Trong lĩnh vực giám sát độ ẩm của các vật liệu lỏng như dầu, dung môi, hóa chất, thực phẩm, v.v., phương pháp điện dung và vi sóng là hai công nghệ đo lường trực tuyến chính. Nguyên lý của hai người khác nhau, đều có cảnh tượng thích hợp nhất.

I. So sánh nguyên tắc

Phương pháp điện dung:

Nguyên tắc cơ bản: Đặt chất lỏng được đo dưới dạng điện môi, giữa hai tấm của một cảm biến điện dung. Vì hằng số điện môi (~80) của nước cao hơn nhiều so với hầu hết các chất lỏng hữu cơ (ví dụ: dầu,~2,5), ngay cả một lượng nhỏ nước trộn lẫn cũng có thể làm tăng đáng kể hằng số điện môi tổng thể của toàn bộ mẫu, dẫn đến những thay đổi có thể đo được về giá trị điện dung của cảm biến. Thiết bị tính toán hàm lượng nước bằng cách đo giá trị điện dung này.

Tính năng cốt lõi: Tính chất điện môi của toàn bộ mẫu được đo và cực kỳ nhạy cảm với những thay đổi điện môi do độ ẩm gây ra.

Phương pháp Microwave:

Nguyên tắc cơ bản: phát ra một tần số cụ thể của năng lượng vi sóng vào chất lỏng được đo, các phân tử nước là các phân tử phân cực sẽ hấp thụ và làm suy giảm năng lượng vi sóng; Đồng thời, sự hiện diện của độ ẩm cũng làm thay đổi tốc độ truyền của lò vi sóng (dịch pha). Máy đo độ ẩm lò vi sóng tính toán tổng hợp hàm lượng độ ẩm bằng cách đo lượng phân rã và chuyển pha của lò vi sóng sau khi nó đi qua vật liệu.

Tính năng cốt lõi: Tương tác phân cực trực tiếp với các phân tử nước, là một phép đo hấp thụ năng lượng trực tiếp hơn.

II. Phân tích ứng dụng

Ưu điểm và hạn chế của điện dung pháp:

Ưu điểm: Chi phí thường thấp, rất nhạy cảm với sự thay đổi độ ẩm nồng độ thấp (mức ppm) và cấu trúc tương đối đơn giản.

Hạn chế: Kết quả đo lường dễ bị xáo trộn bởi nhiều yếu tố. Độ dẫn, nhiệt độ, mật độ thay đổi của mẫu, cũng như quy mô của cảm biến, ăn mòn tấm có thể ảnh hưởng đáng kể đến hằng số điện môi, do đó tạo ra lỗi đo lớn. Nó phù hợp hơn cho chất lỏng sạch, ổn định, độ dẫn thấp và nền điện môi không đổi.

Lợi thế và hạn chế của phương pháp vi sóng:

Ưu điểm: Khả năng chống nhiễu mạnh. Bởi vì các phép đo được thực hiện trực tiếp với các phân tử nước, kết quả của chúng hầu như không bị ảnh hưởng đáng kể bởi màu sắc, mật độ, độ dẫn, các hạt rắn hoặc bong bóng khí của mẫu. Ổn định tốt, độ chính xác cao, đặc biệt phù hợp với môi trường công nghệ phức tạp và đa dạng.

Hạn chế: Chi phí thiết bị thường cao hơn; Ở phạm vi độ ẩm rất thấp, chẳng hạn như một vài ppm, nó có thể kém nhạy cảm hơn so với phương pháp điện dung được hiệu chỉnh cẩn thận.

Kết luận:

Công nghệ nào được chọn phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể. Để đo chính xác hàm lượng nước thấp và ngân sách hạn chế trong chất lỏng hữu cơ sạch, đồng nhất, điện dung là lựa chọn kinh tế. Nếu thành phần chất lỏng được kiểm tra là phức tạp, biến động vật chất lớn, hoặc sự ổn định đo lường trực tuyến và khả năng chống nhiễu cần thiết, phương pháp vi sóng là lựa chọn đáng tin cậy và tốt hơn.