Микроволновый спектрометр HK9
Микроволновый принцип является косвенным методом измерения. При микроволновых измерениях электромагнитные волны малой мощности распространяются в продукте с помощью антенны. Скорость распространения волны в продукте и степень ее затухания зависят от диэлектрических характеристик контролируемой среды. Приемная антенна получает эту волну. Мощность и фаза полученной волны являются показателями содержания воды, концентрации материала и плотности продукта. Вода характеризуется более ярко выраженным диэлектрическим поведением (способностью к поляризации), чем большинство других продуктов. Характеристики затухания и смещения фазы электромагнитного СВЧ-сигнала для чистой воды известны. Основываясь на этих данных и зная расстояние между антеннами, вычисляется реальное количество воды, а следовательно, и сухих веществ в растворе. Микроволновые измерения характеризуются высокой стабильностью и быстротой реакции.
Микроволновый спектрометр HK9 - новая разработка компании Harrer&Kassen. Устройство предназначено для одновременного измерения плотности и влажности продукта без контакта с ним. Особенно подходит для контроля этих параметров при прохождении навалочных грузов и тюков по конвейерной ленте.
Сферы применения прибора HK9: - Табачная промышленность К преимуществам микроволновых измерителей HK9 можно отнести: • непрерывное измерение параметров продукции в реальном времени, 10 измерений в секунду | ||
Конструктивно прибор HK9 представляет собой модульное устройство, состоящее из блока датчиков и блока обработки и отображения информации. Для настройки прибора и вывода информации дополнительно может использоваться ПК или отдельное операционное устройство.
В качестве приемника и передатчика измерительного СВЧ-сигнала в спектрометре HK9 могут применяться различные типы антенн для микроволновых приборов Harrer&Kassen, в зависимости от конкретной задачи измерения. Однако наиболее часто используют так называемые антенны Вивальди (Vivaldi), которые хорошо подходят для широкополосных сигналов. При использовании на конвейерной ленте антенны Вивальди рекомендуется устанавливать под углом 45° относительно перемещаемого материала, на одной оси навстречу друг другу, сверху и снизу полотна. | ||
Спектрометр HK9 определяет затухание СВЧ-сигнала на пяти разных частотах в диапазоне от 1,5 ГГц до 3,5 ГГц. Диэлектрическое поведение материала, особенно воды, зависит от частоты. Этот фактор позволяет нам генерировать независимый от плотности сигнал влажности. Использование многолинейной регрессии спектра поглощения позволяет различать затухание, вызванное влажностью, и вызванное плотностью.
Стандартизация, используемая в программном обеспечении HK9, также помогает генерировать сигнал, не зависящий от плотности. Первая производная спектра, dT/Lambda, является лишь одной из таких возможностей, предлагаемых программным обеспечением SPECTER9. С помощью этой программы, установленной на ПК, производится калибровка устройства HK9. Оболочка программы выглядит следующим образом:
С помощью SPECTER9 рассчитываются соответствующие калибровочные коэффициенты, для каждой из используемых частот, а также визуализируются необходимые сравнительные данные лабораторных и измеренных значений, корреляции и отклонения. Для получения наилучших результатов необходимо иметь достаточное количество проб. Чем шире диапазон собранных лабораторных значений, тем лучше ожидается калибровка, рассчитанная SPECTER9. Поэтому рекомендуется собирать данные в течение определенного периода времени перед выполнением калибровки.
Технические характеристики спектрометра HK9:
| Корпус: | алюминиевое литье под давлением |
| Размер Д x Ш x В: | 230 x 200 x 110 мм |
| Вес: | около 5 кг |
| Степень защиты: | IP65 / NEMA 4 |
| Напряжение питания: | 115 - 230 V/AC – 47/65 Гц – макс. 200 мA (другое - по запросу) |
| 2 PC-интерфейса: | RS232, опционально RS485 |
| 2 аналоговых выхода: | 0/4 – 20мA / изолирован от пробоя 1500V |
| Цифровые выходы: | выбор из 16 установок / старт / стоп |
| Релейный контакт: | макс. 250 ВА перем. тока, 30В / 1A пост. тока |
| Температурный вход: | для подключения PT100 |
| PROFI-BUS-DP: | опционально |
| Управление: | мембранная клавиатура с 6 интегрированными кнопками |
| Дисплей: | 2x24-символьный LCD-дисплей, светодиодная подсветка |
| Температура окружающей среды: | -20°C - +85°C |
| Температура продукта: | -20°C - +85°C |
| 2 антенны Vivaldi: | |
| Размер Д x Ш x В: | 160 x 120 x 140 мм |
| Материал: | ABS-пластик, IP65 |
| HPBW антенны: | < 70° |
| Температура: | от -20°C до +60°C |
| Подключение: | ВЧ-кабели, длиной 2 м |
