مبدأ عمل أجهزة قياس رطوبة القش
تعرف على مبادئ عمل أجهزة قياس رطوبة التبن: المقاومة الكهربائية، وقياسات الميكروويف، والأشعة تحت الحمراء القريبة. تأكد من جودة التبن ومنع التلف.
جدول المحتويات
تعد أجهزة قياس رطوبة التبن أدوات أساسية لتحديد محتوى الرطوبة في التبن، وهو أمر بالغ الأهمية لضمان جودته ومنع التلف. تعمل هذه الأجهزة بناءً على مبادئ علمية مختلفة، تركز في المقام الأول على المقاومة الكهربائية وقياس الموجات الدقيقة وقياس طيف الانعكاس القريب من الأشعة تحت الحمراء (NIRS).
تستخدم معظم أجهزة القياس ذات المجس مبدأ المقاومة الكهربائية لقياس محتوى الرطوبة. وتستغل هذه الطريقة العلاقة بين محتوى الرطوبة في المادة وموصليتها. ولأن الرطوبة موصل فعال للكهرباء ويعمل التبن كعازل، فإن المقاومة التي يواجهها التيار الكهربائي يمكن أن تشير إلى مستويات الرطوبة. ويتكون المجس عادة من مكونين: أحدهما يفرغ التيار الكهربائي بينما يستقبله الآخر، ويكمل الدائرة التي يتم قياسها بواسطة المكونات الداخلية للعداد. ويؤدي ارتفاع محتوى الرطوبة في رزمة التبن إلى انخفاض المقاومة بسبب خصائص توصيل الماء، في حين تقدم رزم التجفيف مقاومة أعلى. ثم يتم استقراء محتوى الرطوبة بناءً على قياس الكثافة هذا، الذي يتم بين جهتي الاتصال المعدنيتين عند طرف المجس.
قياس الموجات الدقيقة: استخدام الثوابت العازلة
تتضمن عملية قياس محتوى الرطوبة باستخدام الموجات الدقيقة استخدام هوائي لبث الموجات الدقيقة، عادةً في نطاق 2.4 جيجاهرتز الصناعي والعلمي والطبي (ISM) غير المرخص. والمبدأ وراء هذه التقنية هو الثابت العازل، وهو قدرة المادة على تخزين الطاقة في فترة زمنية قصيرة. تتمتع المواد مثل الماء بثابت عازل مرتفع (حوالي 80)، مما يجعلها أكثر إثارة بالموجات الكهرومغناطيسية من معظم المواد الأخرى. تتضمن العملية استخدام الهواء كعازل مرجعي بقيمة 1، وطرح هذا الخط الأساسي من إشارة الموجات الدقيقة، وتحويل القيمة الناتجة إلى قياس للرطوبة من خلال خوارزمية رياضية. يمكن أن توفر هذه الطريقة قراءات دقيقة للرطوبة تتراوح بين 7 إلى 70 بالمائة.
التحليل الطيفي لانعكاس الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRS): تحليل امتصاص الضوء
تُستخدم تقنية NIRS لقياس الرطوبة من خلال تحليل امتصاص الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء بواسطة الجزيئات الموجودة في التبن. وفي الممارسة العملية، يُسلط ضوء الأشعة تحت الحمراء على التبن أثناء مروره عبر حجرة التكديس. يقيس المستشعر كمية الضوء المنعكسة من العينة؛ تمتص الرطوبة الموجودة في التبن بعض الضوء، مما يقلل من كمية الضوء المنعكسة. ويُستخدم هذا الانخفاض في الضوء المنعكس لحساب محتوى الرطوبة. وعلى الرغم من أن تقنية NIRS يمكنها توفير قياسات سريعة ودقيقة إلى حد معقول، إلا أنها غالبًا ما تتأثر بعوامل مثل حجم الجسيمات والظروف البيئية المحيطة، وبالتالي تتطلب عدسة نظيفة وخالية من الخدوش للتطبيق الفعال في الوقت الفعلي.
تعليقات
العلامات
أسئلة شائعة
أبجد هوز حطي كلمن سعفص قرشت ثخذ ضظغ
تقيس طريقة المقاومة الكهربائية موصلية التبن، والتي تتغير مع محتوى الرطوبة. تؤدي الرطوبة العالية إلى انخفاض المقاومة، مما يسمح للعداد بحساب مستويات الرطوبة بناءً على سلوك التيار الكهربائي عبر التبن.
يعتمد قياس الموجات الدقيقة على الثابت العازل للمواد، وخاصة الثابت العازل العالي للماء. حيث يصدر موجات دقيقة ويقيس كيفية تفاعلها مع التبن لتحديد محتوى الرطوبة.
يسلط جهاز NIRS الضوء تحت الأحمر على التبن ويقيس كمية الضوء المنعكسة. تمتص الرطوبة الموجودة في التبن بعض الضوء، مما يقلل من الانعكاس. يُستخدم هذا التخفيض لحساب محتوى الرطوبة.
يمكن أن توفر تقنية NIRS قياسات سريعة ودقيقة إلى حد معقول دون ملامسة مباشرة للتبن. ومع ذلك، فهي تتطلب معدات نظيفة ويمكن أن تتأثر بالعوامل البيئية.