DE1498988B2

DE1498988B2 - Verfahren zum Messen des Feuchtig keitsgehaltes eines kornigen Gutes

Info

Publication number: DE1498988B2
Application number: DE19631498988
Authority: DE
Inventors: Shinichi Urawa Sasaki (Japan)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-12-30
Filing date: 1963-05-30
Publication date: 1973-11-15
Also published as: DE1498988A1; DE1498988C3; GB1068166A

Description

fahrens kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß die Dämpfung der Mikrowellen durch den Feuchtigkeitsgehalt im körnigen Gut mit Hilfe eines veränderlichen Dämpfungsgliedes kompensiert wird, das das Ausmaß der Kompensation auf einer Skala anzeigt. Dieser ablesbare Skalenwert wird zur Bestimmung des genauen Feuchtigkeitsgehaltes verwendet. Dabei wird das in F i g. 3 dargestellte Nomogramm verwendet, in dem eine Schar geneigter Kurven A-H dargestellt ist, von denen jede einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt entspricht und in der auf der Abszisse der Skalenwerte des Dämpfungsgliedes und auf der Ordinate die Absetzhöhe F-S, d. h. die Differenz der Schütthöhen des Meßgutes im Behälter vor und nach dem Verdichten aufgetragen sind. Die dem Schnittpunkt der gemessenen Ordinaten- und Abszissenwerte zugehörige Kurve gibt den genauen Feuchtigkeitsgehalt des Gutes an.

An Hand von F i g. 4 wird im folgenden ein Beispiel für die praktische Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. Die in dieser Figur dargestellte Meßvorrichtung enthält einen Mikrowellenleiter 12, der über ein Dämpfungsglied 13 mit einem Klystron 11 verbunden ist. Der Mikrowellenleiter weist an seinem dem Meßbehälter 19 zugewandten Ende einen erweiterten Bereich mit einem verhältnismäßig großen Querschnitt auf. Der auf der gegenüberliegenden Seite des Meßbehälters 19 angeordnete Wellenleiter ist über ein Dämpfungsglied 15 mit einem Mikrowellendetektor 17 verbunden, wobei das Dämpfungsglied 15 mit einer Skala 14 ausgestattet ist. An den Mikrowellendetektor 17 ist ein Anzeigegerät 16 angeschlossen. Zwischen den Wellenführungen bedindet sich das vertikale Meßrohr 19, das in der Nähe seines oberen Endes mit einem Maßstab 20 zur Bestimmung der Schütthöhen ausgestattet ist, an dem die Differenz zwischen der Schütthöhe vor und nach dem Verdichten abgelesen werden kann. Am unteren Ende des Meßrohres ist eine Vibrationseinrichtung 21 vorgesehen, die wie die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung ausgebildet sein kann. Eine Beschickungseinrichtung 23, die einen Verschluß 22 aufweist, ist oberhalb des Meßrohres vorgesehen, so daß das körnige Gut durch sein Eigengewicht in den Meßbehälter strömen kann.

Während des Betriebs werden die aus dem Klystron 11 austretenden Mikrowellen durch das Dämpfungsglied 13 auf einen Wert gedämpft, der der Art des Meßgutes angepaßt ist und über den Wellenleiter 12 dem Meßrohr zugeführt. Da das Meßrohr 19, das mit dem körnigen Meßgut gefüllt ist, quer im erweiterten Teil des Wellenleiters 12 angeordnet ist, der einen verhältnismäßig großen Querschnitt aufweist, wird das Meßgut einem gleichförmigen elektrischen

ίο Feld ausgesetzt.

Die Mikrowellen werden durch die Feuchtigkeit, die in dem in das Meßrohr 19 eingefüllten Meßgut enthalten ist, gedämpft. Die gedämpften Mikrowellen gelangen zum Detektor 17, wobei das Ausmaß der Dämpfung von dem Anzeigegerät 16 beispielsweise einem Registriergerät, einem Radiometer oder einer Brückenschaltung, die an den Detektor 17 angeschlossen sind, angezeigt wird. Der scheinbare Feuchtigkeitsgehalt wird dadurch bestimmt, daß das Dämpfungsglied 15 entsprechend dem Ausmaß der durch den Feuchtigkeitsgehalt verursachten Dämpfung so verstellt wird, daß das Anzeigegerät wieder den ursprünglichen Wert ohne eine Dämpfung durch den Feuchtigkeitsgehalt des Gutes anzeigt.

Dann wird die Skala 14 des Dämpfungsgliedes abgelesen. Die Dämpfung kann zwar direkt am Anzeigegerät 16 abgelesen werden, jedoch wird der dadurch erhaltene Wert von der Genauigkeit des Anzeigegerätes, der Charakteristik des Detektors u. ä.

beeinflußt.

Vor der Messung wird das körnige Gut in einem von seiner Korngröße abhängigem Ausmaß durch eine Vibration von der Vibrationseinrichtung 21 verdichtet, die am unteren Ende des Meßrohres 19 angeschlossen ist. Das Ausmaß der Verdichtung, d. h. die Setzhöhe H kann als Differenz der Schütthöhen vor und nach dem Verdichten an der Skala 20 abgelesen werden.

Die abgelesene Absetzhöhe wird mit Hilfe des in F i g. 3 dargestellten Nomogramms zur Korrektur des gemessenen scheinbaren Feuchtigkeitsgehaltes des Meßgutes, der vom Skalenwert D des Dämpfungsgliedes 15 repräsentiert wird, verwendet. Durch diese Korrektur kann der genaue Feuchtigkeitsgehalt des körnigen Gutes bestimmt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2

dichte mit Hilfe einer justierbaren Bodenklappe des

Patentanspruch: Behälters erzielt. Einer bestimmten Einstellung der

Bodenklappe kann eine entsprechende Eichskala des

Verfahren zum Messen des Feuchtigkeitsgehal- die Dämpfung messenden Dämpfungsgliedes zutes eines körnigen Gutes, bei dem dieses Gut in 5 geordnet werden, auf der der auf die Schüttdichte einen Behälter eingefüllt und in diesem Behälter korrigierte Flüssigkeitsgehalt abgelesen werden kann, verdichtet wird, bei dem das verdichtete Gut von Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe

Mikrowellen durchsetzt wird, aus der Dämpfung liegt darin, die Meßgenauigkeit des eingangs genannder Mikrowellen der scheinbare Feuchtigkeitsge- ten Verfahrens zum Messen des Feuchtigkeitsgehalhalt des Gutes bestimmt wird und der so be- ίο tes eines körnigen Gutes zu erhöhen,
stimmte scheinbare Feuchtigkeitsgehalt auf die Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

Schüttdichte korrigiert wird, dadurch ge- löst, daß die Korrektur des scheinbaren Flüssigkeitskennzeichnet, daß diese Korrektur dadurch gehaltes auf die Schüttdichte dadurch erfolgt, daß die erfolgt, daß die Schütthöhen des Meßgutes in Schütthöhen des Meßgutes in dem Behälter vor und dem Behälter vor und nach dem Verdichten ge- 15 nach dem Verdichten gemessen werden und aus demessen werden und aus deren Differenz die zu ren Differenz die zu dem Meßgut gehörige Eichkurve dem Meßgut gehörige Eichkurve für die Bestim- für die Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes in Abmung des Feuchtigkeitsgehaltes in Abhängigkeit hängigkeit vom gemessenen Dämpfungswert ermittelt von dem gemessenen Dämpfungswert ermittelt wird.

wird. 20 Die nach diesem Verfahren ermittelten Meßwerte

sind äußerst genau und gut reproduzierbar und von Schwankungen in der Korngröße des Meßgutes und der Schüttdichte im Behälter unabhängig.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen Im folgenden wird die Erfindung beispielsweise an

des Feuchtigkeitsgehaltes eines körnigen Gutes, bei 25 Hand der Zeichnungen näher erläutert,
dem dieses Gut in einen Behälter eingefüllt und in F i g. 1 zeigt schematisch eine beim erfindungsge-

diesem Behälter verdichtet wird, bei dem das ver- mäßen Verfahren verwendbare Füll- und Verdichdichtete Gut von Mikrowellen durchsetzt wird, aus tungseinrichtung für das kömige Meßgut,
der Dämpfung der Mikrowellen der scheinbare F i g. 2 zeigt in einem Diagramm den zeitlichen

Feuchtigkeitsgehalt des Gutes bestimmt wird und der 30 Verlauf des Verdichtungsgrades des Meßgutes wähso bestimmte scheinbare Feuchtigkeitsgehalt auf die rend der Verdichtung mit der in Fig. 1 dargestellten Schüttdichte korrigiert wird. Einrichtung.

Mikrowellen werden beim Durchgang durch F i g. 3 zeigt ein bei der Korrektur des scheinbaren

ein körniges Gut vonder in diesem Gut enthaltenen Feuchtigkeitsgehaltes auf die Schüttdichte des Meß-Flüssigkeit absorbiert und damit gedämpft, so daß 35 gutes verwendetes Nomogramm.
der Feuchtigkeitsgehalt von körnigen Gütern bei- F i g. 4 zeigt schematisch eine zur Durchführung

spielsweise von Getreide, Zucker oder Medikamen- des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Anlage, ten aus der Dämpfung der das Meßgut durchsetzen- Im folgenden wird das Prinzip des erfindungsge-

den Mikrowellen bestimmt werden kann. Der auf mäßen Meßverfahrens näher erläutert. Der Anteil diese Weise erhaltene Wert für den Feuchtigkeitsge- 40 eines körnigen Gutes am Gesamtvolumen einer halt hängt jedoch von der Korngröße des Meßgutes Schütte hängt von der Korngröße und der Schütt- und von seiner Schüttdichte in einem Behälter ab. dichte des Gutes ab. Zur genauen Bestimmung des Um Fehler bei der Messung zu vermeiden und die Feuchtigkeitsgehaltes des Gutes muß seine tatsäch-Meßergebnisse repdoduzierbar zu machen ist es da- liehe Dichte bestimmt und dieses Ergebnis zur Korher erforderlich, diesen zunächst gemessenen schein- 45 rektur des gemessenen scheinbaren Feuchtigkeitsgebaren Feuchtigkeitsgehalt des Meßgutes auf seine haltes verwandt werden.

Schüttdichte zu korrigieren. Die in F i g. 1 dargestellte Verdichtungseinrichtung

Bei bekannten Verfahren wird eine einheitliche weist einen Behälter 2, der an seiner Seitenwand mit Dichte des körnigen Gutes als Bezugsgröße dadurch einer geeichten Skala 1 versehen ist, sowie eine diesen hergestellt, daß das körnige Gut in ein konstantes 50 Behälter 2 tragende federnde Gummiunterlage 3 und Meßvolumen unter einem konstanten Druck einge- einen Vibrationstisch 4 auf, der die Unterlage und füllt wird. Bei diesem Verfahren ist es einmal nicht den Behälter trägt und von einem Vibrator 5 betrieauszuschließen, daß die Art des Einfüllens einen ben wird.

merklichen Einfluß auf die Schüttdichte des körnigen Nachdem das körnige Meßgut im freien Fall in

Gutes besitzt, zum anderen ist die so erzeugte als 55 den Behälter bis zur Höhe F eingefüllt ist, wird der Normierungsgröße für die Feuchtigkeitsmessung die- Behälter beispielsweise mit einer Frequenz von 300 nende Schüttdichte stark von der Korngröße des Gu- Vibrationen pro Minute vibriert, so daß sich das tes abhängig. Das hat zur Folge, daß eine geringfü- Meßgut bis auf eine stabile Höhe S innerhalb einer gige Änderung der Korngröße zu einer Verfälschung bestimmten Zeit beispielsweise innerhalb von einer des Meßergebnisses führt und neue Eichungen erfor- 60 oder mehreren Sekunden setzt. F i g. 2 zeigt die Verderlich macht. dichtung des Gutes während der Vibration. Die Hö-

Aus der USA.-Patentschrift 2 659 860 ist weiterhin he h des Gutes im Behälter 2 ist auf der Ordinate, ein Verfahren zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes die Vibrationszeit T auf der Abszisse aufgetragen, eines körnigen Gutes bekannt, bei dem dieses Gut in Es ist zu erkennen, daß nach einer gewissen einen Behälter gefüllt, bis zur gleichmäßigen Füll- 65 Zeit, die durch die senkrechte strichpunktierte Linie dichte verdichtet und die Dämpfung der das Meßgut angegeben ist, die Verdichtung abgeschlossen ist. Die durchsetzenden Mikrowellen gemessen wird. Bei die- Abnahme der Höhe hängt von der Korngröße ab.
sem Verfahren wird im Behälter die gleiche Füll- Die Durchführung des erfindungsgemäßen Ver-