水分活度儀的二種不同類型具有商業(yè)用途。當(dāng)一個(gè)用改變電阻或電容的傳感器測量相對(duì)濕度時(shí),另一個(gè)使用冷凍鏡面露點(diǎn)技術(shù)。每種都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),表現(xiàn)在性,可重復(fù)性,測量的速度,校準(zhǔn)的穩(wěn)定性,線性和使用的便利性。
冷凍鏡面露點(diǎn)法的主要優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確性,速度,操作簡便和度。測量范圍是從0.030到1.000aw,分辨率為±0.001aw, 性為±0.003aw,代表性的是測量時(shí)間少于五分鐘。電容傳感器的好處的價(jià)格低廉,但是不像冷凍鏡面露點(diǎn)技術(shù)一樣準(zhǔn)確或快速。電容儀器測量水分活度的范圍是0到1.00 aw ,分辨率為±0.00w,性為±0.01w。 有些商業(yè)儀器也可以在五分鐘之內(nèi)測量,但其他電子電容傳感器達(dá)到平衡相對(duì)濕度的情況通常需要30到90分鐘。
一、冷凍鏡面理論
在該種類型的
水分活度儀中,樣品在一個(gè)裝有鏡面的密封室,一個(gè)光學(xué)傳感器,一臺(tái)內(nèi)部風(fēng)扇,和一部紅外溫度傳感器的頂部空間中達(dá)到平衡。平衡是指密封室內(nèi)的空氣相對(duì)濕度和樣品的水分活度是相同的。熱電(Peltier)致冷機(jī)地控制鏡面溫度。光學(xué)反射率傳感器探測結(jié)露的臨界點(diǎn)。紅外光射線在鏡面上定向并反射回光電探測器,當(dāng)露水凝結(jié)在鏡面上時(shí)探測出反射率的變化。附有熱電偶的鏡面準(zhǔn)確地測量露點(diǎn)溫度。內(nèi)部風(fēng)扇維持空氣流通,減少蒸氣平衡時(shí)間和控制鏡面的界面層電導(dǎo)率。另外,熱電堆傳感器(紅外溫度計(jì))測量樣品表面溫度。露點(diǎn)和樣品溫度兩個(gè)數(shù)據(jù)可以用來確定水分活度。在水分活度測量期間, AquaLab重復(fù)測定露點(diǎn)溫度,直到蒸氣達(dá)到平衡。自以溫度測定為基礎(chǔ)的測量法出現(xiàn),校準(zhǔn)變得可有可無,而是用標(biāo)準(zhǔn)鹽水溶液檢查儀器的正確功能。如果有問題,鏡面極易拆卸,并且能極短的時(shí)間內(nèi)清洗干凈。
二、電容傳感器理論
一些水分活度儀器用電容傳感器來測量水分活度。這樣的儀器使用由一個(gè)吸濕聚合物和聯(lián)合電路構(gòu)成的傳感器發(fā)送相關(guān)信號(hào)給ERH。傳感器直接測量空氣周圍的ERH。這個(gè)ERH只有在樣品和傳感器的溫度相同的時(shí)候,與樣品的水分活度相等。自從這些儀器將電信號(hào)與相對(duì)濕度起來,這種傳感器就必須用已知標(biāo)準(zhǔn)的鹽水來校準(zhǔn)。再加上,ERH只有在樣品和傳感器的溫度相同的時(shí)候,與樣品的水分活度相等,一些電容傳感器需要在30到90分鐘的時(shí)間來達(dá)到溫度和蒸氣的平衡,用這種方法的類型要準(zhǔn)確的測量,對(duì)溫度控制要求的要求很高。