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织物含水率测量方法

原理分析

电子信息学院

自动化01班

闫鑫

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织物的含水率是染整工艺工程中关键指标，它不仅衡量着产品的质量，还有

利于节约能源，因此，在染整工艺实现对织物含水率的准确测量时必不可少是我。

在近代物理测量技术的应用中，织物的含水率是多种多样的，总的来说分为直接

法河间接法。

1直接法

所谓直接发就是根据吸湿指标的定义，直接测量出公式中的各个参数，直接

的关键在于烘干和称重。

烘箱烘干法：它是利用电阻丝加热箱内的空气，使水分获得足够的汽化能，

从而脱离纤维，并可根据需要调整至恒温。温度设定的依据是能水分蒸发而不使

纤维分解变质这一原则。所以从温度上来讲应高于水分的沸点。恒温调节利用水

银触电式温度控制器来进行。烘干物至其不变质量。即可称干重。但是，如果烘

干的温度太高或时间太长，纤维可能分解变质而损失质量，影响实验结果的准确

性。另外，用烘箱法测量含水率耗电量大，时间长，并容易损坏试样。同时，由

于纤维内的一些油脂或其他物质的挥发，影响测量的真实性。在升温情况下，称

衡条件不良，也往往引起误差，而且对水分的在线检测，无法对产品质量进行实

时控制。

2间接法

目前应用最多的是间接测量法，所谓间接法是利用某引起物理量，如电阻，

介电系数等外来辐射的吸引与原材料含水量之间的关系间接测得含水率。它以不

必赶出材料中的水分为其特征，这类方法测量迅速，不损伤试样。主要有电阻法.

电容法，红外法等，各有特点，但也各有局限性。

1)电阻测湿法:电阻法是应用最早的水分电测方法，是利用物体的直流电阻

或电导随其含水量的不同而变化的原理设计的。某些物质的导电性很低，例如干

砂和干土等矿物，而水分对物料电阻的影响较大，在低水分区域范围内，这些吸

湿物料对水分与电阻呈对数关系，当含水量增加时，电阻值减少，这就是电阻法

德测量原理。在测量时，采用两个电极把被测介质加紧，或者使两个电极插入介

质中，通过检测介质的电阻值进而得出介质含水量。此方法结构简单，响应速度

快，成本低，由于其取样较少，适合于非在线测量。另外，材料中的伴生物，杂

质、油剂、浆料等以及静电积聚都对实验结果产生影响。电阻式测湿传感器的测

量精确范围一般在25%以下，适用于低湿度场合，大多应用于测量落布时的回潮

率。

2）电容测湿法：这种方法把织物作为电介质，通过测量织物的介电常数

来测量其含水量。由于用电容式传感器测量电容时，在电容两端还有一个并联的

电导成分，因此总的变化是电容与电导的比值来反映的，因此只要测量出相应的

值就可以测量出水分的含量，这种仪器测试结果的影响因素与电阻测湿仪基本相

同，只是它可以不接触试样，便于连续测定，同时对速度的限制比较少，但这种

仪器，构造上比电阻测湿仪复杂，稳定性也比较差。

3）红外光谱法：红外法又称红外线吸收法，此法是利用材料对红外线特

征吸收光谱的吸收量随含水量而变的原理测试水分的，也是利用水对红外线不同

的波长有不同的吸收率，而吸收量又与材料中的含水量有关，一些资料表明，水

在红外区某些波段上出现强烈的吸收带。红外线吸收法的特点是不与被测物接

触，响应时间短，可测导电性物质，测量水分范围不受限制，但目前尚存在不足

之处，表现在它的稳定性还受到其他一些因素的影响，例如试样的温度、密度、

容器的材料形状尺寸、周围环境以及其他测试条件等。

4）微波吸收法：微波法的测量原理为，待测试样品通常是某种介质和水

的混合物，其复介电常数介与水的介电常数和某种干物质的介电常数之间，在微

波频段，水的介电常数和损耗角正切比大多数脱水物质高得多。测待测样品中含

水量的少量变化将导致其介电常数的很大变化，复介电常数测变化最终将引起微

波透射功能的改变。由发射天线发出微波，遇到一部分能量被测物体时将被吸收，

其微波功率发生变化，利用接收天线接收到通过被测物体或由被测物体反射回来

的微波，并把它转换为电信号，再经过信号调理电路，即可以显示出待测物质的

含水率，实现微波检测。该方法具有受环境因素影响小、实时性强、能实现在线

测量、便于遥测等优点，主要适用于轧车或热熔染色剂的出布端等高湿场所。微

波法测量过程迅速，只要几毫秒的时