Il “Metodo TEWS” brevettato
Umidità – L’umidità è definita come la percentuale di acqua presente nella massa totale di una sostanza solida. Vengono usati altri termini come sinonimi – ad esempio umidificazione, acqua presente nel materiale, umidità assoluta, contenuto di umidità, contenuto gravimetrico di acqua, etc. Tutte queste parole devono essere chiaramente distinte dalla quota di vapore nel gas come ad es. l’umidità, l’umidità relativa, il contenuto di vapore acqueo. I dettagli dell’umidità ATRO si riferiscono solo al contenuto di acqua nella massa secca di una sostanza.
Molecola d’acqua e campo di risonanza a microonde – Le molecole d’acqua presenti sulla superficie dei pori delle sostanze solide si allineano con i campi elettromagnetici mentre prendono energia dal campo. Un esempio pratico dell’uso di questo effetto è il forno a microonde, dove le molecole d’acqua in oscillazione creano calore. È possibile misurare l’interazione fra i campi di microonde e le molecole d’acqua utilizzando tali dati per usi tecnici. Poiché le microonde penetrano sia nella superficie che al centro del prodotto, questa tecnica determinerà il tasso di umidità sia sulla superficie che all’interno del campione misurato.
Tipico plot di risonanza dei vari contenuti di umidità
Risonanza a microonde – Il metodo di misurazione dell’umidità TEWS utilizza un sensore per generare un campo di risonanza a microonde debole, all’interno di parametri ben definiti. Se il sensore viene coperto o riempito con il prodotto – ad es. polvere o granuli – la posizione e la forza della risonanza verranno modificate. Queste modifiche dipendono in gran parte da quanta acqua contiene il prodotto. Le letture di risonanza sono proporzionali all’umidità. Le variazioni degli effetti della densità del prodotto, o il carico di un sensore vengono compensate. Il metodo TEWS consente decine o addirittura migliaia di letture al secondo.
Calibrazione – Per misurare il contenuto di umidità in percentuale, lo strumento deve prima essere calibrato. Ciò si effettua raccogliendo campioni del prodotto con vari tassi di umidità, che possono essere presenti in una tipica gamma di applicazioni. L’umidità del campione viene misurata usando un corretto metodo di laboratorio e il metodo di risonanza a microonde. Nel processo di essiccazione (camera di essiccazione, essiccatoio), l’umidità del campione è determinata in relazione alla perdita di peso del prodotto. Un metodo chimico, come la titolazione Karl Fischer può essere anche applicato occasionalmente per determinare il contenuto di acqua.
Il sistema utilizza le coppie di valori ottenute dalle misurazioni tramite microonde e in laboratorio per calcolare la cura di calibrazione che viene utilizzata per convertire le letture misurate tramite microonde in percentuali di umidità. In alcuni casi, gli strumenti possono anche essere calibrati per misurare la densità. La calibrazione è richiesta una volta sola per ogni prodotto.
Esempio di grafico di calibrazione
Numero di campioni misurati: 9, Correlazione: 0.99,
Deviazione media: +/- 0.1%, Metodo di riferimento in laboratorio: camera di essiccazione
Vantaggi del metodo di misurazione:
- Risultati rapidissimi, adatto anche per la misurazione online
- Risultati molto precisi
- Misurazione indipendente dalla densità o dal carico del prodotto
- Nessun impatto di fattori ottici sulla misurazione, come il cambiamento di colore, struttura superficiale del prodotto, polvere
- Misurazione dell’umidità in superficie e all’interno del prodotto
- Misurazione non distruttiva
- Nessun prodotto di consumo, ad es. reagenti, etc.
- I tester non richiedono manutenzione e sono facili da usare
