1. 光譜特性和吸收強度（比爾-朗伯定律）

特定波長的紅外線具有被分子（原子）吸收的特性。 該波長吸收的波長取決于構(gòu)成分子的原子及其鍵合狀態(tài)。
下圖是顯示紅外線在縱軸上的吸收（透射率）和橫軸上的波長（μm）的光譜特性圖示例。



它們代表不同的特性，例如吸水特性、溶劑、薄膜和油。
此外，這種吸收特性會根據(jù)物質(zhì)的數(shù)量（厚度）而變強。
這用以下方程表示為 Lambert （Lumber）-Behr 定律。



衰減 ⊿I=-α?I?⊿t （α; 由吸收系數(shù)、物質(zhì)和波長決定的常數(shù)） → dI=-α?I?dt 通過t（t=0~t）對兩邊進(jìn)行積分 紅外線強度 I=I0?e^（-α?t）





Chino的紅外線水分和測厚儀利用紅外線的特性來吸收物質(zhì)波長（官能團(tuán)），測量物質(zhì)中每種成分的含量，吸收量根據(jù)含量（厚度）而變化。

2. 傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

水分和測厚儀的內(nèi)部配置如下所示。



光源燈發(fā)出的光通過濾光片，僅選擇特定波長并照射物質(zhì)。 照射的紅外線被測量目標(biāo)（官能團(tuán)）的振動吸收，衰減的反射光通過凹面鏡重新聚焦并入射到受光元件上。
此外，該濾光片隨電機旋轉(zhuǎn)，間歇照射不同波長的紅外線（脈沖波），接收到的紅外線由探測器元件轉(zhuǎn)換為電信號，將每個波長的數(shù)據(jù)數(shù)字化，并輸出吸光度信號。

3. 吸光度計算

（2）雙波長比計算

（3）三波長比計算

（3）多元回歸運算

4. 校準(zhǔn)曲線

它是根據(jù) 3 中 （2） 和 （99） 中 <> 中獲得的 <>（水分、厚度、μm、溶劑%等）的變化而增加或減少的變量，而不是組件本身的量。
需要校準(zhǔn)曲線來確定獲得該吸光度值的組分?jǐn)?shù)量。
校準(zhǔn)曲線是在測量范圍內(nèi)預(yù)先搖晃待測樣品，用濕度和厚度傳感器測量，然后通過最小二乘法（一種獲得減少誤差的回歸方程的方法）獲得吸光度值（X值）和實際測量數(shù)據(jù)而得到的公式。

<校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)>


基本上為每種類型創(chuàng)建校準(zhǔn)曲線。 該傳感器最多可存儲 <> 條校準(zhǔn)曲線，每次更改類型時都會切換校準(zhǔn)曲線的通道。

附錄 1. 基于Lambert-Beer定律的校準(zhǔn)曲線數(shù)據(jù)與吸光度值的關(guān)系

在上一節(jié)的標(biāo)定曲線數(shù)據(jù)中，通過2~3階多項式方程得到的波長比計算1（3）得到的測量值Y與吸光度X值之間的關(guān)系。 另一方面，在朗伯特（木材）-比爾定律中，吸光度是通過對數(shù)對數(shù)運算獲得的（t = - （1/α） / Log（I） + β 當(dāng)用厚度 t 求解時）。
下圖顯示了在厚度測量時，以基于Lambert（Lumber）-Beer定律的理論公式獲得的吸光度與使用本公司使用的“雙波長比計算"進(jìn)行二階或三階回歸計算之間的關(guān)系。



此模型示例中圖中的紅色箭頭表示理論方程的誤差。
然而，在現(xiàn)實中，每個品種（批次）的測量范圍在一定程度上是確定的，通過在該范圍內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)的回歸計算，可以將誤差降低到使用中沒有問題的程度。
此外，對于多元回歸計算，取每個波長數(shù)據(jù)的對數(shù)（Logλn），并使用相同的計算方法作為理論公式，因此回歸計算精度進(jìn)一步提高。 

附錄 2. 關(guān)于平滑操作

我們的水分儀和測厚儀主要用于在線測量，但由于許多干擾、外部光線、測量距離、光路上的灰塵、表面條件的波動等，在線測量數(shù)據(jù)可能會成為令人沮喪的因素。 因此，我們執(zhí)行以下算術(shù)處理，以消除這些干擾并實現(xiàn)穩(wěn)定的測量。