卷煙廠MCT紅外水分儀使用方法探析

楊守臣

摘要：紅外水分儀在卷煙廠中的應用是十分廣泛的，主要用于測定在生產工藝中的含水率。本文主要介紹了MCT系列的MCT101-T紅外水分儀所采用的技術以及主要的元件。然后，簡要的說明了該類儀器的安裝以及使用步驟，最后介紹了此儀器的日常維護。MCT101-T紅外水分儀精度高、穩定性強，在卷煙廠得到了越來越多的應用。

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.

關鍵詞：紅外水分儀；元件；安裝；使用；維護

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

中圖分類號：TP212.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）27-0214-02

0 引言

在卷煙廠的生產工藝流程中對含水率的檢測和控制是一項重要的內容。在煙草行業的不斷發展過程中，不論是建設新的制絲車間還是對舊產品的取代，都會越來越多的涉及到含水率測試儀的使用。紅外水分儀在卷煙廠含水率的測試中具有重要的作用和意義。其本身的具有穩定性好、精密度高、測試范圍廣、非接觸測試等優點，特別是在安裝過程不影響舊的生產線。所以，紅外水分儀在卷煙廠中得到廣泛的應用。本文在介紹了型號為MCT101-T紅外水分儀的基本技術的基礎上，簡要的說明了該儀器的安裝、操作以及日常的維護工作。

1 技術分析

1.1 操作原理 利用紅外水分儀測定含水率的主要原理是利用分子中C-H 鍵、O-H 鍵、N-H 鍵對特定波長的紅外線的吸收。MCT101-T帶有六塊濾光鏡的轉輪可以產生能夠被吸收的特定波長的光線，同時產生不被吸收的特定波長的光線。在這些光線通過濾光鏡時被反射到物體上，位于傳感器內的感光元件接受這些反射光線。然后將反射光線的強度轉換為相應的電信號，從而計算被測成分的原始數值。最后，通過零位補償以及靈敏度補償轉化為百分比讀數。

1.2 主要的傳感元件 ①光源。包括MCT101-T在內的MCT系列采用的光源是低電壓的石英鹵素燈泡來產生近紅外范圍內的特定波長的光線。②濾光鏡轉輪。包括MCT101-T在內的MCT系列在轉輪上最多鑲嵌六塊濾光鏡和一塊可見光濾鏡。在圓盤的邊緣還有一個時間測定槽口。③濾光鏡轉輪電機。該電機采用精密的無刷直流電機，可以保證濾光盤的準確驅動。④感光元件。感光元件的作用是將紅外光信號轉化為電信號，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的自動選擇，作用是為傳感器提供直流電源。主板主要包括探測器控制器、前置放大鏡、模擬、中央處理系統等部分。

2 操作步驟

2.1 安裝步驟 對于MCT101-T的安裝需要控制的條件分為幾個主要的部分。①傳感器的定位。傳感器是將反射到物體上的特定光信號轉化為電信號，因此，只要光束能夠從問題的表面反射，在任何定位下傳感器都可以正常工作。②震動。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度的震動。③強光。紅外水分儀的工作原理就是吸收特定波長的紅外線，因此，在傳感器的安裝環境中要避免有強烈的日光照射或者紅外光線照射在傳感器的探測范圍之內，從而避免讀數出現錯誤。④溫度。為保證傳感器的精確測試結果，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度潮濕的環境，要盡最大努力防止窗口水分的凝結。雖然大氣塵埃地傳感器的影響不是很明顯，但是累計的塵埃也同樣會影響傳感器的工作。在傳感器的光學窗口前安裝空氣清潔附加器，導管的長度大約為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，需要采用無油干燥的壓縮空氣。⑥最佳測量距離。最佳測量距離為被測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。被測物體的高度允許范圍在+/-25mm。⑦物料表面反射。要避免測試光線在物料的表面產生鏡面反射的現象，一般情況下粒料和粉料不會產生此類問題。傳感器的光束雖然可與被測物體呈任何角度，但是越接近直角，反射信號越強。在測量具有光滑產品以及具有強烈反射的產品時，傳感器的照射光束與被測物體的表面呈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米長的電源線來供電的。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立安裝斷路器，或者安裝在靠近開關的位置，并配有斷路器選件。然后，模擬信號及串口的電纜連接。用戶數據電纜通過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定、設定以及與測試儀的交互作用，帶有操作按鍵。然后，手持界面顯示單元。該單元為便攜設備，一般是根據需要在現場連接傳感器。再次，通電啟動。在安裝完成以及開啟連接好電纜后，開啟電源。此時操作員界面顯示單元變亮，表示電源接通，同時傳感器閃爍綠光。最后，按鍵。在操作員界面顯示單元的面板上共有8個按鍵。可用于標定、設定以及診斷等。③設定說明。首先，菜單結構。界面的軟件是樹形結構，可以利用界面面板上的按鍵來選擇相應的菜單項目。在菜單選擇的過程中，屏幕下半部分的內容會隨之改變。然后，按鍵鎖定。為防止意外的發生，可以將按鍵鎖定。在解鎖時必須按照正確的按鍵次序來進行。④設備標定。對設備進行標定的目的是從一系列的樣本中獲得傳感器的讀數與測定的真實水分之間的線性關系。

同時在紅外水分儀的使用過程中，需要有幾個方面的注意事項。探測窗要保持清潔；電壓保持穩定；采用無油干燥的壓縮空氣；在斷電之前不能斷開探頭同操作界面的連接；不亂動操作界面的按鍵；在線探測過程中不要讓任何物體通過探頭下方。

3 日常維護

對于紅外水分儀的維護主要有幾個方面。首先是日常的保養。對于傳感器無需或者只有少量的日常保養即可。然后是傳感器的光窗。傳感器的軟件會實時監測光窗的清潔度。在監測到光窗出現污濁時會產生報警信號，并在操作員的界面顯示單元顯示。同時，信號通過串口發送。當出現報警信號時，我們應該清潔光窗。在清潔光窗時應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。在清潔光窗的過程中，空氣清潔罩筒可以卸下。在卸下時，只有擰松螺絲即可。完成清潔后，把罩筒放回。最后是自檢報警。在傳感器內部裝有自檢的軟件，用來檢測傳感器運行時的重要參數。在軟件監控到故障的出現時，就發送故障信號到串口，并在操作員界面顯示單元顯示。同時，報警系統會啟動。

4 結論

從技術上以及實際的使用性能上來看，MCT101-T紅外水分儀在卷煙廠的含水率的測定中都是一種優良的測量儀器。具有較高的穩定性以及精度。為卷煙廠的生產管理提供了有利條件。

參考文獻：

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[2]王子成.楊澤軍.TM55系列紅外水分儀的發展及其在煙草工業中的應用[J].鄭州輕工業學院學報（自然科學版）2000，15（4）.