在线近红外水分仪由光学探头及电子元件共同组成。其中在线近红外水分仪光学探头由红外光源、准直透镜、斩光器、折射平面镜、聚焦镜等构成,电路部分由元件、放大电路、斩光盘，同步检测器、模数转换电路及单片机系统构成光学探头的工作过程是红外光源发出光强稳定的红外光线,经准直透镜准直成平行光束在斩光器上安装了多个个红外滤光片,他们可以把准直后的光束斩成在时间上分开的束交流红外光束,这些红外光线通过折射平面镜,这束光投射到被测物上,经被测物反射后,通过聚焦镜聚焦后,由光电传感器元件接受下来。
在线近红外水分仪的测定原理：
水分子对一些特定波长的红外光表现出强烈的吸收特性，其红外吸收光谱如下图所示。当用这些特定波长的红外光照射物料时，物料中所含的水就会吸收部分红外光的能量，含水越多吸收也越多，因此可测量反射光的减少量计算物料的水份。
由于物料对特定的红外线的反射率因其不同的吸收特性及杂散特性而异，若仅用水的吸收波长，物料的表面状态、颜色、结构等因素会干扰水份测量；为此采用多波长法，即一个被水强烈吸收的波长（测量波长）和多个被水吸收不太强的波长（参比波长），检测和计算这多个波长反射光的能量之比，即可消除其他因素对水分测量的干扰。光源发射的红外光穿过分光盘上的滤光片，经反射镜射向被测物料；分光盘上的不同滤光片只允许某一波长的红外光透过，分光盘在马达的驱动下高速旋转，使测量波长及参比波长的红外光交替射向被测物料；这些红外光有部分被物料吸收，部分反射到凹面聚光镜，被光电传感器接收并转换为电信号，由后续电路处理以计算出物料的水份。
在线近红外水分仪使用安装在转轮上的高精密红外滤光片，电机，允许参照光和测量光交替地通过滤光片。被保留的光束会聚焦在受测试的样品上。首先是参照光被投影在样品上，然后是测量光被投影在样品上。这两个具有时序的光能脉冲会被反射回到一个探测器，依次转换成两个电信号。这两个信号结合形成一个比例，因为这个比例和物质水分含量相关，就可以测量出水分。
在线近红外水分仪的11个优点
1、测量精度高，非接触测量，测量结果更加准确。
2、渗透性*——全谱白光，所以它高能渗透到表面以下12mm进行测量。
3、对物质任何损伤——在线近红外水分仪的红外线对物质的表面色泽和组成成份没有任何影响。
4、原理简单技术先进——采用原光照射物质，这样就使100%的红外线都照到物质，提高了有效能的总体数量，系统不容易受色泽、环境、灰尘和距离的影响。
5、传感器散热特别快——传感器表面采用波状设计增大了表面积，迅速散热。
6、防震动——采用了两块固定的反光境，不会随着工作环境的抖动而影响测量结果。
7、保养简单——售后服务好，质量过硬。
8、光线不受影响——保证了原光，保留了使水分子产生共振的波长的光线，这样照射到物质后，物质产生共振，使得设备不受光线影响
9、头部电路使用高速处理芯片及数字增益芯片，电机、高精密滤光片。
10、头部程序更智能化，并有状态指示灯
11、在线近红外水分仪的探头全铸铝外壳，并可加装气冷装置
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