DE1039257B

DE1039257B - Hygrometer with direct display of the water content of materials, independent of the temperature

Info

Publication number: DE1039257B
Application number: DEL19063A
Authority: DE
Inventors: Dr Helmut Brauckhoff
Original assignee: LUFFT METALLBAROMETERFABRIK G
Current assignee: LUFFT METALLBAROMETERFABRIK G
Priority date: 1954-06-12
Filing date: 1954-06-12
Publication date: 1958-09-18

Description

Hygrometer mit unmittelbarer von der Temperatur unabhängiger Anzeige des Wassergehaltes von Materialien Die Erfindung bezieht sich auf Hygrometer, die zur Bestimmung des Wassergehaltes von Materialien, heispielsweise Holz, verwendet werden. Bekanntlich kann bei Hygrometern, welche zur Messung der Holzfeuchte dienen, die Materialtemperatur, also z. B. die des Holzes, in einzelnen Fällen recht unterschiedlich sein. Darum ist es bei den bekannten Hygrometern notwendig, gleichzeitig mit der Feuchtemessung auch die Temperatur zu messen und diese bei der Anzeige der Feuchte zu berücksichtigen. Bei den bekannten Meßgeräten muß der Wassergehalt aus der Anzeige der relativen Feuchte bei der gemessenen Temperatur durch ein auf der Skalenscheibe angebrachtes Diagramm gesondert ermittelt werden. Mit der Erfindung wird die Aufgabe verfolgt, diese bekannten Geräte zu verbessern, derart, daß weder eine besondere Temperaturmessung noch eine Kurvendarstellung zur Ermittlung des gesuchten Wertes für den Wassergehalt erforderlich wird.Hygrometer with immediate display that is independent of the temperature the water content of materials The invention relates to hygrometers that used to determine the water content of materials, for example wood will. As is known, with hygrometers, which are used to measure wood moisture, the material temperature, e.g. B. that of wood, quite different in individual cases be. That is why it is necessary with the known hygrometers, at the same time as the Humidity measurement also measure the temperature and this when displaying the humidity to consider. In the case of the known measuring devices, the water content must be taken from the display the relative humidity at the measured temperature by a on the dial attached diagram must be determined separately. With the invention the task is pursues to improve these known devices in such a way that neither a special Temperature measurement, another graph to determine the value you are looking for is required for the water content.

Diese Aufgabe wird an einem Hygrometer mit unmittelbarer, von der Temperatur unabhängiger Anzeige des Wassergehaltes von Materialien, insbesondere von Holz, gelöst, indem erfindungsgemäß ein hygroskopisches Meßelement, insbesondere fixiertes Perlon, mit einem thermischen Ausdehnungskoeffizienten vorgesehen wird, bei dem der Einfluß der Temperatur des zu messenden Materials auf die Feudtegleichgewichtsbeziehung ausgeglichen ist. This task is performed on a hygrometer with immediate, from the Temperature independent display of the water content of materials, in particular of wood, solved by a hygroscopic measuring element according to the invention, in particular fixed perlon, with a thermal expansion coefficient is provided, where the influence of the temperature of the material to be measured on the Feudte equilibrium relationship is balanced.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Hygrometers wird der bei bekannten Meßgeräten bisher notwendige zweite Meßvorgang, beispielsweise mittels eines Stechthermometers, und die daran anschließende Bestimmung des Feuchtewertes an hand von Diagrammen entbehrlich, so daß der Meßvorgang erheblich vereinfacht wird. Da der Wassergehaltwert bei einer bestimmten Feuchte mit zunehmender Temperatur abnimmt, wird ein hygroskopisches Meßelement mit negativem Ausdehnungskoeffizienten, z. B. fixiertem Perlon, verwendet, das bei Hygrometern an sich schon bekanntgeworden ist. Zweckmäßig wird die Skala des erfindungsgemäßen Hygrometers in Prozenten des Wassergehaltes geeicht. The inventive design of the hygrometer is at known measuring devices previously necessary second measuring process, for example by means of a piercing thermometer, and the subsequent determination of the humidity value dispensable on the basis of diagrams, so that the measuring process is considerably simplified will. Because the water content value at a certain humidity with increasing temperature decreases, a hygroscopic measuring element with a negative expansion coefficient, z. B. fixed Perlon is used, which has already become known per se in hygrometers is. Appropriately, the scale of the hygrometer according to the invention is in percent of the Water content calibrated.

Bei Hygrothermoskopen hat man bereits ein Metall-Thermoskop mit einem Haar-Hygroskop mit regelbarer Feder derart vereinigt, daß mit den bekannten Geräten die absolute Feuchte, der Taupunkt usw. gemessen werden können. Bei einem bekannten Hygrothermoskop ist auch bereits eine als Thermoskop dienende Spirale vorgesehen worden, die nach Art eines Kompensationsstreifens aus zwei Metallen zusammengesetzt ist. Man kann nun den Erfindungsgedanken unter Verwendung des an sich bekannten Bi-Metalls für viele Zwecke auch so abändern, daß man in weiterer Ausbildung der Erfindung ein hygroskopisches Meßelement mit einem Ausdehnungskoeffizienten versieht, bei dem der Einfluß der Temperatur auf die Feuchtegleichgewichtsbeziehungen nur teilweise ausgeglichen und zur vollständigen Kompensation ein Bi-Metall angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß sich bei gleidbleibender relativer Feuchte der Hygrometeranzeiger in einem Hygrometer mit synthetischen Fasern als Meßelement nach der niedrigen Feuchte zu bewegt, wenn die Temperatur steigt. Bei sinkender Temperatur liegen die Verhältnisse umgekehrt. With hygrothermoscopes you already have a metal thermoscope with one Hair hygroscope with adjustable spring combined in such a way that with the known devices the absolute humidity, the dew point etc. can be measured. With a well-known Hygrothermoscope is already provided with a spiral serving as a thermoscope which is composed of two metals in the manner of a compensation strip is. You can now the inventive idea using what is known per se Bi-metals for many purposes also change so that one in further training of the Invention provides a hygroscopic measuring element with an expansion coefficient, in which the influence of temperature on the moisture equilibrium relationships only partially balanced and arranged a bi-metal for complete compensation is. The inventive training is achieved that with constant relative humidity of the hygrometer indicator in a hygrometer with synthetic fibers moves as a measuring element to the low humidity when the temperature rises. When the temperature drops, the situation is reversed.

Es sei angenommen, daß bei einem für Wassergehaltsmessungen bestimmten Hygrometer die Skala direkt in Prozent Wassergehalt geteilt ist. Die Teilung erfolgt in bekannter Weise auf Grund der Tatsache, daß zwischen relativer Feuchte und Wassergehalt im Gleichgewichtszustand ein gesetzmäß iger Zusammenhang besteht; jedem relativen Feuchtewert ist bestimmter Wassergehaltswert zugeordnet und umgekehrt. It is assumed that one is intended for water content measurements Hygrometer the scale is divided directly into percent water content. The division takes place in a known manner due to the fact that between relative humidity and water content in the state of equilibrium there is a regular relationship; any relative The moisture value is assigned to a certain water content value and vice versa.

Es ist bekannt, daß auch die Temperatur einen Einfluß auf den Feuchte-Gleichgewichtswert hat, und zwar derart, daß die bestimmten relativen Feuchten zugehörigen Wassergehaltswerte um so niedriger liegen, je höher die Temperatur ist. It is known that temperature also has an influence on the humidity equilibrium value has, in such a way that the determined relative humidities associated water content values the lower the higher the temperature.

Da andererseits der Meßstrang primär auf die mit dem Substanzwassergehalt im Gleichgewicht befindliche Feuchte reagiert, so ergibt sich hieraus die Tatsache, daß ein zu hoher Wassergehalt angezeigt wird, wenn die Substanztemperatur über der Bezugstemperatur liegt, die der Wassergehaltsskala zugrunde gelegt wurde. Bei zu niedriger Temperatur ist das Umgekehrte der Fall. Since, on the other hand, the measuring line primarily focuses on the substance water content moisture in equilibrium reacts, this results in the fact that that too high a water content is indicated if the substance temperature is above the The reference temperature on which the water content scale was based. In to the reverse is the case at low temperatures.

Diese Überlegung gilt zunächst unter der Annahme, daß das Meßelement bei der betreffenden Temperatur die relative Feuchte richtig anzeigt. Nun ändert sich aber in geschilderter Weise die Faserlänge ebenfalls unter dem Einfluß der Temperatur (bei dem bekannten Haar in positivem Sinne, bei der synthetischen Faser im negativen Sinne). Wird ein Haarstrang als Meßelement verwendet, dann addiert sich zu dem temperaturbedingten Fehler bei der direkten Wassergehaltsablesung der durch die thermische Längenänderung hervorgerufene hygrometrische Fehler, während bei Verwendung eines aus synthetischen Fasern bestehenden Meßelements beide Fehler einander entgegenwirken, so daß eine teilweise Kompensation oder Uberkompensation erfolgt. Bei geeigneter Auswahl und Präparierung der Meßelemente oder Zusammenfügung zweier Meßelemente mit verschiedenen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, ist es auch möglich, eine nahezu vollkommene Kompensation für den größten Teil des Meßbereiches zu erreichen. This consideration applies initially on the assumption that the measuring element correctly displays the relative humidity at the relevant temperature. Well changes themselves but in the manner described, the fiber length is also below the influence of temperature (in the case of known hair in a positive sense, in the case of synthetic hair Fiber in the negative sense). If a strand of hair is used as a measuring element, then add to the temperature-related error in the direct water content reading of the hygrometric errors caused by the thermal change in length, while if a measuring element made of synthetic fibers is used, both errors counteract each other, so that a partial compensation or overcompensation he follows. With suitable selection and preparation of the measuring elements or assembly two measuring elements with different coefficients of thermal expansion, it is also possible, an almost complete compensation for the largest part of the measuring range to reach.

Wie bereits ausgeführt, besteht auch infolge der günstigen Skalencharakteristik die Möglichkeit, die Kompensation durch Einsetzen eines Bi-Metalls zu vervollkommnen. As already stated, there is also due to the favorable scale characteristics the possibility of perfecting the compensation by inserting a bi-metal.

Zur technischen Ausführung der Verwendung der neuen Meßeíemente im Hygrometer sei bemerkt, daß die Fasern entweder zu einem gemeinsamen Strang verbunden oder zu einem Faden gezwirnt werden. Bei stärkster Beanspruchung können auch zwei oder mehrere Fäden zu einem Fadenstrang oder einer Harfe vereinigt werden. For the technical implementation of the use of the new measuring elements in Hygrometer should be noted that the fibers are either connected to a common strand or twisted into a thread. With the heaviest use, two can also be used or several threads are combined to form a strand of thread or a harp.

Die Längenänderungen derart ausgebildeter Meßelemente werden in bekannter Weise auf den Hygrometerzeiger übertragen. The changes in length of such designed measuring elements are known in Way transferred to the hygrometer pointer.

Ferner besteht die Möglichkeit, die Meßelemente in geeigneter Form, z. B. als plattgewalzte Borsten, auf Metallstreifen zu kleben, die am vorteilhaftesten alsdann zu einer Spirale gewickelt werden, deren feuchteabhängige Durchbiegung (analog zur bekannten Bi-Niietallspirale) in bekannter Weise direkt auf den Zeiger übertragen werden können. It is also possible to use the measuring elements in a suitable form, z. B. as flat-rolled bristles to glue on metal strips, the most advantageous are then wound into a spiral, the moisture-dependent deflection of which (analogous to to the well-known Bi-Niietallspirale) transferred directly to the pointer in a known manner can be.

PATEN i' ANS P R r' c H E: 1. Hygrometer mit unmittelbarer, von der Temperatur unabhängiger Anzeige des Wassergehaltes von Materialien, insbesondere von Holz, gekennzeichnet durch ein hygroskopisches Nieflelement, insbesondere fixiertes Perlon, mit einem thermischein Ausdehnungskoeffizienten, bei dem der Einfluß der Temperatur des zu messenden Materials auf die Feuchtegleichgewichtsbeziehung ausgeglichen ist. PATEN i 'ANS P R r' c H E: 1. Hygrometer with immediate, from the Temperature independent display of the water content of materials, in particular of wood, characterized by a hygroscopic low element, in particular fixed Perlon, with a coefficient of thermal expansion in which the influence of the Temperature of the material to be measured is balanced on the moisture equilibrium relationship is.

Claims

2. Hygrometer according to claim 1, characterized by a hygroscopic Measuring element with a thermal expansion coefficient in which the influence of the Temperature on the moisture weight relationships only partially balanced and a bi-metal is arranged for complete compensation.

Publications considered: German Patent No. 859 384; Bo n gar ds "Moisture Measurement", 1926, p. 262; Journal »Fiber Research und Textiltechnik ", 1954, issue 1, p. 32.