1. الطرق الكلاسيكية (طرق القياس المعياري):
توفر هذه الطريقة دقة عالية وكثيراً ما تستخدم كمعيار للتحكيم أو معايرة الطرق الأخرى.
1. طريقة فرن التجفيف (الطريقة الوزنية)
وهي الطريقة القياسية الأكثر كلاسيكية وجوهرية، وهي الأكثر استخدامًا في المختبرات حاليًا.
المبدأ: يتم تبخر الرطوبة الموجودة في رمل خام الكروميت عن طريق التسخين، ويتم حساب محتوى الرطوبة على أساس الفرق في الكتلة قبل وبعد التسخين.
إجراء:
خذ عينة تمثيلية من رمل خام الكروميت وقم بوزن كتلتها الأولية بدقة (مسجلة بالمتر المربع).
ضع العينة في طبق تجفيف ذي وزن ثابت ثم قم بتسويتها.
ضع طبق التجفيف في فرن تجفيف الهواء القسري وقم بتجفيفه عند درجة حرارة 105±5 درجة مئوية.
بعد التجفيف لفترة زمنية محددة (عادة 2-4 ساعات، أو حتى الوصول إلى وزن ثابت)، قم بإزالة العينة وضعها في مجفف لتبرد إلى درجة حرارة الغرفة.
قم بوزن كتلة العينة المجففة بدقة (المسجلة بالمتر المربع).
صيغة الحساب:
الرطوبة ( % ) = م1− م 2 / م1 × 100%
المزايا: معدات بسيطة، تكلفة منخفضة، نتائج دقيقة وموثوقة.
العيوب: تستغرق وقتًا طويلاً، وعادةً ما تستغرق عدة ساعات، وغير مناسبة للمراقبة السريعة في الموقع.
2. طريقة كارل فيشر
تُستخدم هذه الطريقة في المقام الأول لتحديد كميات ضئيلة من الرطوبة في المواد. وتُؤخذ هذه الطريقة في الاعتبار عندما تكون هناك حاجة إلى دقة عالية للغاية أو عندما يكون من الضروري التمييز بين أشكال مختلفة من الرطوبة.
المبدأ: طريقة كيميائية تستخدم التفاعل الكمي لليود وثاني أكسيد الكبريت مع الماء في وجود البيريدين والميثانول.
المميزات: دقة عالية جدًا، قادرة على القياس حتى مستوى جزء في المليون.
العيوب: تشغيل معقد، كواشف باهظة الثمن، يتطلب مهارات عالية للمشغل، وغير مناسب للاختبارات الروتينية لمحتوى الرطوبة العالي. لذلك، لا يُستخدم عادةً في الاختبارات الروتينية لرطوبة خام الكروم.
2. الطرق السريعة (الطرق في الموقع / الطرق عبر الإنترنت)
لتلبية متطلبات السرعة للتحكم في عملية الإنتاج (مثل خلط الرمل والقولبة)، تم تطوير العديد من طرق القياس السريع.
1. مقياس الرطوبة السريع (طريقة تسخين مصباح الهالوجين/الأشعة تحت الحمراء)
هذه هي الطريقة السريعة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع حاليًا، وهي تدمج وحدة الوزن والتسخين.
المبدأ: على غرار طريقة فرن التجفيف، يعتمد كلاهما على أساليب فقدان الحرارة. إلا أنهما يدمجان ميزانًا مزودًا بمصباح هالوجين عالي الكفاءة أو مصدر تسخين بالأشعة تحت الحمراء. باستخدام برنامج مدمج، يقوم الجهاز تلقائيًا بتسخين العينة ووزنها آنيًا، ثم يُحسب محتوى الرطوبة النهائي ويُعرض تلقائيًا.
المزايا:
سريع للغاية: عادةً ما يتم الحصول على النتائج خلال دقائق.
سهولة الاستخدام: تعمل عملية التشغيل بلمسة واحدة تقريبًا على تقليل الخطأ البشري.
محمولة: يمكن حمل بعض النماذج إلى الموقع.
العيوب: دقة أقل قليلاً من دقة فرن التجفيف القياسي، ويتطلب معايرة دورية باستخدام فرن التجفيف نفسه. الجهاز نفسه مكلف.
2. كاشف الرطوبة عبر الإنترنت
يتم استخدامه للمراقبة المستمرة في الوقت الحقيقي لخطوط الإنتاج.
المبدأ: القياس غير المباشر باستخدام الخصائص الفيزيائية للنيوترونات والموجات الدقيقة والضوء تحت الأحمر وأجهزة الاستشعار الأخرى المتفاعلة مع الرطوبة.
طريقة النيوترون: تُهدئ ذرات الهيدروجين النيوترونات. بقياس عدد النيوترونات المُهدئة، يُقدَّر محتوى الهيدروجين، وبالتالي يُحدَّد محتوى الرطوبة. على الرغم من دقتها العالية، إلا أن هذه المعدات باهظة الثمن ومُشعَّة، وتتطلب إدارةً صارمة.
طريقة الميكروويف: تمتص الرطوبة الموجات الميكروويفية بطريقة مختلفة عن الرمال الجافة، ويتم قياس تحول الطور لحساب الرطوبة.
طريقة الأشعة تحت الحمراء: تمتص جزيئات الماء الضوء تحت الأحمر بأطوال موجية محددة، ويتم قياس شدة الامتصاص لتحديد محتوى الرطوبة.
المزايا: آلية بالكامل، مع ردود الفعل في الوقت الحقيقي، مما يجعلها مثالية للتحكم في العملية.
العيوب: يتطلب الجهاز استثمارًا كبيرًا وتركيبًا وصيانة احترافية. كما تتأثر نتائج القياس بسهولة بعوامل مثل حجم جسيمات المادة وكثافتها وتركيبها، مما يتطلب معايرة متكررة.
