DD267329A1 - Verfahren zur kontrolle des trocknungsprozesses von mischungen und schuettguetern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle des Trocknungsprozesses von Mischungen, wie Betonmischungen waehrend und nach seiner Formung und Erhaertung, aber auch von feuchten Schuettguetern im nichtfliessenden Zustand. Ohne grossen technischen, manuellen und zeitlichen Aufwand, unabhaengig von der Umgebungstemperatur oder anderer aeusserer Einfluesse soll der Trocknungsgrad oder aber der Trocknungspunkt von Misch- oder Schuettgut bestimmt werden. Durch eine aeussere Heizquelle wird im zu messenden Gut ein Temperaturgradient erzeugt, und mit parallel zueinander liegenden Waermestrommessern werden in Richtung des Temperaturgradienten Waermestroeme gemessen bei gleichzeitiger Temperaturdifferenzmessung. Aus dem zeitlichen Verlauf der Quotienten wird auf den Trocknungszustand geschlossen.

Description

Verfahren zur Kontrolle d^s Trocknungsprozesses von Mischungen oder Schüttgütern

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle des Trocknungsprozesses von Mischungen, wie Betonmischungen, während und nach seiner Formung und Erhärtung, aber auch von feuchten Schüttgütern im nichtfliebenden Zustand.

Gharakteristik des bekannten Standes der Technik Zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes und/oder des Trocknungsprozesses von Mischungen finden vorwiegend gravimetrische, konduktive, kapazitive, radiometrische und thermische Methoden Anwendung .

Die gravimetrische Methode erfordert die Möglichkeit der Probenentnahme, damit der Trockenprozeß durch Wägen ermittelt werden kann. Für Mischungen, die einem Erhärtungspr.ozeß unterliegen, wie z. B. Beton, ist diese Methode völlig ausgeschlossen.

Das konduhtive Bestimmen der Feuchtigkeit beruht auf der elektrischen Leitfähigkeitsänderung bei Veränderung des Feuchtegehaltes. Der Nachteil dieses Meßverfahrens liegt in seiner starken Temperaturabhängigkeit und der Beeinflussung durch Elektrolyte, die das Meßergebnis verfälschen können. Dem kapazitiven Verfahren liegt die hohe Dielektrizitätskonstante des Wassers zugrunde, wodurch die Dielektrizitätskonstante des feuchten Materials gegenüber der im trockenen Zustand höher ist. Gemessen wird entweder die Kapazitätsveränderung oder der dielektrische Verlustfaktor. '%

Das DD-WP 236 999 A 1 beinhaltet ein Verfahren zur Messung der Wärmeleitfähigkeit hygroskopisch feuchter Stoffe, wobei einem Probekörper ein bestimmter Temperaturgradient aufgeprägt wird und die Wärmestromdichte mit Eintreten eines stationären Zustandes der Wärme- und Feuchtigkeitsleitung meßtechnisch erfaßt wird. Hier liegt ein Meßverfahren im Labormaßstab vor.

Mit der Erfindung soll ohne großen technischen, manuellen und zeitlichen Aufwand das Trockrangsverhalten von Mischungen oder Schüttgütern vor Ort in nichtfließendem Zustand bestimmt werden .

Wesen der Erfindung

Der Erfindung liegb die Aufgabe zugrunde, den Trocknungsprozeß und den Trockenpunkt eines Gemisches oder Schüttgutes ohne jegliche Beeinträchtigung, wie durch Umgebungstemperatur, durch Aushärtung, Formung, Lagerung, kontrollieren bzw. bestimmen zu können.

Mit einem von außen aufgezwungenen Temperaturgefälle und einem sich ergebenden Wärmestrom im Mi3ch- oder Schüttgut wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch eine äußere Heizquelle im Misch- oder Schüttgut ein Temperaturgradient erzeugt wird, Wärmeströme mit im Misch- oder Schüttgut parallel zueinander liegenden Wärmestrommessern in Richtung des Temperaturgradienten gemessen werden bei gleichzeitiger Temperaturdifferenzmessung. Die Temperaturdifferenzen ergeben sich durch Messung der herrschenden Temperaturen im Gemisch oder Schüttgut vor und nach den einzelnen Wärmestrommessern. Es reicht aber auch aus, nur eine Temperaturdifferenz zu erfassen, nämlich die sich aus der Temperatur vor dem ersten Wärmestrommesser und der Temperatur nach dem letzten Wärmestrommesser im Gemisch oder Schüttgut ergibt.

Aus den zeitlichen Verläufen der Quotienten aus Temperaturdifferenz zu Wärmestrom wird auf den Trocknungszustand geschlossen. Bei Erreichen des Minimums des Quotientens ist der Trocknungsendpunkt erreicht.

Die Durchführung des Verfahrens ist nur mit Warmes frommessern folgenden Aufbaus möglich:

Auf einer dünnen Platte sind auf beiden Seiten eine größere Anzahl wechselseitig hintereinander geschalteter, elektrisch nicht isolierter Thermoelemente angeordnet. Zur Aufheizung des

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zu massenden oder zu kontrollierenden Gutes, d. h. zur Herstellung des Temperaturgefälles, wird eine bekannte Heizquelle an das Gut angelegt. Die Messung der einzelnen Temperaturen erfolgt mittels Thermoelemente, die gegen Feuchtigkeit isoliert sein müssen. Diese Thermoelemente sind entweder direkt im Meßgut eingelagert oder sie befinden sich zusätzlich auf beiden Seiten der dünnen Platte neben den nicht isolierten Thermoelementen.

Ausfuhrungsbeispiele

Es zeigen: Figur 1

Figur 2

Querschnitt durch eine zu messende Betonwand durch drei Meßstellen erfaßter Trocknungsverlauf

Eine Wand aus Beton 1 wurde unmittelbar nach dem Abbindeprozeß durch eine einseitige flächenhafte elektrische Heizung 2 ausgetrocknet. Es handelt sich um eine 0,70 m dicke Serpentinitbetonwand mit einem mittleren Feuchtegehalt von 6 %.

Zur Kontrolle des Trocknungsprozesses wurden in den Beton 1 Wärmestrommesser 3a, 3b, 3c parallel und in konstantem Abstand zueinander in Richtung des Temperaturgradienten angeordnet. Die Wärmestrommesser 3a, 3b, 3c bestehen jeweils aus einer dünnen Betonplatte als Trägermaterial, auf deren beiden Oberflächen eine größere Anzahl wechselseitig hintereinander geschaltete, nicht isolierte Thermoelemente angeordnet sind. Diese werden, durch den feuchten Beton leitend, miteinander verbunden. Die Temperaturdifferenz betrug 70 K und wurde von dem Temperaturdifferenzmesser k erfaßt.

Ler durch den Temperaturgradienten ver.."3achte Wärmestrom wtzeugte in den Wärmestrommessern 3a, 3b, 3c Spannungssignalά.Ua

Δ Τ Δ Τ

Uc. Die zeitlichen Verläufe der Quotienten sind in Figur 2 dargestellt.

Ua

U,

Nach einer Aufheizphase, die durch einen starken Abfall der Quozienten —jj— gekennzeichnet ist, beginnt die Trocknung im

Bereich des Wärm-Strommessers 3a und erreicht den Trocknungsendpunkt ta nach 2 Tagen. Zeitlich versetzt zeigen die Wärmestrommesser 3b und 3c das gleiche Verhalten, wobei t, nach 6 Tagen und t nach 12 Tagen erreicht wurde. Die zeitlich von-

einander liegenden Trocknungserdpunkte t , t, , t geben den

EL D C

zeitlichen Verlauf der Austrocknung des Betons 1 wieder.

Claims (2)

1. Patentansprüche

   1. Verfahren zur Kontrolle des Trocknungsprozes3es von Mischungen oder Schüttgütern, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine äußere Heizquelle (2) im Misch- oder Schüttgut ein Temperaturgradient erzeugt wird, Wärmeströme mit im Misch- oder Schüttgut parallel zueinander liegenden Wärmestrommessern (3a, 3b, 3c) in Richtung des Temperaturgradienten gemessen werden bei gleichzeitigen Temperaturdifferenzmessungen, wobei die Temperaüurdifferenzen aus vor und nach den einzelnen Wärmestrommessern (3a, 3b, 3c) herrschenden Temperaturen ermittelt werden oder aber für alle Wärmeströme nur eine Temperaturdifferenz, die sich aus den Temperaturen vor dem ersten (3a) und nach dem letzten Wärmestrommesser (3c) ergibt, herangezogen wird und aus dem zeitlichen Verlauf Jer Quotienten aus Temperaturdifferenz zu Wärmestrom auf den Trockn ungszustand geschlossen wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer bekannten Heizquelle und bekannten Temperaturdifferenzmesse^n, dadurch gekennzeichnet, daß Wärmestrommesser (3a, 3b, 3c) verwendet werden, die einzeln aus einer dünnen Platte bestehen, auf deren beiden Oberflächen eine größere Anzahl wechselweise hintereinander geschalteter, elektrisch nicht isolierter Thermoelemente angeordnet sind.