PATENTANSPRUCH Einrichtung zur Überwachung des Wassergehaltes in Kristallzucker, gekennzeichnet durch einen Fühler (13) mit einer Kathode (1) und einer Anode (2), die mittels einer Distanzeinlage (3) mechanisch verbunden sind, wobei der Fühler an eine Auswertungseinheit angeschlossen ist, die einen Trennverstärker (5) aufweist, dessen Ausgang mit einem Kontrollmessgerät (6) und mit dem Eingang eines Schmitt-Triggers (7) verbunden ist, gekennzeichnet weiterhin durch einen Asynchronzähler (9) für Stundenimpulse eines Zeitgebers (8), einen Komparator (11) für den Vergleich der Angaben am Ausgang des Asynchronzählers (9) mit den in einer Programmeinheit (10) gespeicherten Angaben, wobei der Ausgang des Komparators (11) an die Signalisierung (12) angeschlossen ist.
Die Kristallzuckervorräte werden in beheizten Lagerräumen aufbewahrt, damit während der Einlagerung einer Erhöhung des Wassergehaltes im Zucker über den zulässigen Wert hinaus verhindert wird und es zu keiner Verhärtung des Zuckers kommen kann, die bei der Handhabung der Vorräte Schwierigkeiten zur Folge hat. Die Lagerung von Zucker in beheizten Objekten ist teuer, jedoch notwendig, denn bislang wurden die Verhältnisse zwischen den Feuchtigkeitsbedingungen im Lagerraum und den Änderungen der Schüttfähigkeit des Kristallzuk-kers experimentell nicht so genau festgelegt, um die Vorräte in unbeheizten Lagern verlässlich aufbewahren zu können. Einer der Gründe, weshalb diese Verhältnisse noch nicht ausreichend genau bekannt sind, sind Schwierigkeiten bei der Bestimmung der Änderungen des Wassergehaltes im gelagerten Zucker. Das auf der gravimetrischen Bestimmung beruhende konventionelle Laborverfahren ermöglicht es nicht, Änderungen des Wassergehaltes im gelagerten Zucker und somit eine automatische, kontinuierliche Kontrolle sicherzustellen, die eine unerlässliche Bedingung für z.B. die Regelung der Feuchtigkeit der Innenatmosphäre des Lagers durch Lüftung, Entfeuchtung u.ä. darstellt.
Die angeführten Nachteile beseitigt die erfmdungsgemässe Einrichtung zur Überwachung des Wassergehaltes in gelagertem Kristallzucker. Die erfindungsgemässe Einrichtung zur Überwachung des Wassergehaltes in Kristallzucker ist im Patentanspruch gekennzeichnet.
Die Einrichtung ermöglicht eine laufende Kontrolle, die Signalisierung und nach Anschluss an die entsprechenden Vorrichtungen die automatische Regelung der Klimabedingungen. Die Einrichtung ist sehr empfindlich und ermöglicht es, den vorhandenen Wassergehalt im Zucker schon bei z.B. 2.10"3 Gew.-% anzuzeigen.
Der Fühler in der erfindungsgemässen Einrichtung ist ein galvanisches Element. Es zeichnet sich dadurch aus, dass es bei der richtigen Wahl der Elektroden eine Potentialdifferenz (elektromotorische Kraft) von z.B. 20 mV erzeugt. Ferner sollen vorzugsweise die Metallelektroden so beschaffen sein, dass die Beweglichkeit der Metallionen im vorgegebenen Elektrolyten (konzentr. Zuckerlösung) gering ist. Diese Massnahme verhindert einen schnellen Ionenaustausch zwischen den Elektroden. Damit wird eine grosse Korrosionsfestigkeit der Me-tallelektroden erreicht.
Vorzugsweise wird die Bildung des Elektrolyten nur durch Auflösen des Zuckers durch die Luftfeuchtigkeit bewirkt. Es wird kein weiteres Wasser zugegeben.
Die Potentialdifferenz an den Elektroden, d.h. das Ausgangssignal des Fühlers, ändert sich als Funktion des Wassergehaltes im Zucker, zugleich aber auch der Verunreinigung des
Zuckers. Je reiner der Zücker ist, desto kleiner ist das Ausgangssignal des Fühlers. Für jede Zuckersorte oder für den Raffinierungsgrad desselben ist es erforderlich durch Kalibration die Eichkurve zu bestimmen, welche die Abhängigkeit des 5 Potentials vom Wassergehalt angibt.
Die Einrichtung misst und bewertet die Existenzdauer der Potentialdifferenz an den Elektroden. Nach Überschreitung einer kritischen Zeitdauer, die einer bestimmten Potentialdifferenz entspricht, wird die Signalisierung in Tätigkeit gesetzt, wie io z.B. die Betätigung der entsprechenden lufttechnischen Vorrichtungen zur Regelung der Klimabedingungen, vor allem der Heizungs-, Lüftungs-, Entfeuchtungs- und Trocknungsvorrichtungen u.ä.
Ein Ausführungsbeispiel der Einrichtung nach dieser Erfin-15 dung veranschaulichen die beigefügten Zeichnungen ; es zeigen: Fig. 1 einen Seitenriss des Fühlers,
Fig. 2 eine Vorderansicht des Fühlers und Fig. 3 ein Schaltschema für die automatische Anzeige und die kontinuierliche Registrierung, die für die laufende Kontrolle 20 der Zuckerbeschaffenheit oder zur aktiven Regelung der Klimabedingungen im Lager ausgewertet werden.
Der Fühler (Fig. 1 und 2) zum Bestimmen des Wassergehaltes im Zucker besteht aus zwei Elektroden, z.B. aus AI- und Cu-Elektroden.
25 Die Kathode 1 ist mit der Anode 2 mittels der Distanzeinlage 3 mechanisch verbunden, die aus einem Isolierstoff mit sehr grossem spezifischem Widerstand und mit sehr niedriger Hygroskopizität und niedrigem Benetzungsvermögen hergestellt ist. Beide Elektroden sind mit den Klemmen 4 für den Anschluss an 30 die Auswertungseinheit (Fig. 3) versehen.
Die Auswertungseinheit (Fig. 3) besteht aus dem Trennverstärker 5, dem Kontrollmessgerät 6, aus dem Schmitt-Trigger 7, dem Impulszeitgeber 8, dem Asynchronzähler 9, aus der Programmeinheit 10, dem Komparator 11 und der Signalisierung 35 12. Sind die Klimaparameter für den Übergang des Wasserdampfes aus der Atmosphäre in den Zucker günstig, entsteht am Fühler 13 die beschriebene Differenz der gegebenen Potentiale beider Elektroden, Nach dem Durchgang durch die Störschutzeinheit, die aus dem Kondensator 14 und dem Wider-40 stand 15 zusammengesetzt ist, wird die Potentialdifferenz an den Trennverstärker 5 herangeführt. Der Ausgang des Trennverstärkers 5 ist mit dem Eingang des Schmitt-Triggers 7 verbunden, der zur Umformung des Analogsignals in eine Digitalform bestimmt ist, die zur Betätigung des Schalters 16 und zur 45 Nullstellung des Zählers 9 erforderlich ist. Liegt am Eingang des Schmitt-Triggers 7 ein die festgelegte Grenze überschreitendes Signal vor, dann ist der Ausgang Q im Zustand 1 und der Ausgang Q' im Zustand 0. Der Schalter 16 ist in Einschaltstellung, so dass die Impulse aus dem Zeitgeber 8 an den Eingang so des Asynchronzählers 9 durchgehen können. Der Asynchronzähler 9 ist für die Tätigkeit im Asynchronregime bestimmt. Der Komparator 11 dient zum Vergleichen der Ausgangsinforma-tion des Zählers 9 mit dem vorgewählten, in der Programmeinheit 10 gespeicherten Zeitabschnitt.
55 Stimmen die beiden Angaben an den Eingängen des Komparators 11 überein, wird die Signalisierung 12 in Tätigkeit gesetzt. Der Potentialschwund verursacht das Kippen des Schmitt-Triggers 7. Der Asynchronzähler 9 wird durch die Unterbrechung der Impulse mittels des Schalters 16 zum Stehen fio gebracht und wird durch das Signal 1 aus dem Ausgang Q' mittels des Eingangs R in die Nullstellung gesetzt.
Zur laufenden Kontrolle der Existenz der Potentialdifferenz an den Elektroden ist an den Ausgang des Verstärkers 5 das Messgerät 6 angeschlossen.
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1 Blatt Zeichnungen