Due diversi principi tecnologici di misurazione per la determinazione dell'umidità
1. Tecnologia dielettrica a radiofrequenza
Questo metodo si basa sull'elevata costante dielettrica dell'acqua rispetto alla maggior parte dei solidi.
Sono state sviluppate numerose tecniche per determinare i dielettrici, tra cui la riflettometria a radiofrequenza, a microonde e nel dominio del tempo. Per misurare la permettività relativa di un materiale, il materiale deve essere accoppiato elettricamente a un circuito di rilevamento. Questo può essere fatto posizionando il materiale tra due elettrodi paralleli, ma questo non è conveniente per le applicazioni in linea. Se il circuito di rilevamento funziona a radiofrequenza, è facile propagare l'energia RF attraverso il materiale, consentendogli di accoppiarsi al prodotto senza contatto fisico. Gli elettrodi a campo marginale planare forniscono una struttura di misurazione unilaterale con un impatto minore sul processo.
L'analogo elettrico di un prodotto solido è un condensatore in parallelo con la conduttività di dispersione. Questi componenti sono tutti influenzati dall'umidità, ma la costante dielettrica è molto prevedibile mentre il fattore di dissipazione non lo è. La componente combinata rappresenta un'impedenza complessa che può essere facilmente misurata, ma può essere influenzata da variabili diverse dall'umidità.
I veri misuratori di umidità dielettrica sono rari perché la maggior parte degli strumenti a basso costo non tenta di separare i componenti dielettrici e di perdita. Gli strumenti dal costo più basso fanno pochi o nessun tentativo di misurare l'impedenza combinata con stabilità e ripetibilità a lungo termine.
È una misurazione penetrativa in grado di misurare prodotti disomogenei.
Ha un'area di misurazione più ampia per fornire un contenuto di umidità medio complessivo più rappresentativo del prodotto.
È relativamente economico rispetto ad altre tecnologie online.
È estremamente affidabile, solido e non ha parti mobili soggette a usura o rottura.
Vari design di sensori meccanici sono adatti a varie condizioni di processo e possono essere utilizzati in ambienti ad alta temperatura.
2. Tecnologia a infrarossi
La tecnologia Near Infrared Reflectance (NIR o IR) è una tecnica ampiamente utilizzata per i test di umidità in linea. Gran parte della sua popolarità è dovuta alla sua facilità d'uso.
Una sorgente luminosa (solitamente una lampadina alogena al quarzo) viene collimata e filtrata su lunghezze d'onda specifiche. I filtri ottici montati su una ruota rotante tagliano la luce in una serie di impulsi di lunghezze d'onda specifiche. Il raggio luminoso filtrato viene diretto sulla superficie del prodotto da misurare. Una parte della luce viene riflessa verso il rilevatore (solitamente solfuro di piombo). Lunghezze d'onda specifiche della luce vengono assorbite dall'acqua. Se i filtri vengono scelti in modo tale che una lunghezza d'onda sarà assorbita dall'acqua (raggio campione) e un'altra lunghezza d'onda non sarà influenzata dall'acqua (raggio di riferimento), il rapporto tra le ampiezze delle due lunghezze d'onda riflesse sarà direttamente proporzionale alla quantità di acqua nell'acqua.
Facile da applicare. Tipicamente installato da 6 a 10 pollici sopra il prodotto. Le variazioni moderate dell'altezza del prodotto hanno poco effetto sulla misurazione.
La piccola area di misurazione spot combinata con la cornice di scansione fornisce i contorni del prodotto.
È possibile selezionare lunghezze d'onda specifiche per misurare variabili diverse dall'umidità.
