۱. روشهای کلاسیک (روشهای معیار)
این روش دقت بالایی ارائه میدهد و اغلب به عنوان معیاری برای داوری یا کالیبراسیون سایر روشها استفاده میشود.
۱. روش خشک کردن در آون (روش وزنی)
این روش، کلاسیکترین و اساسیترین روش استاندارد است و در حال حاضر رایجترین روش مورد استفاده در آزمایشگاهها میباشد.
اصل: رطوبت موجود در ماسه سنگ کرومیت با حرارت دادن تبخیر میشود و میزان رطوبت بر اساس اختلاف جرم قبل و بعد از حرارت دادن محاسبه میشود.
رویه:
یک نمونه ماسه سنگ کرومیت به عنوان نماینده بردارید و جرم اولیه آن را با دقت وزن کنید (به صورت m₁ ثبت شود).
نمونه را در یک ظرف خشک کن با وزن ثابت قرار داده و آن را صاف کنید.
ظرف خشککن را در یک فر خشککن با جریان هوای فشرده قرار دهید و آن را در دمای 105±5 درجه سانتیگراد خشک کنید.
پس از خشک شدن برای مدت زمان مشخص (معمولاً ۲ تا ۴ ساعت یا تا رسیدن به وزن ثابت)، نمونه را خارج کرده و در دسیکاتور قرار دهید تا تا دمای اتاق خنک شود.
جرم نمونه خشک شده را به طور دقیق وزن کنید (به صورت m₂ ثبت شود).
فرمول محاسبه:
رطوبت ( % ) = متر مکعب − متر مربع بر متر مکعب × ۱۰۰٪
مزایا: تجهیزات ساده، هزینه کم، نتایج دقیق و قابل اعتماد.
معایب: وقتگیر است، معمولاً چند ساعت طول میکشد و برای نظارت سریع در محل مناسب نیست.
۲. روش کارل فیشر
این روش در درجه اول برای تعیین مقادیر ناچیز رطوبت در مواد استفاده میشود. این روش زمانی در نظر گرفته میشود که دقت بسیار بالایی مورد نیاز باشد یا زمانی که لازم باشد اشکال مختلف رطوبت از هم متمایز شوند.
اصول: یک روش شیمیایی که از واکنش کمی ید و دی اکسید گوگرد با آب در حضور پیریدین و متانول استفاده میکند.
مزایا: دقت بسیار بالا، قابلیت اندازهگیری تا سطح ppm.
معایب: عملیات پیچیده، معرفهای گرانقیمت، نیاز به مهارت بالای اپراتور و نامناسب برای آزمایشهای معمول رطوبت بالا. بنابراین، معمولاً در آزمایشهای معمول رطوبت سنگ معدن کروم استفاده نمیشود.
۲. روشهای سریع (روشهای در محل/آنلاین)
برای برآورده کردن الزامات سرعت کنترل فرآیند تولید (مانند مخلوط کردن ماسه و قالبگیری)، روشهای اندازهگیری سریع مختلفی توسعه داده شدهاند.
۱. رطوبتسنج سریع (روش گرمایش با لامپ هالوژن/مادون قرمز)
این روش در حال حاضر پرکاربردترین روش سریع است که یک واحد توزین و گرمایش را با هم ادغام میکند.
اصول کار: مشابه روش خشک کردن در آون، هر دو مبتنی بر روشهای اتلاف دما هستند. با این حال، این روش یک ترازو را با یک لامپ هالوژن با راندمان بالا یا منبع گرمایش مادون قرمز ادغام میکند. با استفاده از یک برنامه داخلی، دستگاه به طور خودکار نمونه را در زمان واقعی گرم و وزن میکند و میزان رطوبت نهایی به طور خودکار محاسبه و نمایش داده میشود.
مزایا:
بسیار سریع: نتایج معمولاً در عرض چند دقیقه به دست میآیند.
استفاده آسان: عملیات تقریباً با یک لمس، خطای انسانی را کاهش میدهد.
قابل حمل: برخی از مدلها را میتوان در محل حمل کرد.
معایب: دقت کمی پایینتر از روش استاندارد کوره خشککن، و کالیبراسیون منظم با استفاده از روش کوره خشککن مورد نیاز است. خود دستگاه هزینه مشخصی دارد.
۲. رطوبت سنج آنلاین
برای نظارت مداوم و بلادرنگ بر خطوط تولید استفاده میشود.
اصل: اندازهگیری غیرمستقیم با استفاده از خواص فیزیکی نوترونها، مایکروویوها، نور مادون قرمز و سایر حسگرهایی که با رطوبت در تعامل هستند.
روش نوترون: اتمهای هیدروژن، نوترونها را تعدیل میکنند. با اندازهگیری تعداد نوترونهای تعدیلشده، محتوای هیدروژن تخمین زده میشود و بنابراین محتوای رطوبت تعیین میگردد. اگرچه این روش بسیار دقیق است، اما تجهیزات آن گران و رادیواکتیو هستند و نیاز به مدیریت دقیق دارند.
روش مایکروویو: رطوبت، امواج مایکروویو را به طور متفاوتی نسبت به شن خشک جذب میکند و تغییر فاز برای محاسبه رطوبت اندازهگیری میشود.
روش مادون قرمز: مولکولهای آب نور مادون قرمز با طول موجهای خاص را جذب میکنند و شدت جذب برای تعیین میزان رطوبت اندازهگیری میشود.
مزایا: کاملاً خودکار، با بازخورد بلادرنگ، که آن را برای کنترل فرآیند ایدهآل میکند.
معایب: این تجهیزات نیاز به سرمایهگذاری قابل توجه و نصب و نگهداری حرفهای دارند. علاوه بر این، نتایج اندازهگیری به راحتی تحت تأثیر عواملی مانند اندازه ذرات مواد، چگالی و ترکیب قرار میگیرند و نیاز به کالیبراسیون مکرر دارند.
