一種測(cè)量物質(zhì)中含水量的裝置——水分儀

什么是水分儀？

水分計(jì)是一種測(cè)量物質(zhì)中含水量的裝置。

有些設(shè)備可以測(cè)量氣體、液體和固體狀態(tài)。水分計(jì)的類型包括干法、卡爾費(fèi)休法、紅外吸收法、介電常數(shù)法等，其中干法或卡爾費(fèi)休法水分計(jì)典型用于實(shí)驗(yàn)室。

水分計(jì)按用途分類，用于測(cè)量食品、土壤、混凝土等中的水分。一些測(cè)量食品中水分含量的方法是由 ISO 和 JAS 等方法確定的，并且一些水分測(cè)定儀符合這些標(biāo)準(zhǔn)。

水分儀的使用

測(cè)量物質(zhì)水分的行業(yè)多種多樣，水分計(jì)可用于多種測(cè)量目標(biāo)，包括食品、工業(yè)產(chǎn)品和木材。特別是食品的形狀、水分含量、控制值等各不相同，因此每次使用的水分儀和測(cè)量程序必須根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化。

在大米和小麥等食品工業(yè)中，使用的干燥水分計(jì)還配備有天平和干燥機(jī)。另一方面，卡爾費(fèi)休方法通常用于食品工業(yè)中使用的水分計(jì)，例如味噌和油，以及處理溶解在有機(jī)溶劑中的材料的材料制造商。

使用的其他設(shè)備包括使用張力計(jì)方法測(cè)量土壤濕度的濕度計(jì)，以及測(cè)量混凝土濕度的高頻電容式濕度計(jì)。

水分儀原理

水分計(jì)根據(jù)方法的不同，有不同的測(cè)量方法：根據(jù)質(zhì)量變化估算水分含量的干燥法、通過(guò)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)定量計(jì)算水分含量的卡爾費(fèi)休法、以及計(jì)算水分含量的方法。示例包括電容法。

1. 干燥法

圖1 干燥法原理

干燥法是一種非常簡(jiǎn)單的方法：干燥前測(cè)量樣品的質(zhì)量，將其置于加熱至100℃左右的恒溫槽中約3小時(shí)，使水分蒸發(fā)，測(cè)量質(zhì)量，根據(jù)差值計(jì)算水分含量這是一種求數(shù)量的方法。

還提供結(jié)合了干燥機(jī)和精密天平的水分計(jì)，讓您可以在控制溫度和時(shí)間的同時(shí)進(jìn)行測(cè)量。干燥方法通常被確立為谷物等食品的測(cè)試方法。

2.卡爾費(fèi)休法

圖2 卡爾費(fèi)休法反應(yīng)方程

卡爾費(fèi)休水分計(jì)定量測(cè)量在甲醇等碳原子數(shù)較少的醇和吡啶等有機(jī)堿存在下與二氧化硫和碘反應(yīng)的水量。

庫(kù)侖滴定通常用于定量水含量，水含量是根據(jù)陽(yáng)極碘離子產(chǎn)生的碘的消耗來(lái)確定的。請(qǐng)注意，具有還原性的化合物（例如抗壞血酸）會(huì)通過(guò)另一種化學(xué)反應(yīng)消耗碘，因此無(wú)法使用卡爾費(fèi)休法測(cè)量水分。

3. 張力計(jì)

圖 3. 張力計(jì)的工作原理

張力計(jì)是一種測(cè)量土壤濕度的方法。

該方法包括將多孔無(wú)釉杯子粘到管道上，裝滿水，然后將杯子插入土壤中測(cè)量壓力變化，以測(cè)量滲入土壤中的水量。此外，張力計(jì)無(wú)法在干燥土壤中進(jìn)行高精度測(cè)量，因?yàn)槿菀仔纬砷g隙。

4、電容法

該方法用于測(cè)量土壤和混凝土等材料中所含的水，這些材料的介電常數(shù)比水低。

將樣品夾在兩個(gè)電極之間，通過(guò)施加電壓來(lái)測(cè)量電容，并根據(jù)變化量計(jì)算出水量。過(guò)去它的缺點(diǎn)是精度相對(duì)較低，但最近精度有所提高，且測(cè)量容易，因此經(jīng)常在建筑工地使用。

有關(guān)水分計(jì)的其他信息