配管材料含水率モニタリング、オンライン近赤外水分計によるリアルタイムデータ収集 - AMT/SFY-HW

配管材料含水率モニタリング、オンライン近赤外水分計によるリアルタイムデータ収集

一、ソリューション概要

オンライン近赤外（NIR）水分モニタリングシステムは、水分子の特定近赤外波長帯域に対する選択的光吸収特性を利用し、非接触・非破壊の連続検出方式を採用して、生産ライン上の物料含水率をリアルタイムで収集し、データを PLC、中央制御システムに接続し、水分オンラインモニタリング、上限超過アラーム、乾燥プロセスの閉ループ制御を実現。従来の人手サンプリングを代替 + 乾燥機検査を代替し、検査遅延、抜取検査漏れ、人為誤差大などの課題を解決、ベルトコンベヤ、シュート、スクリュー、配管、サイロなど各種連続固体物料生産ラインに適用、生産品質向上、省エネ、品質データトレーサビリティに貢献。

二、測定原理

近赤外光源が特定波長の赤外光を照射して物料に当てると、水分子が特定波長帯域の近赤外光を吸収する；検出器が物料から拡散反射して戻ってきたスペクトル信号を受信し、内蔵のスペクトルアルゴリズム、温度補償モデルにより、物料の色、粒径、環境温度の干渉を除去し、リアルタイムで物料含水率を換算する。

特徴：非接触で物料を損傷しない、ミリ秒級で出力、サンプリング・試料調製不要、連続不中断測定。

配管材料含水率モニタリング、オンライン近赤外水分計によるリアルタイムデータ収集

三、システム構成

オンライン近赤外水分モニタリングシステム全体はハードウェア + ソフトウェアの二大部分で構成：

近赤外検出プローブ：内蔵光源、光学フィルター部品、光電検出器、温度センサー；IP65 工業用防塵防水筐体；オプションのブロー防塵装置、粉塵の多い工况に適合；分離式設計、プローブとコントローラを分離、高温現場ではリモート設置可能。

コントローラ本体：タッチスクリーン表示、水分・温度をリアルタイム表示；内蔵物料モデルライブラリ、多レシピ切替対応；ローカルに履歴データを保存。

信号通信モジュール：標準装備 4-20mA 模拟量、RS485 Modbus；オプション Profinet、TCP/IP イーサネット、接続 DCS/PLC/ 上位機。

付属設置部品：設置ブラケット、調節ベース、遮光罩、エアブロー部品、ケーブル。

上位機ソフトウェア（オプション）：データ保存、レポート出力、トレンド曲線、アラーム記録、リモート閲覧、工場監査の品質トレーサビリティ要件を満たす。

四、典型的な設置応用シーン

ベルトコンベヤ：プローブをベルト上方に設置、物料厚さ≥10~15mm、垂直に物料流に向ける；最も一般的なシーン、飼料、穀物、木屑、鉱粉。

シュート / 排出部：乾燥機の排出シュートに設置、乾燥終点をモニタリング、乾燥熱源の調節と連動。

スクリューコンベヤ：配管視窓設置、密閉粉体輸送に適合（リチウム電池粉体、化学粉末）。

ロールプレス / 巻材生産ライン：紙、不織布、フィルム、透過式近赤外プローブを採用。

設置距離：標準 200–350mm、物料モデルに応じて微調整；物料に大きな空洞があってはならず、料層の連続安定を確保。

配管材料含水率モニタリング、オンライン近赤外水分計によるリアルタイムデータ収集

五、核心技術パラメータ（汎用版、必要に応じて変更可能）

測定範囲：0.1%～95%（物料校正モデルに基づきカスタマイズ）

測定精度：±0.1%～±0.3%（物料工况による）

応答速度：ミリ秒級、リアルタイム更新

プローブ保護：IP65、防塵防水

供电：DC24V / AC220V 可选

環境温度：0~55℃；高温工况には空冷オプション/ 水冷プローブ

出力信号：4-20mA、RS485 Modbus、イーサネットオプション

校正方式：実験室サンプルモデリング、現場少量サンプル校正、多物料モデル切替対応

機能：上下限アラーム、データ自動記録、温度補償、色差 / 粒子干渉アルゴリズム補償

六、ソリューションの核心的優位性

リアルタイムオンライン、遅延なし：7×24 時間連続モニタリング、もはや実験室の検査結果を待たず、水分変動を即座に発見。

非接触非破壊検出：プローブが物料に接触しない、摩耗なし、物料を汚染しない、粉体、顆粒、シート状物料すべて測定可能。

生産コスト削減：乾燥機検査消耗品、検査人件費を削減；乾燥を精密に制御し、過度乾燥による熱エネルギーの浪費を回避、水分超過によるバッチ廃棄を削減。

プロセス閉ループ制御：水分信号を PLC、熱風、投入速度を自動調節、生産ラインの無人化水分制御を実現。

耐干渉工業設計：内蔵温度補償アルゴリズム、マルチスペクトル参照波長帯、物料の色差、粒子サイズの影響を低減；オプションのエアブロー、粉塵による光学窓の汚染を防止。

データ完全でトレーサブル：水分トレンド、アラーム記録を自動記録、レポート出力、 ISO、工場監査、品質監査要件。

新旧生産ライン改造に優しい：設置が簡単、改造工事量が少ない、1台のコントローラで複数のプローブを接続可能、多点同時モニタリング。

七、適用業界と物料

飼料業界：飼料顆粒、粉料、ふすま

穀物加工：小麦粉、デンプン、穀物

製紙：パルプ、板紙、原紙

木材建材：木屑、木粉、密度板

化学：プラスチック粒子、各種化学粉末、肥料顆粒

新能源：リチウム電池正負極粉体

タバコ：煙草細片、タバコ葉再乾燥

医薬：漢方薬顆粒、薬粉

食品：白糖、粉ミルク、餡

石炭 / 冶金：鉱粉、焼結混合料

八、実施フロー（プロジェクト導入ステップ）

現場工况評価：生産ラインタイプ、物料種類、水分範囲、粉塵 / 温度環境、設置位置。

サンプルモデリング校正：物料サンプルを採取、実験室で水分予測モデルを構築。

設備生産カスタマイズ：プローブ選定、通信プロトコル確認、付属ブラケットとブロー配件。

現場設置調整：プローブ固定、光路校正、中央制御との接続 PLC。

現場校正検証：現場サンプリングと乾燥機データの比較、モデルの最適化。

トレーニング納品：操作トレーニング、モデルバックアップ、メンテナンスマニュアルの納品。

アフターサービス：定期訪問、モデルメンテナンス、故障リモートサポート。

九、運用・保守説明

日常メンテナンス：光学窓の定期ブロー清掃、積塵の除去；固定ブラケット、ケーブルの点検。

モデルメンテナンス：物料レシピが大幅に変更された場合、再サンプリングしてモデルを校正；通常工况ではモデルは長期的に安定。

消耗品：光源は定期点検・交換、その他の部品はメンテナンス量が少ない。