DD288666A5

DD288666A5 - DEVICE FOR DETERMINING THE MOISTURE CONTENT OF A BIOLOGICAL SUBSTANCE

Info

Publication number: DD288666A5
Application number: DD33382189A
Authority: DD
Inventors: Hans-Otto Hallermann; Werner Schaknies
Original assignee: Akademie Der Wissenschaften,De; Zi Fuer Genetik Und Kulturpflanzenforschung Der Adw,De
Priority date: 1989-10-23
Filing date: 1989-10-23
Publication date: 1991-04-04

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meszeinrichtung fuer die in biologischen Stoffen enthaltene Feuchtigkeit durch Schnellbestimmung deren Trockensubstanz nach dem Doerr-Waege-Verfahren. Die Vorrichtung soll fuer die Verarbeitung moeglichst groszer Probemengen eingerichtet sein, um den Meszfehler klein zu halten. Trotzdem ist eine grobe Einrichtung fuer rauhen Betrieb erwuenscht. Dazu wird eine Probe der zu messenden Partie in einem Stroemungskanal angeordnet, der Heiszluft durch die Probe schickt, deren Zufuhr aber selbsttaetig unterbrochen wird, wenn die Probe abgetrocknet ist oder ein vorgegebener Trocknungsgrad erreicht ist, indem in Stroemungsrichtung vor und hinter der Probe die Temperatur gemessen und die Meszwerte der Temperatur und der Temperaturdifferenz verwendet werden. Fig. 1{Feuchtigkeitsgehalt; biologische Substanz; Doerr-Waege-Verfahren; Trocknungsgrad; Stroemungskanal; Heiszluft; Temperaturdifferenz}The invention relates to a Meszeinrichtung for moisture contained in biological substances by rapid determination of their dry matter by the Doerr Weighing method. The device should be set up for the processing of the largest possible sample quantities in order to keep the measurement error small. Nevertheless, a rough device for rough operation is desired. For this purpose, a sample of the sample to be measured is placed in a flow channel, which sends hot air through the sample, but the supply is interrupted automatically when the sample is dried or a predetermined degree of dryness is reached by measuring the temperature in front of and behind the sample in the flow direction and the measurement values of the temperature and the temperature difference are used. Fig. 1 {moisture content; biological substance; Doerr-weighing procedure; Dryness; flow channel; Heiszluft; Temperature difference}

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes einer Partie aus einer biologischen, insbesondere einer pflanzlichen Substanz unter Verwendung einer Probe aus dieser Partie, deren Feuchtigkeit vollständig oder nahezu vollständig extrahiert und deren Masse vor und nach der Entfernung der Feuchtigkeit durch Wägen bestimmt wird.The invention relates to a device for determining the moisture content of a batch of a biological, in particular a vegetable substance using a sample from this batch whose moisture is completely or almost completely extracted and whose mass is determined before and after removal of the moisture by weighing.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Eine Vorrichtung dieser Art ist zur Schnellbestimmung der Trockensubstanz einer Partie nach dem Dörr-Wäge-Verfahren seit langem im Gebrauch; ein solches diskontinuierlich arbeitendes Verfahren ist vor allem dann erforderlich, wenn wegen des Umfanges einer zu prüfenden Partie eine fortlaufende Feuchtigkeitsmessung außer Betracht bleiben muß. Aus den DE-Offenlegungsschriften 3231 004 und 3707 561 ist es auch bereits bekannt, die aus der Partie entnommene Probe auf einer Wägevorrichtung anzuordnen und danach die Feuchtigkeit kontinuierlich zu entziehen. Gegenüber dem sonst meist gebrauchten Verfahren, die Probe in einen Wärmeschrank zu verbringen und sie dort zu trocknen, wird nun zwar die Zeit für die Austrocknung erheblich vermindert; trotz zum Teil erheblichen apparativen Aufwandes geht die Trocknung aber immer noch sehr langsam vorsieh. Insbesondere wegen des Meßfehlers der Anordnung, der nicht beliebig verkleinert werden kann, ist es wünschenswert, möglichst große Probemengen einzusetzen, die den relativen Meßfehler verkleinern, ohne daß an die Güte der Meßeinrichtung besonders hohe Anforderungen gestellt werden müßten. Eine selbsttätige Anzeige des Grenzwertes, bei dem keine Feuchtigkeit in der Probe mehr enthalten ist, läßt sich bei der Anordnung der DE-Offenlegungsschrift 3231004 zwar einrichten; sie erfordert aber einen erheblichen elektronischen Aufwand. Schließlich ist für alle bekannten Einrichtungen charakteristisch, daß die verwendete Apparatur wenigstens in einem gewissen Umfang mit beheizt werden muß, was den erforderlichen Aufwand an Heizenergie erhöht und die Prüfzeit verlängert.A device of this kind has long been used for quick determination of the dry matter of a batch by the Dörr weighing method; such a discontinuous process is especially necessary if, due to the size of a lot to be tested, a continuous moisture measurement must be disregarded. It is already known from DE-OS 3231 004 and 3707 561 to arrange the sample taken from the batch on a weighing device and then to remove the moisture continuously. Compared with the otherwise most commonly used method, to put the sample in a warming cabinet and to dry it there, the time for dehydration is now considerably reduced; Despite some considerable equipment expense, the drying is still very slow vorsieh. In particular, because of the measurement error of the arrangement, which can not be arbitrarily reduced, it is desirable to use as large amounts of sample that reduce the relative measurement error without particularly high demands on the quality of the measuring device would have to be made. An automatic display of the limit, in which moisture is no longer contained in the sample, can indeed be set up in the arrangement of DE-Offenlegungsschrift 3231004; but it requires a considerable electronic effort. Finally, it is characteristic of all known devices that the apparatus used must be heated with at least to some extent, which increases the required amount of heating energy and extends the test time.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Durch die Erfindung soll es möglich sein, große Probemengen biologischer Substanzen schnell und genau auf die in ihnen enthaltene Feuchtigkeit zu untersuchen.By means of the invention, it should be possible to examine large sample quantities of biological substances quickly and accurately for the moisture contained in them.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Demzufolge hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, die ausführlich dargelegten Mängel der bekannten Meßverfahren mit einer Vorrichtung zu beseitigen, bei der die einzelnen Proben relativ umfangreich ausfallen dürfen und sichergestellt ist, daß nach beendeter Trocknung die Energiezufuhr selbsttätig unterbrochen wird.Accordingly, the invention has the object to eliminate the detailed deficiencies of the known measuring methods with a device in which the individual samples may turn out to be relatively extensive and it is ensured that after completion of drying the power supply is automatically interrupted.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Probe in einem luftdurchlässigen Behälter untergebracht und der Behälter in einem Strömungskanal angeordnet ist, durch den ein Heißluftstrom geführt wird, daß sich stromab vor und hinter dem Behälter und in dessen Nähe mindestens je ein Meßfühler für die Temperatur des Heißluftstromes befindet und daß die Meßfühler zu einer Regeleinrichtung für die Regelung der Temperatur vor und der Temperaturdifferenz vor und hinter dem Behälter gehören und die in bekannter Weise einen Alarm auslöst und/oder den Heißluftstrom sofort oder nach Ablauf einer vorgewählten Zeit unterbricht, wenn die Temperaturdifferenz vollständig verschwindet oder wenn ein vorgegebener, von Null verschiedener Wert erreicht wird.According to the invention the object is achieved in that the sample is housed in an air-permeable container and the container is arranged in a flow channel through which a hot air flow is performed, that downstream of and behind the container and in the vicinity thereof at least one temperature sensor is the hot air flow and that the sensor to a control device for the regulation of the temperature before and the temperature difference before and after the container belong and which triggers an alarm in a known manner and / or interrupts the hot air flow immediately or after a preselected time when the temperature difference disappears completely or when a predetermined non-zero value is reached.

Der Behälter besteht bevorzugt ganz oder teilweise aus einem feinmaschigen textlien Gewebe und kann in einer Kassette vorgesehen sein, die in dem Strömungskanal leicht wechselbar eingesetzt ist. Es ist vorteilhaft, wenn der Strömungskanal von einer Rohrleitung gebildet wird, an der stromauf der Heißluftstrom durch ein Gebläse und eine elektrische Heizung bereitgestellt wird und die stromab ins Freie mündet. Besonders sparsamer Betrieb ist möglich, wenn der Heißluftstrom stromab wenigstens teilweise zu dem Gebläse zurückgeführt wird. Die Wirtschaftlichkeit der Anordnung wird noch verbessert, wenn ein Zeitschalter vorgesehen ist, der zwischen der Regeleinrichtung und den Schalteinrichtungen für die Heizung und das Gebläse angeordnet ist. Durch die Erfindung werden die Nachteile des Standes der Technik mit überraschend einfachen Mitteln beseitigt, deren apparativer Aufbau keinerlei Schwierigkeiten bereitet. Geschultes Personal ist zum Betrieb der Anlage nicht erforderlich. Ganz besonders vorteilhaft ist es, daß nun im Gegensatz zu der bisherigen Praxis bei der Prüfung grober pflanzlicher Substanzen diese nicht mehr fein gemahlen werden müssen, sondern eine relativ grobe Häckselstruktur für die Probe völlig ausreicht, weil der beständige Heißluftstrom eine rasche Verdampfung der Feuchtigkeit auch im Innern sicherstellt. Weitere Vorteile und die näheren Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The container is preferably wholly or partially made of a fine mesh textile fabric and may be provided in a cassette which is easily interchangeable inserted in the flow channel. It is advantageous if the flow channel is formed by a pipeline, is provided at the upstream of the hot air flow through a fan and an electric heater and the downstream flows into the open. Particularly economical operation is possible if the hot air flow downstream is at least partially returned to the fan. The economy of the arrangement is further improved when a timer is provided, which is arranged between the control device and the switching devices for the heating and the fan. By the invention, the disadvantages of the prior art are eliminated with surprisingly simple means whose apparatus construction prepares no difficulties. Trained personnel are not required to operate the system. It is particularly advantageous that, in contrast to the previous practice in the examination of coarse vegetable substances they no longer have to be finely ground, but a relatively coarse chaff structure for the sample is sufficient, because the stable hot air flow rapid evaporation of moisture in the Inside ensures. Further advantages and the detailed details of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing of an embodiment.

Ausführungsbeispielembodiment

Die einzige Figur der Zeichnung gibt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder. Eine Kassette 1, in der sich ein feinmaschiger textiler Behälter 2 mit einer Probe befindet, wird in einen Strömungskanal 3 eingebracht; erfüllt dessen Querschnitt vollständig aus. Mit Hilfe eines Gebläses 4 und einer als Heizregister ausgeführten elektrischen Heizung 5 wird im Strömungskanal 3 ein Heißluftstrom 6 erzeugt, der den Behälter 2 durchsetzt und dabei die Probe trocknet. Ein erster Meßfühler 7 befindet sich in Strömungsrichtung vor der Kassette 1 und mißt die Temperatur unmittelbar vor der Probe. Das Meßergebnis wird dazu verwendet, daß von einer Regeleinrichtung 8 die Zufuhr der Elektroenergie zu der Heizung 5 so gesteuert wird, daß ein an der Regeleinrichtung 8 vorgewählter Sollwert der Temperatur konstant gehalten wird. Ferner ist ein zweiter Meßfühler 9 in Strömungsrichtung unmittelbar hinter der Probe angeordnet; die mit den Meßfühlern 7 und 9 gemessene Temperaturdifferenz wird in der Regeleinrichtung 8 mit einem entsprechenden Sollwert verglichen, der entweder gleich oder fast gleich Null ist und wobei dann, wenn der Istwert dem Sollwert gleich ist, die Regeleinrichtung 8 die Heizung 5 und das Gebläse 4 abschaltet und gegebenenfalls noch ein Alarm ausgelöst wird, oder der von Null verschieden ist und wobei dann, wenn der Istwert dem Sollwert gleich ist, ein Zeitschalter geschaltet wird, nach dessen Ablauf genauso wie vor die Heizung 5 und das Gebläse 4 sowie eine Alarmeinrichtung geschaltet wird. Die zweite Variante ist trotz geringfügig erhöhten Aufwandes für einen Zeitschalter besonders zeitsparend, weil die asymptotische Annäherung des Istwertes an den Sollwert vermieden wird; sie verlangt aber das Einbringen von entsprechenden Erfahrungswerten in das Verfahen. Die Wirtschaftlichkeit der erfindungsgemäßen Anordnung läßt sich weiter verbessern, wenn ein Teilstrom des Heißluftstromes 6 nach Passieren der Probe über einen Rückführkanal 10 zum Gebläse 4 zurückgeführt und dabei mit Frischluft 11 gemischt wird. In bewährter Weise wird das Verhältnis von Teilstrom und Frischluft 11 durch eine Drosselklappe 12 eingestellt, die von Hand betrieben oder ebenfalls von der Regeleinrichtung 8 abhängig sein kann; in diesem Falle ist mindestens ein weiterer Meßfühler-für die Temperatur des Teilstromes - erforderlich.The sole figure of the drawing is a schematic representation of a device according to the invention again. A cassette 1, in which a fine-meshed textile container 2 with a sample is located, is introduced into a flow channel 3; complies with its cross section completely. With the help of a fan 4 and an electric heater 5 designed as a heating register, a hot air stream 6 is generated in the flow channel 3, which passes through the container 2 and thereby dries the sample. A first sensor 7 is located upstream of the cassette 1 in the flow direction and measures the temperature immediately in front of the sample. The result of the measurement is used to control the supply of the electrical energy to the heater 5 from a control device 8 in such a way that a nominal value of the temperature pre-selected at the control device 8 is kept constant. Further, a second sensor 9 is arranged in the flow direction immediately behind the sample; the measured with the sensors 7 and 9 temperature difference is compared in the control device 8 with a corresponding setpoint, which is either equal to or almost equal to zero and wherein when the actual value is equal to the setpoint, the control device 8, the heater 5 and the fan 4th switches off and if necessary still an alarm is triggered, or which is different from zero and wherein when the actual value is equal to the setpoint, a timer is switched, after its expiration as well as before the heater 5 and the fan 4 and an alarm device is switched , The second variant is particularly time-saving despite slightly increased effort for a timer, because the asymptotic approximation of the actual value is avoided to the target value; but it requires the introduction of appropriate empirical values in the process. The economy of the arrangement according to the invention can be further improved if a partial flow of the hot air stream 6 is returned after passing the sample via a return duct 10 to the fan 4 and thereby mixed with fresh air 11. In a proven manner, the ratio of partial flow and fresh air 11 is adjusted by a throttle valve 12, which can be operated by hand or also dependent on the control device 8; In this case, at least one other sensor-for the temperature of the partial flow - is required.

Alle zur Durchführung der erforderlichen Schaltaufgaben bei der erfindungsgemäßen Anordnung unerläßlichen Stelleinrichtungen sind in der Zeichnung weggelassen; sie sind fachüblich und in weitem Umfang von beliebiger Ausführung.All essential for performing the necessary switching tasks in the inventive arrangement actuators are omitted in the drawing; they are customarily and to a large extent of any type.

Claims

1. A device for determining the moisture content of a lot from a biological, in particular a vegetable substance using a sample from this lot, whose moisture is completely or almost completely extracted and whose mass is determined before and after the removal of moisture by weighing, characterized that

- The sample is housed in an air-permeable container (2),

- The container (2) is arranged in a flow channel (3) through which a hot air stream (6) is guided,

- Is located downstream of and behind the container (2) and meanwhile near at least one sensor (7, 9) for the temperature of the hot air stream (6) and

- The sensor (7, 9) to a control device (8) for the regulation of the temperature before and the temperature difference before and after the container (2) and which triggers an alarm in a known manner and / or the hot air stream (6) immediately or interrupts after a preselected time, when the actual value of the temperature difference completely or almost completely disappears or when a predetermined value other than zero is reached.

2. Device according to claim 1, characterized in that the container (2) consists wholly or partly of a fine-mesh textile fabric.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the container (2) in a cassette (1) is provided, which is used in the flow channel (3) easily replaceable.

4. The device according to claim 1, characterized in that the flow channel (3) is formed by a pipe at the upstream of the hot air stream (6) by a fan (4) and an electric heater (5) is provided and the downstream into the open empties.

5. Apparatus according to claim 1 and 4, characterized in that the hot air flow (6) downstream at least partially to the blower (4) is returned.

6. Apparatus according to claim 1, characterized in that a timer is provided, which is arranged between the control device (8) and the switching devices for the heater (5) and the fan (4).