微波水份测试技术开创水分测定仪的新纪元

１、前言

长期以来水份测试多以烘干称量法为主；其他还有烘箱法、蒸馏法、光谱法、电化学等，但这些方法都比较繁琐，而且费时，无法实现现场测试，利用微波测量水份是一个崭新的测量理论和方法，能够快速准确地实现水份含量的快速测试。不用烘干、不用任何试剂，快速准确，同时能在现场进行测试。

微波水份测试是我国独立自主创新的测试技术，由于其具有快速准确，无可比拟的优越性。可以说它开创了水份测试的新纪元。

２、微波测试原理

水分子是极性分子，在受到微波场的作用下会反复取向，造成微波信号的衰减。

介电常数表征为：ε=ε’+aε”

式中：ε’为储能的度量；ε”为衰减的度量；a为常数。

ε’ 与ε”不仅与材料有关，还与测试信号频率有关。所有极性分子均有此特性，一般干燥的物体，如橡胶、木材、皮革、谷物、塑料等，其ε’在1~5范围内，而水的ε’则高达64~80，因此，材料中含有少量水分时，其ε’将显著上升，ε”也有类似性质。使用微博传感器，测量干燥物体与含一定水分的潮湿物体所引起的微波信号的衰减量，就可以换算成物体的含水量。

3、仪器原理及先进性

由于水在微波波段呈现宽带旋转松弛左右，微波被水分子强烈地吸收和散射。完全干燥的基质材料在相同的频率范围是可以透过的，从而适度测量技术就成为可能。该项技术可应用于连续过程和实验室样件湿度测量，用9.4GHz的微波穿透法，可以测得其固体的性状、稀浆和液体。由于水是极化分子，其介电性质是稳定的函数，所以，若基体材料存在温度的变化，仪器校正时必须进行温度补偿。图1为穿透法测湿应用示意图。

4、微波水份测定技术指标

① 量程：10%~55%（D.R.C）；

② 分辨率：0.01%（D.R.C）；

③ 测量精度：1%（D.R.C）；

④ 读数方式：TFT-LCD数字显示；

⑤ 通过USB数据上传到计算机，并可控。

微波技术