Что такое измеритель влажности?

Что такое измеритель влажности?

Влагомер — это прибор, который измеряет количество влаги, содержащейся в материале. Эти устройства могут измерять влажность в газообразном, жидком и твердом состоянии. Влагомеры можно классифицировать по области применения: сухие, Карла Фишера, инфракрасного поглощения и диэлектрической проницаемости и т. д. Сухие и Карла Фишера влагомеры обычно используются в лабораторных условиях.

Влагомеры также классифицируются по их конкретным областям применения, используемым для измерения содержания влаги в различных материалах, таких как продукты питания, почва, бетон и многое другое. Некоторые влагомеры разработаны в соответствии с официальными стандартами, такими как ISO, для измерения содержания влаги в пищевых продуктах.

Применение влагомеров

Влагомеры находят применение в широком спектре отраслей промышленности для измерения влажности различных материалов, включая продукты питания, промышленные товары и древесину. Выбор влагомера и процедуры измерения должны быть адаптированы к каждому конкретному продукту из-за различий в форме, влажности, контрольных значениях и других факторах.

В пищевой промышленности влагомеры, использующие метод сушки, используются для таких продуктов, как рис и пшеница. Эти влагомеры включают в себя весы и сушилку для точных измерений. Для других применений в пищевой промышленности, таких как мисо и масло, обычно используется метод Карла Фишера. Метод Карла Фишера также используется производителями материалов, имеющими дело с веществами, которые растворяются в органических растворителях.

Для измерений влажности почвы используются влагомеры, основанные на методе тензиометра, в то время как для измерения влажности бетона используются высокочастотные емкостные влагомеры.

Принцип работы влагомеров

Методы измерения влагомерами значительно различаются в зависимости от конкретной используемой техники. Эти методы включают:

1. Метод сушки

Рисунок 1. Принцип метода сушки

Метод сушки — это простая техника, при которой масса образца измеряется до и после сушки в термостатической печи, нагретой до 100 °C в течение примерно 3 часов. Изменение массы используется для оценки содержания влаги. Некоторые измерители влажности объединяют сушилку и прецизионные весы для контролируемых измерений температуры и времени. Метод сушки часто является официальным методом тестирования зерна и других пищевых продуктов.

2. Метод Карла Фишера

Рисунок 2. Уравнение реакции метода Карла Фишера

Влагомер Карла Фишера определяет содержание воды посредством химической реакции с диоксидом серы, йодом, низкоуглеродистым спиртом (например, метанолом) и органическим основанием, таким как пиридин. Метод кулонометрического титрования, основанный на потреблении йода, образующегося из ионов йодида на аноде, обычно используется для измерения содержания влаги. Вещества с восстановительными свойствами, такие как аскорбиновая кислота, не могут быть измерены методом Карла Фишера, поскольку они потребляют йод посредством другой химической реакции.

3. Тензиометр

Рисунок 3. Как работает тензиометр

Тенсиометр — это метод измерения влажности почвы. Он представляет собой пористую чашку, прикрепленную к трубе, наполненную водой и вставленную в почву. Изменения давления отслеживаются для определения количества влаги, проникшей в почву. Однако тензиометр может не обеспечивать высокоточных измерений в сухой почве из-за образования зазоров.

4. Емкостной метод

Этот метод измеряет содержание воды в таких материалах, как почва, бетон или другие материалы, относительная диэлектрическая проницаемость которых достаточно мала по сравнению с водой. Образец помещается между двумя электродами, а изменения емкости измеряются путем приложения напряжения. Последние достижения повысили точность этого метода, что делает его пригодным для использования на строительных площадках.

Другая информация о влагомерах

Что следует учитывать при использовании влагомеров

Влага присутствует в таких веществах, как воздух, поэтому при использовании влагомеров важно учитывать среду измерения. При измерении следовых количеств влаги изменения лабораторной влажности или время, в течение которого образец подвергается воздействию атмосферы, могут повлиять на измерения.

Для методов Карла Фишера критически важно обеспечить герметичность соединений, чтобы предотвратить попадание влаги через соединения труб. Влага в инертных газах, таких как азот, используемых во время измерений, должна быть предварительно удалена с помощью осушителей, таких как силикагель.