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便携式水分活度仪的工作原理是什么?

更新时间:2024-08-12      点击次数:59
  以下是几种常见便携式水分活度仪的工作原理:
 
  1. 电容法
 
  介质的电容率(介电常数)会因其中的水分含量不同而发生变化。对于电容器而言,两个带电导体间形成电场,电容度与电场强度成正比,与两个导体间距离成反比。当两个导体之间的介质(如水)发生变化时,介质的电容率影响电场强度,从而改变电容度。在便携式水分活度仪中,通过准确控制样品之间的距离,并使电极与样品表面均匀接触。将样品置于电容传感器的电极间,仪器测量电容变化并经过换算来推断样品的水分活度。
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  2. 电阻法
 
  原理是基于样品的导电性与其水分含量有关。含有水分的样品是一种电解质,水分多少会影响其电阻大小。通过在两个电极之间放置样品,测量电流通过时的电阻。但这种方法受样品中除水以外的离子等杂质影响较大。
 
  3. ERH (Equilibrium Relative Humidity平衡相对湿度)法
 
  一种常见方式是把被测样品置于密封的空间内,在保持恒温的条件下,使样品与周围空气的蒸汽压达到平衡。这时就可以以气体空间的水蒸汽压作为样品蒸汽压的数值。同时,在一定温度下纯水的饱和蒸汽压是一定的,通过相应的传感器检测环境中的相对湿度,根据水分活度定义公式(Aw =样品蒸汽压/同温度下纯水的饱和蒸汽压 ,而环境的相对湿度数值在一定温度下等于样品所处小环境的平衡相对湿度,即样品蒸汽压与环境蒸汽压达到平衡)计算出被测食品的水分活度。
 
  还有基于此原理的改进型仪器,通过测量含水物品表面与样品周围环境气体达成平衡状态时的一些特性来计算水分活度。
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  4. 冷镜露点法
 
  通过冷却镜面使样品中的水分达到露点凝结,测量此时的温度(露点温度),根据露点温度与水分活度的对应关系来确定水分活度。便携式仪器中使用此原理相对较少,因为其结构往往相对复杂一些,且对镜面等部件的要求较高。但它是一种比较经典和精确的测量方法。
 
  不同原理的便携式水分活度仪都有其特点和适用场景,在实际中,精度、稳定性、测量速度、价格以及对样品的要求等因素都会影响到具体的选择和应用。
 
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