CH679806A5 - - Google Patents

Description

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CH 679 806 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eichvorrichtung für Feuchtigkeitsmesser zum Einsatz im Freien gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Die Langzeitstabilität eines Feuchtigkeitssensors und seines elektronischen Schaltkreises wird neben anderen Faktoren durch seine Umgebungstemperatur, die Feuchtigkeit und den Verunreinigungsgrad beeinflusst, wobei alle Faktoren dazu beitragen, dass es in periodischen Abständen nötig ist, eine Eichung des Messgeräts vorzunehmen. Eichvorrrichtungen zur Erzeugung einer bekannten Feuchtigkeit bei einer bekannten Genauigkeit stehen für Eichzwecke zur Verfügung. Im allgemeinen ist eine Eichvorrichtung ein Behälter mit einer Öffnung, in welche der Feuchtigkeitsmesser zu Eichzwecken eingelegt wird. Der Behälter ist luftdicht, und ein geeigneter Feuchtigkeitslevel wird beispielsweise mit Hilfe einer gesättigten Salzlösung erhalten, welche den Boden des Behälters bedeckt.

Im allgemeinen arbeiten Verfahren auf der Basis eines luftdichten Behälters und mit dem Einsatz einer gesättigten Salzlösung relativ zufriedenstellend, jedoch können das Austrocknen und der Verlust an Salzlösung, wie auch die Verunreinigung des Feuchtigkeitsmesssensors Probleme erzeugen. Wässrige Lösungen aus Glycerin und Schwefelsäure werden auch zur Herstellung der gewünschten Feuchtigkeit verwendet, jedoch ist der Einsatz dieser Substanzen wegen ihrer Toxizität problematisch, und das Risiko der Sensorverunreinigung ist hoch. Die Funktionsweise des Feuchtigkeitsmessers kann auch überprüft werden, indem der Sensor in nasses Papier eingewickelt wird, wodurch eine relative Feuchtigkeit von etwa 95% nach einer bestimmten Zeit erreicht wird. Die mit dieser Methode erzielte relative Feuchtigkeit ist ungenau und kann zur Verunreinigung oder Beschädigung des Sensors führen.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist, die Nachteile der vorgenannten Verfahren zu vermeiden und eine einfache, für den Feldeinsatz sich eignende Eichung für Feuchtigkeitsmesser zu schaffen.

Die Erfindung basiert auf einer Ergänzung der Grundbestandteile der Eichvorrichtung mit einer leicht auswechselbaren feuchtigkeitserzeugenden Kartusche und einem Einsetzen des Feuchtigkeitsmessers in eine zweiteilige Adapter-Verschlussfas-sung der Vorrichtung. Mit Hilfe der zweiteiligen Konstruktion der Adapter-Verschlussfassung können unterschiedliche Grössen von Sensoren an die Vorrichtung angepasst werden.

Im einzelnen ist die im Freien einsetzbare Eichvorrichtung für einen Feuchtigkeitsmesser durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 definierten Merkmale umschrieben.

Der erfindungsgemässe Aufbau schafft entscheidende Vorteile.

Einige Vorteile gegenüber den Verfahren nach dem Stand der Technik bestehen im Zusammenhang mit dem Einsatz der erfindungsgemässen Vorrichtung. Die austauschbare Kartusche kann aus einem durchsichtigen Kunststoffmaterial gefertigt werden, was ein einfaches Überprüfen des Flüssigkeitsvolumens erlaubt. Die Kartusche kann wasserdicht gefertigt werden, indem eine semipermeable Membran an den oberen Teil der Kartusche, z.B. durch Aufschmelzen, aufgebracht wird. Ein Austrocknen der Kartusche während des Lagerns kann durch eine abziehbare Schutzfolie verhindert werden. Eine trockene Kartusche ist auch leicht auszuwechseln, und dieselben Grundbestandteile der Eichvorrichtung können mit Kartuschen verwendet werden, die mit unterschiedlichen Arten von Lösungen gefüllt sind, wodurch sich die Herstellungskosten reduzieren lassen. Um eine Berührung des Sensors mit der Feuchtigkeitseichkartusche zu verhindern, ist die Vorrichtung in spezifischer Weise aufgebaut.

Im nachstehenden wird die grundsätzliche Arbeitsweise und eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im einzelnen anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Längsschnittansicht durch eine Vorrichtung nach den Merkmalen der Erfindung zur Erläuterung ihres Funktionsprinzips,

Fig. 2 eine Längsschnittansicht der Vorrichtung nach den Merkmalen der Erfindung,

Fig. 3 eine Seiten- bzw. eine Aufsicht auf einen Gehäusebestandteil der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung und

Fig. 4 eine Längsschnitt-Seitenansicht durch eine Feuchtigkeitseichkartusche der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung.

Die Erfindung basiert auf dem Einsatz einer gesättigten Salzlösung zur Erzeugung des gewünschten Feuchtigkeitspegels. Der schematische Aufbau der Vorrichtung ist in Fig. 1 gezeigt. Die Vorrichtung besteht aus zwei Teilen, einem Basisteil 1 mit einer Adapterfassung 2 in Form eines Deckels oder eines Stopfens und einer Feuchtigkeitseichkartusche 3. Die Feuchtigkeitseichkartusche ist mit gesättigter Salzlösung 5 und Salzkristallen 6 gefüllt und mit einer semipermeablen Membran 13 versiegelt. Die Membran ist durchlässig für Wasserdampf 4, jedoch nicht für die Lösung 5. Beim Einsatz der Vorrichtung wird der Feuchtigkeitsmessersensor in die Öffnung, die der Adapterstopfen freigibt, eingefügt, wodurch der Sensor über den Stopfen hermetisch abgedichtet wird, um einen bekannten Feuchtigkeitsgrad erzeugen zu können, der abhängig ist von der gewählten Salzlösung und der Temperatur, die innerhalb der Eichvorrichtung anlässlich der Feuchtigkeitsmessfunktion erzeugt wird.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Konstruktion der Vorrichtung. Die Feuchtigkeitseichkartusche 3 ist mit einer Schnellverschluss- bzw. -löse-einheit am Gehäuseteil angebracht. Die zweiteilige Adapterfassung mit Stopfen 7, 8 ist in den oberen Abschnitt des Gehäuseteils eingesetzt, und die Verbindungsstellen sind mit O-Ringen abgedichtet. Der Gehäuseteil 1, die Adapterfassung mit Stopfen 7, 8 und die Feuchtigkeitseichkartusche 3 sind aus

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Polykarbonatkunststoff gefertigt. Der Gehäuseteil 1 ist an seiner Innenfläche mit einer Chrommetallschicht in einer Dicke von etwa 1 um überzogen, um die Absorption von Feuchtigkeit in das Kunststoffmaterial auszuschliessen. Der Gehäuseteil 1 besitzt eine Höhe von etwa 50 mm und einen Durchmesser von 35 mm. Um in der kürzestmöglichen Zeit ein Feuchtigkeitsequilibrium zu erhalten, ist der Gehäuseteil 1 mit Innennuten 10 und einer Öffnung 11 versehen. Die Öffnung 11 besitzt einen Rand oder Bund, der verhindert, dass die Einführung des Sensors allzutief in den Innenraum hinein erfolgt. Zum Zwecke des rascheren Erzielens des thermischen Equilibriums ist die Aussenfläche des Gehäuseteils 1 mit Nuten 12 versehen. Der Aufbau dieses Gehäuseteils ist in Fig. 3 gezeigt.

Die Feuchtigkeitseichkartusche 3 ist an den unteren Abschnitt des Gehäuseteils 1 mit Hilfe einer Schnellverschluss- bzw. Schnellöseeinrichtung angebracht. Der Aufbau der Kartusche 3 ist in Fig. 4 gezeigt. Die Kartusche enthält eine gesättigte Salzlösung 5 und Salzkristalle 6. Eine halbdurchlässige Membran 13 und eine Schutzfolie 14 schaffen die Abdichtung der Kartusche. Zwischen der Schutzfolie 14 und der Lösung 5 verbleibt ein freier Raum, der mit gesättigtem Dampf 4 gefüllt ist. Die semipermeable Membran 13 ist an der Kartusche 3 aufgesiegelt, und zwar zwischen einem Dichtungsring 15 und der Oberseite des Oberrandes der Kartusche 3. Die Siegelverbindung gewährleistet den hermetischen Abschluss des Randes oder Saums, da auch die semipermeable Membran durch ein Versiegeln oder Aufschmelzen am Saum befestigt ist. Die Kartusche 8 besitzt einen Durchmesser von etwa 30 mm und ein Volumen von 5 cm3. Die semipermeable Membran 13 besteht aus polyamidverstärktem Polyurethan mit etwa 109 Poren pro cm3. Die Schutzfolie 14 ist eine aluminisierte Kunststoffolie, die auf der Kartusche 3 mittels Wärmeversiegelung aufgebracht ist. Der untere Teil der Kartusche 3 weist Randkragen 16 auf, welche eine luftdichte Vereinigung mit dem Gehäuseteil 1 erzeugen.

Der Gebrauch der Eichvorrichtung nach der Erfindung ist unkompliziert. Der erste Schritt ist die Überprüfung, ob die Feuchtigkeitseichkartusche 3 die gewünschte Salzlösung 5 enthält, und dass die Kartusche 3 nicht ausgetrocknet ist. Wenn erforderlich, wird die Kartusche 3 durch eine neue Kartusche ersetzt. Eine neue Kartusche 3 ist einsatzfertig, wenn die Schutzfolie 14 abgezogen ist. In Abhängigkeit von der Sensorgrösse wird der Feuchtigkeitsmesssensor entweder in eine Öffnung in der Adapterfassung 7 oder in das obere Ende des Gehäuseteils 1 eingeführt. Eine hermetische Abdichtung der Einheit wird durch O-Ringe 9 gewährleistet. Die Feuchtigkeitseichkartusche 3 erzeugt Dampf 4, welcher durch die semipermeable Membran 13 in den Innenraum des Gehäuseteils 1 eindringt, bis das Innere des Gehäuseteils 1 eine relative Luftfeuchtigkeit entwickelt, die der Feuchtigkeit von gesättigtem Dampf 4 entspricht, und welche abhängt von der Temperatur und der gewählten Salzlösung. Nach dem Einpendeln des Feuchtigkeitspegels kann die Arbeitsweise des Feuchtigkeitsmessers überprüft werden. Nach der Eichung wird die Vorrichtung mit der Adapterfassung 7 und dem Stopfen 8 dicht verschlossen.

Anstelle von Polykarbonat können auch andere Materialien zur Herstellung der Feuchtigkeitseichkartusche verwendet werden. Das Material lässt sich auswählen aus unterschiedlichen Kunststoffarten, Metallen oder keramischen Materialien. Der Gehäuseteil 3 der Feuchtigkeitseichkartusche muss aus durchsichtigem Material gefertigt werden. Anstelle von Chrom können auch andere Metalle zur Beschichtung des Gehäuseteils 1 verwendet werden, die in der Lage sind, einen porenfreien metallischen Überzug zu erzeugen. Der Gehäuseteil 1 kann entweder in seiner Gesamtheit oder zum Teil beschichtet werden.

Claims (7)

Patentansprüche

1. Eichvorrichtung für Feuchtigkeitsmesser im Aussen- oder Geländeeinsatz, der auf der Basis einer gesättigten Salzlösung arbeitet, umfassend einen hohlen Gehäuseteil (1), welcher einen Raum für gesättigten Wasserdampf umschliesst und an seinem oberen Ende mittels einer Adapter-Stopfenanordnung (2, 7, 8) dicht verschliessbar ist, gekennzeichnet durch eine austauschbare Feuchtigkeitseichkartusche (3), welche in einem Innenraum eine Flüssigkeit (5) enthält und an eine Öffnung am unteren Ende des Gehäuseteils anbringbar ist und eine semipermeable Membran (13), welche den in den Gehäuseteil (1) eintretenden Abschnitt der Feuchtigkeitseichkartusche (3) versiegelt und eine Trennung zwischen dem Innenraum des Gehäuseteils (1) und dem Flüssigkeit enthaltenden Raum der Kartusche (3) schafft und so ein Eindringen von Wasserdampf (4) jedoch nicht der Flüssigkeit (5) gestattet.

2. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeitseichkartusche (3) aus durchsichtigem Kunststoffmaterial hergestellt ist.

3. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die semipermeable Membran (13) eine polyamidverstärkte Polyurethanmembran ist.

4. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine luftdichte abziehbare Folie (14), welche die Feuchtigkeitseichkartusche (3) versiegelt.

5. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseteil (1) mit einer porenfreien metallischen Beschichtung zumindest an seiner Innenseite überzogen ist.

6. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseteil (1) eine Öffnung (11) mit einem Kragen besitzt, deren Kanten ein allzutiefes Einführen des Feuchtigkeitsmessers in den Gehäuseteil verhindern.

7. Eichvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapter-Stopfenanord-nung, die das obere Ende des Gehäuseteils (1) ver-schliesst, aus zwei koaxial ineinander fügbaren Verschlussstopfen (7, 8) besteht.

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