补充资料：物料水分检测

物料水分检测
measurement of material moisture

wul一005卜u一fenj一onCe物料水分检测(measurement of materia】molsture)利用水受热汽化、有导电性、介电常数大、对中子有慢化作用以及对红外光有选择性吸收等特性，检测物料中水分含量的测试技术。物料水分是指物料中自由水占湿物料的百分数。 即物料水分W一(G。一GZ)/G，x10。环式中G:、G:分别为湿物料质量和烘干后的物料质量。烘干条件:在一个标准大气压下，烘干温度小于105C。精矿水分是选矿厂生产的主要技术指标之一原矿水分和精矿水分是计算矿量、金属平衡、技术经济指标的原始数据，故物料水分检测也是项选矿测试技米。 检测物料水分的方法有失重法、电导法、电容法、微波法、中子法、红外线法等。各种检测方法的综合对比见表。 失重法将从湿物料中取样出来的样品称重烘干(<105℃)，再称重，计算物料水分。烘干失重法是检测物料水分最原始的方法，这种方法简单易行，且精度最高，可作为其他水分检测方法的校核标准。它的主要缺点是速度慢，不能实现在线检测。红外烘干式水分天平用微波炉发射的微波将湿物料快速烘干，用电子天平称量样品被烘干前后的质量，检测速度快，通常用微机控制自动完成检测过程。离线检测时所用样品质量为50~1009。 各种物料水分检测方法比较表一 电导法利用物料的导电能力随其含水量而改变的特点测定其水分。电导式水分计由探头和电子线路(电导仪)等组成。电导法测水分受物料温度、堆密度、探头接触压力、探头结垢等的影响较大，有时会导致较大的测量误差。 电容法纯水的介电常数特别大(。值约为75)，湿物料的介电常数则随其含水多少而变化，因此可以通过测量电容来测量湿物料的水分。电容式水分计由探头(电容电极)和测量电路组成。为使溶于水中的电解质的导电作用降低到最小，测量电路通常使用射频(1~15MHz)电源，测量电路中包括振荡器、频率计等。装入探头内的物料水分W不同，其介电常数不同，则振荡频率f不同，其间的关系为:f二AW+B，这是一条以A为斜率、B为截距的直线，可预先用不同水分的物料标定出来，测知振荡频率f即可求知物料水分。电容式水分计和电导式水分计有类似的缺点。 微波法利用水的介电常数在微波照射下会降低，或水分子能吸收微波能量的原理测定物料水分。微波法又分为透射、相移、反射和谐振失调等方法，最常用的是透射法。在用透射法测量物料水分时，物料置于微波发射和接收天线之间，测定物料对微波的透射(衰减)系数以确定水分。这种水分计的精度高，测量范围宽，但仪器构造较复杂。 中子法在一定条件下，快中子被慢化的计数率与物料水分成正比。中子水分计利用水中的氢核对快中子的慢化作用检测物料水分。中子水分计有表面型、插入型和透射型。水分计的中子源常用““Cf放射性同位素，它自发裂变产生中子，同时放射7射线(可以利用7射线的衰减，校正物料密度和厚度的变化)，用探测器检测慢化后的中子计数率。中子水分计测量迅速，灵敏，可实现在线检测，但不能区分自由水和结合水;检测既含有水又含有其他氢元素的物料的水分时，误差较大。 红外光法利用水对红外辐射有特定的吸收峰的性质检测物料水分，物料含水越多对特定波长的红外辐射被吸收得越多。在红外光区，至少有五个水的吸收峰，其波长分别为o·76、o·97、1.19、1.45和1.94拌m。红外光水分计有透射(吸收)型和反射型两种型式，测定固体物料水分用反射型。图示为红外反射法测量物料水分原理。选择波长1.94拜m的红外光为测量光束， 6‘，浮 8‘书盛J卜叫卜叫r一~二二之 7/、I口二二口-月I 赞丫 样品 红外反射法测量物料水分原理 1一光源;2、3、7、9一镜;4、6一弯镜卢一滤波轮; 8一探测器;10一窗;n一电机它照射到待测物料上，被水分吸收后再反射到硫化铅红外探测器上，选用另一束波长为1.81拜m的红外光为参比光束，它不照射到物料上，不被水吸收，但也反射到同一探测器上，比较两束红外的信号;其间的关系为 Vs。~V。(l+kmw)式中V二为仪器输出电压;V。为参比电压;km为水对测量红外波的吸收系数;W为物料水分。采用双光束可以补偿光学系统老化、硫化铅的温飘等引起的测量误差。

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