
KB-230是日本KETT(凱特科學研究所)推出的一款基于近紅外光譜法的臺式水分測定儀。KETT成立于1946年,總部位于東京,是一家專注于精密測量儀器研發(fā)的企業(yè),核心產(chǎn)品覆蓋水分分析、涂層厚度檢測、表面特性測量、近紅外成分分析等專業(yè)領域。KB-230作為KETT近紅外水分分析產(chǎn)品線的代表型號,采用近紅外底面投射/接收反射型技術,能夠在數(shù)秒內(nèi)完成液體和固體樣品的水分測量,過程無損、無需樣品前處理。憑借其快速響應、靈活采樣和便捷校準三大核心優(yōu)勢,KB-230廣泛應用于食品加工、食品原料、化工、農(nóng)業(yè)與化妝品等行業(yè)的質(zhì)量控制和生產(chǎn)過程監(jiān)控場景。
KB-230的工作原理基于近紅外光譜反射法。水分子對特定波長的近紅外光具有強烈的吸收特性,當近紅外光照射樣品表面時,不同水分含量的樣品會產(chǎn)生不同強度的反射光。KB-230通過精密濾光片將光源發(fā)出的光過濾為水分檢測所需的特征波長,由檢測器接收反射光信號并將其轉(zhuǎn)換為水分含量數(shù)值。該方法無需加熱、無需化學試劑,從根本上保障了測量的安全性和環(huán)保性。
與傳統(tǒng)的干燥減重法相比,近紅外法具有如下突出優(yōu)勢:干燥減重法單次測量通常需要20分鐘甚至更長時間,且會破壞樣品;卡爾費休法則需使用昂貴且危險的化學試劑。而KB-230采用近紅外光測量,無需破壞樣品即可在數(shù)秒內(nèi)獲得結(jié)果,樣品可被保留或送交其他測試。這種無損、快速、無化學試劑的測量方式,使其特別適合頻繁抽檢和對樣品完整性有要求的應用場景。
KB-230的測量點直徑為約25mm,采用底面投射/接收光方式——光源和接收器均位于儀器底部,樣品直接放置在測量窗上,光從下方投射并被反射回收,構(gòu)成一個緊湊的測量光路。
KB-230的主要技術參數(shù)如下:
| 參數(shù)項 | 規(guī)格 |
|---|---|
| 測量方式 | 近紅外底面投射/接收反射型(濾光片分光法) |
| 測量點 | 直徑約25mm |
| 測量時間 | 通常測量:7秒(根據(jù)設定可調(diào));連續(xù)測量:0.5秒間隔 |
| 標準曲線數(shù)量 | 50條 |
| 顯示方式 | 有機EL顯示器(OLED) |
| 顯示刷新周期 | 0.3秒 |
| 光源 | 鎢絲燈(標準壽命:20,000小時) |
| 輸入/輸出接口 | USB(PC輸入/輸出)、RS-232C(打印機輸出) |
| 使用溫濕度范圍 | 5~35℃(無結(jié)露)/30~80%RH |
| 電源 | AC100-240V(50/60Hz),40W |
| 外形尺寸 | 415(W)×370(D)×226(H)mm |
| 重量 | 約13kg |
| 配件 | 遮光蓋、樣品池(玻璃培養(yǎng)皿φ90mm)、標準(調(diào)零)板、樣品池支架、電源線、備用保險絲、操作指南、使用說明書 |
| 可選配件 | 大號培養(yǎng)皿(φ150mm)、遮光罩支架及小號培養(yǎng)皿(φ30mm)、大號遮光蓋、反射板(用于片狀樣品)、PC軟件、打印機(VZ-800) |
KB-230提供兩種測量模式以適應不同的檢測需求:
通常測量模式:單次測量耗時約7秒(依設定參數(shù)有所不同),顯示測量結(jié)果的平均值,適用于對樣品進行精確的單點檢測;
連續(xù)測量模式:以0.5秒間隔連續(xù)采樣,可用于監(jiān)測樣品水分隨時間的變化過程,特別適合研究水分動態(tài)變化或?qū)Χ鄠€測量點進行快速批量檢測的場景。
KB-230在樣品處理方面提供了高度的靈活性。除了使用附帶的φ90mm玻璃培養(yǎng)皿作為樣品池外,用戶還可以選擇以下替代方案:
一次性聚乙烯袋:將樣品密封于塑料袋中直接測量,既避免了儀器與樣品的直接接觸,也省去了測量后的清洗工作;
片狀或薄膜狀樣品直接放置:對于近紅外光能夠穿透的樣品,無需容器即可直接測量;
塑料片或培養(yǎng)皿上放置:可根據(jù)樣品形態(tài)靈活選用。
更值得注意的是,對于近紅外光無法穿透的不透明樣品,可以取下遮光蓋進行測量,從而提高操作效率。這種高度的容器自由度極大地拓寬了儀器的適用范圍,同時也顯著降低了樣品的交叉污染風險。
KB-230標配了通過主機按鍵直接制作校準曲線的能力。用戶無需連接電腦,只需準備一組涵蓋目標水分范圍的標準樣品(等間距覆蓋待測樣品的典型水分區(qū)間),即可使用儀器本體的操作鍵完成校準曲線的創(chuàng)建。這一設計使得現(xiàn)場快速建立新樣品類型測量方案成為可能,顯著提升了儀器的靈活性和實用性。
KB-230最多可存儲50條校準曲線,涵蓋不同樣品類型和測量條件,切換簡單,用戶可快速在多個產(chǎn)品種類之間進行測量。
KB-230的操作邏輯極為簡潔:將樣品放置在測量窗上,關閉遮光蓋,按下測量按鈕即可獲得結(jié)果。整個過程無需專業(yè)培訓,任何操作人員均可在幾分鐘內(nèi)熟練掌握。同時,在完成校準曲線的創(chuàng)建和加載后,儀器可以脫離電腦獨立運行,適用于生產(chǎn)線旁或倉儲環(huán)境中的現(xiàn)場快速檢測。
KB-230在軟件與數(shù)據(jù)管理方面有以下配置:
Tracker軟件:用于校準曲線的創(chuàng)建、編輯、優(yōu)化以及測量數(shù)據(jù)的采集與統(tǒng)計分析,通過PC串口連接使用;
數(shù)據(jù)導出:支持通過USB接口連接PC進行數(shù)據(jù)傳輸,亦支持通過RS-232C接口連接VZ-800等打印機直接輸出紙質(zhì)報告;
加密保護:用戶可以設置密碼對校準曲線進行保護,防止未經(jīng)授權(quán)的修改,確保檢測結(jié)果的可靠性和可追溯性。
值得一提的是,KB-230的鎢絲燈光源具有標準壽命20,000小時,遠超常規(guī)鹵素燈的使用壽命,大大降低了儀器的長期維護成本。
KB-230在食品行業(yè)中的應用極為廣泛。KETT資料顯示,該儀器適用于谷物、咖啡、茶葉、餅干等多種食品原料和成品的水分檢測。在食品加工過程中,原料水分含量直接影響最終產(chǎn)品的口感、保質(zhì)期和加工性能——面粉水分過低會影響面團的加工特性;水分過高則易在儲存過程中發(fā)生霉變。KB-230的數(shù)秒快速測量能夠滿足生產(chǎn)線上的高頻抽檢需求,為工藝參數(shù)的動態(tài)調(diào)整提供及時的數(shù)據(jù)支持。
藥品生產(chǎn)過程中,水分含量是影響藥物穩(wěn)定性、有效性和保質(zhì)期的關鍵質(zhì)量屬性。KB-230的無損、無損式測量方式使其適用于藥品原料、中間體和成品的快速水分檢測。同時,KB-230的測量不需要破壞樣品,這對于取樣量有限或樣品稀缺的研發(fā)和QC場景尤為重要。盡管文獻提及,該方法特別適用于食品、醫(yī)藥、泥漿、紡織品等領域。
KB-230的高容器自由度和無損測量特性使其在漿料和紡織材料的質(zhì)量控制中具備明顯優(yōu)勢。漿料尤其是建筑材料和陶瓷泥漿中的漿體,其水分含量直接影響成品的干燥性能和最終產(chǎn)品質(zhì)量。在紡織工業(yè)中,從纖維原料到成品織物的多個生產(chǎn)環(huán)節(jié)均需要對材料的濕含量進行監(jiān)控。KETT明確指出KB-230適用于食品、醫(yī)藥、泥漿、紡織品等領域。
在農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測和生物質(zhì)燃料的品質(zhì)控制中,水分檢測是最基礎的檢測項目之一。農(nóng)作物水分含量影響其儲藏安全性、加工性能和商業(yè)價值;生物質(zhì)燃料(如木屑顆粒等)的水分含量則直接決定其熱值水平和燃燒效率。KB-230能夠快速、無損地完成大批量樣品的檢測。文獻特別提及該設備可用于生物質(zhì)燃料的水分測量。
在化工生產(chǎn)中,許多原料和產(chǎn)品的水分要求極為嚴格。KB-230可對粉末、顆粒、液體等不同形態(tài)的樣品進行測量,且無需復雜的樣品前處理步驟。雖然KB-230并非卡爾費休法測水級別的微量水分儀,但對于常規(guī)工業(yè)品水分檢測需求能夠充分滿足。
KETT的水分測定儀產(chǎn)品線涵蓋多種技術路線和適用場景。了解KB-230在產(chǎn)品矩陣中的定位,有助于用戶在選型時做出更合理的選擇:
| 產(chǎn)品系列/型號 | 技術原理 | 主要特點 | 適用場景 |
|---|---|---|---|
| KB-230(本文) | 近紅外反射法 | 臺式、快速無損、采樣容器靈活、主機校準 | 食品、藥品、漿料、化工的快速批量化水分檢測 |
| KJT系列 | 近紅外光譜法 | 便攜式/臺式兩用 | 現(xiàn)場快速檢測和實驗室分析兩用 |
| FD系列 | 加熱干燥重量法 | 高精度天平+紅外加熱 | 實驗室級別的水分分析,需要精確稱量和烘干過程控制 |
| Riceter系列 | 電阻式 | 便攜式、谷物專用 | 田間和糧庫的谷物水分快速檢測 |
KETT近紅外類產(chǎn)品以KJT系列和KB系列為代表,其共同特點是快速(數(shù)秒至數(shù)十秒出結(jié)果)和無損測量。其中,KB-230的定位是兼具實驗室精度和在線便利性的基本型臺式近紅外水分計——采用桌面型設計,兼顧測量穩(wěn)定性與操作便捷性,沒有為了做便攜而犧牲傳感器性能。它通過主機按鍵完成校準設置,擺脫了對PC的依賴。相比FD系列的加熱稱重法(追求最高精度),KB-230強調(diào)的是工作效率與樣品完整性的大化。
KB-230的核心競爭力可以歸納為以下幾個方面:
1. 測量速度極快:7秒普通測量、0.5秒連續(xù)采樣的速度遠超傳統(tǒng)方法,能夠直接融入到高頻次質(zhì)量抽檢流程中,消除生產(chǎn)瓶頸。
2. 樣品處理高度靈活:支持玻璃皿、塑料袋、直接放置等多種裝樣方式,大幅降低了對樣品形態(tài)的限制,方便快速更換測量對象。
3. 無損操作:光測量法不破壞樣品,對環(huán)境友好且對珍貴樣品。
4. 自主校準能力:無需外接電腦即可在主機上直接制作校準曲線,設備獨立性強,現(xiàn)場適應能力出色。
5. 數(shù)據(jù)管理完備:內(nèi)置Tracker軟件支持校準、測量和分析,USB和RS-232C雙接口滿足數(shù)據(jù)導出和打印需求;密碼保護功能確保校準曲線的安全性。
6. 長期穩(wěn)定耐用:鎢絲燈光源標準壽命20,000小時,大幅降低運維成本;重量13kg的穩(wěn)固機身設計有利于測量數(shù)據(jù)的重復性和穩(wěn)定性。
在選購KB-230時,建議用戶重點關注以下幾個維度:
樣品類型適配性:近紅外法是通過測定水分對特定波長光吸收的方式來間接測定水分含量,因此對不同化學成分的樣品可能需要單獨建立校準曲線。KETT提供標準曲線庫,但如需測量非典型物料,建議用戶詢問授權(quán)經(jīng)銷商或廠家確認適用的樣品范疇。
精度需求匹配:KB-230提供快速、無損的測量結(jié)果,其測量精度適合常規(guī)工業(yè)水分檢測和質(zhì)量控制。若用戶對水分測量有更高精度要求(如要求0.01%分辨率),則FD系列的紅外加熱重量法水分儀可能更為合適。
現(xiàn)場使用條件:KB-230使用溫度和濕度范圍分別為5~35℃和30~80%RH,超過該范圍的環(huán)境將影響儀器的正常工作。在溫度波動較大或高濕度環(huán)境中部署時,建議對環(huán)境進行必要的控制。
體積與重量評估:KB-230尺寸為415×370×226mm,重約13kg,屬于臺式固定型設備,不具備便攜功能,選型時需預留足夠的實驗臺面空間。
KETT KB-230近紅外水分測定儀以近紅外反射光譜法為核心技術,合了雙測量模式、高自由度的樣品容器選擇、內(nèi)置校準曲線制作以及便捷的數(shù)據(jù)管理功能等多項特點,為食品、藥品、漿料、化工、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的用戶提供了一個快速、可靠、易用的水分檢測工具。與實驗室級別的FD系列相比,KB-230的優(yōu)勢在于非破壞性測量和極快的響應速度,適合對高頻巡檢、快速質(zhì)量放行和完整性保留有嚴格要求的應用場合;而與便攜式KJT系列相比,其桌面型設計和主機校準能力則帶來了更好的測量穩(wěn)定性和設備自主性。