Почему нужно измерять и анализировать влажность?
Влажность – один из ключевых параметров, который необходимо измерять при контроле качества как сырья, так и готового продукта. Данный параметр важен во многих отраслях промышленности: пищевой, фармацевтической, химической и многих других. Влажность можно измерять разными способами, но один из наиболее простых и современных способов – измерение при помощи анализатора влажности. Данное решение является более быстрым, чем традиционный метод, при котором используется сушильный шкаф, при этом не уступает ему по точности. Многообразие анализаторов влажности может затруднить выбор, поэтому важно понимать функциональность и производительность прибора.
Методы и принцип работы анализаторов влажности
Методы для определения содержания влаги обычно используют одно или несколько этих физических или химических свойств. Прямые измерения определяют наличие самой воды либо посредством ее удаления, либо посредством химического взаимодействия.
Сушильно-весовые методы определения влажности, используемые в лабораторных влагомерах, считаются наиболее точными. Именно поэтому все лабораторные влагомеры основаны на этом методе. Однако такие методы требуют значительных трудозатрат, так как для их реализации необходимо использовать высокоточные весы с функцией тарирования и герметичные сушилки с выводом.
В дополнение к этому, существуют косвенные методы определения влагонасыщенности, которые применяются в переносных влагомерах. Эти методы менее трудоемки и позволяют получать результаты в режиме реального времени с допустимыми погрешностями. К таким косвенным методам относятся
кондуктометрический,
сверхвысокочастотный,
емкостный,
инфракрасный методы.
Влагомеры, использующие эти подходы, измеряют не влажность напрямую, а физические параметры, связанные с ней (например, сопротивление влажного материала или спектрометрический анализ в инфракрасном диапазоне). Затем полученные данные преобразуются в значения влажности. Важно отметить, что любой косвенный метод требует предварительной градуировки, учитывающей состав и плотность материала, а также соответствие нормам зависимости между измеряемым параметром и уровнем влажности. Современные влагомеры и анализаторы влажности часто имеют встроенные градуировки для различных типов исследуемых материалов.
Термогравиметрические анализаторы влажности, работающие по сушильно-весовому методу, также могут предложить несколько режимов работы. Это позволяет выбирать тип исследуемого материала, а также устанавливать автоматический или полуавтоматический режимы и контролировать уровень подогрева и другие параметры сушки. Сушильная камера таких влагомеров может быть оснащена галогеновыми или инфракрасными сушилками, при этом последние являются наиболее современными. Принцип работы анализатора влажности заключается в измерении разницы в весе между исходным продуктом и продуктом после его полного высушивания. Это позволяет достичь высокой точности измерений и обеспечивает надежные результаты для различных областей применения.
Использование термогравиметрического анализатора влажности — это способ прямого измерения влагосодержания в образце с использованием метода определения потери массы при высушивании (LOD). В методе определения потери массы при высушивании измеряют массу образца до и после процесса сушки. Разница между этими значениями используется для определения процентного содержания влаги, которое рассчитывается как отношение массы, удаленной за счет сушки, к исходной массе образца. Операции по взвешиванию пробы, высушиванию и расчетам влажности лабораторные анализаторы влажности проводят автоматически. А метод исследования реализует ГОСТ.
Где применяют лабораторные анализаторы влажности?
Анализаторы влажности находят широкое применение в различных сферах, включая:
Промышленность: Используются для контроля влажности в производственных процессах, таких как производство бумаги, текстиля и строительных материалов, чтобы обеспечить качество продукции.
Сельское хозяйство: Применяются для мониторинга влажности почвы и воздуха, что помогает в оптимизации полива и улучшении условий для роста растений.
Пищевая промышленность: Используются для контроля влажности в процессе хранения и переработки продуктов, что предотвращает порчу и обеспечивает безопасность пищевых товаров.
Научные исследования: Применяются в лабораториях для точного измерения влажности в различных экспериментах и исследованиях.
Климат-контроль: Используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для поддержания комфортного уровня влажности в помещениях.
Таким образом, влагомеры помогают обеспечить качество продукции, безопасность и эффективность процессов в различных отраслях.
Влагомеры и стационарные анализаторы влажности используются для контроля влажности сырья и/или готовой продукции, предметом анализа, при этом, станут:
резина и каучук,
строительные материалы (дерево, бетон, различные пасты, краски),
сельхоз продукция (удобрения, семена, зерно)
неорганические порошки,
пищевые продукты (мука, хлебобулочные изделия, кондитерские изделия, табак, мясо, чай),
ткани и текстиль (шерстяные, хлопчатобумажные, синтетические),
фармацевтические препараты,
полимерные плёнки и пластик.
Виды лабораторных анализаторов влажности
Влагоанализаторы по типу материалов
Есть нюанс, что существуют некоторые типы материалов или продуктов, к анализу которых влагомеры привлекаются повсеместно. Для таких случаев обычно используются влагоанализаторы, которые максимально учитывают свойства измеряемого объекта. Это позволяет упростить работу по замерам и увеличить точность показаний прибора.
Влагоанализаторы бетона. Также он называется строительным влагомером. Используются для получения информации о состоянии бетона, цемента, кирпича. Может использоваться не только для строительных материалов, но и для широкого круга сыпучих и твердых материалов.
Влагомер древесины. Используется для проверки качества просушки древесины, ее готовности для деревообработки. По большому счету является аналогом влагоанализатора для бетона и очень часто эти две модели объединяются в один универсальный анализатор влажности.
Почвенные влагоанализаторы. Влагомеры для почвы используются для проверки состояния почвы и результатов мелиоративных работ в агропромышленном комплексе.
Анализаторы влажности нефтепродуктов. Это основное направление влагомеров для измерения влажности жидких субстанций, поэтому чаще всего, когда говорят «влагоанализатор для жидкости», подразумевают именно этот тип оборудования.
Влагоанализаторы зерна измеряют уровень влажности бобовых, зерновых культур. Он необходим для обеспечения правильных условий хранения запасов зерна на мельницах и элеваторах, а также при транспортировке урожая.
Влагоанализаторы воздуха, газов. Как уже было отмечено выше, это отдельных класс приборов, к которым также относятся психрометры и гигрометры. Они используются метеорологами, при проектировании систем кондиционирования, на складах. Это, пожалуй, единственный представитель данного класса оборудования, который используется в бытовых целях и присутствует во многих домах.
Применение анализаторов влаги
Универсальные влагомеры и анализаторы влажности, как и любые другие приборы, можно разделить на переносные и лабораторные:
Переносные универсальные влагомеры – это миниатюрные устройства, которые предназначаются для измерения влажности таких материалов, как: строительные материалы, дерево, сыпучие грузы, включая зерновые культуры, реже — воздушные смеси. Работа данных приборов, часто, построена на принципе использования нескольких выносных датчиков. Так, для сыпучих грузов используется объемно-планарный датчик, а для анализа степени увлажненности воздуха – зондовый. Либо же, используется один диэлькометрический датчик, однако, сфера применения таких «универсалов» резко снижается.
Большинство переносных приборов имеют кейс для переноски, а также возможность подключения к ПК.
Лабораторные универсальные влагомеры (анализаторы влажности) – это стационарные приборы. Практически все лабораторные приборы имеют тензокомпенсацию, и работают по принципу взвешивания с подогревом (сушильно-весовой метод). В камере подогрева таких влагомеров может быть использован либо галогеновый подогреватель, либо инфракрасный.
Как выбрать анализатор влажности?
При выборе анализатора влажности важно учитывать несколько ключевых критериев, которые помогут обеспечить точность и надежность измерений:
Повторяемость результатов. Этот критерий зависит от равномерности распределения тепла по поверхности исследуемого материала и возможности регулировки нагрева. Высокая повторяемость обеспечивает стабильность результатов при многократных измерениях.
Программы сушки. Обратите внимание на наличие функции управления нагревом и его продолжительностью. Это позволяет настроить процесс сушки в соответствии с характеристиками исследуемого материала, что может значительно улучшить точность измерений.
Точность. Для большинства исследований достаточно точности в пределах 0,001 г или 0,01%. Убедитесь, что выбранный анализатор соответствует этим требованиям, чтобы гарантировать надежные результаты.
Критерий отключения. Этот параметр определяет условия завершения измерений, например, достижение указанной влажности. Возможность настройки критерия отключения позволяет избежать излишнего времени на измерения и повысить эффективность работы.
Диапазон температур сушки и шаг её изменения. Убедитесь, что анализатор поддерживает необходимый диапазон температур для вашего материала и предоставляет возможность изменения температуры с заданным шагом.
Тип нагревателя. Разные типы нагревателей (галогеновые, кварцевые лампы, металлические и керамические элементы) могут влиять на скорость и равномерность нагрева. Выбор типа нагревателя зависит от специфики ваших исследований.
Максимальный вес образца. Убедитесь, что анализатор может обрабатывать образцы нужного вам веса. Это важно для работы с различными материалами.
Тип исследуемого материала. Учитывайте, будет ли ваш материал жидким или твердым, так как это влияет на выбор метода и оборудования.
Способы фиксации результатов измерений. Обратите внимание на возможности вывода данных — на дисплей, передачу на ПК, хранение в памяти или печать. Это важно для удобства работы и анализа данных.
Эти критерии помогут вам выбрать подходящий анализатор влажности, соответствующий вашим требованиям и обеспечивающий высокую точность и надежность измерений.
Подобрать необходимые лабораторные анализаторы влажности для решения конкретных задач Вам помогут специалисты компании КОЛБА. Свяжитесь с нами по телефону или оставьте заявку. Специалист ответит Вам в течении 20 минут.
