Einrichtung zur Messung des Feuchte-Gehaltes von Gut, z. B. Schüttgut oder dergleichen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Messung des Feuchte-Gehaltes von Gut, z. B. Schüttgut o. dgl.
Die Bestimmung des Wassergehaltes von körperlichen Stoffen wie von Samen, von Getreide, von Textilien, von Papier usw. erfolgt mit den verschiedensten Methoden, die jede für sich betrachtet gewisse Vor- und Nachteile sowie spezifische Grenzbedingungen aufweisen.
Eine Methode besteht bekanntlich dann, dass man den Grad der Feuchtigkeit anhand des elektrischen Widerstandes bestimmt. Eine zweite Methode wäre zu erwähnen, die darin besteht, dass man durch einen Gewichtsvergleich der feuchten mit der getrockneten Materie die Feuchtigkeit bestimmt.
Schliesslich als bekannte dritte Methode wäre noch zu nennen, dass man die relative Feuchte in der Umgebung des zu messenden Gutes bestimmt und aus der bekannten Relation zwischen Wassergehalt eines bestimmten Stoffes und der relativen Feuchte der diesen Körper umgebenden Luft einen Schluss auf den Wassergehalt des zu untersuchenden Gutes zieht.
Die erste Methode erfordert verhältnismässig teuere Geräte, während die zweite Methode viel Zeit erfordert und umständlich zu handhaben ist und bei der dritten Methode bisher nur Haar-Hygrometer verwandt wurden, denen der Nachteil anhaftet, dass eine Zeit von 15 bis 30 Minuten vergehen muss, bis die Haare die Feuchtigkeit angenommen haben; wenn dazu die Haare nicht laufend regeneriert werden, sinkt die Anzeigegenauigkeit beträchtlich.
Die Erfindung vermeidet nun die bekannten Nachteile und zeigt eine Anordnung auf, mit der ohne grossen Zeitaufwand und mit einem preiswerten Gerät der Wassergehalt des Gutes bestimmt werden kann.
Zu diesem Zweck besteht die Einrichtung g erfin- dungsgemäss aus einer oder mehreren Sonden mit Löchern, die in das zu messende IGut einzuführen bestimmt sind, sowie einem am oberen Ende der Sonden angebrachten Luftstutzen mit IBelüftungseinrich- tungen, sowie einem im Luftstrom von den Sonden bis zu den Belüftungseinrichtungen angeordneten iF'euchteMess er mit Ableseeinrichtung.
Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise erläutert.
In der Zeichnung ist die Einrichtung in Verbindung mit einem bekannten Lithium-Chlorid-Feuchte- Messer dargestellt, und d zwar zeigt:
Fig. 1 eine starre anordnung zwischen dem Lithi um-Chlorid-FeuchteHMesser und der neuen Anordnung bzw. Vorrichtung, und
Fig. 2 die neue Vorrichtung bzw. Anordnung in Kombination mit mehreren Lithium-Chlorid-Feuch- te-Messern bzw. Mess-Sonden.
Die Anordnung ist natürlich nicht auf Lithium ChloridqFeuchte-Messer beschränkt, sondern es können bekannte FeuchteQMesser wie Taupunktmesser oder Psychrometer, Hygrometer aller Art wie Haar Hygrometer usw. verwendet werden.
In Fig. 1 ist eine sonde 2 mit Belüftungslöchern 3 dargestellt, die in einen Stapel einer Aufschüttung 1, bestehend z. B. aus Getreide, Textilien, Papier, Samen, Heu etc. eingeschoben ist. Am oberen Ende der Mess-Sonde, das aus dem Stapel 1 herausragt, ist ein Lithium-Chlorid4FeuchtewMesser aufgesetzt, der bekanntlich aus einem temperatur-empfindlichen Fühler 4 besteht, Ider mit einem mit Lithium-Chlorid getränkten Docht und einer Heizwicklung 5 überzo gen ist. Die beiden Heizwicklungen sind z. B. über einen Transformator (nicht dargestellt) an das Netz angeschlossen.
Am oberen Ende des Fühlers 4 befindet sich ein Abiese- oder Schreiber-Gehäuse 6 und ein Luftstutzen 7. Dieser Luftstutzen ist über einen Schlauch 8 an eine Belüftungsvorrichtung 9 angs schlossen, welche die Luft über die Sonde 2 an dem Fühler 4 mit der Heizwicklung g 5 vorbeisaugt, wobei die ankommende Luft dann über den Stutzen 7, den Schlauch 8 und die Belüftungs-Einrichtung 9 nach aussen entweicht. Man kann dieBelüftungseinrich- tung 9 in der Weise vorsehen, dass man eine Handpumpe, ein Gummigebläse oder eine mit Motor betriebene Luftpumpe anordnet, wobei man im letzten Falle durch das kontinuierliche, laufende Feuchte messung erzielen kann.
Je nach dem Feuchtigkeitsgehalt der am Fühler 4 mit Docht und Heizwicklung 5 vorbeiströmenden Luft reichert sich die Lithium Chlorid-Tränkung mehr oder weniger mit Wasser an, wodurch sich der elektrische Leitwiderstand d der Tränkung verändert und wodurch über die beiden als Elektroden wirkenden Heizwicklungen 5 ein stärkerer oder schwächerer Stromfluss stattfindet mit entsprechender Erhitzung, die dann vom thermometrischen Teil des MessiElementes 4, 5 erfasst wird.
Diese Temperaturveränderungen werden nun auf der Skala bzw. auf dem Schreibstreifen nicht in Grad Celsius, sondern gleich in Werten der absoluten Feuchte, wie beispielsweise Grad-CelsiusnTaupunkt oder in Grammm HsO/1 cbm Luft zum Ausdruck gebracht.
Diese Messmethode der Erfassung der absoluten Feuchte hat den Vorteil, dass Temperaturschwankungen in dem zu untersuchenden Gut das tMessergebnis nicht verfälschen, da die Erfassung der Werte Ider absoluten Feuchte temperaturunabhängig vor sich geht, im Gegensatz zu der Messmethode, bei der man die relative Feuchte erfasst.
Vermutlich werden Haar-Hygrometer bei wechselnden Temperaturen mit einer gewissen Fehlanzeige reagieren, welcher überstand bei der vorgeschilderten Messmethode nicht auftritt.
Bei diesen Überlegungen muss damit gerechnet werden, dass z. B. feuchtes Getreide Temperaturerhöhungen mit sich bringt, die sich, je nach dem Feuchtigkeitsgehalt, bis zu Temperaturen von .50, 60 sogar 70 bis 80 Grad CeIsius steigern können, für welche Fälle ein Haar-Hygrometer sowieso aus Temperaturgründen nicht mehr eingesetzt werden könnte.
Zusätzlich zu diesem FeuchteeMesser wird noch ein Temperaturmesser 11 mit eingeschoben, so dass nunmehr an der Messtelle die absolute Feuchte und ausserdem die Temperatur zur Verfügung steht.
Aus diesen beiden Werten der Temperatur und absoluten Feuchte kann nun die an der Messstelle herrschende relative Feuchte über Zahlentabellen, Kurvenscharen oder Rechenscheibe bestimmt werden, wobei nun die Relationen zwischen Wassergehalt des zu untersuchenden Gutes bei der jeweils herrschenden relativen Feuchte bekannt sind.
Der Vorzug dieser Methode ist der, dass man bei einer kontinuierlich betriebenen Belüftung laufend die Feuchtigkeitswerte ablesen kann, welche Forderung in vielen Fällen der Praxis gestellt wird.
Von Wichtigkeit ist nun beispielsweise auch die Erfassung der Feuchtigkeit in Silos, da ja feucht eingebrachtes Getreide laufend belüftet oder bewegt werden muss, um der Gefahr des Nährverlustes bei erhöhten Temperaturen und der Selbstentzündung bei hohen Temperaturen vorzubeugen.
Fig. 2 zeigt einen Weg auf, wie man auch dieses Problem lösen kann, indem man die Sonde 2 mit den Belüftungslöchern 3 in einen Silo einbringt, bzw. mehrere Sonden und dann zwischen diesen Sonden und dem Messgerät 6 einen entsprechenden Luftschlauch anordnet.
Die Erfahrung hat gezeigt, dass eine gewisse Feuchtigkeit immer eine Temperaturerhöhung mit sich bringt, so dass, wenn die feuchte Luft nun in einen kälteren Luftschlauch, also beispielsweise der normalen Luft- und Raum-Temperatur, hineinkommt, sich hier leicht ein Taupunkt bilden kann mit dem Erfolg, dass sich das der herausgesaugten Luft zugeordnete Wasser in dem kalten Schlauch niederschlägt.
Aus diesem Grunde müsste dieser Schlauch 8 durch eine den Schlauch umgebende oder i.m Schlauch liegende Heizung 10 so weit aufgeheizt werden, dass sich im Schlauch kein Taupunkt bilden kann.
Die aus der ! Sonde 2 herausgesaugte, im Schlauch 8 weitergeleitete Luft erreicht nun am Ende des Schlauches das Messgerät 6, so dass dann auf dem gleichen Wege, wie vorher beschrieben, die Erfassung der Luftfeuchte an dieser Stelle möglich ist.
Es besteht die Möglichkeit den Feuchtigkeitszustand des Getreides an mehreren Stellen eines Silos zu erfassen, indem FeuchtekSonden mit Schlauckver- bindungen im Silo an mehreren Stellen angeordnet werden, die dann draussen am Beobachtungsstand über ein Mehrweg, wVentil an ein gemeinsames Ablesegerät herangeführt werden.
Wie bereits erwähnt, kann die Luft auch über ein Haar-Hygrometer, über einen Taupunktmesser oder über ein Psychrometer geleitet werden, wobei jedoch die Hygrometer laufend regeneriert werden müssen, während die Handhabung von Psychrometern und Taupunktmessern ziemlich umständlich ist.
Device for measuring the moisture content of goods, e.g. B. bulk material or the like
The present invention relates to a device for measuring the moisture content of goods, e.g. B. bulk material or the like.
The determination of the water content of physical substances such as seeds, grain, textiles, paper, etc. is carried out using a wide variety of methods, each of which has certain advantages and disadvantages as well as specific boundary conditions.
As is well known, one method is to determine the degree of humidity based on the electrical resistance. A second method should be mentioned, which consists in determining the humidity by comparing the weight of the moist with the dried matter.
Finally, as a well-known third method, it should also be mentioned that the relative humidity in the vicinity of the material to be measured is determined and a conclusion about the water content of the object to be examined from the known relation between the water content of a certain substance and the relative humidity of the air surrounding this body Good draws.
The first method requires relatively expensive equipment, while the second method takes a lot of time and is cumbersome to use and the third method has only used hair hygrometers so far, which have the disadvantage that it takes 15 to 30 minutes to pass the hair has taken on moisture; if the hair is not constantly regenerated, the accuracy of the display drops considerably.
The invention now avoids the known disadvantages and shows an arrangement with which the water content of the goods can be determined without much expenditure of time and with an inexpensive device.
For this purpose, device g according to the invention consists of one or more probes with holes which are intended to be inserted into the object to be measured, as well as an air connector with ventilation devices attached to the upper end of the probes, and one in the air flow from probes to iF'euchteMess er with reading device arranged next to the ventilation devices.
The invention is illustrated below by way of example.
In the drawing, the device is shown in connection with a well-known lithium chloride humidity meter, namely shows:
Fig. 1 shows a rigid arrangement between the lithium chloride moisture meter and the new arrangement or device, and
2 shows the new device or arrangement in combination with several lithium chloride humidity meters or measuring probes.
The arrangement is of course not limited to lithium chloride humidity meters, but known humidity meters such as dew point meters or psychrometers, hygrometers of all kinds such as hair hygrometers, etc. can be used.
In Fig. 1, a probe 2 is shown with ventilation holes 3, which are in a pile of an embankment 1, consisting, for. B. from grain, textiles, paper, seeds, hay, etc. is inserted. At the upper end of the measuring probe, which protrudes from the stack 1, a lithium chloride 4 moisture meter is placed, which, as is known, consists of a temperature-sensitive sensor 4, which is coated with a wick soaked with lithium chloride and a heating coil 5. The two heating coils are z. B. connected to the network via a transformer (not shown).
At the upper end of the sensor 4 is a Abiese- or writer housing 6 and an air connection 7. This air connection is connected via a hose 8 to a ventilation device 9 angs, which the air via the probe 2 on the sensor 4 with the heating coil g 5, the incoming air then escapes to the outside via the nozzle 7, the hose 8 and the ventilation device 9. The ventilation device 9 can be provided in such a way that a hand pump, a rubber blower or an air pump operated by a motor is arranged, whereby in the latter case one can achieve a continuous, ongoing humidity measurement.
Depending on the moisture content of the air flowing past the sensor 4 with wick and heating coil 5, the lithium chloride impregnation is more or less enriched with water, which changes the electrical conductivity d of the impregnation and which makes the two heating coils 5 acting as electrodes stronger or a weaker flow of current takes place with corresponding heating, which is then detected by the thermometric part of the Messi element 4, 5.
These temperature changes are now expressed on the scale or on the writing strip not in degrees Celsius, but in values of absolute humidity, such as degrees Celsius to dew point or in grams of HsO / 1 cbm of air.
This measuring method of recording the absolute humidity has the advantage that temperature fluctuations in the goods to be examined do not falsify the measurement result, since the recording of the values of the absolute humidity is independent of the temperature, in contrast to the measurement method in which the relative humidity is recorded.
Presumably, hair hygrometers will react to changing temperatures with a certain false indication, which does not occur with the above measurement method.
With these considerations it must be expected that z. B. moist grain brings temperature increases with it, which, depending on the moisture content, can increase up to temperatures of .50, 60 even 70 to 80 degrees Celsius, for which cases a hair hygrometer could no longer be used for temperature reasons anyway.
In addition to this humidity meter, a temperature meter 11 is also inserted so that the absolute humidity and also the temperature are now available at the measuring point.
From these two values of temperature and absolute humidity, the relative humidity prevailing at the measuring point can now be determined using tables of numbers, families of curves or a calculating disc rule, whereby the relations between the water content of the material to be examined at the prevailing relative humidity are now known.
The advantage of this method is that with continuously operated ventilation, the humidity values can be read continuously, which is a requirement in many cases in practice.
For example, it is important to record the moisture in silos, since grain brought in moist must be continuously ventilated or moved in order to prevent the risk of nutrient loss at elevated temperatures and spontaneous combustion at high temperatures.
2 shows a way of solving this problem by introducing the probe 2 with the ventilation holes 3 into a silo, or placing several probes and then between these probes and the measuring device 6 a corresponding air hose.
Experience has shown that a certain amount of humidity always leads to an increase in temperature, so that when the humid air now enters a colder air tube, for example at the normal air and room temperature, a dew point can easily form with it the success that the water assigned to the air sucked out is reflected in the cold hose.
For this reason, this hose 8 would have to be heated to such an extent by a heater 10 surrounding the hose or located in the hose that no dew point can form in the hose.
The ones from the! Air sucked out by the probe 2 and passed on in the hose 8 now reaches the measuring device 6 at the end of the hose, so that the air humidity can then be detected at this point in the same way as described above.
It is possible to record the moisture level of the grain at several places in a silo by arranging humidity probes with hose connections in the silo at several places, which are then brought to a common reading device outside at the observation stand via a reusable valve.
As already mentioned, the air can also be directed over a hair hygrometer, over a dew point meter or over a psychrometer, but the hygrometers have to be constantly regenerated, while the handling of psychrometers and dew point meters is rather cumbersome.