Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của cân sấy ẩm

Cân sấy ẩm là hay còn có tên gọi khác là cân phân tích ẩm, hoạt động dựa trên nguyên tắc trọng lực nhiệt để thực hiện sấy khô các mẫu vật bên trong cân. Vậy nguyên tắc trọng lực nhiệt là gì? Cấu tạo và nguyên lý làm việc của cân sấy ẩm ra sao? Bài viết dưới đây sẽ lý giải những kiến thức về nguyên tắc trọng lực nhiệt cũng như nguyên lý hoạt đông của cân sấy ẩm giúp bạn có thêm kiến thức bổ ích.

Nguyên tắc trọng lực nhiệt là gì?

Nguyên tắc trọng lực nhiệt hay cách gọi đơn giản và dễ hiểu hơn chính là nguyên lý hao hụt khi sấy khô (viết tắt là LOD) là phương pháp tiêu chuẩn dùng để xác định độ ẩm của vật. Nguyên tắc này thông qua việc phân tích, tính toán sự chênh lệch trọng lượng của vật mẫu sau khi tách ẩm bằng các phương pháp gia nhiệt.

Trong tự nhiên, một vật ướt (vật có độ ẩm cao) bao giờ cũng nặng hơn một vật khô (vật có độ ẩm thấp). Nguyên nhân do trọng lượng của vật có độ ẩm cao sẽ bao gồm 02 phần trọng lượng đó là: trọng lượng của vật và trọng lượng của nước.

Một ví dụ minh họa rất gần gũi, dễ quan sát và  hiểu, đó là việc bạn giặt quần áo hàng ngày. Trong quá trình giặt, bạn sẽ thấy quần áo nặng hơn so với thời điểm trước khi giặt và sau khi nó được hong khô dưới ánh nắng mặt trời. Vật liệu có sự thay đổi độ ẩm ở đây chính là vải quần áo, lượng nước ngấm vào quần áo chính là độ ẩm. Việc phơi khô dưới ánh nắng mặt trời chính là quá trình gia nhiệt để làm bay hơi lượng nước (độ ẩm) của vải. Giá trị độ ẩm này có thể được tính toán theo các công thức dựa trên sự chênh lệch trọng lượng của quần áo khi ướt và khi khô.

Cấu tạo cơ bản của cân sấy ẩm

Tất cả các cân sấy ẩm - máy phân tích độ ẩm đều gồm 04 bộ phận chính: 

Phần thân máy chính

Đây là bộ phận có chức năng chủ yếu là bảo vệ máy, bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi những ảnh hưởng của môi trường như: bụi bẩn, va đập… Phần thân máy này cũng chính là bộ phận mang lại tính thẩm mỹ cho cân sấy ẩm.

Buồng sấy

Buồng cân và sáy mẫu gồm có các miếng chắn, giá đỡ, giá cân, đĩa cân.. Ngoài ra còn có thanh gia nhiệt và bộ phận cảm biến (Sensor) giúp theo dõi nhiệt độ buồng sấy. Tùy từng loại máy mà bộ phận gia nhiệt sẽ khác nhau.

Chẳng hạn như: Cân sấy ẩm Ohaus MB23 có là dòng cân sấy ẩm hồng ngoại, có bộ phận gia nhiệt sử dụng hệ thống đèn hồng ngoại. Trong khi đó máy sấy ẩm Halogen 200g/1mg XY-200MW thì sử dụng đèn halogen.

Các phím chức năng

Là nơi chúng ta thao tác điều khiển để máy thực hiện việc cân, sấy, phân tích độ ẩm của vật mẫu. Bộ phận này là tổng hợp các phím chức năng như: phím ON/OFF, các phím điều khiển, cài đặt...

Phần mạch điện tử

Có thể coi đây là cơ quan đầu não của cân sấy ẩm, giống như não bộ con người, bộ phận này sẽ nhận lệnh từ sự điều khiển của chúng ta thông qua các phím chức năng và phát ra tín hiệu điều khiển bộ phận bên trong làm việc.

Cấu tạo cơ bản của cân sấy ẩm

Phần mạch điện tử chia ra thành 3 phần riêng biệt (có thể thay thế từng phần ):

• Mạch nguồn: Gồm có các biến thế xung cho ra nguồn điện đê cấp cho mạch xử lý màn hình, các thanh gia nhiệt, và 01 diod cảm quang chính là công tác đóng - mở cho phần buồng sấy. Ngoài ra, tại bộ phận này sẽ thường có có một chiếc quạt mát giúp làm mát máy và cổng để kết nối với máy in.
• Cảm biến trọng lượng (loadcell): Bên trong các cảm biến trọng lượng (loadcell) này có các điện trở cảm biến lực và chúng được nuôi bằng một nguồn điện ổn định. Các loadcell này được thiết kế một đầu cố định và một đầu tự do được gắn với đĩa cân.
• Khi ta để vật mẫu lên bàn cân, các cảm biến này sẽ bị biến dạng(uốn cong) do trọng lượng của vật gây ra; các thanh kim loại bị biến dạng sẽ làm trở điện trở bị kéo dãn ra đồng thời trị số của chúng cũng bị thay đổi. Sự biến dạng này sẽ tương ứng với trọng lượng của vật và trọng lượng này được đo lường thông qua sự thay đổi điện. Giá trị thể hiện sự thay đổi này sẽ được thông báo và  hiển thị lên màn hình của máy cho chúng ta biết thông qua IC xử lý.
• Mạch xử lý: Mạch xử lý của cân sấy ẩm sẽ thực hiện điều khiển rất nhiều các tính năng của máy. Chúng giúp xử lý các cài đặt về thời gian, cài đặt nhiệt độ (có thể thủ công hoặc tự động),... xử lý các thông số về thời gian, % nhiệt độ, độ ẩm, trọng lượng…. và hiển thị chúng trên màn hình LCD.

Xem thêm:

• Những điều đặc biệt cần lưu ý khi sử dụng cân sấy ẩm
• Hướng dẫn sử dụng cân sấy ẩm cho người mới bắt đầu

Nguyên lý hoạt động của cân sấy ẩm

Để đo được độ ẩm của mẫu, ban đầu phần cân sẽ thực hiện sẽ xác định trọng lượng của vật liệu cần đo và giá trị này sẽ ghi lại bởi bộ vi xử lý của máy. Tiếp đó, tại bộ phận sấy sẽ thực hiện công đoạn gia nhiệt, làm nóng và làm bốc hơi hoàn toàn lượng nước có trong vật liệu mẫu.

Các bộ phận gia nhiệt của máy được thiết kế và ứng dụng các công nghệ tiên tiến giúp quá trình sấy nhanh chóng và hiệu quả. Sau khi sấy khô xong, cân tiếp tục ghi lại giá trị trọng lượng còn lại của mẫu. Bộ vi xử lý của thiết bị sẽ tiến hành tính toán, phân tích và trả về kết quả đo chính xác được hiển thị trên màn hình LCD của máy.

Quá trình máy phân tích ẩm trên cân sấy ẩm được thực hiện rất nhanh chóng và cho kết quả với độ chính xác cao hơn nhiều so với phương pháp thủ công. Do đó, việc sử dụng cân sấy ẩm giúp người dùng tiết kiệm được rất nhiều thời gian cũng như công sức. 

Từ những chia sẻ về nguyên lý hoạt động của cân sấy ẩm dựa theo nguyên tắc trọng lực nhiệt hy vọng mang đến cho bạn thêm kiến thức về loại cân sấy ẩm này. Tại Maydochuyendung.com, chúng tôi chuyên nhập khẩu và phân phối các dòng cân sấy ẩm, các thiết bị đo chuyên dụng chính hãng với giá cả hợp lý. Để được tư vấn, bạn có thể liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới.