应用透射式微波水分仪在线检测烟包整体含水率

在线微波水分仪特点水分仪技术指标在线微波水分仪特点物料水分测量一直是一个特别紧要的工艺参数。

传统的做法是采样后送到试验室进行化验分析。

这种做法不仅仅昂贵而且耗时，并且紧要的是花费很多时间得到的数据只是历史数据，而不是实时的数据。

由于长时间的取样和化验过程中，现场的实际工艺参数又发生了变化。

因此，试验室化验得到的数据并不能真实的反映实际过程工艺中物料的实际水分含量大小，误差不可避开的产生。

由于微波完全穿透过程物料，所以全部的物理性水份都能被测定。

这不仅适用于表面的水份，而且也适于内部的水份。

该技术保证了装置很高的测量精准性和精度，物料的颜色和表面结构不会影响测量结果。

微波是一种高频电磁波，微波透射介质时产生的衰减、相位更改紧要由介质的介电常数、介质损耗角正切值决议。

水是一种极性分子，水的介电常数和介质损耗角正切值都远高于一般介质。

通常情况，含水介质的介电常数和损耗角正切值的大小紧要由它的水分含量决议。

微波从位于输送皮带下方的UM微波水分仪C型框架下臂的微波发射源发射出来，透过皮带及物料后被皮带上端的位于C型框架上臂的微波接收器接收。

依据微波功率的衰减和相位移的更改，即可计算物料中的水分含量。

这就是微波水分监测技术的原理。

它适合应用在各种食品物料，可以是粉末状物料或者块状物料。

在线微波水分仪特点：非接触、连续在线测量，无磨损，不干扰物料传输，实时输出物料水分含量数据。

穿透物料测量全部物料水分，不仅仅只测量物料表面水分，测量结果更有代表性。

测量精准度高。

不受外界环境温度、粉尘、光线、物料颜色等影响，抗干扰本领强，可应用与恶劣环境。

牢靠性高，安装调试简单，易操作。

免维护、运行费用低、无辐射。

依照安装方式不同，UM可分皮带物料水分检测和下料口物料水分检测两种。

电容式微量水分仪的优点是：体积小、测量范围大、响应快速，样品的温度和压力的变化对测量的精准度影响不大。

它不但可以测量气体中的微量水分，也可以测量液体中的微量水分。

含水率在线检测的两种方法微波和近红外水分仪含水率是指物质中所含水分的比例，是许多工业领域中一个重要的参数。

含水率的准确测量对于各行业的生产和质量控制非常关键。

目前常用的含水率测量方法有许多种，其中较为常见的是微波检测法和近红外水分仪。

首先，微波检测法是一种非破坏性的含水率测量方法。

它是基于微波与物质在存在水的条件下的相互作用，通过检测微波的传输特性来推断出物质的含水率。

微波检测法具有测量速度快、精度高的优点。

它可以广泛应用于各行业，如食品、农业、化工等领域中的含水率测量。

这种方法的原理是通过微波的材料介电特性来测量含水率。

当微波通过物质时，水分会吸收微波的能量，因此含水量越高，微波的能量吸收越大。

利用物质对微波的吸收特性，可以通过测量微波信号的衰减来推测出物质的含水率。

其次，近红外水分仪是一种基于光学原理的含水率测量方法。

这种方法是通过物质吸收和散射近红外光的特性来测量含水率。

近红外光在能量较低的波长范围内，可以穿透物质并被物质吸收。

水分具有较强的光吸收能力，因此含水率越高，物质对近红外光的吸收越强。

通过测量物质对近红外光的吸收特性，可以推测出物质的含水率。

近红外水分仪具有快速、准确、非破坏性等优点，因此在水分测量领域得到广泛应用。

微波检测法和近红外水分仪相比较而言，各具特点。

微波检测法的优点是测量速度快、精度高。

它适用于大量的样品测量，可以在很短的时间内完成。

然而，微波检测法的缺点是设备和仪器相对较昂贵，并且由于其检测原理的特殊性，对样品的物理尺寸和形状有一定的要求。

近红外水分仪的优点是设备相对较便宜，且使用相对简单。

它适用于许多不同形状和尺寸的样品。

然而，近红外水分仪的缺点是在特定波长范围内测量，且对光线的散射和吸收有一定的限制。

综上所述，微波检测法和近红外水分仪是目前常用的含水率在线检测方法。

它们在测量原理和应用范围上有所不同，各具特点。

根据不同的实际需求和样品特点，可以选择合适的方法进行含水率测量，以实现生产过程的质量控制。

为构建我国★品安全保障体系进一步推动食品、农产品植测瓤技术的广泛应用，完善食品与农产品质拉体系建设斯将其超级单体传感器应用到微波水分仪上，这种高度一体化的传感器由一块合金在超高速三维机床上一次加工成型，整个传感器没有任何连接部件，相比于传统的或其他的传感器，具有响应速度快、应力变化小和温度漂移小的特点。

另一方面，为了确保测量过程中样品均匀的吸收最大的微波辐射能量，赛多利斯采用最新的圆柱形样品室结构，井通过样品室底部的职孔径光圈垂直发射微波，将微波能量成对角线状均匀地聚集在样品袁面，最理想化的将微波能量聚集到样品上，同时增加丁样品在测试过程中自动旋转功能，这样微波辐射能均匀分布在整个样品上．有效的消除传统微波水分仪经常出现的“热斑”和“冷斑”现象，确保了能够快速获得个准确的测试结果。

采用高新技术的赛多利斯公司微波水分仪ＬＭＡ２００ＰＭ．相比于传统的方法，具有着以下显著的特点：■超快速分析测量速度非常快，检测一个样品仅需１－２分钟，比红外水分仅快１０倍。

比烘箱法快３００倍。

一测量准确、稳定性高测试结果与标准方法一致。

■操作简便只需将样品放置到仪器内，盖上上盖，即可完成顿０量。

这对于食品行业的实验室分析、现场的品控和现场检测类工作来说．太大加快了分析速度，提高了工作效率。

我们知道，内类和肉制品的水分含量是衡量其质量的重要指标，在流通市场，为了保护消费者的权益，防止注水肉流＾市场，或者对于肉制品加工企业．作为原材料的鲜肉，均需要进行水分的检测，传统的测量方法是直接干燥法，不仅需要天平、烘箱等仪器设备，还需要乙醇、海沙等溶剂、耗材，整个测量过程复杂，测量时问特别长．通常需要¨个小时，而采用红外水分仪进行测量，也需要２１¨３０分钟，甚至更长，采用微波水分仪ＬＭＡ２００ＰＭ只需要２－３分钟即可完成测量，而且操作极其简单。

下面的表格是分别采用ＬＭＡ２００ＰＭ微波水分仪与直接干燥法对同一样本进行测试的数据，样本分别是猪肉、牛肉及鸡肉。

专利名称：基于微波透射法的烟草含水率检测装置及检测方法专利类型：发明专利
发明人：刘颖,刘穗君,刘磊,崔岩,武孟玺,沈小燕,胡佳成,蔡晋辉,李新会,赵万莹,任淑军,李显红,纪晓楠
申请号：CN202111407497.5
申请日：20211124
公开号：CN113970563A
公开日：
20220125
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于微波透射法的烟草含水率检测装置及检测方法，本发明的主要设计构思在于，由水分测定组件、微量注射组件、电动升降组件以及控制面板组件构建检测装置，通过操作控制面板组件控制电动升降组件及微量注射组件，使无水乙醇按所需剂量注入测量杯内，由水分测定组件基于微波透射原理，利用发射并接收到的微波值测得烟草样品的含水率，从而实现了基于微波透射法对烟草含水率进行测量。

本发明对环境依赖程度较低，规避了空气中的水分、烟草样品本身色泽以及环境光线对测量过程及结果的影响，大幅提高了测量烟草样品含水率的便利性及准确性。

并在测量过程中减少人工干预，在降低成本的同时，提升了测量稳定性。

申请人：河南中烟工业有限责任公司,中国计量大学
地址：450000 河南省郑州市郑东新区榆林南路16号
国籍：CN
代理机构：北京维澳专利代理有限公司
代理人：常小溪
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穿透式微波水分仪是废纸包水分在线检测的必然选择随着国家环保要求日益严格，以及水分检测技术的不断发展。

过去造纸厂在废纸收购过程中常用的废纸包水分检测手段早已无法适应新形势、新管理的要求。

目前，基于MS-590多频谱穿透式微波水分仪的废纸包水分在线检测系统已经成为造纸厂的必然选择。

传统废纸包水分检测的弊端过去常用的废纸包水分检测手段，主要有传统的人工识别法、抽样烘干称重法和便携式插针法（便携式压贴测量法）等，然而这些传统的废纸包水分检测存在很多不足。

以抽样烘干称重法为例。

抽样烘干称重法,是一种传统的废纸包水分测量方法。

这种方法是从一吨多重的废纸包中抽出一到二公斤样口，然后放到烘房去烘干，最后用烘后重除以烘前重。

得出水分含量。

用来代表全部批次的纸包水分值。

1、烘房每年需要消耗大量的电力能源（每年电费损失达百万元）。

2 、需要大量的人工参与挑样检验。

3 、需要长达数六到八小时后才能得出水分值。

4 、容易人为操作，造成采购黑洞。

5 、少量取样，无法代表整体水分。

废纸包水分在线检测的意义针对传统废纸包水分检测的缺陷，德国默斯废纸包水分在线检测系统应运而出，它采用非接触式在线微波水分仪，可以实现对整车、整包、单包废纸包的水分含量进行实时在线测量。

整车测量时，卡车不需要卸车，不需要抽包、拆包，直接通过测水仪门架，无需停车，就可实时测到整车废纸的的平均含水量。

单包测量时，可以找到单包中的加水湿包在位置，让渗水、注水者无处可藏。

废纸包水分在线检测系统，无需人为参与，测水过程全程自动完成，自动得到测水结果，最大程度减少人为干扰，实现无人化结算，有利于公平、公正、透明、快速测量，大大提高收购效率，特别适合造纸厂废纸收购过程中称重、扣水、扣杂质、定级、自动结算收购管理。

废纸包水分在线检测的新技术早期的废纸包水分在线检测技术主要采用段频段微波测量原理，它的缺点在于微波能量的衰减和相位的变化不仅仅受物料的含水量变化而变化，它还受物料的温度、密度、厚度、粒度等种种因素影响，如果单纯采用能量衰减的比例关系来测量水分，必须会受以上因素影响，而无法精确测量，阻尼衰减测量时会遇到温度的影响。