

速度多功能红外水份仪的速度是使用时很重要的参数之一。

处理速度越快,就越能提高生产效率。

多功能红外水份仪测量速度在0.1-2分钟之间,可以根据使用的样品和测量的精度需求不同而有所不同。

显示方式多功能红外水份仪一般有多种显示方式,其中最常见的是液晶显示屏。

此外,还有数字或柱状图,根据不同的用户需求配置不同的显示方式。

红外水份测定仪

红外水份测定仪

红外水份测定仪引言红外水份测定仪是一种高效、准确、快速测定物质中水分含量的仪器设备。

在许多工业领域,如食品加工、制药、化工等,准确测定物体中的水分含量是非常重要的。

红外水份测定仪利用红外辐射技术,能够对物质中的水分进行非侵入性、无损伤的测定,从而保证产品质量并提高生产效率。

一、原理和工作原理红外水份测定仪基于物质中水分的吸收特性来测定水分含量。

物质中的水分分子与红外光具有特定的吸收频率,当红外光通过物质时,水分分子会吸收一部分红外光,并转化为热能。

测定仪器通过探测被吸收的红外光的能量变化,从而计算出物质中的水分含量。

红外水份测定仪通常由红外灯、样品室、光学系统、探测器以及数据处理系统等组成。

首先,红外灯会发出一束红外光,经过样品室中的物质,一部分红外光会被物质中的水分吸收,而另一部分则通过样品室。

在光学系统中,吸收的红外光和通过的红外光会分别被聚焦到探测器上。

探测器通过测量吸收红外光和通过红外光的能量变化,来计算出物质中的水分含量。

数据处理系统会将测定结果进行显示和记录。

二、特点和优势1. 高效快速:红外水份测定仪能够在短时间内完成水分含量的测定,大大提高了测定效率。

2. 非侵入性:红外水份测定仪不需要与物质直接接触,减少了对物质的干扰,保证了物质的完整性。

3. 非破坏性:红外水份测定仪的测定过程中不会对物质造成任何损伤,不会影响物质的质量和正常使用。

4. 准确可靠:红外水份测定仪采用先进的红外辐射技术,能够提供准确可靠的测定结果,保证产品质量的一致性。

5. 易于操作:红外水份测定仪的操作简单方便,只需将样品放入样品室中,并按照仪器的操作指导进行操作即可完成测定。

6. 宽泛适用性:红外水份测定仪可以应用于多种物质的水分测定,包括食品、药品、化工原料等。

三、应用领域1. 食品加工行业:在食品加工过程中,水分含量的准确测定对于保证产品的质量和口感至关重要。

红外水份测定仪可以用于测定各类食品中的水分含量,如面粉、米粉、饼干等。

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( 中国科 学院上海技术物 理研 究所 ,上海 2 0 8 ) 0 0 3
摘 要 :提 出 了一种针 对 红 外水分 仪 的 DS +F G 的高速 数 字架 构 。S atnIF GA 实现 了高速数 据 P PA pr P a I
通道及通信 ,浮点 D P MS 2C 73则专注于水分计算和错误控制,该设计解决 了 S T 30 6 1 传统水分仪速度 慢、精度低和稳定性不 高的缺点,实验表明,该实时数据采集系统工作稳定、可靠,满足 了总体指标
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第3 0卷 第 6期 20 0 8 e e h o o y nrrdT c n l g
Vb _0 NO 6 l 3 . Jn 20 ue 08
红外水分仪数 据采集 系统 的设计 与实现
黄新栋 ,张 涌 ,汤心溢 ,王新 平
的 吸收 作 用 ,而 其 它 成 分 对 这 个 波 长 具 有 极 少 的吸
DS P的结构 ,发挥 了 F GA 灵活 性 强和 D P芯片运 P S
算 速度 高 、寻址 方 式灵 活 的优 点 ,弥补 了传 统 水分仪
运 算精 度低 、速 度慢 的缺 点 ,同时提 高 了系统 的稳 定 性 。本 系统 还具 有 自检及 错 误报 告功 能 ,便 于 设备 的 检修 和 维 护 。
HUANG n d n, ZHANG Xi — o Yon g, T ANG n y , W ANG n— ng Xi — i Xi pi
(h n h intue fTc nc l h s sC iee c dm S ine, h n h i 0 0 3 C ia S a g a stt o h i y i , hn s a e yo cecsS a g a 0 8 , hn ) I i e aP c A f 2
1 水分仪系统方案
水 分 仪系 统其 组 成如 图 1 所示 。
收 ,那 么根 据红 外探 测 器探 测 到的 物体 反射 红 外线 能
量 大小 就 可 以反映 物体 中水 分 多少 I 】传 统 的水 分测 】。 量 方法 主要 有干 燥 法 、化 学 法 、电测 法等 等 ,主要 存 在速 度 慢 、精 度低 、无法 在 线测 量 等缺 点 【。 而近 红 3 】 外 水分 仪可 克服 这 些缺 点 。 目前 ,红外水分 仪一般采 用了硫化铅探测 器 ,用单 片机作 为主控 , 以分立元件 设计 电路 , 在低转速 下运作 , 因此探测 精度低 ,且易受环 境因素干扰 ,稳定 性差 。并
moit e a ih tc a d e r r c to1 sur rt me i n ro on r .The d sgn r s l st e c n e ton lm o su e i sr me tpr bl ms e i e o ve h o v n i a it r n tu n ’ o e : l w p e o s e d 1 w r c son a d l w tbiiy h e e p rme a e u t ho t tt e r a —i t a l o p e ii n o sa l .T x e i ntlr s ls s w ha h e ltme daa s mp e t s t m a r e ibl n tbl , nd at i o t ede nd o g — e f r a c y t m . yse c n wo k r la y a d sa y a ta n t h ma fhi h p ro m n es se Ke r y wo ds: i f a e m o su ei sr me t DSP; FPGA : d t a n r d it r n tu n ; r a a s mpl mo o o to e: t rc n r l
引 言
红 外 水分 仪是 用来 检测 物 质 水分 的仪 器 ,广 泛应 用于 药 品、化工 、食 品 、烟草 、粮 食等 领域 的实验 分 析和过 程检 测 。 当一束 红 外光 照射 在 被测 物 体上 时 , 由于物 体 中 的水 分 子 对 特 定 波 长 的 红 外 光 具 有 强 烈
Absr c : The ac t c u e ofa hi h s e d i fa e o su e i tume t a p e s se i o s d. ta t r hi t r g — p e n r d m it r nsr e r ntdaa s m l y t m spr po e
S a t n I P p ra I F GA e l e h g — p e a a c a n l n o r a i i h s e d d t h n e a d c mmu i a i n a d fo t g DS 7l e l e z nc t . n ai P 6 rai o l n 3 z
要求 。
关键词:红外水分仪;D P P A;数据采集; 电机控制 S ;F G 中图 分类 号 :T 2 2 P 1 文 献标 识码 :A 文 章编 号 : 10 .8 l2 0)6O3 一4 0 189 (o8O 一3 5o
De i n a d I p e e t f n r r d M o su eI s r m e tDa aS m p eS se sg n m l m n f a e it r n t u o I n t a l y tm
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