- •Глава 1 . Кондуктометры
- •1.1. Контактные кондуктометры
- •1.2. Бесконтактные кондуктометры
- •Глава 2. Потенциометрические анализаторы
- •Глава 3. Влагомеры продуктов
- •3.1. Кондуктометрические влагомеры
- •3.2. Емкостные влагомеры
- •3.3. Влагомеры сверхвысокочастотные (свч)
- •3.4. Влагомеры инфракрасные (ик)
- •3.5. Влагомеры ядерно-магнитного резонанса (ямр)
- •Глава 4. Влагомеры для газов
- •4.1. Психрометрические влагомеры
- •4.2. Электрические гигрометры точки росы, или
- •4.3. Сорбционные влагомеры
- •4.4. Кулонометрические влагомеры
- •Глава 5. Плотномеры
- •5.1. Поплавковые плотномеры
- •5.2. Весовые плотномеры
- •5.3. Гидростатические плотномеры
- •5.4. Ультразвуковые плотномеры
- •5.5. Виброчастотные плотномеры
- •5.6. Радиоизотопные плотномеры
- •Глава 6. Газоанализаторы
- •6.1. Термокондуктометрические газоанализаторы
- •6.2. Термохимические газоанализаторы
- •6.3. Магнитные газоанализаторы
- •6.4. Кулонометрические газоанализаторы
- •6.5. Оптические газоанализаторы
- •6.6. Ультразвуковые газоанализаторы
- •Глава 7. Оптические анализаторы веществ
- •7.1. Колориметры.
- •7.2. Нефелометрические и турбидиметрические анализаторы
- •7.3. Рефрактометры
- •7.4. Поляриметры
- •7.5. Люминесцентные анализаторы
- •7.6. Инфракрасные анализаторы
- •Глава 8. Вискозиметры
- •8.1. Капиллярные вискозиметры
- •8.2. Шариковые вискозиметры
- •8.3. Ротационные вискозиметры
- •8.4. Вибрационные вискозиметры
- •8.5. Пенетрометры
- •Глава 9. Контроль отдельных специфических свойств пищевых продуктов
- •Глава 10. Хроматографические методы анализа состава газов и жидкостей
- •Глава 11. Измерительные информационные системы
- •11.1. Измерительные системы
- •11.2. Системы автоматического контроля
- •11.3. Процессорные измерительные средства
- •11.4. Информационно-вычислительные комплексы (ивк)
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 1. Кондуктометры……………………………………………4
- •Глава 2. Потенциометрические анализаторы……………12
- •Глава 6. Газоанализаторы …………………………………………46
- •Глава 7 . Оптические анализаторы веществ………………55
- •Глава 8. Вискозиметры……………………………………………….72
- •Глава 9. Контроль отдельных специфических
- •Глава 10. Хроматографичекие методы анализа
- •Глава 11. Измерительные информационные
3.5. Влагомеры ядерно-магнитного резонанса (ямр)
В настоящее время все более широкое применение находит метод ядерно-магнитного резонанса (ЯМР).
В основе этого метода лежит поглощение энергии радиочастотного поля ядрами атомов водорода (протонами).
Анализируемое вещество, находящееся в магнитном поле заданной индукции, приобретает способность к избирательному поглощению высокочастотной энергии на определенной частоте.
ω = γBK ,
где γ - гиромагнитное отношение, с-1Н-1;
В - магнитная индукция, Т (кг∙с А-1);
K - коэффициент, А∙м .
Сущность явления – в наличии переходов между энергетическими уровнями ядер элементов, входящих в вещество. При помещении протонов в постоянное поле напряженностью Н0 существует два разрешенных энергетических уровня. Переходы между этими уровнями происходят под воздействием радиочастотного поля, направленного перпендикулярно постоянному.
Разность энергетических уровней вычисляется по формуле
Е=hνо =h γH0\2 π ,
где νо - резонансная частота;
h - постоянная Планка.
Условие резонанса
ω=2 πνо= γН0K.
Так, при Н=10 000 Э резонансная частота составит νо =42,65 МГц.
Наибольшее гиромагнитное отношение (отношение магнитного момента элементарных частиц к их механическому моменту) имеет протон. Таким образом, поглощенная образцом вещества энергия радиочастотного поля зависит от количества протонов водорода в этом образце. Следовательно, этим методом можно определить содержание влаги.
Для наблюдения ЯМР образец материала, подвергаемый воздействию постоянного магнитного поля, помещают в цилиндрическую электромагнитную катушку, ось которой перпендикулярна направлению поля. Через катушку пропускают ток высокой частоты. При изменении νо или Н0 достигают резонанса. При этом имеет место максимальное поглощение радиочастотной энергии. Его фиксируют по параметрам высокочастотного колебательного контура, в который включается катушка с образцом.
Для точного измерения небольших количеств влаги в жидких или твердых материалах используют метод Карла Фишера. Этот метод основан на свойстве реактива Фишера, состоящего из раствора йода, сернистого ангидрида и передина в метаноле, реагировать с водой. При присутствии влаги йод вступает в реакцию, электроды поляризуются и протекает ток. При полном отсутствии влаги йод находится в свободном состоянии, деполяризуя электроды, что приводит к прекращению тока. Титратор фиксирует эту конечную точку автоматически. Этим методом можно определять до 60 мГ воды в пробе массой 1 г.
Глава 4. Влагомеры для газов
Влажность воздуха является одним из основных параметров процессов сушки, увлажнения, обжарки, выпарки, а также в установках кондиционирования, вентиляционных и холодильных. Контроль и регулирование этого параметра необходимы в складских и производственных помещениях. Основные задачи контроля влажности воздуха:
- измерение при отрицательных температурах, что имеет большое значение для обеспечения необходимых режимов хранения продуктов в холодильных камерах. Контроль влажности осложняется незначительной величиной упругости водяного пара при отрицательных температурах;
- измерение влажности паровоздушной смеси при высоких температурах, в частности, в камерах для обжарки колбасы. При этом наличие взвешенных частиц, находящихся в дымовых газах, существенно усложняет процесс измерения.
Для характеристики влажности воздуха и других газов используются следующие величины:
абсолютная влажность - масса водяного пара, содержащаяся в единице объема влажного или сухого газа, г/м3 или кг/м3;
влагосодержание - отношение массы водяного пара к массе сухого газа в том же объеме;
объемное влагосодержание - отношение объема водяного пара к объему сухого или влажного пара;
точка росы - температура, до которой должен охладиться влажный газ, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг насыщения и начал конденсироваться;
относительная влажность φ – отношение действительной влажности газа к максимально возможной при данной температуре:
φ = [е / Е]·100 % ,
где е - упругость водяного пара, Па;
Е-упругость насыщенного водяного пара при данной температуре, Па.