紅外線水份儀是什麼?原理,優缺點的介紹!

紅外線水份分析儀(Moisture Analyzer)的優點包括快速、非破壞性測量，並且可以在不需要化學試劑的情況下直接測量樣品的水份含量。所以在食品、農產品、製藥、化工、化妝品等多個行業被充分應用。隨著技術的進步，水分含量的準確性測定變得愈發重要，特別是在食品、製藥、化工等領域，水份含量都直接影響產品質量、保存期限、加工效率。相比於傳統的烘箱乾燥法和化學測定方法，紅外線水份分析儀具有操作簡便、測量速度快速、精度高、非破壞性等優點，大大地提升了水份測定的效率和準確性，並降低了操作成本和環境污染的可能性。

因此，紅外線水份分析儀已成為許多產業不可或缺的測量儀器，為質量品管控制、生產流程優化和科學研究提供了強力的技術支持。

紅外線水份分析儀的原理

紅外線水份分析儀是利用紅外線（IR）技術來測量樣品中的水份含量。其工作原理利用加熱燈管對待測樣品進行加熱烘乾,藉由內建的天平測得蒸發散失的重量來換算出待測物的水份含量。因著結合天平功能也有人稱為水分天平,水份儀比烘箱乾燥法每次需要4-6小時甚至更長的恆重時間來測得水份含量更為省時,所以在產業生產上應用是絕佳測量水份的儀器

以下是紅外線水份分析儀的主要工作原理和步驟：

紅外線燈管加熱照射：

水份分析儀內建一個紅外線燈源，這個燈源會發出特定波長的紅外線光束進行加熱，燈管有幾種樣式:加熱棒，鎢絲燈泡，鹵素燈管，使用各有優缺點。

測量樣品放置：

樣品被放置在水份儀的樣品鋁盤中，燈管的紅外線熱源會加熱樣品使水份蒸散。

設定條件檢測分析樣品：

根據樣品特性依照所需的加熱時間，溫度，還有偵測的條件進行水份分析。加熱設定可以單點加熱，緩慢加熱或階梯加熱，偵測結束可單純以單位時間內或自行定義結束的條件，例如:單位時間內多少毫克重量散失視為水份測量結束條件。

主機算出水份含量結果：

水份分析儀根據加熱過程中水份的變化計算出樣品中的水份含量。一般水份含量最高為100%。如果結果為水份95%那麼固含量就是5%以此類推

紅外線水份分析儀原理的優缺點分析

紅外線水份分析儀基於紅外線加熱原理，具有多種優點，但也存在一些使用的缺點。以下是對其優缺點的說明：

優點

測量快速：

紅外線水份分析儀能夠在短時間內提供準確的水分含量數據，相較於一般烘箱乾燥法,大大提升測量效率。

高準確性：

紅外線水份儀具有高準確性，能夠檢測到樣品中微小的水分重量變化，提供準確的測量結果。

操作簡易：

操作簡單，依照操作步驟即可完成測量，降低了操作難度。

適用多樣式樣品：

可用於多種不同類型的樣品，包括固體、液體和粉末,顆粒等，適用範圍廣泛。

非破壞性：

測量過程中樣品不會被破壞，這使得樣品可以進行進一步的分析或測試。

不需化學試劑：

測量過程不需要任何化學試劑，避免了化學污染和化學試劑處理的麻煩。

缺點

樣品特性影響：

測量結果可能受到樣品特性的影響，例如樣品是否結皮或碳化等，這可能造成水分分析結果不理想。

溫度重量校正要求：

水份儀需要定期校正以保證測量準確性，需要安排人員進行主機維護和校正工作。

樣品均勻性要求較高：

測量樣品需要分布均勻，否則可能會導致測量結果的不準確，特别是對含有不均匀分布水分的樣品
 

紅外線水份分析儀優缺點分析

紅外線水份儀應用

食品產業

品質控制：在食品生產過程中，精確控制水分含量對於確保產品品質和延長保存期限非常重要。
食品配方調整：工廠生產不同食品時，紅外線水份分析儀可以幫助精確測量原物料的水份含量，以便進行配方調整。
製成,乾燥過程管控：烘焙果乾、乾燥水果、食物過程中，藉以管控水分含量以確保產品品質。

化工產業

化學品水份測定：許多化學品的品質都與水分含量密切相關，紅外線水份分析儀可用於監測和控制這些水分含量。
塑料產業：測量塑料中的水分含量，例如PVA以確保產品的物理性能和質量，測量其水分含量以研究材料的特性和穩定性。
環境廢水處理：在廢水處理過程中，檢測水中含有的化工產品的殘留水份，減少環境汙染。

製藥產業

藥品品質控制：紅外線水份分析儀可用於測量藥品和原材料中的水份含量，確保符合生產的標準。
穩定性測試：檢測藥品的水份含量，研究水份對藥品穩定性的影響。

農產品加工

穀物水分測量：在儲存穀物時，準確測量水分含量有助於防止發霉與經濟損失。
動物飼料生產：在飼料製作過程中，水分含量對於飼料品質和儲存穩定性有很重要的關係。

化妝品產業

在化妝品業的應用主要集中在測量和控制產品中的水分含量，確保產品質量和穩定性。
原料檢測：妝品製造所用的各種原材料例如水份，油，粉末等水份檢測
配方調整：化妝品配方開發過程中，確定水分含量是關鍵的一步，好達到最佳的產品性能和質地。

如何選擇適合的紅外線水份儀?

選擇適合的紅外線水份分析儀需要多方考量，包括應用的需求、測量精度、加熱溫度要求、操作便利性以及預算費用等。

1. 測量樣品應用需求

樣品種類：確定要測量的樣品類型（如食品、農產品、化學品、藥品等）。不同的樣品會需要不同款式等級功能的水份儀。

2. 水份精度和溫度需求

水份精度：選擇所需精度的水份儀，特別是在需要高精度測量的應用中。例如需要0.1%或0.01%精度的水份儀
溫度：依照本身樣品特性選擇適合的水份儀來加熱樣品。一般食品樣品大約160度皆可滿足操作,若是化學品可能需要能加熱達到200度以上的水份儀

3. 操作方便性

操作界面：傳統按鍵式的水份儀或具有觸控介面易於操作的面板，以減少操作的複雜性。
樣品處理：樣品放置和處理的方便性，有沒有防燙把手，特別是對於需要頻繁測量分析的使用。

4.數據傳輸需要

水份儀是否需要支援數據傳輸儲存或印表儲存功能，以便記錄水份分析數據。

5.校正

校正需求：選擇校正方便簡易且穩定性高的水份儀。一般溫度的校正需要供應商來協助測試

6.預算費用

根據自身預算與主機規格來選擇合適的儀器，達到最佳性價比。也要考慮水份儀的耗材(鋁盤)、保養和校正費用，鹵素燈管較燈泡式加熱方式耐用

7.品牌和售後服務

選擇具有良好信譽和製造經驗豐富的品牌，以確認水份儀性能和品質。
確認供應商是否能夠提供足夠的技術支援和售後服務，包括教育訓練、維修和故障排除。

結論

我們透過文章簡略的說明,可以了解到紅外線水份儀在水份測定中的重要性,也藉由原理的敘述明白到水份儀在各產業間的應用和優缺點的分析,所以選擇適合的水分分析儀對實驗室有極大的幫助,讓實驗可以更準確並快速。有立國際代理OHAUS一系列水份儀的款式,提供您在各樣水分分析應用上的選擇,我們多年的銷售經驗可以提供您良好的售後服務與保養,使您在使用水份儀上沒有後顧之憂,工程師皆能依照需要來進行維修與測試,如果您有任何水份儀的需求或疑問,歡迎您來電洽詢或與我們聯繫唷！