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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Messsonde zur Ermittlung der Wasserspannung bzw der Feuchtigkeit in einem festen oder gasförmigen Medium.
Zur Beschreibung der Verlagerung von Bodenwasser und darin gelöster Stoffe wird oft die Potentialtheorie herangezogen Unter Potential versteht man dabei die Arbeit die notwendig ist, um eine Einheitsmenge Wasser von einem gegebenen Punkt eines Kraftfeldes zu einem Bezugspunkt zu transportieren.
Dieses Potential kann in mehrere Teilpotentiale aufgeschlüsselt werden. Neben dem Gravitations-, dem Druck-, dem Auflast- und dem Osmotischen Potential ist vor allem das Matrixpotential wichtig Dieses Matrixpotential, welches durch die Bodenstruktur beeinflusst wird, wird auch als Wasserspannung bezeichnet.
Die Wasserspannung ist die unmittelbare Messgrösse der Pflanzenverfügbarkeit von Wasser In Böden. Sie stellt die Summe der Wasserhaltekräfte im Boden dar. Pflanzen können Wasser mit Wasserspannungen von 0 bis ca.-15 bar aufnehmen. Wasser, welches starker gebunden wird, ist zwar im Boden vorhanden und kann durch die Messgrösse des Wassergehaltes gemessen werden, ist aber für die Pflanze nicht mehr verfügbar.
Die Messung des Wasserpotentiales bzw. der Wasserspannung ist somit für mehrere Fragestellungen wichtig' Wie verlagern sich Wasser und darin gelöste Substanzen in der ungesättigten Bodenzone ? Welche Wassermenge ist für Pflanzen aktuell verfügbar ? Wann muss eine Pflanze bewässert werden ? Wie gestaltet sich der Wasserhaushalt an konkreten Standorten und was bedeutet dies für die Wasserbilanz ? Ist eine Verlagerung von Nitrat oder anderen Problemstoffen wahrscheinlich ?
Die direkte Methode, die Wasserspannung zu messen besteht darin, Wasser über eine Membran (Keramik) mit dem Bodenwasser in Verbindung zu bringen und die Druckdifferenz zur Atmosphäre über ein Standrohr zu messen. Bei diesem Prinzip sollen feine Poren in der Keramikmembran ein Eindringen von Luft in das Tensiometer verhindern.
Gelöste Luft, welche in das Tensiometer eintritt, stellt aufgrund der Alterung eine erste Grenze der Einsalzfähigkeit dar. Eine weitere Grenze stellt die Tatsache dar, dass bei ca.-0, 8 bis-0, 9 bar das Medium Wasser bei atmosphärischen Bedingungen in die Dampfphase übergeht und dies ein rasches Entleeren des Tensiometers bewirkt. Die Einsatzfähigkeit von Tensiometern ist somit auf den kleinen Bereich von 0 bis-0, 8 bar (vgl. 0 bis ca. -15 bar, letzterer Wert entspricht etwa dem permanenten Welkepunkt von Kulturpflanzen) beschränkt. Frostgefahr und Veralgung seien als weitere Schwächen des Tensiometer-
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aus der Sonde in den Boden (und umgekehrt) verlagert und somit der Messwert weniger beeinflusst aber auch die Ansprechzeit des Sensors verbessert.
Eine indirekte Methode der Wasserspannungsmessung ist jene, den Wassergehalt eines Referenzmaterials zu messen und durch eine geeignete Kalibrierkurve einen Zusammenhang zum Wasserpotential zu erhalten Gipsblöcke werden dabei bevorzugt verwendet. Es werden Messbereiche von-0, 1 (-0, 5) bis-2 (-15) bar angegeben, was zwar eine Erweiterung des Messbereiches ergibt, der trockene aber auch der stark gesättigte Teil des anzustrebenden Messbereiches wird dabei oft nicht erfasst Ein weiteres Problem besteht darin, dass Gips nur bedingt alterungsbeständig ist und sich die Kalibrierkurve daher mit der Zeit verändert bzw. das Referenzmedium verloren geht.
Eine weitere indirekte Methode wird in der Literatur unter "HDS-Sonden" beschrieben. Diese "Heat Dissipation Sensors" erwärmen kurzfristig eine Drahtwendel in einem mit der Bodenmatrix In Verbindung stehenden Hohlraum. Kondensiertes Wasser an der Wendel verdampft und verändert dabei den elektrischen Widerstand der Wendel. Diese Veränderung wird in Beziehung zur Wasserspannung gesetzt. Diese Sensoren sollen einen weiten Bereich abdecken, sie sind in Europa jedoch nicht zugelassen und haben vom Messprinzip her den Nachteil, dass das Potential der Umgebung durch eine künstliche Erwärmung durch die Wendel verändert werden kann.
Abschliessend sei noch erwähnt, dass Psychrometermessungen zumindest den trockenen Teil (ab-1, 5 bar) des gefragten Messbereiches abdecken können. Es handelt sich dabei aber um keine zerstörungsfreie Methode. Ganglinien eines Messpunktes sind somit nicht zu erzeugen
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Wie oben aufgezählt, gibt es mehrere Sondentypen, die jeweils Teilbereiche des anzustrebenden Messbereiches (0 bis -15 bar) abdecken. Es gibt bei diesen Messmethoden jedoch Probleme bezüglich Alterung, Beeinflussungen durch die Messungen selbst. Es gibt allgemein zur Zeit keine zufriedenstellende Lösung für die kontinuierliche Messung dieser wichtigen Messgrösse. Da die Sonden im Boden vergraben oder zumindest schwer zugangig eingebaut werden, sollten die Sonden robust und wartungsfrei sein.
Bei Langzeitbeobachtungen muss mit Einflüssen wie Trockenheit, Frost oder Starkregenereignissen gerechnet werden.
Es ist bekannt, dass quellfähige Materialien, wie z. B. quellfähige Tone (Dreischichtminerale) oder Hydrogele, bei Kontakt mit Wasser dieses aufnehmen und dabei Ihr Volumen verändern.
Bei Hydrogelen handelt es sich um dreidimensional vernetzte Polymere, welche In Flüssigkeiten (Wasser) quellen. Hydrogele sind im medizinischen Bereich weit verbreitet. Sie dienen dabei u. a. zur Kühlung an der Hautoberfläche und zur kontrollierten Wirkstoffabgabe an den Patienten. Auch im sanitären Bereich ist der Einsatz von Hydrogelen weitverbreitet, speziell als Medium zur Flüssigkeitsaufnahme in Babywindeln.
Im Agrarsektor werden Hydrogele und quellfähige Tone als Bodenverbesserer angeboten. Sie sollen bei der Einmischung in das Ausgangssubstrat (z. B. Boden geringer Wasserhaltefähigkeit) eine Verbesserung der Wasserspeicherfähigkeit bewirken und dienen somit zur Strukturverbesserung, welche ein verbessertes Gedeihen der Pflanze bewirkt und die Erosionsgefahr verringern soll. Ausserdem konnen durch Hydrogele Nährstoffe in das System Boden/Wasser/Pflanze eingebracht werden und somit eine zusätzlich positive Wirkung erzielen.
Aus der US 5 694 806 ist eine Vorrichtung zur Anzeige des Wassergehalts eines Mediums bekannt Eine derartige Vorrichtung umfasst einen Körper, der zumindest teilweise aus einem wasserschwellenden Hydrogel besteht, wobei sich die Volumszunahme des Hydrogels in einer Längsausdehnung des Körpers auswirkt, und eine Skala, wobei der Körper derart an der Skala befestigt ist, dass die Längsausdehnung und somit die Wasseraufnahme direkt an der Skala abgelesen werden kann. Das verwendete Hydrogel darf dabei im trockenen Zustand seine Form nicht ändern, darüberhinaus sind pulverförmige Hydrogele hiefür aus leicht ersichtlichen Gründen nicht geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Sensor zu entwickeln, der kontinuierlich das Wasserpotential (Wasserspannung) in der ungesättigten Bodenzone messen kann. Der Messbereich soll dabei jenen abdecken, der für die Wasseraufnahme der Pflanzen und den Wassertransport ausschlaggebend ist (0 bis ca.-15 bar). Das Produkt soll handlich, robust und in seiner Form so gestaltet sein, dass ein rascher Einbau im ungestörten Boden möglich wird. Es soll alterungsbeständig sein und eine ausreichende Zeitauflösung der Wasserspannungsganglinien erlauben (response time). Ziel ist es somit, eine bessere Alternative zu derzeit angebotenen Sensoren zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird bei einer Messsonde zur Ermittlung der Wasserspannung bzw. der Feuchtigkeit in einem festen oder gasförmigen Medium dadurch gelöst, dass die Sonde eine Messzelle aufweist, welche mit einem bei Wasseraufnahme bzw Wasserabgabe sein Volumen andernden Material gefüllt ist und welche Messzelle an mindestens einer Seite eine poröse, formstabile und druckfeste Membran aufweist, über welche das Material mit dem Medium in Verbindung steht, wobei an bzw. in der Messzelle weiters eine Vorrichtung zur direkten oder indirekten Messung des aus der verhinderten Volumszu- bzw.
abnahme resultierenden Druckes vorgesehen 1St. Das im Inneren der Messzelle vorgesehene Material muss dabei das Vielfache seines Trockengewichtes an Wasser aufnehmen konnen, wobei sich bei der Aufnahme auch das Volumen des Materials vergrössern muss. Wird diese Volumsvergrösserung nun verhindert, z. B. durch Vorsehen des Materials im Inneren einer fest verschlossenen Messzelle, so baut das Material grossen Druck auf.
Das Material bzw. eine Mischung von geeigneten quellfähigen Materialien mit Füllstoffen (wenn hier oder im Folgenden von "quellfähigen Materialien" die Rede ist, so ist darunter auch eine Mischung von quellfähigen Materialien mit Füllstoffen gemeint) ist über eine Membran mit einem wasserhalti- gen Medium (z. B. Humus, Boden, Sande oder mineralische Substrate) verbunden, daher versucht das Material dem Medium Wasser zu entziehen. Da das Volumen der Messzelle konstant gehalten wird, kann zwar nur wenig Wasser aus dem umgebenden Medium aufgesaugt werden, wie stark das Wasser jedoch an die Matrix des Mediums gebunden ist, zeigt sich am erzeugten Druck in der Messzelle. Stärker an die Matrix gebundenes Wasser erzeugt einen geringeren Druck in der Zelle als schwacher gebundenes Wasser.
Dies ist das Prinzip das bei der erfindungsgemässen Messung
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der Wasserspannung eingesetzt werden soll. Selbstverständlich ist mit der erfindungsgemässen
Messsonde auch der Feuchtigkeitsgehalt gasförmiger Medien (z. B. Luft) messbar. Bei der erfin- dungsgemässen Messsonde handelt es sich um tatsachlich wartungsfreie und kostengünstige Was- serspannungs-und Feuchtigkeitssensoren, die auch weitere Anwendungsbereiche erschliessen konnen :
Automatische Bewässerungsanlagen werden zur Zelt oftmals durch Tensiometer oder Gips- blocke gesteuert Die erfindungsgemässe Messsonde als robustes Gerät könnte in diesem
Bereich grosse Bedeutung erlangen, wobei sowohl der Einsatz In der Landwirtschaft als auch in Gärten, auf Golfplätzen usw. möglich) ist.
. Wie es in vielen Ländern bereits ein funktionierendes Überwachungssystem bezuglich Luft- schadstoffe gibt, können auch Messstellen eingerichtet werden, wo mittels der erfindung- gemässen Messsonde neben dem Wassergehalt auch die Wasserspannung in ausgewählten
Bodenprofilen gemessen werden kann.
Bel der Beobachtung der Verlagerung von Wasser und moghchen umweltrelevanten Schad- stoffen im ungesättigten Bereich der Bodenzone wird für wissenschaftliche Zwecke oftmals die Wasserspannung In mehreren Tiefen innerhalb eines Bodenprofils gemessen. Versuchs- anordnungen im Feld, In Lysimetern und im Labor bedingen dabei oftmals den Einsatz von
Tensiometern oder Gipsbiöcken, welche durch die erfindungsgemässe Messsonde ersetzt werden können.
* Weitere Anwendungen der erfindungsgemässen Messsonde als robuster Sensor können auch in der Führung von biologischen Prozessen (z. B. Kompostierung) und Produktions- prozessen, z. B. Überwachung des Feuchtigkeitsgehaltes in Rohstoffen, beispielsweise bei der Herstellung von Qualitätsbeton, liegen.
Die Eigenschaften des verwendeten quellfähigen Materials sowie Einflussgrössen wie pH-Wert, Leitfähigkeit und Temperatur sind ausschlaggebend für eine zuverlässige Messung und müssen genau überprüft werden. Es könnte die Abhängigkeit zwischen Druck und Wasserspannung einer Hysterese unterliegen Ein verwendbares Material ist beispielsweise das Hydrogel wie In der US 5 712 316 geoffenbart
Bei Einsatz eines Hydrogels kommen für die Einbringung bzw. den Austausch des Hydrogels in die Messzelle der Messsonde verschiedenste Verfahren In Betracht wie z.
B. etwa' * Herstellung von "Zellpellets", Einsetzen der Zellpellets in die Messzelle unter Zuhilfenahme unterschiedlicher Techniken (Vakuum, Verdrängung von Wasser etc. ) oder * Einbringung des Hydrogels in Pulverform
Vorzugsweise wird das sein Volumen andernde Material ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Hydrogelen und quellfähigen Tonmineralen, wie di-und trioktaedrische dreischichtige Vermiculite und Smectite, z. B.
Montmorillonit Beidellit, Nontronit und Volkonskoit (aus der Gruppe der dioktaedrischen Smectite), sowie Saponit, Hektorit, Sauconit oder Nickelsmektlt (aus der Gruppe der trioktaedrischen SmecMe). Allgemein sind pnnzipiell alle quellfähigen Materialien geeignet solange sie bei Vorsehen In einem geschlossenen Behälter und Kontakt mit Wasser Druck aufbauen und das aufgenommene Wasser auch wieder (unter Druckverringerung) abgeben können sowie gegen biologischen Abbau genügend resistent sind.
Günstig ist weiters, wenn die Vorrichtung zur direkten oder indirekten Messung des aus der verhinderten Volumszu- bzw abnahme resultierenden Druckes durch einen handelsüblichen Drucksensor bzw. einen Dehnungsmessstreifen gebildet wird. Es kann dadurch auch eine Druckdifferenz leicht ermittelt werden, wodurch die genaue quantitative Bestimmung der Wasserspannung bzw. des Wassergehalts des Mediums ermöglicht wird.
Besonders bevorzugt ist, wenn die Vorrichtung zur direkten oder indirekten Messung des aus der verhinderten Volumszu- bzw. abnahme resultierenden Druckes durch einen federbelasteten Druckschalter mit veränderbarer Federvorspannung gebildet wird. Durch den Druckschalter kann zwar nur ein Em/Aus-Signal gegeben werden, der Vorteil dieser Ausführungsform liegt jedoch darin, dass z. B. bel Verwendung des erfindungsgemässen Sensors zur Bewässerung von Gartenanlagen eine individuelle Anpassung an den gewünschten Bewasserungsgrad dadurch erfolgen kann, dass zu einem gewunschten Zeitpunkt die Vorspannung der Feder des Druckschalter solange verringert wird, bis der Schalter anspricht und die jeweilige Wasserspannung bzw. die Feuchtigkeit bei weicher eine Bewasserung gewünscht ist "gespeichert" wird.
Dadurch wird eine
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billige, robuste und einfache Messsonde geschaffen, die eine praktisch unbegrenzte Lebensdauer aufweist.
Selbstverständlich kann die erfindungsgemässe Messsonde abgesehen vom Drucksensor bzw. dem Druckschalter auch weitere Sensoren enthalten, z. B. für Temperatur und/oder Leitfähigkeit des Umgebungsmediums. Solche Sensoren können sowohl im Inneren als auch aussen auf der erfindungsgemässen Messsonde bzw. der Messzelle angeordnet sein.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemässe Messsonde dadurch ge- kennzeichnet, dass die poröse, formstabile und druckfeste Membran aus Keramikmaterial besteht
Die Auswahl von Porengrösse und Dicke des Materials hangt dabei vom beabsichtigten Einsatzge- biet bzw. dem zu erwartenden Druck im Inneren der Messzelle ab. Jedenfalls Ist die Porengrösse der Membran derart zu wählen, dass beim Druckaufbau kein quellfähiges Material, z. B. kein Hydro- gei durch die Poren der Keramikmembran entweichen und das Messergebnis (d. h. den Druck Im
Inneren der Messzelle) verfälschen kann
Besonders bevorzugt wird, wenn die poröse, formstabile und druckfeste Membran aus Glasoder Metallsintermaterial besteht. Glas- oder Metallsintermaterial (z. B.
Glasfritten) sind In beliebiger Porosität und Dicke zu günstigen Preisen erhältlich und erfüllen auch die gestellten Forderungen bezüglich Druckfestigkeit.
Günstig ist weiters, wenn die poröse, formstabile und druckfeste Membran zur Erhöhung der Kontaktfläche mit dem zu messenden Medium kuppel- oder kegel- bzw. kegelstumpfförmig ausge- bildet ist. Eine derartige Ausführungsform stellt sicher, dass die Membran einerseits mit dem zu messendem Medium in gutem Kontakt steht und andererseits besonders druckfest ist.
Vorzugsweise besteht bei der erfindungsgemässen Messsonde die gesamte Messzelle im Wesentlichen aus der porösen, formstabilen und druckfesten Membran. Dadurch wird ein optimaler Kontakt mit dem zu messenden Medium sichergestellt, weicher Kontakt auch nicht auf eine Flache bzw. Seite der Messsonde beschränkt ist sondern praktisch die gesamte Oberfläche umfasst.
Durch die Lage der Messsonde im zu messenden Medium mögliche Fehlerquellen der Messung werden dadurch minimiert bzw. gänzlich ausgeschaltet. Mögliche Materialien aus welchen die Messzelle bestehen kann, schliessen die obgenannten ein, die Messzelle kann aber auch aus jeglichem anderen Material bestehen, dass die Anforderungen bezüglich Porosität und Druckfestigkeit erfüllt, z. B. Metallschäume wie Aluminiumschaum oder poröse Stähle bzw. Legierungen.
Günstig ist auch, wenn die Messzelle zylinderförmig ausgebildet ist. Eine solche Form ist einfach und kostengünstig herzustellen, beispielsweise können Abschnitte handelsüblicher Rohre verwendet werden.
Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Messsonde weist der Zylinder ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe von 30 : 1 oder mehr auf. Dadurch wird insbesondere bei Verwendung einer eingesetzten porösen Membran die Fläche der Membran im Vergleich zur gesamten Oberfläche der erfindungsgemässen Messsonde möglichst gross gehalten, um einen optimalen Kontakt mit dem zu messenden Medium sicherzustellen.
In jeder der obigen Ausführungsformen kann die erfindungsgemässe Messsonde als bei Wasseraufnahme bzw. Wasserabgabe sein Volumen änderndes Material in der Messzelle beispielsweise ein im wasserfreien Zustand pulverformiges, vernetztes Hydrogelpolymer enthalten. Ein solches Hydrogel kann wie bereits erwähnt auch aus einer Mischung von verschiedenen quellfähigen Hydrogelen mit Füllstoffen bestehen. Die Pulverform erleichtert im vorliegenden Fall die Befüllung der Messzelle während der Herstellung der erfindungsgemässen Messsonde.
Allgemein ist die erfindungsgemässe Messsonde variabel bezüglich der Einbautechnik des quellfahigen Materials, der Grösse der Messzelle, der Anordnung der Messsensoren (Druck, Temperatur, Leitfähigkeit), des Messbereiches der Messsensoren und des verwendeten Membranmatrials. Die Auswahl spezifischer Materialien (quellfähige Materialien, wie Tone oder Hydrogele, Membranmaterial, Material der Messzelle etc. ) und Sensoren für den gewünschten Anwendungsbereich liegt dabei jedenfalls im Bereich des Wissens eines Fachmanns auf dem jeweiligen Gebiet.
Zugleich können je nach erzielter bzw. notwendiger Auflösung der Messsignale unterschiedlich kostengünstige Produkte für die Gestaltung der erfindungsgemässen Messsonde ausschlaggebend sein.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen :
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Fig. 1a und 1 b jeweils ein Diagramm von im Inneren der erfindungsgemassen Messsonde ge- messenem Druck vs. Zeit,
Fig. 2 ebenfalls ein Diagramm von Druck vs Zeit,
Fig. 3 den schematischen Aufbau einer einfachen erfindungsgemässen Messsonde (nicht mass- stabsgetreu) sowie
Fig. 4,5 und 6 weitere schematische Darstellungen von Ausführungsformen der erfindungsge- mässen Messzelle (ebenfalls nicht massstabsgetreu).
Wie aus Fig. 1a ersichtlich ist, wird beim Eintauchen einer volumskonstanten, mit Hydrogel gefüllten Zelle in Wasser Druck aufgebaut, hingegen nimmt gemäss Fig. 1 b der Druck ab, wenn dem
Hydrogel durch trockenem Boden Wasser entzogen werden soll. Es ist aus den Fig. 1 a und 1 b leicht erkennbar, dass die erfindungsgemässe Messsonde auf Änderungen der Feuchtigkeit bzw.
Wasserspannung in ihrer Umgebung sehr rasch reagiert.
Für das Diagramm in Fig. 2 wurde eine erfindungsgemässe Messsonde derart konstruiert, dass eine zylinderförmige Messzelle mit einem Aussendurchmesser von 20 mm aus rostfreiem Stahl hergestellt wurde, welche Messzelle auf einer Stirnfläche durch einen Drucksensor und auf der zweiten Stirnfläche durch eine Glasfritte zur Herstellung des Kontakts mit dem Umgebungsmedium fest verschlossen wurde. Die Messzelle war ca. 1, 5 mm hoch und zur Gänze mit einem Hydrogel mit Quarzmehl als Füllstoff gefüllt. Eine Unterdruckplatte, welche Wasserspannungen von 0 - 800 hPa erzeugen lässt, wurde mittels Quarzmehl mit der erfindungsgemässen Messsonde in Kontakt gebracht und der im Inneren der Messzelle anliegende Druck wurde mittels des Drucksensors gemessen.
Zwischen den einzelnen Spannungsniveaus wurde die erfindungsgemässe Messsonde jeweils neu aufgesetzt, was die Spitzen der Ganglinie verursachte. Generell ist aus der Graphik von Fig. 2 zu erkennen, dass sich das Druckniveau im Inneren der Messzelle in direkter Abhängigkeit vom eingestellten Wasserspannungsniveau ändert.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Messsonde, wobei die Vorrichtung zur direkten oder indirekten Messung des aus der verhinderten Volumszu- bzw. abnahme resultierenden Druckes durch einen federbelasteten Druckschalter mit veränderbarer Federvorspannung gebildet wird. Bei Kontakt mit Wasser über die druckfeste Membran (6) dehnt sich das quellfähige Material (5) gegen den Druck der Vorspannfeder (2) aus, bis ein Stempel (4) mit einer Kontaktstelle (3) in Berührung kommt Durch diese Berührung kann ein Stromkreis geschlossen werden, sodass z.
B. eine Bewässerungspumpe eingeschaltet wird. Über einen vorzugsweise mittels Gewinde auf das Gehäuse (7) der erfindungsgemässen Messsonde aufgeschraubten Deckel (1) kann die Vorspannung der Feder (2) verändert werden
In Fig 4 ist die erfindungsgemässe Messsonde mit einem handelsüblichen Drucksensor (8) ausgerüstet, der zur Druckübertragung in eine Flüssigkeit (9) eingebettet ist. Die Flüssigkeit (9) ist durch eine Membran (10) vom quellfähigen Material getrennt.
Gemäss Fig. 5 ist die erfindungsgemässe Messsonde nach Fig. 4 mit einer kuppelförmigen Membran (6) zum besseren Kontakt mit dem Umgebungsmedium ausgestattet
In der Ausführungsform nach Fig. 6 schliesslich ist das Gehäuse (6,7) der erfindungsgemässen Messsonde nach Fig 4 zum besseren Kontakt mit dem Umgebungsmedium zur Ganze als druckfeste Membran ausgebildet.
PATENTANSPRÜCHE :
1 Messsonde zur Ermittlung der Wasserspannung bzw der Feuchtigkeit in einem festen oder gasförmigen Medium, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde eine Messzelle auf- weist, welche mit einem bei Wasseraufnahme bzw. Wasserabgabe sein Volumen an- derndes Material (5) gefüllt ist und welche Messzelle an mindestens einer Seite eine poro- se, formstabile und druckfeste Membran (6) aufweist, über welche das quellfähige Matenal (5) mit dem Medium in Verbindung steht, wobei an bzw. in der Messzelle weiters eine Vor- richtung (4,8) zur direkten oder indirekten Messung des aus der verhinderten Volumszu- bzw. abnahme resultierenden Druckes vorgesehen ist.