DE10311530A1

DE10311530A1 - Anordnung zur Messung des Taupunktabstandes

Info

Publication number: DE10311530A1
Application number: DE10311530A
Authority: DE
Inventors: Patrick Zahn
Original assignee: Testo SE and Co KGaA
Current assignee: Testo SE and Co KGaA
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2004-10-07
Also published as: WO2004083837A1

Abstract

Mit der Erfindung wird ein kompaktes Gerät zur automatischen Messung des Taupunktabstandes vorgeschlagen, bei welchem zur kontaktlosen Messung der Oberflächentemperatur Infrarotstrahlungssensoren (11) vorgesehen sind. Der Messfleck dieser Sensoren (11) wird optisch mit von Laserdioden (12) erzeugten Laserstrahlen (2) markiert. Das Infrarotstrahlungsmessgerät (11), die Laserdioden (12), die Temperatur- und Feuchtesensoren (13, 14), die Leiterplatte (16) für den Rechner sowie das Anzeigedisplay (17) sind in dem pistolenartigen Gehäuse des Gerätes (10) ergonomisch günstig untergebracht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung des Taupunktabstandes, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Unter dem Taupunkt versteht man die Temperatur, bei der in einem Gas-Dampf-Gemisch das Gas mit Dampf gerade gesättigt ist. Unterhalb des Taupunktes erfolgt Kondensation, d. h. Dampf geht in die feste Phase über und schlägt sich in Form von Flüssigkeitströpfchen nieder. Der Taupunktabstand ist die Differenz zwischen der aktuellen Oberflächentemperatur und dem oben erläuterten Taupunkt.
Für viele Anwendungen ist die Beobachtung des Taupunktabstandes wichtig, um rechtzeitig feststellen zu können, dass die Gefahr des Feuchtigkeitsniederschlages besteht.
Das ist z. B. bei der Beschichtung von Oberflächen, z. B. beim Lackieren, wichtig, da bei Unterschreiten des Taupunktabstandes wegen des Feuchtigkeitsniederschlages die Qualität der Beschichtung leidet. Auch für die richtige Klimatisierung, nämlich Beheizung und Belüftung, von Wohnräumen, insbesondere im Winter, ist die Beobachtung des Taupunktabstandes wichtig. Erhöht sich der Feuchtegehalt der Luft z. B. durch die Anwesenheit von Personen im Raum, dann steigt der Taupunkt der Raumluft, also die Temperatur, bei der Kondensat ausgeschieden wird. Überschreitet der Taupunktwert die Wandtemperatur, dann bildet sich Schwitzwasser an der Wand. Wird der Raum zwischenzeitlich nicht mehr beheizt und wiederholt sich dieser Vorgang öfter, kommt es sehr rasch zu Schimmelbildungen.
In vielen weiteren Bereichen ist die Beobachtung des Taupunktabstandes wichtig.

Nach dem heutigen Stand der Technik erfolgt die Taupunktabstandsmessung mit zwei unterschiedlichen Methoden.

Nach der ersten Methode muss der Anwender aus der gemessenen relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur den Taupunkt der Raumluft ermitteln und mit einem gesonderten Temperaturmessgerät die Oberflächentemperatur des Messobjektes messen. Als Temperaturmessgerät dienen hierbei entweder Kontaktthermometer oder berührungslos arbeitende Infrarotstrahlungsmessgeräte.

Nachteil dieser Methode ist, dass der Anwender den Taupunktabstand, also die Differenz zwischen gemessener Wandtemperatur und errechnetem Taupunkt, selbst berechnen muss und nicht automatisch eine Alarmmeldung erhält. Außerdem ist die Benutzung von zwei unterschiedlichen Messgeräten umständlich.

Nach der zweiten Methode steht dem Anwender ein Feuchtemessgerät zur Verfügung, das mittels eines eigenen Rechners aus der gemessenen relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur selbsttätig den Taupunkt der Raumluft ermittelt. Mit einem weiterhin vorhandenen Kontaktthermometer wird die Oberflächentemperatur gemessen, so dass mit diesem Gerät der Taupunktabstand direkt angezeigt werden kann.

Nachteilig bei dieser Methode ist, dass die Oberflächentemperatur mit einem Kontaktthermometer zu messen ist, dessen Handhabung insbesondere bei groß dimensionierten Messobjekten, z. B. großen Wandflächen, hoch gelegenen Messstellen, umständlich und zeitraubend ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, die nach der zweitgenannten Methode arbeitet und die Merkmale des im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Art aufweist, bei welcher jedoch auch die Messung der Oberflächentemperatur des Messobjektes einfacher und schneller ist und der Benutzer anders als bei der erstgenannten Methode nur ein einziges Gerät zu bedienen hat.

Gelöst ist diese Aufgabe mit der Erfindung gemäß Anspruch 1 dadurch, dass alle Messvorrichtungen und der Rechner in ein kompaktes Gerät integriert sind, wobei in an sich bekannter Weise zur Oberflächentemperaturmessung ein Infrarotstrahlungsmessgerät vorgesehen ist, mit dessen in dem Gerät angeordneten Infrarotstrahlungssensoren die Oberflächentemperatur des Messobjektes berührungslos gemessen wird.

Eine besonders einfache und schnelle Handhabung der Messanordnung ergibt sich, wenn gemäß Anspruch 2 bzw. 3 das Gerät mit einem den Messfleck des Infrarotstrahlungssensor optisch markierenden Projektor oder Lichtmarkenerzeuger kombiniert ist. Mit einem derartigen Gerät kann der Benutzer die Oberfläche des Messobjektes abtasten (scannen), wobei kontinuierlich für jeden Messpunkt der Taupunktabstand im Gerät berechnet und angezeigt wird.

Besonders komfortabel ist die Benutzung des Gerätes, wenn es, wie mit Anspruch 4 vorgeschlagen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen oder optischen Alarmmeldung, die bei Unterschreiten eines einstellbaren Taupunktabstandes ein Signal erzeugt, ausgestattet ist. Da das Gerät den jeweiligen Messfleck optisch markiert, erkennt der Benutzer sofort, an welcher Stelle des Messobjektes der Taupunktabstand in kritischer Weise unterschritten wird.

Ein sehr handliches Gerät ergibt sich, wenn sein Gehäuse, wie mit Anspruch 5 vorgeschlagen ist, nach Art einer Pistole ausgebildet ist.

Bei dieser Konstruktion sind nach den Vorschlägen gemäß den Ansprüchen 6, 7 und 8 die der Feuchte- und Temperaturmessung dienenden Sensoren vorzugsweise in einem luftdurchströmten Trägerrohr am Gerätehandgriff lösbar angebracht.

Auch der Funktionsschalter ist gemäß Anspruch 9 dem Pistolenabzug nachgebildet, wodurch die Handhabung vereinfacht wird.

Nach den Vorschlägen gemäß den Ansprüchen 10, 11 und 12 sind das Anzeigedisplay, die Leiterplatte für den Rechner sowie weitere Funktionsschalter im oder am Handgriff in ergonomisch günstiger Weise angeordnet.

Soweit für Sonderfälle, z. B. bei Kontrolle metallischer Oberflächen, die Ermittlung der Oberflächentemperatur nur durch Kontaktmessung möglich ist, kann an das erfindungsgemäße Gerät gemäß Anspruch 13 auch ein Kontaktfühler über ein elektrisches Kabel angeschlossen werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist, im Einzelnen erläutert. Die Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße Gerät 10 im Längsschnitt mit schematisch angedeutetem Messobjekt, nämlich einer Wand 20.
Das Gehäuse des Gerätes 10 ist nach Art einer Pistole mit Handgriff 10a und Messkopf 10b, der mit dem Pistolenlauf ver gleichbar ist, und mit nach Art des Pistolenabzugs gestalteten Funktionsschalter 18 ausgebildet.
Zentral im Messkopf 10b angeordnet ist ein Infrarotstrahlungsmessaufnehmer 11, welcher die vom Messobjekt 20, z. B. einer Wand, erzeugten Wärmestrahlungen erfasst. Der Messfleck des Infrarotstrahlungsmessaufnehmers wird mittels Laser-Strahlen L auf dem Messobjekt 20 im Bereich F markiert. Die Laser-Strahlen L werden mit Laserdioden 12 erzeugt, welche den Messaufnehmer 11 konzentrisch umgeben. Bei einer derartigen Anordnung kann der Benutzer auch bei kontaktloser Messung genaustens beobachten, an welcher Stelle des Messobjektes die Messung erfolgt. So kann er durch Verschwenken des Gerätes 10 das Messobjekt 20 abscannen und auf diese Weise schnell und sicher den kritischen Punkt des kleinsten Taupunktabstandes ermitteln.
Unterhalb des Messkopfes 10b sind in einem luftdurchströmten Trägerrohr 15 der Temperatursensor 13 und der Feuchtesensor 14 zur Erfassung von Lufttemperatur und Luftfeuchte angeordnet. Das Trägerrohr 15 ist mit dem Handgriff 10a lösbar verbunden, so dass zu Reparatur-, Reinigungs- und Austauschzwecken das Trägerrohr 15 mit den Sensoren 13 und 14 leicht entfernt werden kann.
Der Funktionsschalter 18 ist nach Art eines Pistolenabzugshebels 18 am Handgriff 10a angeordnet, so dass er vom Benutzer, welcher den Handgriff 10a wie eine Pistole mit einer Hand umfasst, problemlos mit einem Finger, betätigt werden kann.
Innerhalb des Handgriffes 10a ist eine Leiterplatte 16 angeordnet, welche die Bauelemente des Rechners bzw. der Elektronik trägt. Schließlich befindet sich auf der Rückseite des Handgriffs 10a in Höhe des Messkopfes 10b das Anzeigedisplay 17, auf welchem alle wichtigen Messdaten, wie vor allem gemessener Taupunktabstand, Taupunkttemperatur, maximaler und minimaler Taupunktabstand, Feuchte, maximale und minimale Feuchte und Raumtemperatur angezeigt werden können. Zweckmäßigerweise befinden sich unterhalb des Anzeigedisplays weitere Funktionsschalter, mit welchen eine Umschaltung der Anzeige von Taupunktmessung auf Feuchte- und Raumtemperaturmessung erfolgen kann.
Für die Anzeige ist ein vierzeiliges, beleuchtetes Display zweckmäßigerweise vorgesehen.
Soweit metallische Oberflächen zu messen sind, ist ein nicht dargestellter Kontaktfühler vorgesehen, welcher mit dem Gerät 10 über ein Kabel elektrisch verbindbar ist.

Claims

Anordnung zur Messung des Taupunktabstandes, bestehend aus einer ersten Vorrichtung zur Messung der Luftfeuchte, aus einer zweiten Vorrichtung zur Messung der Lufttemperatur und aus einer dritten Vorrichtung zur Messung der Oberflächentemperatur des Messobjektes, insbesondere einer Wand, sowie einem Rechner, welcher aus Luftfeuchte und Lufttemperatur den Taupunkt und aus Taupunkt und Oberflächentemperatur den Taupunktabstand ermittelt, welcher mit einem Messinstrument direkt angezeigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass alle Messvorrichtungen (11, 13, 14) und der Rechner (16) in ein kompaktes Gerät (10) integriert sind, wobei zur Oberflächentemperaturmessung ein Infrarotstrahlungsmessgerät vorgesehen ist, mit dessen in dem Gerät (10) angeordneten Infrarotstrahlungssensoren (11) die Oberflächentemperatur des Messobjektes (20) berührungslos gemessen wird.
Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Projektor, mit welchem der Messfleck für die Infrarotstrahlungssensoren (11) optisch markiert wird.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Projektor aus Lichtlaserdioden (12) besteht, welche den Infrarotstrahlungsmessaufnehmer (11) konzentrisch umgeben.
Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen oder optischen Alarmmel dung bei Unterschreiten eines einstellbaren Taupunktabstandes.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des Gerätes (10) nach Art einer Pistole ausgebildet ist, in deren Handgriff (10a) der Rechner (16) und deren Messkopf (10b) der auf das Messobjekt (20) zu richtende Infrarotstrahlungsmessaufnehmer (11) angeordnet ist, welcher von Laserlicht erzeugenden Dioden (12) zur optischen Markierung des Messfleckes umgeben ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Messkopf (10b) vorzugsweise unterhalb des Infrarotstrahlungsmessaufnehmers (11) Sensoren (13, 14) zur Feuchte- und Temperaturmessung derart angeordnet sind, dass sie von der zu messenden Luft weitgehend allseitig umgeben sind.
Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (13, 14) zur Feuchte- und Temperaturmessung aus einem parallel zum Messkopf (10b) verlaufenden und nur mit Handgriff (10a) verbundenen, luftdurchströmten Trägerrohr (15) angeordnet sind.
Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerrohr (15) mit Feuchte- und Temperatursensoren (13, 14) lösbar und austauschbar in den Handgriff (10a) eingesteckt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass am Handgriff (10a) ein nach Art eines Pistolenabzugs ausgebildeter Schalter (18) zur Einschaltung der Messfunktion angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Benutzer zugewandten Rückseite des Handgriffes (10a) in Höhe des Messkopfes (10b) ein Anzeigedisplay (17) vorgesehen ist.
Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rechner auf einer im Handgriff (10a) montierten Leiterplatte (16) vorgesehen ist.
Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Anzeigedisplays (17) auf der Rückseite des Handgriffs (10a) weitere Funktionsschalter vorgesehen sind.
Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen separaten Kontaktfühler, der zur kontaktierenden Temperaturmessung von metallischen Oberflächen über ein elektrisches Kabel mit dem Gerät (10) verbindbar ist.