在线水分检测仪、在线水分测量仪、在线水分测定仪的行业应用范围

一、水分影响的粮食因素主要有： 粮食收获后的水分含量无论对其商用或种用都有非常重要的意义。理想的粮食含水量是将粮食干燥至储粮微生物生长的临界点附近,在这一水分条件下,可以保障粮食的储藏安全,最大限度地维持粮食的新鲜度和食用品质,同时也可最大限度地维持粮食的发芽率和种用品质。 水分与温度都是影响粮食呼吸作用的主要因素，但二者并不是孤立的，而是相互制约的。在粮食水分含量底时，温度对呼吸的影响很小；当粮食水分增高，温度所引起的呼吸强度变化非常激烈。根据实验，水分为18%—23%的粮食在50—55°C温度下,呼吸急剧上升后骤然减弱。但水分为14%—16%的粮食在同样温度下经过几昼夜，呼吸能力几乎没有变化。同样，在温度较低时，水分对呼吸影响较小，在低温时，水分较高的粮食也能安全储藏。例如，在我国北方地区，冬季气温很低，含水20%的小麦也可以作短期储藏；而夏季粮温升高，安全水分应保持为13%—14.5%；北京大米度夏的安全水分为13.5%，而在气温较高的上海就必须控制安全水分在12.0%以下。显然粮食的储藏稳定性受到温度和水分的综合影响，只要粮食水分和温度控制好后，完全可以抑制霉菌、螨类和昆虫的生长，避免对储粮造成危害。 粮食水分检测对粮食的收购、运输、储存、加工、贸易都具有十分重要的意义。水分过高浪费运力和仓容，促使粮油生命活动旺盛，容易引起粮食发热、霉变、生虫及其他生化变化。在我国，由于水分检测的技术不完善，每年有数百亿斤的粮食因水分含量过高在运输和存储过程中出现霉烂变质，造成了巨大的损失。而粮食水分含量过低，减少了粮食重量，影响了粮食品质。因此，水分一直是粮食的一项重要质量指标。 目前市面上的粮食检测方法有： 传统烘箱检测法，其优点为：国家仲裁法，测量准确。缺点：操作繁琐，测试时间长，操作人员需专业培训。 电容电阻及高周波法：操作简单，但准确性不高，且受温度影响。 综合以上因素：深圳市艾格瑞仪器有限公司通过与国外仪器厂商进行合作研发生产的高场能粮食快速水分仪，通过仪器发出的高场能磁场信号，在高场能磁场信号经过水分子后，仪器进行感应接收，然后对接收回来的信号进行分析，瞬间得出结果。有效解决了传统烘箱检测的时效性问题，测量样品1秒出结果，结果准确，可靠。通过高场能的原理，又能有效解决传统便携水分仪所带来的准确性不高，测量受温度等因素影响的问题。所以，艾格瑞高场能粮食水分仪具有：操作简单，测量速度快，准确性高，价格低廉等优点，是传统烘箱法和传统便携水分仪的替代产品。

假设检验在水分仪准确度评价中的应用

摘 要 为对在线水分仪准确度进行评价，利用假设检验方法，对叶片加料、烘丝、加香工序的在线水分仪与烘箱法检测结果是否存在差异进行检验。结果表明：不同工序的在线水分仪与烘箱法检测结果差值的标准差存在明显差异，如果仅从差值的平均值来判断水分仪的准确度，将得到错误的结论，利用假设检验方法能够有效评价在线水分仪的准确度。

关键词 水分仪；准确度；假设检验

中图分类号ts4 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）94-0147-02

烟丝含水率是卷烟制丝生产过程中需要严格控制的一项物理指标，对于改善和提高烟丝的感官质量、填充能力和耐加工性、保证卷接质量等十分重要。含水率的控制离不开各工序在线水分仪，其优点是能够实现在线物料的实时、快速和连续测量，并通过数据采集与控制系统实现对物料的在线调节控制，其缺点是检测结果受外在因素影响较大。在线水分仪的准确度直接影响含水率控制质量，因此，就需定期对其准确度进行评价。本文探讨利用假设检验的方法评价在线水分仪准确度。

1评价方法和步骤

由于本例是检验成对数据的一致性，先计算成对数据之差，并假定该差服从正态分布n（，），问题变成检验h0：?=0，h1：?≠0。由于σ未知，用双侧t检验，确定在α=0.05水平下的临界值和拒绝域，根据检验统计量是否落在拒绝域中，判定在线水分仪与烘箱法检测结果是否一致，即水分仪的准确度。

1.1数据来源

选择某牌号卷烟叶片加料、烘丝和加香三个工序的在线红外水分仪，待生产稳定后，在水分仪的探头下抽取20个样本，立即放入取样袋中密封，同时读取水分仪的显示值，从每个样本中抽取两个子样，用烘箱法[3]检测子样的含水率，其平均值即为样本的含水率。数据见表1。

1.2 成对数据之差

以烘箱法检测结果为约定真值，计算各成对数据之差、该差平均值及标准差，计算结果见表2。

1.3 选择检验统计量，确定拒绝域形式

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煤的外在水分、内在水分、全水分的测定及区别

一、煤的水分测定方法

1、无钢丝的皮带上煤炭及其配比原料的含水量测定方法

在型煤的生产过程中，煤的燃值、挥发性、水份、粘合性是影响其质量的主要因素。其中水份的配比是其品质的重要因素之一。因此在型煤生产过程中，需对干燥机入料与出料口的煤粉和煤粒进行水分检测。

德国默斯MS-580 煤粉近红外水分仪和MS-590煤粉和原煤微波水分仪，专门型煤厂型煤配比水分检测量身定制，特别适合无钢丝的皮带上测量煤炭、及其配比原料的含水量。

2、料仓内、下料口、斗内对煤粉进行在线水分测定方法

煤质在线分析包含：灰分、水分、热值等重要指标。为了消除水分对灰分测定结果的影响。1%的水分约相当于 0.2%的灰分测定偏差。假定煤质水分在 5%～10%之间，则水分变化引起的灰分测定偏差为 ±1.0%。水分和灰分仪配合使用，由于微波水分仪测量精度可达±0.2%，由水分引起的灰分测量误差可忽略不计，可以大大提高灰分测量精度。 2

德国默斯MS-101(102)系列接触式煤粉微波水分仪 ，专门为型煤厂型煤配比水分检测量身定制，特别适合在料仓内、下料口、斗内对煤粉进行在线水分测量。

二、煤的外在水分、内在水分、全水分的区别

1、煤的内在水分，是吸附在煤颗粒内部毛细孔中的水分。内在水分需在100C以上的温度经过一定时间才能蒸发。

2、煤的外在水分，是附着在煤颗粒表面的水分。外在水分很容易在常温下的干燥空气中蒸发，蒸发到煤颗粒表面的水蒸气压与空气的湿度平衡时就不再蒸发了。

3、煤的全水分，是煤的外在水分和内在水分的总和， 是煤炭按灰分计加中的一个辅助指标。必须指出的是，化验室里测试煤的全水分时所测的煤的外在水分和内在水分，与上面讲的煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分是完全不同的。化验室里所测的外在水分是指煤样在空气中并同空气湿度达到平衡时失去的水分（这是吸附在煤毛细孔中的内在水分也会相应失去一部分，其数量随当时空气湿度的降低和温度的升高而增大），这时残留在煤中的水分为内在水分。显然，化验室测试的外在水分和内在水分，除与煤中不同结构状态下的外在水分和内在水分有关外，还与测试是空气的湿度和温度有关。

1 红外水分测定仪的原理是怎样的呢

红外光吸收原理物质内部的分子结构，如水中的氧-氢键和有机物中的碳-氢键，会吸收特定波长的近红外光线。

在特定波长下，所反射的近红外线能量和它所包含的吸收近红外线的分子的数量成反比。水分仪是根据近红外波长会被水分子吸收的原理，分析某特定波长的近红外能量变化。

水分子不是静止的：当遇到特定的能量带时，它们会振动。

水分子中两个氢原子与氧原子的键会伸展、收缩、或以其它形态扭曲。需要外来的能量引起这些振动，需要的能量遍及整个电磁光谱的特定波段。

在整个光谱的不同部位，有一些吸收波段十分强烈，有一些十分微弱。在光谱的近红外部位，该部分波段对于水分子特别强烈，同时仪器在发射、过滤和接收这能量方面更容易实现。

使用近红外光能量的特定波长，以提供适量的能量给被测产品中的水分。一般用以测量水分的波长保持在1至2.5微米范围。

特定波长能量被吸收的多少，取决于近红外能量束所遇到的水分子多少和在该特定波长的吸收强度。

能量束所遇到的水分子数量是与所测物质中水分成正比。同时因为水分仪是反射比的形式，测量的光束亦被受测物质的反射和吸收特性所影响。

近红外线水分测量技术是一种非破坏性，非接触式的实时水分检测技术。

2 工作原理

红外在线水分测定仪把多个波长的近红外线光束聚集到被测物表面上，其表面反射的近红外线的光束被一个红外光学探测系统接收和处理。

这种红外光学探测系统能快速处理数据。一个内嵌式的超性能微型数字信号处理芯片用来处理、储藏和显示所需要的数据。其度和稳定性非常出众。

在线红外水分测定仪利用的现象是：许多的物质在特定波长下吸收红外能量，而不吸收在其它波长下的红外能量。

当测量受测物质的水含量时，zui少选择两种波长。一种是为参照波长，不会被受测物质或水强烈吸收。

另一种是为测量波长，它不会被受测物质强烈吸收，但会被水强烈吸收。

在线红外水分测量仪使用装嵌在转轮上的精密红外滤光片。这种安装允许参照光和测量光的脉冲交替地通过滤光片。