건초 수분 측정기의 작동 원리
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건초 수분계는 건초의 수분 함량을 결정하는 데 필수적인 도구로, 건초의 품질을 보장하고 부패를 방지하는 데 중요합니다. 이 계측기는 다양한 과학적 원리에 따라 작동하며, 주로 전기 저항, 마이크로파 측정 및 근적외선 반사 분광법(NIRS)에 중점을 둡니다.
대부분의 프로브 유형 미터는 전기 저항의 원리를 활용하여 수분 함량을 측정합니다. 이 방법은 재료의 수분 함량과 전도도 간의 관계를 활용합니다. 수분은 전기의 효과적인 도체이고 건초는 절연체 역할을 하기 때문에 전류가 겪는 저항은 수분 수준을 나타낼 수 있습니다. 프로브는 일반적으로 두 가지 구성 요소로 구성됩니다. 하나는 전류를 방전하고 다른 하나는 전류를 수신하여 미터의 내부 구성 요소로 측정된 회로를 완성합니다. 건초 베일의 수분 함량이 높을수록 물의 전도성으로 인해 저항이 낮아지는 반면 건조기 베일은 저항이 높아집니다. 그런 다음 수분 함량은 프로브 끝의 두 금속 접점 사이에서 수행된 이 밀도 측정을 기반으로 외삽됩니다.
마이크로파 측정: 유전율 활용
수분 함량의 마이크로파 측정은 일반적으로 2.4GHz 산업, 과학, 의료(ISM) 무면허 대역에서 마이크로파를 방출하기 위해 안테나를 사용하는 것을 포함합니다. 이 기술의 원리는 유전율로, 이는 재료가 짧은 시간 내에 에너지를 저장할 수 있는 능력입니다. 물과 같은 재료는 유전율이 높아(약 80) 대부분의 다른 재료보다 전자파에 의해 더 쉽게 여기됩니다. 이 프로세스는 공기를 기준 유전율 1로 사용하고, 이 기준선을 마이크로파 신호에서 빼고, 수학적 알고리즘을 통해 결과 값을 수분 측정으로 변환하는 것을 포함합니다. 이 방법은 7~70% 사이의 정확한 수분 판독값을 제공할 수 있습니다.
근적외선 반사 분광법(NIRS): 빛 흡수 분석
NIRS 기술은 건초 분자가 근적외선을 흡수하는 것을 분석하여 수분을 측정하는 데 사용됩니다. 실제로 건초가 베일링 챔버를 통과할 때 적외선이 비춰집니다. 센서는 샘플에서 반사되는 빛의 양을 측정합니다. 건초의 수분은 빛의 일부를 흡수하여 반사되는 빛의 양을 줄입니다. 반사되는 빛의 감소는 수분 함량을 계산하는 데 사용됩니다. NIRS는 빠르고 비교적 정확한 측정을 제공할 수 있지만 입자 크기 및 주변 환경 조건과 같은 요인의 영향을 받는 경우가 많으므로 효과적인 실시간 적용을 위해 깨끗하고 긁힘 없는 렌즈가 필요합니다.
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자주 묻는 질문
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전기 저항법은 건초의 전도도를 측정하는데, 이는 수분 함량에 따라 변합니다. 수분이 높을수록 저항이 낮아져, 미터가 건초를 통과하는 전류의 거동을 기반으로 수분 수준을 계산할 수 있습니다.
마이크로파 측정은 재료의 유전율, 특히 물의 높은 유전율을 활용합니다. 마이크로파를 방출하고 건초와 어떻게 상호 작용하는지 측정하여 수분 함량을 결정합니다.
NIRS는 건초에 적외선을 비추고 반사되는 빛의 양을 측정합니다. 건초의 수분은 빛의 일부를 흡수하여 반사를 줄입니다. 이 감소는 수분 함량을 계산하는 데 사용됩니다.
NIRS는 건초와 직접 접촉하지 않고도 빠르고 비교적 정확한 측정을 제공할 수 있습니다. 그러나 깨끗한 장비가 필요하고 환경 요인의 영향을 받을 수 있습니다.