楊守臣

摘要：紅外水分儀在卷煙廠中的應(yīng)用是十分廣泛的，主要用于測(cè)定在生產(chǎn)工藝中的含水率。本文主要介紹了MCT系列的MCT101-T紅外水分儀所采用的技術(shù)以及主要的元件。然后，簡(jiǎn)要的說(shuō)明了該類(lèi)儀器的安裝以及使用步驟，最后介紹了此儀器的日常維護(hù)。MCT101-T紅外水分儀精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，在卷煙廠得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。

Abstract： The application of infrared moisture meter in cigarette factory is very extensive. It is mainly used to determine the moisture content in the production process. This article mainly introduces the technology and major components used in the MCT101-T infrared moisture meter of the MCT series. Then， a brief explanation of the installation and use procedures of this type of instrument was given. Finally， the daily maintenance of this instrument was introduced. MCT101-T infrared moisture meter has high precision and strong stability， and it has been applied more and more in cigarette factories.

關(guān)鍵詞：紅外水分儀；元件；安裝；使用；維護(hù)

Key words： infrared moisture meter；component；installation；use；maintenance

中圖分類(lèi)號(hào)：TP212.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）27-0214-02

0 引言

在卷煙廠的生產(chǎn)工藝流程中對(duì)含水率的檢測(cè)和控制是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。在煙草行業(yè)的不斷發(fā)展過(guò)程中，不論是建設(shè)新的制絲車(chē)間還是對(duì)舊產(chǎn)品的取代，都會(huì)越來(lái)越多的涉及到含水率測(cè)試儀的使用。紅外水分儀在卷煙廠含水率的測(cè)試中具有重要的作用和意義。其本身的具有穩(wěn)定性好、精密度高、測(cè)試范圍廣、非接觸測(cè)試等優(yōu)點(diǎn)，特別是在安裝過(guò)程不影響舊的生產(chǎn)線。所以，紅外水分儀在卷煙廠中得到廣泛的應(yīng)用。本文在介紹了型號(hào)為MCT101-T紅外水分儀的基本技術(shù)的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)要的說(shuō)明了該儀器的安裝、操作以及日常的維護(hù)工作。

1 技術(shù)分析

1.1 操作原理 利用紅外水分儀測(cè)定含水率的主要原理是利用分子中C-H 鍵、O-H 鍵、N-H 鍵對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外線的吸收。MCT101-T帶有六塊濾光鏡的轉(zhuǎn)輪可以產(chǎn)生能夠被吸收的特定波長(zhǎng)的光線，同時(shí)產(chǎn)生不被吸收的特定波長(zhǎng)的光線。在這些光線通過(guò)濾光鏡時(shí)被反射到物體上，位于傳感器內(nèi)的感光元件接受這些反射光線。然后將反射光線的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號(hào)，從而計(jì)算被測(cè)成分的原始數(shù)值。最后，通過(guò)零位補(bǔ)償以及靈敏度補(bǔ)償轉(zhuǎn)化為百分比讀數(shù)。

1.2 主要的傳感元件 ①光源。包括MCT101-T在內(nèi)的MCT系列采用的光源是低電壓的石英鹵素?zé)襞輥?lái)產(chǎn)生近紅外范圍內(nèi)的特定波長(zhǎng)的光線。②濾光鏡轉(zhuǎn)輪。包括MCT101-T在內(nèi)的MCT系列在轉(zhuǎn)輪上最多鑲嵌六塊濾光鏡和一塊可見(jiàn)光濾鏡。在圓盤(pán)的邊緣還有一個(gè)時(shí)間測(cè)定槽口。③濾光鏡轉(zhuǎn)輪電機(jī)。該電機(jī)采用精密的無(wú)刷直流電機(jī)，可以保證濾光盤(pán)的準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)。④感光元件。感光元件的作用是將紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在MCT101-T中采用的是熱電控制冷卻pbs的感光元件。⑤電子元件。包括MCT101-T在內(nèi)的MCT系列主要包括電源和主板電子元件。其中電源采用90-260V的自動(dòng)選擇，作用是為傳感器提供直流電源。主板主要包括探測(cè)器控制器、前置放大鏡、模擬、中央處理系統(tǒng)等部分。

2 操作步驟

2.1 安裝步驟 對(duì)于MCT101-T的安裝需要控制的條件分為幾個(gè)主要的部分。①傳感器的定位。傳感器是將反射到物體上的特定光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，因此，只要光束能夠從問(wèn)題的表面反射，在任何定位下傳感器都可以正常工作。②震動(dòng)。傳感器是安裝在固定的支架之上的，因此安裝支架以及與傳感器接觸的任何物體都要避免過(guò)度的震動(dòng)。③強(qiáng)光。紅外水分儀的工作原理就是吸收特定波長(zhǎng)的紅外線，因此，在傳感器的安裝環(huán)境中要避免有強(qiáng)烈的日光照射或者紅外光線照射在傳感器的探測(cè)范圍之內(nèi)，從而避免讀數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。④溫度。為保證傳感器的精確測(cè)試結(jié)果，傳感器的溫度最好控制在0到50攝氏度之間。⑤濕度和塵埃。傳感器的使用要避免過(guò)度潮濕的環(huán)境，要盡最大努力防止窗口水分的凝結(jié)。雖然大氣塵埃地傳感器的影響不是很明顯，但是累計(jì)的塵埃也同樣會(huì)影響傳感器的工作。在傳感器的光學(xué)窗口前安裝空氣清潔附加器，導(dǎo)管的長(zhǎng)度大約為6mm，流量為2升/分鐘以及壓力控制在10psi以下，并且為控制濕度，需要采用無(wú)油干燥的壓縮空氣。⑥最佳測(cè)量距離。最佳測(cè)量距離為被測(cè)物體處于距離傳感器底部200mm處。傳感器的工作范圍為150mm到300mm。被測(cè)物體的高度允許范圍在+/-25mm。⑦物料表面反射。要避免測(cè)試光線在物料的表面產(chǎn)生鏡面反射的現(xiàn)象，一般情況下粒料和粉料不會(huì)產(chǎn)生此類(lèi)問(wèn)題。傳感器的光束雖然可與被測(cè)物體呈任何角度，但是越接近直角，反射信號(hào)越強(qiáng)。在測(cè)量具有光滑產(chǎn)品以及具有強(qiáng)烈反射的產(chǎn)品時(shí)，傳感器的照射光束與被測(cè)物體的表面呈80到85度角。

2.2 使用步驟 在MCT101-T的使用中主要的使用步驟有：①電源、電纜的連接。首先，電源的連接。傳感器是由2米長(zhǎng)的電源線來(lái)供電的。電壓采用交流電壓，在90-260V，電流在15A。傳感器在使用是最好獨(dú)立安裝斷路器，或者安裝在靠近開(kāi)關(guān)的位置，并配有斷路器選件。然后，模擬信號(hào)及串口的電纜連接。用戶數(shù)據(jù)電纜通過(guò)位于傳感器背后的兩組6路I/O接頭連接至傳感器。②界面顯示單元。首先，掛壁安裝顯示單元。掛壁安裝的操作員界面顯示單元可以作為用戶標(biāo)定、設(shè)定以及與測(cè)試儀的交互作用，帶有操作按鍵。然后，手持界面顯示單元。該單元為便攜設(shè)備，一般是根據(jù)需要在現(xiàn)場(chǎng)連接傳感器。再次，通電啟動(dòng)。在安裝完成以及開(kāi)啟連接好電纜后，開(kāi)啟電源。此時(shí)操作員界面顯示單元變亮，表示電源接通，同時(shí)傳感器閃爍綠光。最后，按鍵。在操作員界面顯示單元的面板上共有8個(gè)按鍵?？捎糜跇?biāo)定、設(shè)定以及診斷等。③設(shè)定說(shuō)明。首先，菜單結(jié)構(gòu)。界面的軟件是樹(shù)形結(jié)構(gòu)，可以利用界面面板上的按鍵來(lái)選擇相應(yīng)的菜單項(xiàng)目。在菜單選擇的過(guò)程中，屏幕下半部分的內(nèi)容會(huì)隨之改變。然后，按鍵鎖定。為防止意外的發(fā)生，可以將按鍵鎖定。在解鎖時(shí)必須按照正確的按鍵次序來(lái)進(jìn)行。④設(shè)備標(biāo)定。對(duì)設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定的目的是從一系列的樣本中獲得傳感器的讀數(shù)與測(cè)定的真實(shí)水分之間的線性關(guān)系。

同時(shí)在紅外水分儀的使用過(guò)程中，需要有幾個(gè)方面的注意事項(xiàng)。探測(cè)窗要保持清潔；電壓保持穩(wěn)定；采用無(wú)油干燥的壓縮空氣；在斷電之前不能斷開(kāi)探頭同操作界面的連接；不亂動(dòng)操作界面的按鍵；在線探測(cè)過(guò)程中不要讓任何物體通過(guò)探頭下方。

3 日常維護(hù)

對(duì)于紅外水分儀的維護(hù)主要有幾個(gè)方面。首先是日常的保養(yǎng)。對(duì)于傳感器無(wú)需或者只有少量的日常保養(yǎng)即可。然后是傳感器的光窗。傳感器的軟件會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光窗的清潔度。在監(jiān)測(cè)到光窗出現(xiàn)污濁時(shí)會(huì)產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)，并在操作員的界面顯示單元顯示。同時(shí)，信號(hào)通過(guò)串口發(fā)送。當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)時(shí)，我們應(yīng)該清潔光窗。在清潔光窗時(shí)應(yīng)該使用紙巾或者不脫絮的柔軟布料，避免使用有顆粒的清潔劑。在清潔光窗的過(guò)程中，空氣清潔罩筒可以卸下。在卸下時(shí)，只有擰松螺絲即可。完成清潔后，把罩筒放回。最后是自檢報(bào)警。在傳感器內(nèi)部裝有自檢的軟件，用來(lái)檢測(cè)傳感器運(yùn)行時(shí)的重要參數(shù)。在軟件監(jiān)控到故障的出現(xiàn)時(shí)，就發(fā)送故障信號(hào)到串口，并在操作員界面顯示單元顯示。同時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)。

4 結(jié)論

從技術(shù)上以及實(shí)際的使用性能上來(lái)看，MCT101-T紅外水分儀在卷煙廠的含水率的測(cè)定中都是一種優(yōu)良的測(cè)量?jī)x器。具有較高的穩(wěn)定性以及精度。為卷煙廠的生產(chǎn)管理提供了有利條件。

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