微波测湿
微波测湿一般采用微波加热烘干法或试样介电常数测量法:微波加热于燥法测水分最大的优点是快速,适用于在线测定,所以在水分测定及牛产过程在线水分测定和控制中有重要意义.此法已用于煤以及奶粉、粘土、铜矿、小麦粉、稻米粉、沉积物和一些化学试剂X36,中湿度的测定,也可用于不同形状和大小样品中湿度分布的测定。真空于燥可在低温下操作,所以可避免样品中易挥发物质的挥发损失和分解.也可防止局部过热.利用微波真空于燥除了上述优点外,自然还有速度快的优点等。利用微波真空干燥法研究了海底沉积物,并与传统加热干燥法进行了比较,发现用传统法干燥需干燥8h以上,而用微波真空十燥法只需10 rnln.并发现用此两种十燥方法时测定的水分含量、主要痕量元素的含量、总碳的含晕没有大的差别,基本一致.
另一种用微波技术测水分的方法是通过测量材料介电常数变化来测定水分:火,在微波频段,水的介电常数在50~81之间,比许多其它材料的介电常数(如植物纤维为2~4,陶瓷材料为9~10等)都高得多.所以含水量稍有变化,材料的介电常数就会有一个很大的改变,故可通过测量介电常数变化的办法测定材料的含水量.具体方法主要有两类,即通过测量与材料介电常数有关的微波的衰减〔衰减法)或相位变化〔相移法)进行测定似微波通过一定厚度材料后的衰减不仅与介电常数有关。而月.也与电导率有关.相移却主要决定十介电’常数.所以一般认为相移法要比衰减法好.因为有的材料在含水量发生变化时电导率也会发生改变,此时相移法所得结果就比衰减法准确r例如,乙醇水溶液随乙醇浓度增加相移呈单调匕升,而衰减却是先上升后下降.有·卜极大值.在这种情况下。显然只有相移法才能保证测量的准确性.但相移法对信号源的频率稳走性要求较高.不过日前下作在X波段的信号2U.的稳定性一般都已达川4.己完全满足上述要求甲
最近又有人提出用双模式微波传感器通过测墙因材料含水率不同而引起两种模式z}'振频率之差细的变化测定含水率的方法但因浅”不单纯取决于材料的介电常数。而且与温度有关(因为谐振腔的腔体尺寸会随温度而发生变化),所以用这种力法测湿时必须注意严格控制温度.
利用上述各种原理已做成了一系列可供在线测望水分的自动化仪表 ,草料、蔗渣、蚕茧、油类(包括原油)、砖坯、土壤、原盐、版纸水分连续测定仪、粮食水分测定仪和煤水分测定仪等.最好者精度已达U.2}%的相对标准偏差,并L实现微机控制,用煤水分测定仪测一个样品仅需1---3 min,精密度在士0.1%以内,耗电量比传统方法降低了数十倍
微波测湿技术的一种有趣应用是用来测定肺内含水量的变化以帮助医生诊断肺气等疾病.这里有两种具体方法,一是测量通过肺部的微波信号的相位变化L相移法、,二是用辐射计直接测量人体自身的微波辐射的变化卜用这种方法可测出小寸3与一4呢的含水量变化.利用测量水溶液中介电常数的方法还可用于测定水中无机和有机污染物。
另一种用微波技术测水分的方法是通过测量材料介电常数变化来测定水分:火,在微波频段,水的介电常数在50~81之间,比许多其它材料的介电常数(如植物纤维为2~4,陶瓷材料为9~10等)都高得多.所以含水量稍有变化,材料的介电常数就会有一个很大的改变,故可通过测量介电常数变化的办法测定材料的含水量.具体方法主要有两类,即通过测量与材料介电常数有关的微波的衰减〔衰减法)或相位变化〔相移法)进行测定似微波通过一定厚度材料后的衰减不仅与介电常数有关。而月.也与电导率有关.相移却主要决定十介电’常数.所以一般认为相移法要比衰减法好.因为有的材料在含水量发生变化时电导率也会发生改变,此时相移法所得结果就比衰减法准确r例如,乙醇水溶液随乙醇浓度增加相移呈单调匕升,而衰减却是先上升后下降.有·卜极大值.在这种情况下。显然只有相移法才能保证测量的准确性.但相移法对信号源的频率稳走性要求较高.不过日前下作在X波段的信号2U.的稳定性一般都已达川4.己完全满足上述要求甲
最近又有人提出用双模式微波传感器通过测墙因材料含水率不同而引起两种模式z}'振频率之差细的变化测定含水率的方法但因浅”不单纯取决于材料的介电常数。而且与温度有关(因为谐振腔的腔体尺寸会随温度而发生变化),所以用这种力法测湿时必须注意严格控制温度.
利用上述各种原理已做成了一系列可供在线测望水分的自动化仪表 ,草料、蔗渣、蚕茧、油类(包括原油)、砖坯、土壤、原盐、版纸水分连续测定仪、粮食水分测定仪和煤水分测定仪等.最好者精度已达U.2}%的相对标准偏差,并L实现微机控制,用煤水分测定仪测一个样品仅需1---3 min,精密度在士0.1%以内,耗电量比传统方法降低了数十倍
微波测湿技术的一种有趣应用是用来测定肺内含水量的变化以帮助医生诊断肺气等疾病.这里有两种具体方法,一是测量通过肺部的微波信号的相位变化L相移法、,二是用辐射计直接测量人体自身的微波辐射的变化卜用这种方法可测出小寸3与一4呢的含水量变化.利用测量水溶液中介电常数的方法还可用于测定水中无机和有机污染物。