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谷物快速水分测量仪原理及优缺点介绍
  • 发布日期:2020-10-09      浏览次数:154

    •     粮食水分的准确性对粮食的存储及加工起着非常重要的作用。谷物收获时一般含水率较高,容易发热、发酵并导致变质发霉和发芽率下降。为了确保安全贮存,必须将收获后的谷物及时干燥,将水分降至安全贮藏标准,于此同时也就成为粮食收购时按其水分比例进行贸易结算的依据。因此谷物快速水分测量仪的准确、可靠性就有着十分重要的意义。常用谷物水分含量测量方法的分类可分为:电阻法、电容法、隧道烘干法等方法。以下按谷物水分含量测量分类方式,原理、优点及缺点举例论述。

          电阻式的谷物快速水分测量仪

          该仪器系电阻式测量,并由压力式导电传感器、直流放大器,指示仪表构成。优点:样品用量少;该水分测量仪结构简便;体积小,便于携带。缺点:该仪器是电阻测量法,是上下两个电极组成由化验人员把已破碎好的样品放入盛料盘中然后插入两极间用压杆对其施压,仪表指针偏转即可读出该样品的(电导率经转换)含水率,但因操作人员对样品施压的力量轻重不同,造成粮食水分电阻可控制性和水分含量的大小由操作人员说了算了;测量时保持仪器的温度与粮食样品的温度相一至。否则将引起较大的误差产生,因此该仪器配有温度校正温度计,以修正因温度不一至而产生的误差,由于温度校正完全是靠人工读数修正非自动化修正,极易造成人员读数误差和温度校正温度计本身失准而生误差;后续升级款通过集成化电路自动温度补偿,现代化机械加工压力定位等工艺极大提高了测量准确度。

          电容式的谷物快速水分测量仪

          是以电容法测定的粮食水分测定仪。其原理是以谷物作为电容器的极间介质,电容器的圆通极板和圆通柱极板间的距离保持不变时,当把粮食放入两极间,粮食水分的大小引起极间介质的电系数的变化,电容传感器的电容量亦发生变化,间接地测出粮食的含水量。优点:测试方便快速,无需粉碎;体积小携带方便。缺点:易受环境温湿度的影响。测量精度不高,重复稳定性差;对样品纯净度要求较高,杂质未剔除情况下会影响测量精度。三点标定及误差调整都未加密,在用于贸易结算中使用该种类的粮食水分仪,易被不法商利用,谋取利益。

          红外线/卤素谷物快速水分测量仪

          红外水分仪和卤素水分仪实际上二款仪器都属于烘干法水分仪。原理采用公认标准测定法的干燥减量法,运用加热失重法的原理,通过红外/卤素灯加热将样品中的水分蒸发后通过重量变化来计算出蒸发掉水分的含量的。能够快速并且一定程度上相对准确地测定样品水分含量。红外水分仪和卤素水分仪主要的区别就是加热不同,红外水分仪多采用红外线加热灯,而卤素水分仪也是采用红外线加热灯,只不过卤素水分仪的红外线加热灯里注入了惰性气体(通常是碘或溴),它采用的是环形卤素灯加热的方式,能够快速,均匀地干燥样品,避免了样品受热不均,造成水分测量误差。这类水分仪优点是清洁、无附件、安装方便、温度可控等。与国际烘箱加热法相比,红外加热可以最短时间内达到最大加热功率,在高温下样品快速被干燥,其检测结果与国标烘箱法具有良好的一致性,具有可替代性,且检测效率远远高于烘箱法。一般样品只需几分钟即可完成测定。且操作简单,测试准确,可显示水分值、样品初值、终值、测定时间、温度初值、最终值等数据,清晰可见,并具有与计算机,打印机连接功能。缺点是:任何样品中的水分都不可能100%被蒸发完;液体样品中被蒸发掉的物质除了水分以外,还可能有其它的有机溶剂,易挥发物质;PPm级的水分含量非常低,要保证一定的代表性,需要加入较多的样品量,而且样品量越多蒸发越不可能完全。还有加热失重法的水分测定仪测量精度还和称重传感器相关,千分之一或者万分之一的称重传感器能测量出的重量变化是不同的。再者就是温度如果过高,造成样品水分以外的其他物质挥发(如粮食作物类中的有机物等),会影响测量精度。一般情况下,在测量前要先了解样品的耐热值或者先对照国标测量温度进行水分测试实验,否则会造成很大的实验误差。

          隧道式粮食谷物快速水分测量仪

          集烘干、称量于一体,原理是通过对粮食恒温加热,水分失重,通过自配的象限秤进称量,在标尺度板上直接读取含水量的百分率。优点是:样品用量少;内装自动恒温装置,温度控制准确,方便;受环境条件影响小、测定结果稳定可靠,它与105°C恒重标准法的测定结果最为接近。缺点:体积大,不便于携带;功耗大,直接220V供电于电阻加热丝,全金属外壳,绝缘强度要求高否则易造成人身伤亡;每次使用前应对象限秤调整,使其在允差之内。象限秤看似结构简单,但调整时仍然需要一定技术水平。

          讨论和建议

          综上所述,在使用不同类型的粮食水分测定仪时,应注意其正确的操作和环境对测定结果的影响。

          电阻式的谷物快速水分测量仪:操作中注意对样品施压的力量一致性,建议设置限位装置或使用扭力装置限制施压力量不一致造成的人为误差。

          电容式的谷物快速水分测量仪:操作中注意保持测定仪和样品温度的一致性,不可任意更改三点标定及误差调整值,建议设置防更改的装置或密码,以防止人为控制测定结果的现象。

          红外水分仪和卤素谷物快速水分测量仪:在测量前要先了解样品的耐热值或者先对照国标测量温度进行水分测试实验,否则会造成很大的实验误差。

          隧道式粮食谷物快速水分测量仪:操作中注意对象限秤调整和电路的绝缘安全。
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