綿水分計の動作原理を知る
綿水分計の種類、動作原理、校正手法について学びます。非破壊式、ピン式、ピンレス式の水分計について学びます。
目次
綿水分計の基本原理
綿水分計は、主に綿繊維の誘電特性を測定する原理で動作します。この誘電特性は、水分含有量の変化に応じて変化します。これらの計器で使用される最も一般的な技術には、静電容量法と時間領域反射率測定法 (TDR) があります。
静電容量センサーは綿の誘電率を測定します。これは綿の水分含有量に大きく影響されます。これらのセンサーは高周波電気信号 (通常約 70 MHz) を使用して、水分の存在が綿の誘電特性にどのような変化をもたらすかを評価します。静電容量技術の利点は、土壌の塩分濃度の影響を最小限に抑え、複数のセンサーで一貫した読み取りを可能にすることです。この方法では通常、ほとんどの鉱物土壌で ± 3 ～ 4% の精度が得られますが、土壌固有の校正により ± 1 ～ 2% まで精度を向上させることができ、最適な精度を得るために推奨されます。
対照的に、TDR は綿に挿入されたプローブに沿って移動するパルス電磁波を利用します。これらのパルスが反射するまでの時間を使用して水分含有量を判定します。TDR は、幅広い周波数スペクトルにわたって誘電率の包括的な分析を提供できるため、かさ密度、水分含有量、電気伝導率に関する詳細な情報を必要とするアプリケーションに適しています。ただし、TDR センサーは一般に、静電容量センサーよりも複雑で、より多くのエネルギーを必要としますが、測定対象の材料に関する貴重な洞察も得られます。
綿水分計の正確な測定値を保証するには、定期的な校正が必要です。これは、基準計または水分含有量標準 (MCS) を使用して実行し、既知の値に対する測定値の精度を検証できます。設置の一貫性やセンサー設置時のエアギャップの存在などの要因は、測定精度に大きく影響する可能性があります。したがって、信頼性の高いデータ収集には、適切な設置技術が不可欠です。
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よくある質問
綿水分計は主に、水分含有量の変化に応じて変化する綿繊維の誘電特性を測定します。
静電容量センサーは、高周波の電気信号を使用して、綿の水分含有量によって影響を受ける綿の誘電率を測定します。
TDR は綿に挿入されたプローブに沿ってパルス電磁波を使用し、反射時間を測定して水分含有量を判定し、包括的な誘電率分析を提供します。
キャリブレーションでは、測定値を既知の値と照合し、設置の不一致やエアギャップなどの精度に影響を与える可能性のある要因を補正することで、正確な測定値を保証します。