Los componentes centrales del sistema de análisis de infrarrojo cercano en línea incluyen sonda, fibra óptica y piscina de circulación. su diseño y selección deben combinarse estrechamente con las necesidades del escenario de aplicación. los siguientes análisis se llevan a cabo desde tres aspectos: características funcionales, principios de selección y puntos de mantenimiento:
I. diseño de la sonda: "terminal de percepción" para adaptar la escena
La sonda debe personalizarse de acuerdo con el Estado del material (sólido / líquido / gas) y las condiciones del proceso (temperatura / presión / corrosividad). Por ejemplo, en el procesamiento de granos y aceite, la sonda de contacto se puede instalar en la carcasa de la mezcladora o en la tubería de transporte, monitorear el contenido de proteína de la harina a través del principio de reflexión difusa, promediar las muestras que pasan por la ventana óptica durante el tiempo de integración y mejorar la representatividad de los datos; Las sondas sin contacto son adecuadas para ambientes de alta temperatura y corrosivos, como el monitoreo de detergentes semiconductores, que realizan análisis in situ a través de tubos de politetrafluoroetano para evitar la contaminación de las sondas. Además, la sonda debe coincidir con la Potencia de la fuente de luz, la eficiencia del acoplamiento de la fibra óptica y el ángulo de recepción de la luz, por ejemplo, utilizando un diseño de sonda de fuente de luz integrada para lograr una irradiancia de 1200w / m2 a una distancia de detección de 2 metros para garantizar la intensidad de la señal.
II. selección de fibra óptica: "canal de alta velocidad" para la transmisión de señales
La fibra óptica debe satisfacer las necesidades de transmisión de larga distancia y baja pérdida. La fibra óptica de cuarzo tiene una excelente transmisión en la banda 700 - 2500nm, y la selección del diámetro del núcleo requiere equilibrar la resolución y la capacidad de captura de señal: el pequeño diámetro del núcleo (como 50 micras) mejora la resolución espacial y es adecuado para la detección de alta precisión; El gran diámetro del núcleo (como 400 micras) mejora la intensidad de la señal y es adecuado para el análisis de muestras de baja concentración. La apertura numérica (na) afecta el rango de adquisición de la señal óptica, y la fibra óptica de alta na (0.37) puede recibir luz de mayor ángulo y mejorar la sensibilidad de detección. Además, la fibra óptica debe tener propiedades resistentes a la flexión, y el radio mínimo de flexión debe ser ≥ 10 veces el diámetro de la fibra óptica para evitar distorsiones en la transmisión óptica.
III. diseño de la piscina de circulación: "recipiente de precisión" para la detección de líquidos
La piscina de circulación es adecuada para el monitoreo en línea de muestras líquidas, y su diseño debe tener en cuenta el recorrido óptico, el material y la capacidad antiinterferencia. La selección del recorrido óptico debe asegurarse de que la absorción de la muestra esté dentro del rango lineal del instrumento (0,3 - 1,0a), por ejemplo, los jarabes de alta concentración utilizan un recorrido óptico corto (0,5 - 2 mm) para evitar la saturación, y el agua potable de baja concentración utiliza un recorrido óptico largo (5 - 10 mm) para mejorar la señal. En términos de materiales, la piscina de circulación de cuarzo o zafiro puede soportar altas temperaturas y alta presión, lo que es adecuado para el monitoreo de pulpa química; El tanque de circulación de PTFE se utiliza para líquidos altamente corrosivos, como el análisis de líquidos alcalinos en la torre de lavado alcalino. Además, la piscina de circulación debe integrar un mecanismo anti - burbuja y una manga termostática para evitar la interferencia de dispersión de burbujas y la influencia de las fluctuaciones de temperatura, como controlar las fluctuaciones de temperatura dentro de ± 1 ° C a través del sistema de control de temperatura eip.
IV. principios básicos de selección y mantenimiento
Adaptabilidad de la escena: seleccione el tipo de sonda (contacto / sin contacto), los parámetros de fibra óptica (diámetro del núcleo / na) y la estructura de la piscina de circulación (trayectoria óptica / material) de acuerdo con el Estado del material, las condiciones del proceso y las necesidades de detección.
Compatibilidad del sistema: asegúrese de que la Potencia de la fuente de luz, la sensibilidad del detector y los algoritmos de software de la sonda, la fibra óptica y el espectrómetro coincidan, como el espectrómetro de luz de rejilla con una estructura simétrica de circuito óptico C - t, mejorando el tiempo integral y la estabilidad de la señal.
Conveniencia de mantenimiento: diseñar funciones de autolimpieza (como la limpieza por soplado de viento) o estructuras fáciles de desmontar para reducir la contaminación por "polvo de pasta"; Compruebe regularmente el grado de acoplamiento de la interfaz de fibra óptica y la alineación del Camino óptico para evitar la atenuación de la señal.
Al emparejar con precisión los parámetros centrales de la sonda, la fibra óptica y la piscina de circulación, se puede mejorar significativamente la precisión y estabilidad de los datos del sistema de análisis de infrarrojo cercano en línea y proporcionar un soporte confiable para el control de procesos industriales.