AT501580B1 - HUMIDITY SENSOR - Google Patents

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AT501580B1
AT501580B1 AT14772003A AT14772003A AT501580B1 AT 501580 B1 AT501580 B1 AT 501580B1 AT 14772003 A AT14772003 A AT 14772003A AT 14772003 A AT14772003 A AT 14772003A AT 501580 B1 AT501580 B1 AT 501580B1
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Alexander Dr Brandelik
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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    • G01N22/00Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
    • G01N22/04Investigating moisture content

Description

2 AT 501 580 B12 AT 501 580 B1

Die Erfindung betrifft einen Feuchtesensor mit in Sektionen angeordneten Messleitungen zur ortsaufgelösten Wassergehalts -bestimmung gemäß Patentanspruch 1. Für viele Anwendungen ist es wichtig, den Wassergehalt und seine Verteilung in einem Material zu bestimmen. So können durch eine ortsaufgelöste Feuchtebestimmung frühzeitig Leckagen in Bauwerken wie Staudämmen, Klärbecken, Deponieabdichtungen, Bauten im Grundwasser oder Schwimmbadbecken erkannt werden. Dies ermöglicht eine kleinräumige, günstige Reparatur von Schadstellen. Gleichzeitig werden damit erheblich Folgeschäden durch nicht erkannte Leckagen verhindert.The invention relates to a moisture sensor with arranged in sections measuring lines for spatially resolved water content determination according to claim 1. For many applications, it is important to determine the water content and its distribution in a material. Thus, by means of a spatially resolved moisture determination, leaks in structures such as dams, clarifiers, landfill seals, structures in groundwater or swimming pool pools can be detected at an early stage. This allows a small-scale, inexpensive repair of damaged areas. At the same time, consequential damage due to unrecognized leaks is thus prevented considerably.

In der Landwirtschaft und Gärtnerei hängt die optimale Bewässerung von der großflächigen aber ortsaufgelösten Messung der Bodenfeuchte ab. Eine geringe Wasserzufuhr führt zur Schädigung der Pflanzen, während eine zu starke Bewässerung ein Auswaschen der Nährstoffe und eine Versalzung verursacht. Auch stark beanspruchte Grünflächen wie auf Golfplätzen oder in Sportstadien bedürfen einer gezielten Bewässerung in Abhängigkeit der Bodenfeuchteverteilung.In agriculture and gardening the optimal irrigation depends on the large-scale but spatially resolved measurement of soil moisture. Low water intake causes damage to plants, while over-irrigation causes nutrient leaching and salinisation. Even heavily used green areas such as on golf courses or in sports stadiums require targeted irrigation depending on the soil moisture distribution.

Biofilter werden in zunehmenden Maße zur Reinigung von Abgasen eingesetzt. Ihre Wirkung hängt stark vom Wassergehalt ab, der im Biofilter eine sehr große örtliche Variabilität aufweist. Mit einer ortsaufgelösten Feuchtemessung lassen sich diese Wassergehaltsunterschiede bestimmen und eine Bewässerungseinrichtung gezielt regeln. Dadurch wird die Funktionsfähigkeit des Biofilters gewahrt und die Umweltbelastungen reduziert. Darüber hinaus können kleinere, kostengünstigere Filteranlagen mit gleicher Wirkung wie ungeregelte Anlagen eingesetzt werden.Biofilters are increasingly used for the purification of exhaust gases. Their effect depends strongly on the water content, which has a very large local variability in the biofilter. With a spatially resolved moisture measurement, these water content differences can be determined and a watering device can be specifically regulated. This preserves the functionality of the biofilter and reduces its environmental impact. In addition, smaller, more cost-effective filter systems with the same effect as uncontrolled systems can be used.

Im Baubereich kommt es immer wieder zur Durchfeuchtung von Dämmkonstruktionen wie z.B. bei Flachdächern. Eine frühzeitige, ortsaufgelöste Feuchtebestimmung ermöglicht auch hier die kostengünstige kleinräumige Reparatur. Darüber hinaus erreicht man eine Einsparung von Heizenergie, die ansonsten bei durchfeuchteter, aber noch nicht als fehlerhaft erkannter Dämmung aufgewendet werden muss.In the construction sector, dampening of insulation constructions such as e.g. with flat roofs. An early, spatially resolved moisture determination also allows cost-effective small-scale repair. In addition, one achieves a saving of heating energy, which otherwise has to be expended in dampened, but not yet recognized as defective insulation.

Leckagen an Rohrleitungen wie z. B. zur Wasser- und Fernwärmeversorgung sollen ebenfalls erkannt und ortsaufgelöst gemeldet werden. Dadurch lassen sich Reparaturen schneller ausführen und die Folgeschäden z. B. durch Versorgungsunterbrechungen minimieren.Leaks in pipelines such. B. for water and district heating supply should also be recognized and reported spatially resolved. This makes repairs faster and the consequential damage z. B. minimize supply interruptions.

In der Regel werden zur Feuchtebestimmung Sonden benutzt, die den Dielektrizitätskoeffizien-ten DK des zu untersuchenden Materials messen. Daraus lässt sich mit Hilfe von Kalibriermessungen die Feuchte ermitteln. Ein eingeführtes Verfahren ist die Zeitbereichs-Reflektions-messung oder engl. Time Domain Reflektometrie (TDR) genannt. Sie beruht auf der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen entlang von Leitungen. Die elektrischen Eigenschaften von Leitungen und somit der Signalübertragung werden u.a. durch die charakteristische Impedanz, die Dämpfung und die Ausbreitungsgeschwindigkeit beschrieben. Diese Größen hängen bekannterweise von dem in der Regel verlustbehafteten Dielektrikum des Raumes ab, über den sich das elektrische Feld erstreckt. Dieser Raum ist bei koaxialen Leitungen durch die äußere Abschirmung begrenzt. In offenen Leitungssystemen wie der Doppelleitung (Lecher-Leitung) oder Drei- und Mehrfachleitungen dringt das Feld jedoch über die nächste Umgebung der Leiter hinaus. Eine dortige Änderung der Materialeigenschaften wie dem Wassergehalt ändert die obigen Übertragungseigenschaften.As a rule, probes are used for moisture determination which measure the dielectric constant DK of the material to be investigated. From this, the moisture can be determined with the aid of calibration measurements. An established method is the time-domain reflection measurement or engl. Time domain reflectometry (TDR) called. It is based on the propagation of electromagnetic waves along lines. The electrical properties of lines and thus the signal transmission are u.a. described by the characteristic impedance, the damping and the propagation speed. These quantities are known to depend on the generally lossy dielectric of the space over which the electric field extends. This space is limited by coaxial lines through the outer shield. However, in open line systems such as the double line (Lecher line) or tri-and multiple lines, the field goes beyond the immediate vicinity of the conductors. A change in the material properties such as the water content changes the above transmission properties.

Die Time Domain Reflectometry (TDR) zur Wassergehaltsmessung in Böden ist z.B. aus der Zeitschrift Wasser + Boden bekannt (R. Rook, S. Melchior, G. Miehlich, „Die Time Domain Reflectometry (TDR) für die Wassergehaltsmessung in Böden“, Wasser + Boden Nr. 4, 1993). Die dort vorgestellten typischen Sonden habe eine als offene Leitung gestaltete Messgabel mit sehr kurzer Messstrecke. Allgemein werden TDR-Sonden nur in Längen von einigen 10 Zentimetern gefertigt und angeboten. Im Deutschen Patent Nr. 19 501 196 wird ein Feuchtesensor 3 AT 501 580 B1 für ausgedehnte Schichten beschrieben, der wesentlich größere Leitungslängen erlaubt und mit Hilfe von Übersprechen an Leitungskreuzungen eine Ortsauflösung ermöglicht. Dieser Sensor ist hauptsächlich für flächenhafte Messaufgaben mit einfacher Geometrie geeignet. Eine Auflösung entlang linearer Strukturen wie z.B. Rohrleitungen ist nicht realisierbar. Die Ortsauflösung dieses Sensors hängt von der Zahl der möglichen Ubersprechstellen ab und ist dadurch deutlich begrenzt. Eine Erhöhung der Ortsauflösung ist nur durch eine Vergrößerung der Anzahl der Messleitungen möglich was zu hohen Kosten und Installationsaufwand führt. Hook et al. {Hook, W. R., Livingston, N. J., Sun, Z. J. und P. B. Hook, "Remote Diode Shorting Improves Measu-rement of Soil Water by Time Domain Reflectometry", Soll Sei. Soc. Am. J., Nr 56, 1383-1391, 1992) beschreiben einen Feuchtesensor, der aus aneinandergereihten Leitungsstücken besteht, die durch Kurzschlußdioden voneinander abgetrennt werden können. Es lassen sich damit entlang einer Messleitung mehrere Teilstücke unterscheiden. Die maximale Länge des Sensors ist jedoch auf wenige Meter begrenzt. Nachteilig wirkt sich aus, das das eingespeiste Signal zur Messung eines Teilstücks alle davorliegenden Messstrecken durchlaufen muss und dadurch stark gedämpft wird. Darüber hinaus erschweren die auftretenden Mehrfachreflek-tionen die Auswertung der Signale (siehe Sun, Z. J. und G. D. Young, 2001, ,A cost effective soil moisture Instrument based on time domain transmission measurement“, Proceedings ofthe Second International Symposium and Workshop on Time Domain Reflectometry for Innovative Geotechnical Applications, Evanston, September 5-7, 109-115). Ein anderer Ansatz zur Ortsauflösung entlang einer Messstrecke wird von Schlaeger et al. beschrieben {Schlaeger, S, Hueb-ner, C., Scheuermann, A. und J. Gottlieb, 2001, „Development and application of TDR Inversion algorithms with high spatial resolution for moisture profile determination“, Proceedings of the Second International Symposium and Workshop on Time Domain Reflectometry for Innovative Geotechnical Applications, Evanston, September 5-7, 236-248). Die reflektierten Signale werden durch einen aufwendigen mathematischen Algorithmus ausgewertet und das Feuchteprofil entlang der Messleitung ermittelt. Die mögliche Messlänge ist auch hier wegen der unvermeidlichen Dämpfung und Dispersion des Materials auf kürzere Strecken begrenzt.The Time Domain Reflectometry (TDR) for water content measurement in soils is e.g. from the journal Wasser + Boden (R. Rook, S. Melchior, G. Miehlich, "The Time Domain Reflectometry (TDR) for Water Content Measurement in Soils", Water + Soil No. 4, 1993). The typical probes presented there have a fork designed as an open cable with a very short measuring distance. In general, TDR probes are only manufactured and offered in lengths of a few 10 centimeters. In German Patent No. 19 501 196 a moisture sensor 3 AT 501 580 B1 is described for extended layers, which allows much longer line lengths and allows spatial resolution with the help of crosstalk at line crossings. This sensor is mainly suitable for planar measurement tasks with simple geometry. A resolution along linear structures, e.g. Piping is not feasible. The spatial resolution of this sensor depends on the number of possible Ubersprechstellen and is therefore significantly limited. An increase in the spatial resolution is only possible by increasing the number of test leads resulting in high costs and installation costs. Hook et al. {Hook, W.R., Livingston, N.J., Sun, Z.J., and P.B. Hook, " Remote Diode Shorting Improves Measure of Soil Water by Time Domain Reflectometry " Soc. At the. J., No. 56, 1383-1391, 1992) describe a humidity sensor, which consists of juxtaposed line pieces that can be separated from each other by short-circuit diodes. It can thus be distinguished along a measuring line several sections. However, the maximum length of the sensor is limited to a few meters. The disadvantage is that the signal fed in for the measurement of a section must pass through all measuring sections in front of it and is thereby strongly attenuated. In addition, the multiple reflections that occur make evaluation of the signals more difficult (see Sun, ZJ and GD Young, 2001, "A cost effective soil moisture instrument based on time domain transmission measurement", Proceedings of the Second International Symposium and Workshop on Time Domain Reflectometry for Innovative Geotechnical Applications, Evanston, September 5-7, 109-115). Another approach to spatial resolution along a measurement path is described by Schlaeger et al. (Schlaeger, S, Huebner, C., Scheuermann, A. and J. Gottlieb, 2001, "Development and application of TDR inversion algorithms with high spatial resolution for moisture profile determination", Proceedings of the Second International Symposium and Workshop on Time Domain Reflectometry for Innovative Geotechnical Applications, Evanston, September 5-7, 236-248). The reflected signals are evaluated by a complex mathematical algorithm and the moisture profile along the measuring line is determined. The possible gauge length is also limited to shorter distances because of the inevitable damping and dispersion of the material.

Die Aufgabe der Erfindung ist einen Sensor so auszugestalten, dass er eine möglichst große und beliebig geformte Fläche bzw. eine Strecke bei hoher Ortsauflösung erfasst. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The object of the invention is to design a sensor in such a way that it detects the largest possible and arbitrarily shaped surface or a segment at high spatial resolution. This problem is solved by the features of patent claim 1.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen des Sensors.The subclaims describe advantageous embodiments of the sensor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Beispiels mit Hilfe der Figuren näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an example with the aid of the figures.

Dabei zeigt die Figur 1 den schematischen Aufbau eines Teils der Messleitung und die Fig. 2 das Schema einer Kompletten Messanordnung.FIG. 1 shows the schematic structure of a part of the measuring line and FIG. 2 shows the diagram of a complete measuring arrangement.

Die Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt des Feuchtesensors. Eine Sektion des Feuchtesensors besteht aus einer Messleitung 1, einem Bypass 2 und einer Steuerleitung 5. Die einzelnen Sektionen werden über abgeschirmte Verbindungsleitungen 4 miteinander in Reihe geschaltet. Die Verbindungsleitungen können entfallen, wenn die Sektionen direkt hintereinander folgen sollen. Die Messleitungen 1 bestehen vorzugsweise aus mehradrigen offenen Leitungen. Vorteilhaft sind dreiadrige Flachbandkabel, deren beiden äußeren Leiter auf Masse gelegt sind. Dadurch erzielt man günstige Dämpfungseigenschaften und eine gute Anpassung an die Koaxialkabel der Bypass- und Verbindungsleitungen 2, 4. Gleichzeitig erweisen sich diese Flachbandkabel als mechanisch stabil, in gewissen Grenzen können sie Setzungen im Material folgen und sie lassen sich leicht verlegen und konfektionieren. Als Messleitung können auch nicht vollständig abgeschirmte Koaxialkabel (s.g. leckende Koaxialkabel) verwendet werden. Deren elektromagnetisches Feld greift durch die Abschirmung in den umliegenden Raum. Die Ausbreitungseigenschaften dieser Koaxialkabel wird deshalb durch den Wassergehalt beeinflusst. Geeignet sind auch Leitungen, wie sie im Deutschen Patent Nr. 198 33 331 „Feuchtesensor für Schichten“ beschrieben sind. 4 AT 501 580 B1Fig. 1 shows a section of the humidity sensor. A section of the humidity sensor consists of a measuring line 1, a bypass 2 and a control line 5. The individual sections are connected via shielded connecting lines 4 with each other in series. The connecting lines can be omitted if the sections are to follow directly behind each other. The measuring lines 1 are preferably made of multi-core open lines. Advantageous are three-core ribbon cables whose two outer conductors are grounded. This achieves favorable damping properties and a good adaptation to the coaxial cable of the bypass and connecting lines 2, 4. At the same time, these ribbon cables prove to be mechanically stable, within certain limits they can follow settlements in the material and they can be easily installed and confection. It is also possible to use not fully shielded coaxial cables (ie, leaky coaxial cables) as the test lead. Their electromagnetic field reaches through the shield into the surrounding space. The propagation characteristics of these coaxial cables is therefore influenced by the water content. Also suitable are lines, as described in German Patent No. 198 33 331 "moisture sensor for layers". 4 AT 501 580 B1

Der Bypass und die Verbindungsleitungen 2, 4 sind als verlustarme Koaxialkabel ausgeführt. Zwischen den Sektionen, bzw. zwischen Sektionen und Verbindungsleitungen sind mechanische und/oder elektronische Schalter 3 angeordnet, die eine Umschaltung zwischen Bypass und Messleitung 2, 1 ermöglichen. Die Schalter 3 werden über Steuerleitungen 5 versorgt. Die Steuerleitungen können entfallen, wenn die Schalter an den Verbindungsstellen eine geeignete Dekodiereinrichtung besitzen, die eine Ansteuerung über die Messleitung und die Bypässe 1, 2 ermöglicht. Der Feuchtesensor kann wahlweise mit einem von drei Messverfahren betrieben werden, die sich im Hinblick auf Genauigkeit, Kosten und Verlegungsart unterscheiden.The bypass and the connecting lines 2, 4 are designed as low-loss coaxial cable. Between the sections, or between sections and connecting lines mechanical and / or electronic switches 3 are arranged, which allow a switch between the bypass and the measuring line 2, 1. The switches 3 are supplied via control lines 5. The control lines can be omitted if the switches have a suitable decoding device at the connection points, which enables control via the measuring line and the bypasses 1, 2. The humidity sensor can optionally be operated with one of three measuring methods, which differ with regard to accuracy, costs and method of installation.

Messverfahren 1 verwendet ein Zeitbereichsreflektometer. Über eine Ansteuerschaltung wird die zu messende Sektion ausgewählt. Die vor dieser Sektion liegenden Strecken werden durch die Schalter auf Bypass geschaltet. Der direkt nach der Sektion folgende Schalter wird auf den Bypass gelegt, so dass die Messleitung ein offenes Ende aufweist. Dort entsteht eine Reflektion des vom Zeitbereichsreflektometer ausgesandten Impulses. Aus der Laufzeit des Impulses kann abzüglich der Laufzeit der davorliegenden Bypass- und Verbindungskabel der Dielektrizi-tätskoeffizient entlang der Messleitung und daraus der Wassergehalt bestimmt werden. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann dem Messvorgang eine Referenzmessung vorangestellt werden. Dazu legt man den vor der zu messenden Sektion liegenden Schalter auf Bypass und den nach der Sektion folgenden Schalter auf die Messleitung. Es erfolgt eine Reflektion am offenen Ende des Bypasses. Die daraus bestimmt Laufzeit kann mit der Laufzeit der eigentlichen Messung verrechnet werden und ermöglicht die Kompensation von temperaturabhängigen Längenänderungen der Bypässe und Verbindungsleitungen. Ein Vorteil diese Messverfahrens ist, dass das Ende des Feuchtesensors nicht wieder an das Messgerät zurückgeführt werden muss. Dies ist günstig für die Messung entlang von Strecken wie z.B. bei der Überwachung von Rohrleitungen. Nachteilig ist, dass die Impulsanstiegszeit mit zunehmender Leitungslänge deutlich ansteigt und dadurch die Zeitauflösung und somit die Genauigkeit der Messung sinkt.Measurement Method 1 uses a time domain reflectometer. A control circuit selects the section to be measured. The sections ahead of this section are bypassed by the switches. The switch immediately after the section is placed on the bypass, so that the measuring line has an open end. There arises a reflection of the pulse emitted by the time domain reflectometer. The dielectric constant along the measuring line, and hence the water content, can be determined from the transit time of the pulse minus the transit time of the bypass and connecting cables lying in front of it. To increase the accuracy of the measurement process can be preceded by a reference measurement. To do this, place the switch in front of the section to be measured on bypass and the switch following the section on the test lead. There is a reflection at the open end of the bypass. The runtime determined from this can be offset with the runtime of the actual measurement and enables the compensation of temperature-dependent length changes of the bypasses and connecting lines. An advantage of this measurement method is that the end of the humidity sensor does not need to be returned to the meter. This is convenient for measurement along distances such as e.g. in the monitoring of pipelines. A disadvantage is that the pulse rise time increases significantly with increasing cable length and thereby decreases the time resolution and thus the accuracy of the measurement.

Messverfahren 2 verwendet ein Zeitbereichsmessgerät für Transmissionsmessungen. Über eine Ansteuerschaltung wird die zu messende Sektion ausgewählt. Die davor- und dahinterliegenden Strecken werden auf Bypass geschaltet. Ein eingespeister Impuls läuft durch die Bypässe vor der Sektion, durch die Messleitung und dann durch die Bypässe hinter der Sektion. Die Gesamtlaufzeit des Impulses abzüglich der Laufzeiten durch die Bypässe und Verbindungsleitungen ist ein Maß für den Dielektrizitätskoeffizienten entlang der Messleitung bzw. den Wassergehalt. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann dem Messvorgang eine Referenzmessung vorangestellt werden. Dazu legt man alle Schalter auf Bypass. Die in dieser Konfiguration bestimmte Laufzeit kann mit der Laufzeit der eigentlichen Messung verrechnet werden und ermöglicht eine Kompensation von temperaturabhängigen Längenänderungen der Bypässe und Verbindungsleitungen. Ein Vorteil dieses Messverfahrens ist die kostengünstige Realisierung der Laufzeitmessung in Transmission mittels handelsüblicher Bauteile. Nachteilig ist, dass die Impulsanstiegszeit mit zunehmender Leitungslänge deutlich ansteigt und dadurch die Zeitauflösung und somit die Genauigkeit der Messung sinkt.Measurement Method 2 uses a time domain meter for transmission measurements. A control circuit selects the section to be measured. The preceding and following routes are bypassed. An injected pulse passes through the bypasses before the section, through the test lead and then through the bypasses behind the section. The total run time of the pulse minus the transit times through the bypasses and connecting lines is a measure of the dielectric coefficient along the measuring line or the water content. To increase the accuracy of the measurement process can be preceded by a reference measurement. To do this, put all switches on bypass. The runtime determined in this configuration can be offset with the runtime of the actual measurement and compensates for temperature-dependent length changes of the bypasses and connecting cables. An advantage of this measuring method is the cost-effective realization of transit time measurement in transmission by means of commercially available components. A disadvantage is that the pulse rise time increases significantly with increasing cable length and thereby decreases the time resolution and thus the accuracy of the measurement.

Messverfahren 3 verwendet ein Amplituden/Phasenmessgerät für Transmissionsmessungen. Über eine Ansteuerschaltung wird die zu messende Sektion ausgewählt. Die davor- und dahinterliegenden Strecken werden auf Bypass geschaltet. Die eingespeisten Signale erfahren eine Dämpfung und eine Phasendrehung. Die Phasendrehung abzüglich der Phasendrehung durch die Bypässe und Verbindungsleitungen ist ein Maß für den Dielektrizitätskoeffizienten entlang der Messleitung bzw. den Wassergehalt. Zur Erhöhung der Genauigkeit kann dem Messvorgang eine Referenzmessung vorangestellt werden. Dazu legt man alle Schalter auf Bypass. Die in dieser Konfiguration bestimmte Phasendrehung kann mit der Phasendrehung der eigentlichen Messung verrechnet werden und ermöglicht eine Kompensation von temperaturabhängigen Längenänderungen der Bypässe und Verbindungsleitungen. Dieses Messverfahren ist genauer als die Messverfahren 1 und 2. Voraussetzung ist jedoch, dass die Dämpfung der Messleitungen ausreichend hoch ist, um Mehrfachreflektionen zu unterdrücken (ca. 10 dB Dämpfung genügen). Mit einer Dämpfungsmessung wird dazu ein günstiger FrequenzbereichMeasurement Method 3 uses an amplitude / phase meter for transmission measurements. A control circuit selects the section to be measured. The preceding and following routes are bypassed. The injected signals undergo damping and phase rotation. The phase shift minus the phase rotation through the bypasses and connecting lines is a measure of the dielectric coefficient along the measuring line or the water content. To increase the accuracy of the measurement process can be preceded by a reference measurement. To do this, put all switches on bypass. The phase rotation determined in this configuration can be compensated with the phase rotation of the actual measurement and allows a compensation of temperature-dependent changes in length of the bypasses and connecting lines. This measuring method is more accurate than measuring methods 1 and 2. However, it is a prerequisite that the attenuation of the test leads is sufficiently high to suppress multiple reflections (approx. 10 dB attenuation are sufficient). With a damping measurement is a favorable frequency range

Claims (7)

5 AT 501 580 B1 ermittelt, in dem die Messung erfolgt. Noch höhere Genauigkeit erzielt man, wenn die Phasendrehung über mehrere Frequenzen aus diesem Bereich bestimmt und daraus die mittlere Phasensteilheit bildet, die wiederum mit dem Wassergehalt z. B. über eine Kalibrierung in Beziehung gesetzt werden kann. Fig. 2 zeigt eine mögliche Verlegungsanordnung des Feuchtesensors zusammen mit einem Steuergerät 6. Typische Realisierungen sind z.B. Sensoren mit einer Länge von 100 m worin 20 Sektionen ä 5 m enthalten sind. Patentansprüche: 1. Feuchtesensor bestehend aus einer mehradrigen Messleitung und einem Pha-sen/Amplituden-Messgerät oder einem Zeitbereichs-Messgerät, gekennzeichnet durch a) mehrere mehradrigen Sektionen (1), die die Messleitung bilden, b) Parallel zu den Messleitungssektionen laufende abgeschirmte Bypassleitungen (2), c) Schalter (3) zwischen den einzelnen Messleitungssektionen (1) und den parallel dazu laufenden Bypassleitungen (2) zum Auswählen einzelner Messleitungs-Sektionen (1), wobei anstelle der nicht ausgewählten Messleitungs-Sektionen (1) die entsprechenden Bypassleitungen (2) aktiviert sind und d) Mittel (5) zur Ansteuerung der Schalter.5 AT 501 580 B1, in which the measurement takes place. Even higher accuracy is achieved when the phase rotation over several frequencies from this area determines and forms the average phase slope, which in turn with the water content z. B. can be set via calibration in relation. Fig. 2 shows a possible laying arrangement of the humidity sensor together with a control unit 6. Typical implementations are e.g. Sensors with a length of 100 m in which 20 sections of 5 m are included. Claims 1. Moisture sensor consisting of a multi-core measuring line and a Pha-sen / amplitude measuring device or a time domain measuring device, characterized by a) several multi-core sections (1) forming the measuring line, b) shielded bypass lines running parallel to the Meßleitungssektionen (2), c) switches (3) between the individual measuring line sections (1) and the parallel bypass lines (2) for selecting individual measuring line sections (1), wherein instead of the non-selected measuring line sections (1) the corresponding bypass lines (2) are activated and d) means (5) for controlling the switches. 2. Feuchtesensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das zwischen den einzelnen Messleitungs-Sektionen abgeschirmte Leitungen (4) zur Verbindung angeordnet sind.2. Humidity sensor according to claim 1, characterized in that between the individual measuring line sections shielded lines (4) are arranged for connection. 3. Feuchtesensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleitungs-Sektionen (1) aus drei Leitern bestehen, wobei zwei Leiter mit einer gemeinsamen Abschirmung verbunden sind.3. Humidity sensor according to one of claims 1 to 2, characterized in that the measuring line sections (1) consist of three conductors, wherein two conductors are connected to a common shield. 4. Feuchtesensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messleitungs-Sektionen (1) nicht vollständig abgeschirmte Koaxialkabel sind.4. Humidity sensor according to one of claims 1 to 2, characterized in that the measuring line sections (1) are not completely shielded coaxial cable. 5. Feuchtesensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zur Ansteuerung der Schalter Steuerkabel und Versorgungskabel sind.5. Humidity sensor according to one of claims 1 to 2, characterized in that the means (5) for controlling the switch control cable and supply cable. 6. Feüchtesensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) zur Ansteuerung der Schalter (3) Dekodierschaltungen sind, die keiner getrennten Steuerleitung bedürfen, sondern über die Mess- und Bypassleitung (1, 2) angesprochen werden.6. Feuchtesensor according to one of claims 1 to 2, characterized in that the means (5) for driving the switches (3) are decoding circuits that do not require a separate control line, but via the measuring and bypass line (1, 2) are addressed , 7. Feuchtesensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfung der jeweils aktiven Messleitungs-Sektionen mindestens 10 dB beträgt. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen7. Humidity sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the attenuation of each active measuring line sections is at least 10 dB. For this purpose 1 sheet of drawings
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014200792B4 (en) * 2014-01-17 2018-04-26 Materialforschungs- und -prüfanstalt an der Bauhaus-Universität Weimar Structural textile, process for its preparation and use
WO2017096489A1 (en) * 2015-12-09 2017-06-15 Scanimetrics Inc. Measuring and monitoring a body of granular material
CN111350947B (en) * 2020-03-31 2022-06-07 西安交通大学 Embedded water supply heat supply pipeline leakage detection method based on microwave detection technology

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19501196C1 (en) * 1995-01-17 1996-05-23 Karlsruhe Forschzent Moisture sensor for extended layers
DE19833331C2 (en) * 1998-07-24 2001-02-15 Karlsruhe Forschzent Moisture sensor for layers

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