Opatentowana „Metoda TEWS”
Wilgotność – wilgotność to zawartość procentowa wody w całkowitej masie ciała stałego. Stosowane są również inne terminy, np. zawartość wilgoci, wilgotność materiału, wilgotność bezwzględna, zawartość wilgoci, grawimetryczna zawartość wody itd. Ważnym jest, aby terminy te wyraźnie odróżniać od nazw określających zawartość pary wodnej w gazach, takich jak wilgotność względna, zawartość pary wodnej. Parametry wilgotności dotyczą wyłącznie zawartości wody w suchym ciele stałym.
Molekuły wody i rezonansowe pole mikrofalowe – molekuły wody zawarte w powierzchni lub porach ciał stałych ustawiają się zgodnie z polami elektromagnetycznymi, jednocześnie pobierając energię z tych pól. Przykładem praktycznego zastosowania tego zjawiska jest kuchenka mikrofalowa, w której drgające molekuły wody generują ciepło. Wzajemne oddziaływanie pól mikrofalowych i molekuł wody może zostać zmierzone, co znajduje zastosowanie w urządzeniach. Ponieważ mikrofale głęboko przenikają produkt, technika ta wykrywa wodę zarówno na powierzchni, jak i w środku przedmiotu lub substancji.
Typowy schemat rezonansowy różnych zawartości wody
Rezonans mikrofalowy – metoda pomiaru wilgotności firmy TEWS wykorzystuje czujnik generujący słabe pole mikrofalowe rezonujące w charakterystyczny sposób przy dobrze określonych parametrach. Wypełnienie lub pokrycie czujnika produktem, np. proszkiem lub granulatem, zmieni pozycję i natężenie rezonansu. Zmiany te w dużej mierze zależą od zawartości wody w produkcie. Odczyty rezonansu są proporcjonalne do wilgotności. Skutki zmian gęstości produktu lub obciążenia czujnika są wyrównywane. Metoda TEWS umożliwia wykonywanie i wyświetlanie kilkudziesięciu, a nawet kilku tysięcy pomiarów na sekundę.
Kalibracja – aby umożliwić wyświetlanie wilgotności jako wartości procentowej, należy najpierw skalibrować przyrząd. Kalibracja odbywa się poprzez zbieranie próbek produktu o różnej wilgotności, tak aby pokryć typowy zakres zastosowań. Wilgotność próbek jest następnie mierzona przy wykorzystaniu odpowiedniej metody laboratoryjnej oraz metody rezonansu mikrofalowego. W procesie suszenia (suszarnia, waga), wilgotność jest określana głównie na podstawie utraconego ciężaru. Metoda chemiczna, np. titracja Karla Fischera, może również zostać użyta w celu określenia wilgotności.
System wykorzystuje pary wartości uzyskanych w pomiarach laboratoryjnych i mikrofalowych, aby obliczyć krzywą wzorcowania, która służy do przetwarzania odczytów mikrofalowych na procentowe wartości wilgotności. W określonych okolicznościach przyrząd może zostać skalibrowany na potrzeby pomiaru gęstości. Kalibracja jest przeprowadzana tylko raz dla każdego produktu.
Przykładowy wykres kalibracyjny
Liczba przeanalizowanych próbek: 9, korelacja: 0.99,
odchylenie średnie: +/- 0,1%, laboratoryjna metoda odniesienia: suszarnia
Zalety metody pomiarowej:
- Bardzo szybkie pomiary, możliwość pracy on-line
- Duża precyzja pomiarów
- Pomiary niezależne od gęstości oraz ilości produktu
- Brak wpływu czynników optycznych, takich jak zmiany koloru lub struktury powierzchni produktu, kurz, na pomiary
- Pomiar wilgotności powierzchni i wnętrza produktu
- Niedestrukcyjne pomiary
- Pomiar nie wymaga używania substancji np. odczynników
- Testery są łatwe w obsłudze i nie wymagają konserwacji
