DE1207586B - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Regelung der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur eines Messraumes in Abhaengigkeit von den entsprechenden Werten eines Vergleichraumes - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Regelung der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur eines Meßraumes in Abhängigkeit von den entsprechenden Werten eines Vergleichraumes Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Regelung der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur eines Meßraumes in Abhängigkeit von den entsprechenden Werten eines Vergleichraumes mittels zweier Feuchtigkeitsmesser, deren einer auf die vom Meßraum und deren andere auf die vom Vergleichsraum kommende Luft anspricht, sowie zweier Widerstandsthermometer, die über eine an sich bekannte Kompensationsschaltung mit Heiz- oder Kühlelementen verbunden sind.
• Das Verfahren unterscheidet sich von den für Klimaanlagen bekannten Methoden dadurch, daß keine vorgegebenen Werte von Temperatur und Feuchtigkeit mittels Kontaktthermometern und Kontakthygrometern verwirklicht werden, sondern daß entweder das natürliche Ortsklima oder das Klima eines bestimmten Vergleichsraumes in einem anderen, der Durchführung von Versuchen dienenden Raum selbsttätig hergestellt wird.
• Die Bedeutung des neuen Verfahrens liegt darin, daß Messungen und Versuche, deren Ergebnisse den ständig wechselnden Bedingungen eines natürlichen Standortklimas hinsichtlich Temperatur und relativer Feuchtigkeit entsprechen müssen und die unter solchen Voraussetzungen am natürlichen Standort nicht ausgeführt werden können, durch Verlegung des Standortklimas in den Versuchsraum ermöglicht werden.
• Beispielsweise besteht die Aufgabe, das Verhalten der Pflanzen an ihrem natürlichen Standort unter den dort herrschenden, sich ständig ändernden klimatischen Bedingungen der Temperatur und der relativen Feuchte auf ihren Verbrauch an Luftkohlensäure, also auf ihre Assimilationsintensität im Luftstrom gasanalytisch zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden ganze Pflanzen oder auch nur einzelne an der Pflanze verbleibende Blätter in einen Behälter mit Luftzu- und -abfuhr, die sogenannte Küvette, eingebracht und die Luft vor und nach dem Durchgang auf ihren C02 Gehalt untersucht. Die Differenz beider Analysen entspricht der Assimilationsintensität der untersuchten Pflanze. Nun entspricht aber das Klima in der Küvette keineswegs dem natürlichen Klima seines Standortes, denn die ein Kleingewächshaus bildende Küvette wirkt als Wärmefalle, d. h. das einfallende Licht wird als Wärme in der Küvette festgehalten. Deshalb können gegenüber der Außenluft Übertemperaturen von 20 bis 25° C auftreten. Es ergeben sich bei hohen Sommertemperaturen in der Küvette Temperaturen von mehr als 25° C, welche für die Pflanze überoptimal sind und zu Ergebnissen führen, die dem natürlichen Verhalten der Pflanze außerhalb der Küvette nicht entsprechen. Sinngemäß gilt das gleiche für die relative Feuchtigkeit, die in der Küvette bis zur Kondenswasserbildung führen kann. Daher müssen Schlußfolgerungen die aus solchen Versuchen gezogen werden falsch sein.
• Um aber zu brauchbaren Versuchsergebnissen zu kommen, muß das Küvettenklima laufend und selbsttätig mit dem Freilandklima in Übereinstimmung gebracht werden, was keinesfalls auf die Regelung eines konstant festgelegten Sollwertklimas in der Küvette hinausgeht. Es genügt auch nicht die Luft des Freilandes einfach in die Küvette zu leiten, da sie dort sofort klimatisch verändert würde.
• Nach dem neuen Verfahren ist es nun insbesondere möglich, das seit Jahrzehnten bestehende Küvettenklimaproblem zu lösen und pflanzenphysiologische Untersuchungen unter exakten Freiland-Standortbedingungen in der Küvette durchzuführen, was mit den bisher bekannten Geräten nicht möglich war.
• Nach der Erfindung wird dies im wesentlichen dadurch erreicht, daß ein Ausgleich der zwischen Meß-und Vergleichsraum bestehenden Differenz der Temperatur- und Feuchtigkeitswerte durch Mischung der Meßraumluft mit bereits klimatisierter Luft im kontinuierlichen Luftstrom erfolgt.
• Für pflanzenphysiologische Untersuchungen ist das neue Verfahren mit Hilfe von Vorrichtungen durchführbar, wie sie in den F i g. 1 bis 5 der Zeichnungen schematisch angegeben sind; wobei F i g. 1 die Strömungswege der beiden Luftmengen im Fall übereinstimmender Feuchtigkeitswerte, F i g. 2 die Wege im Fall überfeuchter, also Trocknungsmaßnahmen bedingender, F i g. 3 die Wege im Fall zu trockener, also Befeuchtungsmaßnahmen bedingender Küvettenluft darstellt.
• F i g. 2 enthält gleichzeitig die zur Temperaturrenelung dienenden Einrichtungen.
• F i g. 5 zeigt eine Variante des Verfahrens; F i g. 4 gibt im vergrößertem Maßstab die hierfür geltende Schiebersteuerung.
• Wie F i g. 1 zeigt, tritt die Luft des Vergleichraumes, also des Pflanzenstandortes bei E in die Vorrichtung ein und passiert zunächst das ihre relative Feuchtigkeit messende Kontrollhygrometer 1, dann die Hygrometerharfe 2, welche sich je nach Feuchtigkeitsgehalt längs oder verkürzt. Eine daneben angeordnete Hygrometerharfe 3 reagiert entsprechend auf die aus dem Raum der eigentlichen Untersuchungsküvette 4 abströmende, über das deren Luftfeuchtigkeit messende Kontrollhygrometer 29 geleitete Abluft, die bei A aus der Vorrichtung austritt und von dort zu den nicht dargestellten Meß- und Analysengeräten geleitet wird. Von der Harfe 2 gelangt die Zuluft zu einem Dreiwege-Magnetventil 5, das folgende Wege herstellen kann: Entweder über das Magpetventil 6 direkt zum Raum der Küvette 4 oder über ein Magnetventil 7 durch eine Trockenkammer 8 (gemäß F i g. 2) bzw. über eine Feuchtkammer 9 (gemäß F i g. 3) in den Raum der Küvette 4, in dem ein Ventilator 10 für gute Durchmischung der eintretenden und der vorhandenen Luft sorgt. Die Magnetventile 5, 6, 7 werden durch die als Differenzfeuchteregler wirkende Einrichtung 11 elektrisch betätigt, in welcher der von den verschieden feuchten, also verschieden langen Harfen über ein Zugorgan verdrehte, in Form einer Rolle ausgebildete gleicharmige Hebel 12 - durch einen langen Kontakthebel 13 ausreichend übersetzt - die durch nicht dargestellte Schrauben einstellbare Regulierkontakte 14 und 15 schaltet.
• Eine überfeuchtere Küvettenluft würde also gemäß F i g. 2 über die Harfe 3 den linken Kontakt 14 schließen, so daß dann die Zuluft durch die Trockenkammer 8 strömt, mit verminderter Feuchtigkeit in die Küvette 4 eintritt und dort den Feuchtigkeitsgehalt verringert. Die so verbesserte Mischluft wirkt sich wiederum über die Harfe 3 so lange regelnd aus, bis schließlich die beiden Harfen 2 und 3 von Luft gleicher Feuchtigkeit umströmt werden und - unterstützt von der parallel erfolgenden Temperaturregelung - die beiden Luftzustände übereinstimmen. Die Rolle 12 und die Kontakteinrichtung 13,14,15, sind auf einer vertikal beweglichen Gleitschiene 21 angeordnet, welche mit der gespannten Zugfeder 22 verbunden ist. Dadurch wird das über die Rolle 12 laufende, die beiden Harfen 2 und 3 verbindende Zugorgan 30 ständig in Spannung gehalten, was bewirkt, daß die täglichen Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt der Außenluft selbsttätig in den Regelvorgang eingehen.
• Die Regelung der Temperatur der Küvettenluft geschieht, gesteuert von einem im Vergleichsraum befindlichen Widerstandsthermometer 16 und von einem in der Küvette 4 angeordneten Widerstandsthermometer 17, mit Hilfe eines in an sich bekannter Wheatstonescher Anordnung geschalteten Reglers 18 entweder über eine Heizung 19 bei Untertemperatur, oder über eine Kühlung 20 bei Übertemperatur.
• Apstatt die Zuluft unbehandelt (gemäß F i g. 1) oder getrocknet (gemäß F i g. 2) oder befeuchtet (gemäß F i g. 3) kann man auch eine passende Mischung aus unbehandelten, getrockneten oder befeuchteten Luftanteilen herstellen und zum Küvettenraum strömen lassen, was dort zu einer Regulierung der Luftzustände führt, die nicht sprunghaft sondern in einer sich mit kleiner Amplitude und flach um den Sollwert pendelnden Regulierungskurve erfolgt. Hierzu wird am Ende des Kontakthebels 13 ein schieberartiges Verschlußorgan 23 (s. F i g. 4 und 5) angebracht, das drei Öffnungen von Luftleitungen 24, 25, 26 ganz oder teilweise verschließen und öffnen kann, von denen einer direkt zum Küvettenraum, die beiden anderen entweder über eine Feuchtekammer oder über eine Trockenkammer zum Küvettenraum führt. Auf diese Weise ist es möglich der Küvette unter Weglassung der Magnetventile eine auf die Außenluftfeuchte regulierte Mischluft zuzuführen. Die Einrichtung 11 ist in diesem Fall von einem gasdichtem Gehäuse 27 umschlossen, welches über eine elastische Schlauchleitung 28 mit dem Gehäuse 31 verbunden ist, in welchem die Harfen 2 und 3 aufgenommen sind.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur automatischen Regelung der relativen Feuchtigkeit und der Temperatur eines Meßraumes in Abhängigkeit von den entsprechenden Werten eines Vergleichraumes mittels zweier Feuchtigkeitsmesser, deren einer auf die vom Meßraum und deren anderer auf die vom Vergleichsraum kommende Luft anspricht, sowie mittels zweier Widerstandsthermometer, die über eine an sich bekannte Kompensationschaltung mit Heiz- und Kühlelementen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgleich der zwischen Meß- und Vergleichsraum bestehenden Differenz der Temperatur- und Feuchtigkeitswerte durch Mischung der Meßraumluft mit bereits klimatisierter Luft im kontinuierlichen Luftstrom erfolgt.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Längenunterschiede der beiden in den kontinuierlichen Luftstrom geschalteten Hygrometerharfen (2 und 3) einen kurzen gieichannigen Hebel (12) mitgeteilt oder auf eine Rolle übertragen und durch einen Kontakthebel (13) übersetzt werden, wobei letzterer im Drehpunkt des Hebels oder der Rolle angelenkt zur Auslösung von Regelvorgängen oder selbst als Regelorgan dient.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hygrometerharfen (2 und 3) über den auf einer Gleitschiene (21) gelagerten Hebel bzw. eine dort gelagerte Rolle durch eine Zugfeder (22), die an der Gleitschiene angreift, unter Spannung gehalten sind.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakthebel einstellbare Regulierkontakte (14 und 15) schaltet, .durch welche über Magnetventile (5, 6, 7) der Zuluft der Weg zur Küvette (4) entweder direkt oder über eine Trockenkammer (8) oder über eine Feuchtkammer (9) freigegeben wird.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Kontakthebels (13) ein schieberartiges Verschlußorgan (23) sitzt, das drei nebeneinanderliegenden Öffnungen (24, 25, 26) zugeordnet ist, in welche Luftleitungen ausmünden, die zur Küvette (4) direkt oder über eine Feuchtkammer (9) oder über eine Trockenkammer (8) führen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 262 982, 546 430, 851415, 859 384; britische Patentschrift Nr. 789 773.