El principio de funcionamiento del medidor de humedad de infrarrojo cercano en línea se basa en las características de absorción de la luz infrarroja cercana de una longitud de onda específica por moléculas de agua. su proceso central implica la absorción y reflexión de la luz, que es la siguiente:

El mecanismo de absorción de la luz

Cuando la luz infrarroja cercana (la longitud de onda suele ser de 900 - 1700 nm) brilla sobre el material acuoso, el enlace oxígeno - hidrógeno (o - h) en la molécula de agua absorbe fuertemente la energía de la luz de una longitud de onda específica. Esta absorción sigue el principio de la mecánica cuántica: cuando la energía fotónica coincide con el nivel de energía vibrante de la molécula, la energía fotónica se absorbe, lo que hace que la molécula salte de un nivel de energía bajo a un nivel de energía alto. La intensidad de absorción es proporcional al contenido de agua, es decir, cuanto más agua, más fuerte es la energía de luz absorbida y más débil es la energía de luz transmitida o reflejada.

Reflexión de la luz y adquisición de señales

La luz infrarroja cercana no absorbida se refleja en forma de:

Reflexión especular: la luz se refleja suavemente desde la superficie de la materia, no lleva información sobre la composición y generalmente se considera interferencia de luz dispersa.

Reflexión difusa: después de que la luz entra en el interior de la materia, después de múltiples reflexiones, refracción y absorción, finalmente lleva la información de la composición de la materia dispersa de la superficie. El medidor de humedad de infrarrojo cercano en línea recoge la luz de reflexión difusa a través de un espejo de enfoque Cóncavo y la convierte en una señal eléctrica por un sensor fotoeléctrico.

Procesamiento de señales y cálculo de humedad

El instrumento utiliza tecnología de doble o múltiple longitud de onda para eliminar interferencias:

Longitud de onda de medición: elija una longitud de onda fuertemente absorbida por las moléculas de agua (como 1450 nm).

Longitud de onda de referencia: se selecciona una longitud de onda en la que el agua absorbe muy débilmente (como 1900 nm) para compensar la influencia de factores físicos como el color y el tamaño de las partículas de la materia en la luz reflejada.

Al calcular la relación entre la intensidad de la luz reflejada en dos longitudes de onda y combinar el modelo de calibración preestablecido, se puede calcular con precisión el contenido de agua de la sustancia. El proceso se completa con un circuito integrado para realizar mediciones en tiempo real y sin contacto.