水分活度儀的二種不同類型具有商業(yè)用途。當一個用改變電阻或電容的傳感器測量相對濕度時,另一個使用冷凍鏡面露點技術。每種都有各自的優(yōu)點和缺點,表現(xiàn)在性,可重復性,測量的速度,校準的穩(wěn)定性,線性和使用的便利性。
冷凍鏡面露點法的主要優(yōu)點是準確性,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,代表性的是測量時間少于五分鐘。電容傳感器的好處的價格低廉,但是不像冷凍鏡面露點技術一樣準確或快速。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測量,但其他電子電容傳感器達到平衡相對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,樣品在一個裝有鏡面的密封室,一個光學傳感器,一臺內部風扇,和一部紅外溫度傳感器的頂部空間中達到平衡。平衡是指密封室內的空氣相對濕度和樣品的水分活度是相同的。熱電(Peltier)致冷機地控制鏡面溫度。光學反射率傳感器探測結露的臨界點。紅外光射線在鏡面上定向并反射回光電探測器,當露水凝結在鏡面上時探測出反射率的變化。附有熱電偶的鏡面準確地測量露點溫度。內部風扇維持空氣流通,減少蒸氣平衡時間和控制鏡面的界面層電導率。另外,熱電堆傳感器(紅外溫度計)測量樣品表面溫度。露點和樣品溫度兩個數(shù)據(jù)可以用來確定水分活度。在水分活度測量期間, AquaLab重復測定露點溫度,直到蒸氣達到平衡。自以溫度測定為基礎的測量法出現(xiàn),校準變得可有可無,而是用標準鹽水溶液檢查儀器的正確功能。如果有問題,鏡面極易拆卸,并且能極短的時間內清洗干凈。
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吸濕聚合物和聯(lián)合電路構成的傳感器發(fā)送相關信號給ERH。傳感器直接測量空氣周圍的ERH。這個ERH只有在樣品和傳感器的溫度相同的時候,與樣品的水分活度相等。自從這些儀器將電信號與相對濕度起來,這種傳感器就必須用已知標準的鹽水來校準。再加上,ERH只有在樣品和傳感器的溫度相同的時候,與樣品的水分活度相等,一些電容傳感器需要在30到90分鐘的時間來達到溫度和蒸氣的平衡,用這種方法的類型要準確的測量,對溫度控制要求的要求很高。