水分活度儀通過測量物料中水分的能量狀態(tài)(即水分活度,Aw),精準預(yù)測其微生物穩(wěn)定性、化學反應(yīng)速率與物理性質(zhì)變化。與總水分含量不同,水分活度(0.000~1.000)直接關(guān)聯(lián)產(chǎn)品是否易滋生霉菌、細菌或發(fā)生美拉德反應(yīng),是保質(zhì)期評估與配方優(yōu)化的關(guān)鍵指標。
水分活度儀的高精度源于多個核心部件的精密協(xié)同,咱們來一起了解一下吧。

1、傳感器系統(tǒng)
決定測量精度的核心。主流技術(shù)有:
電容式濕度傳感器:通過高分子薄膜電容感應(yīng)樣品上方密閉空間的相對濕度(RH),因Aw=RH%/100,間接測定水分活度。響應(yīng)快、穩(wěn)定性好、壽命長,是現(xiàn)代儀器主流;
露點傳感器:冷卻鏡面至結(jié)露,通過光學檢測露點溫度,計算飽和蒸汽壓,精度高(±0.003Aw),常用于校準或應(yīng)用;
電阻式傳感器:利用吸濕材料電阻變化測濕,成本低但易老化。
傳感器需定期校準(常用飽和鹽溶液,如LiCl、NaBr),確保長期可靠性。
2、測量腔體
由不銹鋼或惰性材料制成,容納樣品并形成密閉空間。其設(shè)計至關(guān)重要:
氣密性:蓋體帶O型密封圈,確保無外界濕氣干擾,是測量準確的前提;
體積優(yōu)化:腔體小巧,減少平衡時間;
溫度控制:內(nèi)置高精度溫度傳感器(±0.1℃),因水分活度受溫度影響顯著,必須恒溫測量(通常25℃)。部分機型帶主動溫控(Peltier制冷/加熱)。
3、樣品盤與支架
樣品盤:多為淺盤設(shè)計,增大樣品表面積,加速氣相平衡。材質(zhì)耐腐蝕(如玻璃、不銹鋼),可拆卸清洗;
支架:固定樣品盤,確保其位于傳感器正下方,氣流路徑最短,縮短平衡時間。
4、控制與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
集成微處理器與觸摸屏,實現(xiàn):
自動采集傳感器信號,實時顯示Aw與溫度曲線;
智能判斷平衡終點(如連續(xù)5分鐘變化<0.001Aw);
數(shù)據(jù)存儲(可存數(shù)百組)、時間戳記錄與統(tǒng)計分析;
支持USB、藍牙或Wi-Fi輸出至電腦或云平臺。
5、顯示與操作界面
高清LCD或觸摸屏,實時顯示:
當前Aw值、溫度、平衡進度;
歷史數(shù)據(jù)、統(tǒng)計圖表(均值、標準差);
系統(tǒng)狀態(tài)與校準提示。
按鍵或觸控操作,界面簡潔,便于快速上手。
6、校準與驗證功能
自動校準提醒:根據(jù)使用頻率提示校準;
多點校準:支持2-3種飽和鹽溶液同時校準,覆蓋低、中、高Aw范圍;
驗證模式:使用標準溶液快速驗證儀器狀態(tài)。