DE1598612A1

DE1598612A1 - Measuring arrangement

Info

Publication number: DE1598612A1
Application number: DE19651598612
Authority: DE
Inventors: Byrd Robert V
Original assignee: Industrial Nucleonics Corp
Current assignee: Industrial Nucleonics Corp
Priority date: 1964-12-24
Filing date: 1965-12-22
Publication date: 1969-08-21
Also published as: DE1598612B2; GB1114459A

Description

Meßanordnung Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Messen einer oder mehrerer Eigenschaften eines dielektrischen Materiales durch Verwendung einer Abfühleinrichtung, die eine Sonde mit im Abstand voneinander angeordneten Elektroden aufweist, um daß Material an eine elektrische Energiequelle und an eine Anzeigevorrichtung für die elektrischen Eigenschaften des Materiales anzuschließen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Gerät mit einer weiteren Abfühleinrichtung zur Anzeige einer aus dem'Material austretenden infraroten Strahlung, und auf eine Vorrichtung, bei der Informationen, die in den Signalen enthalten sind, welche sowohl durch die elektrische Anzeigevorrichtung als auch die Infrarotstrahlungsanzeigevorrichtung erzeugt werden, durch ein entsprechendes, die Signale verarbeitendes Gerät so kombiniert werden, daß eine genauere Messung der Eigenschaft bzw. der Eigenschaften des zu untersuchenden Materiales erhalten wird. Measuring arrangement The invention relates to a device for measuring one or more properties of a dielectric material through use a sensing device having a probe spaced from one another Has electrodes to the material to an electrical energy source and to a To connect display device for the electrical properties of the material. In particular, the invention relates to a device having a further sensing device for displaying an infrared radiation emerging from the material, and on a Device in which information contained in the signals, which both by the electric display device as well as the infrared radiation display device generated are combined in this way by a corresponding device that processes the signals that a more precise measurement of the property or properties of the to material under investigation is obtained.

Die grundsätzliche Anwendung solcher Geräte liegt auf dem Gebiete der Messung des Feuchtigkeitsgehaltes von festen Körpern und der Messung der Zusammensetzung von Flüssigkeiten, obgleich sie in gewissem Umfang auch für die Messung der Masse pro Längeneinheit, pro Flächeneinheit oder pro Raumeinheit der Materialien verwendet werden. Sie hängen in ihrer Betriebsweise von der Beziehung zwischen der an die im Abstand voneinander angeordneten Elektroden angelegten Spannung und dem elektrischen Strom durch die Sondenschaltung aufgrund der angelegten Spannung ab.The basic application of such devices is in the field the measurement of the moisture content of solids and the measurement of the composition of liquids, although to some extent they are also used for the measurement of mass used per unit of length, per unit of area or per unit of space of the materials will. In their mode of operation, they depend on the relationship between the spaced electrodes applied voltage and the electrical Current through the probe circuit due to the applied voltage.

Bei einem einfachen Gerät wird die an die Sone angelegte Spannung von einer mit Gleichstrom oder gleicherichtetem Strom betriebenen Speisequelle abgenommen und der sich ergebende Strom durch die Sonde ist umgekehrt proportional dem einfachen Ohm'schen Widerstand des Matiriales. Damit eine vollständigere Information erhalten wird, wird jedoch im allgemeinen an die Sonde eine Spannung angelegt, die mit einer einzigen Frequenz, einer Vielzahl von verschiedenen Frequenzen oder einer sich kontinuirlich ändernden Frequenz oszilliert, wobei der Strom durch die Sonde sowohl eine Komponente in Phase mit der angelegten Spannung als auch eine quadratische Komponente enthält.With a simple device, the voltage applied to the Sone taken from a supply source operated with direct current or equivalent current and the resulting current through the probe is inversely proportional to the simple one Ohmic resistance of the material. So that you get more complete information is, however, a voltage is generally applied to the probe which corresponds to a single frequency, a multitude of different frequencies or one continuous changing frequency oscillates, the current through the probe being both a component in phase with the applied voltage as well as containing a quadratic component.

Dieser komplexe Strom ist dem physikalischen Gesetz der komplexen Dielektrizitätskonstanten zugeordnet, das einen reellen Teil, der von der makroskopisohen Polarisation des Materiales abhängt und für die quadratische Komponente des Stromes durch die Sonde verantwortlich ist, und einen imaginären Teil, der von der makroskopischen Verschiebung von Ladungsträgern durch das Material abhängt und für den in Phase liegenden Strom durch die Sonde verantwortlich ist, aufweist.This complex stream is the physical law of the complex Dielectric constant assigned to that a real part, that of the makoskopisohen Polarization of the material depends and for the square component of the current by the probe is responsible, and an imaginary part that is from depends on the macroscopic displacement of charge carriers through the material and is responsible for the in-phase current through the probe.

Während zu Bezugs% wecken für eine bestimmte dielektrische Zusammensetzung des Materiales ein Wert für die Dielektrizitätskonstante angegeben werden kann, muß eine solche Angabe die Frequenz der angelegten Spannung und die Temperatur des Materiales enthalten. Das heißt, die sogenannte Dielektrizitätskonstante ist nicht konstant, sondern sowohl der reelle als auch der imaginäre Teil sind Schwankungen mit der Frequenz und der Temperatur wie auch mit der Zusammensetzung des Materiales unterworfen.While at reference% awaken for a given dielectric composition of the material a value for the dielectric constant can be given, such an indication must indicate the frequency of the applied voltage and the temperature of the Material included. That is, the so-called dielectric constant is not constant, but both the real and the imaginary part are fluctuations with frequency and temperature as well as with the composition of the material subject.

Der Einfluß von Materialtemperaturänderungen auf Geräte zur Messung der Eigenschaften von dielektrischen Materialien ist seit vielen Jahren bekannt. Bei der Messung dielektrischer Flüssigkeiten werden die Sondenelektroden in die Blüssigkeit eingetaucht und eine ziemlich einfache Vorrichtung zur Temr -ra turkompensation kann dadurch vorgesehen werden, daß ein -meter in die Flüssigkeit getaucht und ein auf Temperatur ansprechendes Signal verwendet wird, um das Gerät gegen Temperaturänderungen, die in der Flüssigkeit selbst auftreten, zu kompensieren. Derartige Anordnungen sind beispielsw ise in den US-Patentschriften 2.588.882 und 2.985.825 beschrieben0 Bei Geräten zur Messung fester Materialien, bei denen die Elektroden außen in unmittelbarer Bähe oder in Berührung mit dem Material angeordnet sind, wird gewöhnlicherweise eine Umgebungstemperaturabfühleinrichtung der Sonde zugeordnet oder in der Nähe des Gerätes angebracht, damit die Temperaturkompen sation vorgenommen werden kann. Eine typische Anordnung dieser Art ist in der US-I>atentschrift 2.718.619 erläutert.The influence of material temperature changes on devices for measurement the properties of dielectric materials has been known for many years. When measuring dielectric liquids, the probe electrodes are inserted into the Fluid immersed and a fairly simple device for temperature compensation can be provided that a meter is immersed in the liquid and a temperature-responsive signal is used to protect the device against temperature changes, which occur in the liquid itself to compensate. Such arrangements are described, for example, in U.S. Patents 2,588,882 and 2,985,825 For devices for measuring solid materials, where the electrodes are outside in the immediate vicinity Bows or placed in contact with the material will usually be an ambient temperature sensing device associated with or in the vicinity of the probe of the device so that the temperature compen sation made can be. A typical arrangement of this type is shown in the United States patent 2,718,619 explained.

Bei Geräten der vorbeschriebenen Art, bei denen es notwendig oder zweckmäßig ist, die Temperaturabfuhleinrichtung in einer äußeren Umgebung zum gemessenen Material anzuordnen, ergibt sich ein relativ hoher Grad an Ungenauigkeit daraus, daß die Abfühleinrichtung für die Außentemperatur nicht notwendigerweise die Temperatur anzeigt, die innerhalb des gemessenen Materiales selbst herrscht. Dies trifft besonders in jenen Fällen zu, in denen das Material auf eine Tempratur oberhalb oder unterhalb der Umgebungstemperaturen aufgeheizt oder abgekühlt wird, bei denen die Meßvorrichtung normalerweise betrieben wird. Beispiele für solche Zustände finden sich bei der Herstellung von Papier, Textilien oder Tabakprodukten, wo die besonders zweckmäßige Punktion einer Feuchtigkeitsmeßvorrichtuq darin besteht, die Arbeitsweise eines Trockners zu überwachen oder zu steuern, der das Material aufheizt, um die im Material vorhandene Feuchtigkeit zu entfernen, Man hat auch festgestellt, daß der Temperaturunterschied zwischen dem Material und der Umgebung der Abfühleinrichtung für die Außentemperatur aus verschiedenen Gründen nicht vorausgesagt werden kann. Zum Beispiel ist es erwünscht, die Meßvorrichtung mit ihrer Sonde in Reibeingriff mit dem durchwandernden Material zu betreiben, so dat eine Temperaturabfühleinrichtung, die der Sonde zugeordnet ist, bis zu einem gewissen Grad durch die auftretende Reibung erwärmt wird.For devices of the type described above, where it is necessary or it is expedient to measure the temperature in an external environment Arranging material results in a relatively high degree of inaccuracy from that the outside temperature sensing device does not necessarily have to be the temperature indicates that prevails within the measured material itself. This is particularly true in those cases in which the material is at a temperature above or below the ambient temperatures at which the measuring device is heated or cooled normally operated. Examples of such conditions can be found at Manufacture of paper, textiles or tobacco products where the most appropriate Puncturing a moisture meter is the operation of a Monitor or control the dryer that heats the material to the in the material To remove any moisture present, it has also been found that the temperature difference between the material and the environment of the external temperature sensing device cannot be predicted for various reasons. For example, it is desirable the measuring device with its probe in frictional engagement with the material passing through to operate, so dat a temperature sensing device assigned to the probe is, to a certain extent, is heated by the friction that occurs.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät der vorbeschriebenen Art zur Verwendung unter Bedingungen, bei denen die Temperaturabfühleinrichtung in einer Umgebung außerhalb des zu messenden Materiales angebracht sein muß. Die Erfindung beruht auf dem Prinzip, daß die tatsächliche Temperatur des Materiales am besten aus einer entfernt liegenden Stelle abgeleitet wird, indem die Infrarotstrahlung, die aus dem Material austritt, angezeigt wird. Bei der normalen dielektrischen Messung jedoch wird die einfache Anwendung dieses Prinsipes dadurch komplizierter, daß die Temperatur des Materiales nicht erheblich von der Umgebungstemperatur abweicht. Bei den bekannten zur Verfügung stehenden und wirtschaftlich praktischen Infrarotstrahlungsanzeigevorrichtungen läßt sich eine selektive Auflösung jener Wellenlängen oder Photonenenergien der Strahlung nicht erreichen, die aus dem Material gegen den Hintergrund einer ähnlichen Strahlung austreten, welche von Gegenständen in der Umgebung der Anzeigevorrichtung emittiert werden. In der Praxis ist die Verwendung von einfachen thermoelektrischen Vorrichtungen oder temperaturabhängigen Impedanzen notwendig, die einfach auf Änderungen ihrer Körpertemperatur ansprechen.The present invention relates to a device of the type described above for use under conditions where the temperature sensing device in must be attached to an environment outside of the material to be measured. The invention is based on the principle that the actual temperature of the material is best is derived from a remote location by the infrared radiation, emerging from the material is displayed. With normal dielectric measurement however, the simple application of this principle is complicated by the fact that the The temperature of the material does not differ significantly from the ambient temperature. In the known available and economically practical infrared radiation display devices a selective resolution of those wavelengths or photon energies of the Radiation does not reach that of the material against the background of a similar one Radiation emanating from objects in the vicinity of the display device are emitted. In practice, the use of simple thermoelectric Fixtures or temperature-dependent impedances are necessary that are easy to respond to changes address their body temperature.

Damit können diese Vorrichtungen durch Konvektionsströme und durch Wärme beeinflußt werden, die in die Vorrichtung über ihre Befestigung geleitet wird, ferner auch durch Strahlungswärme aus der Umgebung.This allows these devices through convection currents and through Heat is affected which is conducted into the device via its attachment, also by radiant heat from the environment.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine dielektrische Meßvorarichtung vorgesehen, die drei Signale verwendet, deren eines ein charakteristisches Merkmal, z.B. die Amplitude oder Phasenlage des elektrischen Stromes durch die Sondenelektroden anzeigt, deren anderes aus einer Abfühleinrichtung abgeleitet wird, die auf die vom Material emittierte Infrarotstrahlung anspricht, und deren drittes Signal die Einwirkung der Umgebungstemperaturbedingungen auf der Infrarotstrahlungsäbfühleinrichtung anzeigt. Des weiteren wird ein Gerät angegeben das die Information, die in den drei Signalen vorhanden ist, zur Durchführung einer Messung der gewünschten Materialeigenschaft verwendet, die weitgehend unabhängig von Temperaturänderungen im Material ist. Die Erfindung gibt ferner eine Infrarotstrahlungstemperaturmeßeinrichtung und -schaltung an, die insbesondere für die Anforderungen einer dielektrischen Meßvorrichtung zur Messung von durchlaufenden Schichten, Bögen oder Bahnen geeignet ist, wobei ein Meßkopf verwendet wird, der über die Breite der Bahn und in eine Stellung, in der er auf der Bahn aufliegt, bzw. in eine Stellung, in der er von der Bahn einen Abstand aufweist, verschiebbar ist. Bei einer solchen Anwendung unterziehen die Gegenstände, die vorübergehend von der Abfühleinrichtung betrachtet werden, die empfindlichen Elemente sehr raschen Änderungen im Pegel der aufgenommenen Strahlung, wobei erforderlich ist, daß die Abfühleinrichtung mit einer Zeitkonstanten in der Größenordnung von wenigen Sekunden anstatt Minuten arbeitet. In ähnlicher Weise sind die Umgebungstemperaturen raschen Änderungen und worfen, wobei erforderlich ist, daß jede Temperaturkompensationsanordnung ähnlich kurze Zeitkonstanten aufweist.According to a preferred embodiment of the invention, a dielectric Measuring device is provided which uses three signals, one of which is a characteristic Feature, e.g. the amplitude or phase position of the electrical current through the probe electrodes the other of which is derived from a sensing device responsive to the responds to infrared radiation emitted by the material, and its third signal is the Impact the ambient temperature conditions on the infrared radiation sensing device. Furthermore, a device is specified that contains the information contained in the three signals is present to carry out a measurement of the desired material property is used, which is largely independent of temperature changes in the material. the The invention also provides an infrared radiation temperature measuring device and circuit on, in particular for the requirements of a dielectric measuring device Measurement of continuous layers, sheets or tracks is suitable, with a Measuring head is used, which is across the width of the web and in a position in which he rests on the web, or in a position in which he is a distance from the web has, is displaceable. When used in this way, the objects temporarily viewed by the sensing device, the sensitive ones Elements very rapid changes in the level of radiation received, being required is that the sensing device has a time constant on the order of works in a few seconds instead of minutes. The ambient temperatures are similar rapid changes and throws, requiring any temperature compensation arrangement has similarly short time constants.

Ziel der Erfindung ist eine verbesserte Einrichtung zur quantitativen Bestimmung einer sich ändernden Materialeigenschaft, die eine Funktion der dielektrischen Eigenschaften ist, wobei die Bestimmung mit Hilfe einer Vorrichtung vorgenommen werden kann, die vollständig außerhalb des Materiales liegt, und unabhängig von jedem Temperaturunterschied zwischen dem Material und der Umgebung ist.The aim of the invention is an improved device for quantitative Determination of a changing material property that is a function of the dielectric Properties is, the determination being made with the aid of a device which is completely outside the material, and independent of any temperature difference between the material and the environment.

Ziel der Erfindung ist auch ein Gerät nach Art einer Dielektrizitätsmeßvorrichtung, die mit erhöhter Genaugiekeit bei der Messung kontinuierlich geformter Gegenstände in WärDeaustausch-, Wärmeerzeugungs- oder Wärmeabsorbierungsvorgängen arbeitet.The aim of the invention is also a device of the type of a dielectricity measuring device, those with increased accuracy when measuring continuously shaped objects works in heat exchange, heat generation or heat absorption processes.

Weiteres Ziel der Erfindung ist eine Einrichtung mit einer neuartigen Anordnung von Mehrfachabfühleinrichtungen und einem Rechner, wobei eine Messung der scheinbaren dielektrischen Eigenschaften systematisch mit einer Messung der Materialtemperatur an sich kombiniert wird,die weitgehend unabhängig von den unterschiedlichen Umgebungstemperaturen und Wärmeübergängen ist, denen die Abfühleinrichtungen ausgesetzt sind.Another object of the invention is a device with a novel Arrangement of multiple sensing devices and a computer, with a measurement the apparent dielectric properties systematically with a measurement of the Material temperature per se is combined, which is largely independent of the different Ambient temperatures and heat transfers to which the sensing devices are exposed are.

Des weiteren ist Ziel der Erfindung eine exaktere Feuchtigkeitsmeßvorrichtung zur Messung von festen Stoffen, die auf einen gewünschten Feuchtigkeitsgehalt bei erhöhten Temperaturen getrocknet werden.Another object of the invention is a more accurate moisture measuring device for measuring solids that contribute to a desired moisture content dried at elevated temperatures.

Desgleichen bezieht sich die Erfindung auf eine genauere temperaturkompensierte dielektrische Meßvorrichtung, die @@@@ dem Abtastprinzip oder nach dem Prinzip der Normierung nach der Abnahme von der Bahn zur Messung von schicht- bzw. bahnförmigen Materialien bei Temperaturen bewirkt, die von den Umgebungstemperaturen abweichen.Likewise, the invention relates to a more accurate temperature compensated dielectric measuring device, the @@@@ the scanning principle or according to the principle of Normalization after removal from the web for the measurement of layered or web-shaped Caused materials at temperatures that differ from the ambient temperatures.

Die Erfindung bt auch zum Ziel eine verbesserte Feuchtigkeits meßvorrichtungfür eine kontinuierlich ausgebildete. Papierschicht bzw. Papierbahn, die aus einem Arbeitstrockner austritt, in welchem die Temperatur der Schicht bzw. Bahn erhöht ist.The invention also aims to provide an improved moisture measuring device for a continuously trained. Paper layer or paper web emerging from a work dryer exits, in which the temperature of the layer or web is increased.

Schließlich ist auch Ziel der Erfindung eine verbesserte Infrarotstrahlungsanzeigevorrichtung und -schaltung, die insbesondere für die Anforderungen einer Kombination aus dielektrischer Sonde und Infrarotstrahlungsabfühleinrichtung zur Messung von Materialien geeignet ist.Finally, the invention also seeks to provide an improved infrared radiation display device and circuit, especially for the requirements of a combination of dielectric Probe and infrared radiation sensing device suitable for measuring materials is.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren zeigen: Fig.l eine perspektivische Ansicht eines Anschlußendes einer Papierherstellmaschine mit einer erfindungsbemäßen Meßvorrichtung, Fig. 2 eine Schnittansicht durch die Infrarotstrahlungsabfühleinrichtung nach Fig. 1, wobei der Schnitt im rechten Winkel zur optischen Achse geführt ist, Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-3 der Fig. 2, Fig. 4 ein Blockdiagramm, das die grundsätzliche Ausbildung einer Ausführungsform eines Gerätes nach der Erfindung angibt, Fig. 5 ein vollständigeres Blockdiagramm des Gerätes nach Fig. 4 einschließlich einer speziellen Anordnung des Rechners, Fig. 6 ein Bockdiagramm, das eine Einrichtung mit einer weiteren spezifischen Anordnung des Rechners nach Fig. 4 zeigt, und Fig. 7 teilweise schematisch und teilweise in Form eines Schaltdiagrammes die Ansicht eines bevorzugten Ausführungsbeispiel-es des Gerätes nach Fig. 6.The invention is explained below in conjunction with the drawing of exemplary embodiments explained. The figures show: Fig.l a perspective View of a connection end of a papermaking machine with an according to the invention Measuring device, Fig. 2 is a sectional view through the infrared radiation sensing device according to Fig. 1, the section being taken at right angles to the optical axis, Fig. 3 is a section along line 3-3 of Fig. 2, Fig. 4 is a block diagram showing the basic design of an embodiment of a device according to the invention Fig. 5 indicates a more complete block diagram of the apparatus of Fig. 4 inclusive a special arrangement of the computer, Fig. 6 is a block diagram showing a device with a further specific arrangement of the computer of Fig. 4 shows, and Fig. 7 shows the view partly schematically and partly in the form of a circuit diagram of a preferred exemplary embodiment of the device according to FIG. 6.

Die Erfindung wird in Verbindung mit einem Gerät zur Messung und/oder Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes einer durchlaufenden Papierbahn, die am Ausgang einer Papierherstellmaschine erhalten wird, beschrieben und dargestellt. Nach Figur 1 tritt die durchlaufende Bahn 10 aus einem Trockner aus, der eine Vielzahl von Walzen, z. B. 12 und 14 enthält. Die Trocknerwalzen werden mit Hilfe von Frischdampf beheizt, der innen über Leitungen, z.B. 16 zugeführt wird, wobei die beheizten Oberflächen der Walzen die Temperatur des Papiers erhöhen und die Feuchtigkeit aus dem Papier austreiben. Die Feuchtigkeit wird in Form von Dämpfen ausgetrieben, die kontinuierlich aus dem Bereich der Trockner über ein entsprechendes Ventilationssystem abgeführt werden. Letzteres kann Trockenluftdüsen, z.B.The invention is used in connection with a device for measuring and / or Control of the moisture content of a paper web passing through at the exit a papermaking machine is obtained, described and illustrated. According to figure 1 exits the continuous web 10 from a dryer which has a plurality of Rollers, e.g. B. 12 and 14 contains. The dryer rollers are operated with the help of live steam heated, which is fed inside via lines, e.g. 16, whereby the heated surfaces The rollers raise the temperature of the paper and remove the moisture from the paper drive out. The moisture is expelled in the form of vapors that are continuous discharged from the area of the dryer via an appropriate ventilation system will. The latter can be dry air nozzles, e.g.

18 und 20 aufweisen, die von entgegengesetzten Seiten des Trockners durch die von benachbarten Walzen ausgebildeten Lufttaschen gerichtet sind, ferner durch eine (nicht dargestellte) Haube über dem Trockner, wobei die Feuchtigkeit enthaltende Zuluft aus dem Bereich des Trockners durch große Büftergebläse abgesaugt wird.18 and 20, which are from opposite sides of the dryer are directed by the air pockets formed by adjacent rollers, furthermore by a (not shown) hood over the dryer, whereby the moisture containing supply air is sucked out of the area of the dryer by large blower fans will.

Nach dem Austritt ags den Trockner wird die warme Papierbahn 10 durch einen Kalander geführt, dessen Walzen bei 22 iit Dampf beheizt werden, der durch Leitungen bei 24 zugeführt wird, wobei das Papier eine entsprechende Oberflächenbearbeitung erhält. Das kalandrierts Papier wird anschließend zu großen Walzen bei 26 aufgewickelt, die für den Weitertransport zum Verbraucher gestapelt werden.After exiting the dryer, the warm paper web 10 is through guided a calender, the rollers of which are heated with steam at 22, which is carried out by Leads at 24 is fed, the paper having a corresponding surface treatment receives. The calendered paper is then turned into large rollers wound at 26, which are stacked for onward transport to the consumer.

Es ist sehr erwünscht, daß das Papier auf die Rolle in gleichförmigem Zustand sowohl in bezug auf das Grundgewicht als auch den Feuchtigkeitsgehalt aufgewickelt wird; eine solche Gleichförmigkeit soll über die ganze Breite der Bahn vorhanden sein. Um diese entscheidenden veränderlichen Größen zu messen, wird eine Meßvorrichtung an einer entsprechenden Prüfstelle angeordnet, im allgemeinen zwischen dem Ausgang des Kalanders und der Aufwickelrolle. Die Meßvorrichtung weist üblicherweise einen Meßkopf 28 auf, der oberhalb der Bahn angeordnet und so befestigt ist, daß eine Hin- und Herbewegung nach vorwärts und rückwärts über die Breite der Bahn möglich ist. Wie dargestellt, wandert der Meßkopf 28 auf entsprechenden Führungsrohren 30 vor und zurück. Die Führungsrohre ihrerseits sind in einem rechteckförmigen Rahmen aufgenommen, der senkrecht stehende Ständer 32 und 34 besitzt, die durch zwei I-räger 36 und 38 aus Stahl verbunden sind.It is very desirable that the paper be uniform on the roll Coiled condition for both basis weight and moisture content will; such uniformity is said to exist over the entire width of the web be. In order to measure these critical variable quantities, a measuring device placed at an appropriate test point, generally between the exit of the calender and the take-up roll. The measuring device usually has a Measuring head 28, which is arranged above the web and attached so that a Back and forth movement possible forwards and backwards across the width of the web is. As shown, the measuring head 28 moves on corresponding guide tubes 30 back and forth. The guide tubes in turn are in a rectangular frame added, the upright stand 32 and 34 has, by two I-räger 36 and 38 made of steel are connected.

Normalerweise weist der Meßkopf 28 eine Betastrahlungs-Anzeigevorrichtung auf, die Betastrahlung durch die Bahn hindurch aufnimmt. In diesem Falle wird eine radioaktive Quelle einer Betastrahlung unterhalb der Bahn in einem Gehäuse (nicht dargestellt) ähnlich dem Meßkopf 28 geführt und nach rückwärts und vorwärts in bezug auf ein zweites Paar von Führungsrohren 40 und 42 unterhalb der Bahn 10 bewegt. Die Gehäuse für die radioaktive Quelle und die Anzeigevorrichtung sind in vertikaler Richtung außgerichtet und können vorwärts und rückwärts über die Breite der Bahn 10 abtasten, um das Grundgewicht zu messen. Die mechanische Anordnung wird von einem Querantriebsmotor 44 angetrieben.Typically, the measuring head 28 includes a beta radiation indicator that picks up beta radiation through the web. In this case a radioactive source of beta radiation underneath the track in a housing (not shown) similar to the measuring head 28 out and backward and forward with respect moved onto a second pair of guide tubes 40 and 42 beneath the track 10. The housings for the radioactive source and the display device are in a vertical position Direction out of direction and can forward and backward about the Scan the width of the web 10 to measure the basis weight. The mechanical arrangement is driven by a transverse drive motor 44.

Die Anordnung nach vorliegender Erfindung ist in einer Feuchtigkeitsmeßvorrichtung vorgesehen, die Abfühlelemente aufweist, welche von dem Anzeigekopf 28 der Betastrahlungsmeßvorrichtung aufgenommen werden. DaB primäre Abfühlelement ist eine dielektrische Meßsonde 46. Die Sonde ist oberhalb der Bahn 10 auf einem entsprechenden im Behälter 48 aufgenommenen Ausgleich- und Abhebmechanismus abgestützt, der an zwei U-förmigen Aufhängestäben 50 befestigt ist, die mit dem Anzeigekopf 28 verbunden sind. Durch entsprechende Einstellung der vertikalen Stellung des Behälters 48 auf den Aufhängestäben wird die Sonde in Verbindung mit einer Einstellung des A<$eichmechanismus so a @ ordnet, daß sie in schwebendem Eingriff mit der Bahn 10 aufliegt. Auf diese Weise werden die Elektroden, die in der Sonde angeordnet sind, in elektrischen Eingriff mit dem Papier gebracht, wobei die Berührung abet @@ leicht ist, daß dadurch keine Markierung oder Beschädigung.The arrangement of the present invention is in a moisture measuring device is provided having sensing elements which are from the display head 28 of the beta radiation measuring device be included. The primary sensing element is a dielectric probe 46. The probe is received above the track 10 on a corresponding one in the container 48 Compensating and lifting mechanism supported by two U-shaped suspension rods 50, which are connected to the display head 28. Through appropriate Adjustment of the vertical position of the container 48 on the suspension rods is made the probe in connection with a setting of the calibration mechanism so a @ arranges, that it rests in floating engagement with the web 10. Be that way the electrodes located in the probe are in electrical engagement with the Brought paper, whereby the touch is easy, so that no marking or damage.

Papiers auftreten kann.Paper can occur.

Durch einen exakten Eichvorgang wird eine Admittanzcharakteristik der elektrischen Sonden- Papier- Kopplung in bezug zum Feuchtigkeitsgehalt des Papieres unter der Sonde gesetzt. Wegen der vielen Veränderlichen bei den Schidtbildungs-, Trocknungs-und Kalandriervorgängen wird die vorzugsweise gleichförmige Bahn einer Änderung sowohl in der Maschinenrichtung als auch über die Breite der Maschine unterworfen. Eine solche Veränderung tritt nicht nur im Grundgewicht und im Feuchtigkeitsgehalt der Bahn, sondern auch in ihrer Temperatur auf.An admittance characteristic is established through an exact calibration process the electrical probe-paper coupling in relation to the moisture content of the paper placed under the probe. Because of the many changes in the educational, Drying and calendering operations, the preferably uniform web becomes one Subject to change in both machine direction and across the width of the machine. Such a change does not only occur in the basis weight and in the moisture content the web, but also in its temperature.

Typischerweise weist die Papierbahn im Meßbereich eine mittlere oder Nenntemperatur von etwa 380 C bis 820 C mit einer normalen Änderung von etwa + 100 C von der mittleren Nenntemperatur auf. Der Papierhersteller betrachtet als Ziel die Steuerung des Feuchtigkeitsgehaltes auf einen Wert, der so bemesen ist, daß dann, wenn das Papier in einer Atmosphäre von etwa 24 C und 45 ffi relativer Feuchtigkeit im Gleichgewicht ist,die Feuchtigkeit im Papier etwa 5 1/2 % des Papiergewichtes ausmacht. Die elektrischen Admittanzmesßungen, auf die er sich stützt, um dies zu erreichen, sind nicht direkt eine Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes, sondern hängen von den Zwischenparametern der komplexen Dielektrizitätskonstanten des Papieres ab, die, wie weiter oben ausgeführt, eine sich ändernde Funktion der Papiertemperatur sind.Typically, the paper web has an average or in the measuring range Nominal temperature of about 380 C to 820 C with a normal change of about + 100 C from the mean nominal temperature. The paper maker regards as a target controlling the moisture content to a value such that then when the paper is in an atmosphere of about 24 C and 45 ffi relative humidity is in equilibrium, the moisture in the paper is about 5 1/2% of the weight of the paper matters. The electrical admittance measurements it relies on to do this are not directly a function of the moisture content, but depend of the intermediate parameters of the complex dielectric constants of the paper which, as stated above, is a changing function of the paper temperature are.

Eine exakte Messung erfordert somit, daß in das Feuchtigkeitsmeßsystem eine Abfühleinrichtung eingebaut wird ! die auf die Temperatur des Papieres anspricht; da das Papier ein massives Material ist, muß die Temperaturabfühleinrichtung in einer Umgebung außerhalb des Papieres angeordnet sein. Da die Papiertemperatur sich von Punkt zu Punkt über die Breite der Bahn wie auch in Längsrichtung der Bahn wesentlich ändert, ist es wichtig, daß die Temperaturmessung auf den Teil des Papieres beschränkt bleibt, der durch die Feuchtigkeitsmeßsonde 46 gemssen wird. Damit soll die Temperaturabfühleinrichtung über die Breite des Papieres in Längsrichtung zur Sonde 46 abtasten.An exact measurement thus requires that in the moisture measuring system a sensing device is installed! which is responsive to the temperature of the paper; since the paper is a massive material, the temperature sensing device must be in be arranged in an environment outside of the paper. As the paper temperature increases from point to point across the width of the web as well as in the longitudinal direction of the web significantly changes, it is important that the temperature measurement be limited to that part of the paper which is measured by the humidity probe 46 remains. So that the temperature sensing device Scan across the width of the paper in the longitudinal direction of the probe 46.

Der Meßkopf und andere verschiebbare Bauteile, die der Sonde zugeordnet sind, werden Umgebungstemperaturen ausgesetzt, die nicht nur von Zeit zu Zeit einer Änderung unterworfen, sondern auch in der Lage sind, daß sie wesentlich von der zu messenden Temperatur des Papieres an sich abweichen. Besonders hohe Temperaturänderungen und Temperaturunterschiede werden angetroffen, nachdem entweder die durchwandernde Bahn oder der Meßkopf an dem normalen Meßbereich für eine bestimmte Zeitdauer lang gefehlt hat. Das Gestell für den Querverschiebungsmechanismus für die Meßvorrichtung verläuft in einigem Abstand oberhalb der Kante der Bahn am entfernten Ende, damit der Meßkopf und die Sonde periodisch zu Zwecken der Normierung abgenommen werden können. Im Falle der Feuchtigkeitsmeßvorrichtung beispielsweise ist es erwünscht, gelegentlich eine Normiereinstellung auf die elektronische Schaltung des Gerätes durchzuführen, wobei das Papier von der Nähe der Sondenelektroden entfernt wird. Durch das Abnehmen wird die Meßkopfanordnung Temperaturbedingungen unterworfen, die völlig verschieden von denen sind, die über der erwärmten Papierbahn angetroffen werden, und bewirkt, daß die Teile der Anordnung verhältnismäßig starken Wärmeübergängen ausgesetzt werden, wenn die Anordnung auf der Bahn zurückverschoben wird, damit die Messung wieder aufgenommen wird.The measuring head and other sliding components associated with the probe are exposed to ambient temperatures that not just from Subject to change from time to time, but also capable of it differ significantly from the temperature of the paper to be measured. Particularly high temperature changes and temperature differentials are encountered after either the traversing path or the measuring head at the normal measuring range for has been absent for a certain period of time. The frame for the transverse displacement mechanism for the measuring device runs at some distance above the edge of the web on distant end, so that the measuring head and the probe periodically for purposes of normalization can be removed. In the case of the moisture measuring device, for example it is desirable to occasionally normalize the electronic circuit of the device, with the paper removed from near the probe electrodes will. As a result of the removal, the measuring head arrangement is subjected to temperature conditions, which are completely different from those encountered above the heated paper web and causes the parts of the assembly to have relatively strong heat transfers be suspended when the assembly is moved back on the web, so the measurement is resumed.

Fig.l zeigt einen Ausschnitt 52 aus einem Teil des Anzeigekopfes 28 und der Haltevorrichtung dafür. Dabei wird eine Infrarotstrahlungssbfühleinrichtung 54 sichtbar, die auf einem entsprechenden Arm 56 befestigt ist, welcher an dem Anzeigekopf 28 angebracht und von diesem aufgenommen wird. DS Infrarotstrahlungsabfühleinri<tung ro ts trahlungsabfühl einri@@tung wird dabei oberhalb der Papierbahn im Abstand dazu versetzt geführt, so daß ein Teil der durchlaufenden Bahn betrachtet werden kann, der direkt bahnabwärts zur Sonde 56 und damit ausgerichtet liegt. Die Abfühleinrichtung 54 ist in die Feuchtigkeitsmeßanordnun& gemäß der Erfindung eingeschaltet, damit eine quantitative Anzeige von Änderungen in der Papiertemperatur an sich mit einer wesent'-lichen Unempfindlichkeit gegenüber Änderungen in der Umgebung temperatur der Abfühleinrichtung erreicht wird.FIG. 1 shows a section 52 from part of the display head 28 and the holding device therefor. An infrared radiation sensing device is used 54, which is mounted on a corresponding arm 56 which is attached to the display head 28 is attached and received by this. DS infrared radiation sensing device red radiation sensing is located above the paper web at a distance to this out offset so that a part of the continuous path can be viewed can, which is directly downstream of the probe 56 and aligned therewith. The sensing device 54 is now included in the moisture measuring device according to the invention so that a quantitative indication of changes in paper temperature per se with a substantial insensitivity to changes in the ambient temperature the sensing device is reached.

Bei der dargestellten Anordnung ist die Sonde 45 eine Streufeldsonde, die mit dem Material von nur einer Seite gekoppelt ist.In the arrangement shown, the probe 45 is a stray field probe, which is coupled to the material from only one side.

Bei einer derartigen Anordnung ist es vorteilhaft, die Infrarotstrahlungsabfühleinrichtung auf der gleichen Seite des Materiales anzubringen, da dort allgemein eine Temperaturdifferenz von bis zu etwa 20 C zwischen den beiden Seiten der Bahn besteht. Zufriedenstellende Resultate können üblieherweise jedoch mit der Sonde und der Infrarotstrahlungsabfühleinrichtung auf entgegengesetzten Seiten der Bahn zielt werden, wobei die Sonde und / oder die Infrarotstrahlungsabfühleinrichtung entweder oberhalb oder unterhalb der Bahn und entweder bahnaufwärts, bahnabwärts oder in unmittelbarer Nähe voneinander entsprechend dem zur Verfügung stehenden freien Raum im Bearbeitungssystem angeordnet sind. Die Sondenanordnung kann getrennte Elektroden oder Gruppen von Elektroden auf beiden Seiten des gemessenen Material es verwenden, wobei das Material zwischen den Elektroden durchläuft. Während der Meßkopf, der die Sonde aufnimmt, als ein Betastrahlungsmeßanzeigevorrichtungegehäuse oder Strahlungsquellengehäuse beschrieben und dargestellt ist, kann der Meßkopf offensichtlich eine beliebige unabhängige Anordnung oder ein Zusatz zu einer anderen Art von Meßvorrichtung sein.With such an arrangement it is advantageous to use the infrared radiation sensing device to be attached on the same side of the material, since there is generally a temperature difference there of up to about 20 C between the two sides of the web. Satisfactory However, results can usually be obtained with the probe and infrared radiation sensing device on opposite sides of the web, the probe and / or the Infrared radiation sensing means either above or below the web and either upstream, downstream or in close proximity to each other accordingly the available free space in the processing system. the Probe assembly can have separate electrodes or groups of electrodes on both Sides of the measured material use it, with the material between the electrodes passes through. While the measuring head that houses the probe as a beta radiation meter housing or radiation source housing is described and shown, the measuring head obviously any independent arrangement or addition to another Be kind of measuring device.

Die Einzelheiten für eine bevorzugte Ausführungsform der Abfühleinrichtung 54 sind in den Figuren 2 und 3 gezeigt. Diese Anordnung weist ein zylindrisches Metallgehäuse 60 mit einem einstückigen Befestigungsflansch 62 auf; das Gehäuse ist dabei von einem wärmeisolierenden Mantel 64 aus Kunststoffschaum umgeben. Im Inneren des Gehäuses 60 ist eine abgedichtete Kammer vorgesehen, die am oberen Ende durch einen Metalldeckel 66 und am unteren Ende durch ein für Infrarotstrahlung transparentes Fenster 68 abgeschlossen ist, das aus einer Schicht aus dünnem, kräftigen, Kunststoffmaterial, z.B. Polyesterfilm, wie er als Nylar" vertrieben wird, besteht. In der abgedichteten Kammer ist in axialer Richtung oberhalb des Fensters 68 eine Infrarotstrahlungsanzeigevorrichtung mit einem Thermistor 70 und einer Infrarotstrahlungsabsorptionsvorrichtung, die aus einer Scheibe 72 aus geschwärzter Silberfolie besteht, angeordnet. Dae-Lbermistorelement ist in eine abgedichtete Glaskapsel eingesetzt, die ihrerseits mit der Absorptionsscheibe mit Hilfe eines entsprechenden Epoxydklebers verk @ ist.The details for a preferred embodiment of the sensing device 54 are shown in FIGS. 2 and 3. This arrangement has a cylindrical Metal housing 60 with a one-piece mounting flange 62; the case is surrounded by a heat-insulating jacket 64 made of plastic foam. in the Inside the housing 60 is a sealed chamber provided at the top through a metal cover 66 and at the lower end through one for infrared radiation transparent window 68 is completed, which consists of a layer of thin, strong, Plastic material such as polyester film such as sold as Nylar ". In the sealed chamber in the axial direction above the window 68 is a Infrared radiation display device comprising a thermistor 70 and an infrared radiation absorber, which consists of a disc 72 made of blackened silver foil, arranged. Dae Lbermistor element is inserted in a sealed glass capsule, which in turn with the absorption disk is sold with the help of an appropriate epoxy adhesive.

Die Strahlungsabsorptionsscheibe ihrerseits ist an zwe parallelen Kupferdrähten 74 und 76 aufgehängt, die verhältnismäßig dünnsind, so daß sie mbglichst wenig wärmeleitend sind.The radiation absorption disk in turn is parallel to two Suspended copper wires 74 and 76, which are relatively thin so that they are as possible are not very thermally conductive.

Am linken Ende ist jeder Draht bei 74 mit einer Metallöse 78 in einem Phenolanschlußbrett 80 verlötet, das in einer rinnen-60 förmigen Aussparung 82 im äußeren Teil des Gehäuses/über Schrauben 84 befestigt ist. Der Boden der Aussparug 82 enthält zwei übergroß gebohrte Öffnungen 86, durch die die Drähte durch die Metallwandung des Gehäuses geführt werden, ohne daß das Gehäuse berührt wird. Am rechten Ende ist jeder Draht 74 und 76 durch ein axiales och im mittleren Zweiter eines Durchführungsisolators, z.B. bei 88 geführt. Beim Zusammenbau wird der Durchhang eines jeden Drahtes beseitigt, ohne daß der Draht straff gespannt wird, und der Draht wird dann in seiner Stellung verlötet.At the left end, each wire is in one at 74 with a metal eyelet 78 Phenolic connection board 80 soldered, which is in a groove-60-shaped recess 82 in the outer part of the housing / fastened by screws 84. The bottom of the recess 82 contains two oversized drilled openings 86 through which the wires pass through the metal wall of the housing are performed without the case is touched. At the right end, each wire 74 and 76 is through an axial hole in the middle second a bushing insulator, e.g. led at 88. When reassembling, the slack becomes of each wire eliminated without the wire being stretched taut, and the Wire is then soldered in place.

Die Aufhängdrähte 74 und 76 können den Thermistor 70 mit einer Zuführleitung 90 verbinden und dementsprechend werden die Thermistorleitungen 92 und 94 mit den Aufhängdrähten in der Nähe der Anzeigevorrichtung verlötet. Die Strahlungsabsorptionsscheibe 72 ist an ihren entgegengesetzten Seiten mit den entsprechenden Aufhängdrähten 74 und 76 mit Hilfe eines Epoxydklebers, z.B. bei 96 befestigt, wobei sehr darauf zu achten ist, daß die Aufhängdrähte im Abstand von der Absorptionsscheibe durch die Epoxydkomponente gehalten werden, wodurch die Zeitungen von der Scheibe elektrisch isoliert werden.The suspension wires 74 and 76 connect the thermistor 70 with a feed line 90 connect and accordingly the thermistor leads 92 and 94 with the Suspension wires soldered near the display device. The radiation absorption disk 72 is on its opposite sides with the corresponding suspension wires 74 and 76 attached by means of an epoxy adhesive, e.g., at 96, being very close to it make sure that the suspension wires are at a distance from the absorption disk through the Epoxy component is held, which makes the newspapers from the disc electrically to be isolated.

Am oberen Teil des Gehäuses 60 ist der Innendurchmesser vergrößert, damit ein metallüberzogener Glasspiegel 98, z.B. in Form eines Kugelsegmentes, eingesetzt werden kann, der einem idealen Paraboloid nahekommt. Um den äußeren Umfang herum ist der Spiegel mit dem Gehäuse 60 mit Hilfe eines entsprechenden Klebstoffes, z.B. bei 100, und ferner auch mit seinem Scheitel 102 an der oberen Abdeckung 66 verbunden. Der Spiegel 98 kann Infrarotstrahlung, die aus der Bahn 10 (Fig. 1) austritt und durch das Fenster 68 eintritt, auf die Strahlungsabsorptionsscheibe 72 fokussieren. Die Scheibe ist in unmittelbarer Nähe und in Wärmeaustauschbeziehung zu dem Thermistor 70 angebracht. Die die Strahlungsanzeigevorrichtung aufnehmende abgedichtete Kammer ist gegen die äußere Umgebung durch einen Totluftraum wärmeisoliert, der von dem Fenster 68 und einem zweiten ähnlichen Fenster 104 umschlossen ist, welches an einer Verlängerung 106 des Gehäuses 60 befestigt und über Schrauben bei 108 damit verbunden ist Das Penster 68 ist mit einem ringförmigen Abstandsstück 110 verbunden, welches zwischen dem Gehäuse 60 und seiner Verlängerung 106 eingeklemmt ist, wobei entsprechende synthetische Gummidichtungen, wie bei 112, auf beiden Seiten des Abstandstückes vorgesehen sind. In ähnlicher Weise ist das äußere Fenster 104 mit einer ringförmi gen Abdeckscheibe 114 verbunden, welche mit der Gehäuseverlängerung über Schrauben, wie bei 116, befestigt ist. Eine Dichtung 118 aus synthetischem Gummi ist zwischen Fenster und Gehäuseverlängerung eingesetzt.At the upper part of the housing 60, the inner diameter is enlarged, thus a metal-coated glass mirror 98, e.g. in the form of a spherical segment, is used which comes close to an ideal paraboloid. Around the outer perimeter the mirror is attached to the housing 60 by means of an appropriate adhesive, e.g. at 100, and also connected at its apex 102 to the top cover 66. The mirror 98 can infrared radiation that exits from the web 10 (Fig. 1) and Entering through the window 68, focus on the radiation absorption disk 72. The disk is in close proximity and in heat exchange relationship with the thermistor 70 attached. The one receiving the radiation display device sealed Chamber is thermally insulated from the external environment by a dead air space, the enclosed by window 68 and a second similar window 104, which attached to an extension 106 of the housing 60 and screwed thereto at 108 The penster 68 is connected to an annular spacer 110, which is clamped between the housing 60 and its extension 106, wherein corresponding synthetic rubber seals, as at 112, on both sides of the spacer are provided. Similarly, the outer window 104 is annular in shape gen cover plate 114, which is connected to the housing extension via screws, as at 116, is attached. A seal 118 made of synthetic rubber is between Window and housing extension inserted.

Zusätzlich zu der Infrarotstrahlung aus der Bahn 10, die auf der Strahlungsanzeigevorrichtung abgebildet wird, nimmt letztere eine Infrarotstrahlung aus dem Gehäuse und zugeordneten Teilen aufgrund der Umgebungstemperaturen auf. Wärme wird auch über die Aufhängdräbte 74 und 76 in die Anzeigevorrichtung hinein- und aus dieser abgeleitet. Um die Wirkung dieser sich ändernden Umgebungstemperaturbedingungen auf dem Infrarotstrahab lungsabfühlthermistor 70 anzuzeigen, ist eine lemperatut£hleinrichtung, die einen Thermistor 120 enthält, auf der Oberfläche des Glavreflektors ß in geringem Abstand von dessen Kante befestigt. Der Abstand wird so geählt, daß er einen Befestigungspunkt mit einer Wärmeübergangscharakteristik festlegt, die den mittleren Einfluß der Gehäusetemperaturänderungen auf den Anzeigethermistor 70 anpaßt. Der Thermistor 120 ist mit der Oberfläche des Reflektors mit Hilfe eines Epoxydklebers verbunden. Eine der Leitungen 122 des Temperaturabfühltherrnistors ist mit dem Aufhängdraht 74 verlötet. Die andere Leitung wird getrennt durch einen Durchführungsisolator 124 nach außen geführt und mit dem Zuführkabel 90 verbunden. Das Kabel 90 nimmt auch einen Erdungsdraht 126 auf, der an das Gehäuse 60 über eine Erdungsschraube 128 angeschlossen ist.In addition to the infrared radiation from the web 10, which appears on the radiation indicator is imaged, the latter takes an infrared radiation from the housing and associated Split due to ambient temperatures. Heat is also drawn from the hanging wires 74 and 76 in and derived from the display device. To the effect these changing ambient temperature conditions on the infrared radiation sensing thermistor 70 is a temperature control device which includes a thermistor 120, attached to the surface of the glass reflector ß at a small distance from its edge. The distance is chosen so that it has an attachment point with a heat transfer characteristic defines the mean influence of the case temperature changes on the display thermistor 70 adapts. The thermistor 120 is with the surface of the reflector connected with the help of an epoxy adhesive. One of the lines 122 of the temperature sensing transistor is soldered to the suspension wire 74. The other line is separated by one Bushing insulator 124 led to the outside and connected to the feed cable 90. The cable 90 also receives a ground wire 126 which is attached to the housing 60 via a Ground screw 128 is connected.

Eine schematische Ausführungsform gemäß der Erfindung ist in Fig. 4 gezeigt, in der die Sonde 46 zwei im Abstand voneinander angeordnete Elektroden 130 und 132 aufnimmt, die vorzugsweise in Berührung mit dem zu messenden Material 10 stehen.A schematic embodiment according to the invention is shown in Fig. 4, in which the probe 46 has two electrodes arranged at a distance from one another 130 and 132, which are preferably in contact with the material to be measured 10 stand.

Diese Elektroden koppeln elektrisch eine entsprechende Energiequelle 134 und eine Anzeigevorrichtung 136 mit dem Material.These electrodes electrically couple a corresponding energy source 134 and a display device 136 with the material.

Die Anzeigevorrichtung weist eine entsprechende Einrichtung auf, die auf eine elektrische Admittanzcharakteristik der Material- Sonden- Kopplung anspricht, damit ein Ausgangssignal auf der Leitung 138 erzeugt wird, das den Wert der gesuchten Materialeigenschaft angibt. Eine Infrarotstrahlungsabfühlein richtung 140 ist im Abstand von dem Material 10 befestigt, damit die Infrarotstrahlung aus dem Material angezeigt wird. In der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung weist die Strahlungsanzeigevorrichtung den Thermistor 70 (Fig. 2) und eine zugeordnete Schaltung zur Erzeugung eines Signal es auf der Leitung 142 auf, das die Temperatur des Materiales angibt, wie sie durch die Menge an Infrarotstrahlung festgelegt wird, welche auf die Strahlungsabfühleinrichtung 140 auftrifft. Eine Temperaturabfühleinrichtung 144, die in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung den-Thermistor 120 (Fig. 2) und dessen zugeordnete Schaltung enthält, erzeugt ein Signal auf der Leistung 146, das die Umgebungstemperatureinflüsse auf die Strahlungsanzeigevorrichtung 140 anzeigt. Ein Rechner 148 nimmt die Signale aus der mit der Sonde gekoppelten Anzeigevorrichtung, der Strahlungsabfühleinrichtung und der Temperaturabfühleinrichtung auf und erzeugt ein Ausgangs signal auf der Leitung 150, das dem quantitativen Wert der gemessenen Material eigenschaft unabhängig von Temperaturänderungen im Material anzeigt.The display device has a corresponding device that responds to an electrical admittance characteristic of the material-probe coupling, so that an output signal is generated on line 138 which is the value of the sought Material property. An infrared radiation sensing device 140 is in Distance from the material 10 attached to allow the infrared radiation from the material is shown. In the preferred embodiment according to the invention, the Radiation indicator includes thermistor 70 (Fig. 2) and associated circuitry to generate a signal on line 142 that indicates the temperature of the material indicates how it is determined by the amount of infrared radiation which is at the radiation sensing device 140 impinges. A temperature sensing device 144, which in the preferred embodiment according to the invention denotes the thermistor 120 (Fig. 2) and its associated circuitry is generated a signal on power 146 that the ambient temperature affects the radiation indicator 140 indicates. A computer 148 takes the signals from the one coupled to the probe Display device, the radiation sensing device and the temperature sensing device on and generates an output signal on line 150 corresponding to the quantitative value the measured material property regardless of temperature changes in the material indicates.

Der mit 148 in Fig. 4 bezeichnete Rechner kann in vielfältiger Weise ausgebildet sein. Fig. 5 zeigt eine Anordnung, bei der eine Anzeigevorrichtung 136a ein elektrisches Ausgangssignal auf der Leitung 138a erzeugt, das von einem Servosystem 152 aufgenommen und verarbeitet wird, damit ein mechanisches Ausgangssignal, wie es durch die gestrichelte Linie 138b angedeutet ist, erzeugt wird. Dieses mechanische Ausgangssignal ändert sich in Abhängigkeit von Änderungen in der Bigenschaft des zu messenden Materiales, ist jedoch auch einer Veränderung aufgrund von Temperaturänderungen im Material unterworfen.The computer identified by 148 in FIG. 4 can be used in a variety of ways be trained. Fig. 5 shows an arrangement in which a display device 136a generates an electrical output signal on line 138a which is provided by a servo system 152 is recorded and processed so that a mechanical output signal, such as it is indicated by the dashed line 138b is generated. This mechanical The output signal changes depending on changes in the shaft of the material to be measured, however, is also a change due to temperature changes subject in the material.

Dem entsprechend wird das Ausgangasignal von einer Kompensationsanordnung 154 mit zwei Abschnitten 154a und 154b verarbeitet. Der Kompensationsabschnitt 154a nimmt das Signal auf der Leistung 142 aus der Infrarotstrahlungaabfühleinrichtung 140 auf und benutzt dieses Signal, um dem Einfluß der Materialtemperaturänderungen auf das Ausgangssignal 138b entgegenzuwirken. Der Kompensationsabschnitt 154b nimmt das Signal auf der Leitung 146 aus der Umgebungstemperaturabfühleinrichtung auf und benutzt dieses Signal, um den Einflüssen der Umgebungstemperaturänderungen auf das Ausgangssignal 138b, wie es von dem Kompensationsabschnitt 154a verändert wurde, entgegenzuwirken. Der gesamte Rückkopplungskreis wird durch Anwendung des zweifach geänderten Ausgangssignales geschlossen, das durch die Stellung eines mechanischen Bauteiles bestimmt wird, welches durch die gestrichelte Linie 138c dargestellt wird, damit der Ausgang aus einer veränderbaren Energiequelle 134a eingestellt wird, welche die Erregerspannung in die Sondenelektroden 130 und 132 einspeist. Die Ableseanzeige wird durch die mechanische Einstellung 138d eines Zeigers 156 auf einer Meßskala 158 eines Streifen-Registriergerätes (nicht dargestellt) ausgedrückt.Accordingly, the output signal from a compensation arrangement 154 processed with two sections 154a and 154b. The compensation section 154a takes the signal on power 142 from the infrared radiation sensing device 140 and uses this signal to determine the influence of material temperature changes to counteract the output signal 138b. The compensation section 154b takes receives the signal on line 146 from the ambient temperature sensing device and uses this signal to assess the influences of ambient temperature changes the output signal 138b as it from the compensation section 154a was changed to counteract this. The entire feedback loop is through Application of the twice changed output signal closed by the position of a mechanical component is determined, which is indicated by the dashed line 138c is shown to allow output from a variable energy source 134a is set, which the excitation voltage in the probe electrodes 130 and 132 feeds. The reading indication is provided by the mechanical adjustment 138d of a pointer 156 on a measuring scale 158 of a strip recorder (not shown) expressed.

Eine weitere Ausführungsform der Einrichtung nach Fig. 4 ist in Figur 6 dargestellt. Bei dieser Anordnung wird das Ausgangssignal auf der Leitung 142 aus der Infrarotstrahlungsabfühleinrichtung 140 mit der Umgebungstemperaturabfühleinrichtung 144 verbunden. Die Teinperaturabfühleinrichtung ist in einen Stromkreis eingeschaltet, der den Einflüssen der Umgebungstemperaturänderungen auf das Ausgangssignal 142 der Strahlung abfühleinrichtung so entgegenwirkt, daß ein Signal auf der Leistung 142a erzeugt wird, das die Materialtemperatur anzeigt und unabhangig von den Einflüssen der Umgebungstemperatur auf die Strahlungsabfühleinrichtung 140 ist. Das Ansigesignal für die Materialtemperatur wird in einer entsprechenden Kompensationssdaltung 160 mit dem die Materialeigenschaft anzeigenden nicht kompensierten Signal auf der Leistung 138b kombiniert, das von der dielektrischen Anzeigevorrichtung 136b bereitgestellt wird. Der quantitative Wert der gemessenen Eigenschaft wird durch ein analoges Ausgangssignal auf der Leistung 150 angezeigt, das Ausgangssignal ist dabei unabhängig von Änderungen in der Temperatur des Materiales.Another embodiment of the device according to FIG. 4 is shown in FIG 6 shown. With this arrangement, the output on line 142 from the infrared radiation sensing device 140 to the ambient temperature sensing device 144 connected. The temperature sensing device is switched on in a circuit, the influences of the ambient temperature changes on the output signal 142 the radiation sensing device counteracts so that a signal on the power 142a is generated, which indicates the material temperature and is independent of the influences is the ambient temperature on radiation sensing device 140. The announcement signal for the material temperature, a corresponding compensation circuit 160 with the uncompensated signal indicating the material property on the power 138b provided by the dielectric display device 136b will. The quantitative value of the measured property is given by an analog output signal on the performance 150 displayed, the output signal is independent of changes in the temperature of the material.

Ein bevorzugis Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in Fig. 7 dargestellt, die im einzelnen eine Einrichtung nach der Anordnung nach Figur 6 wiedergibt. In diesem Beispiel erzeugt die Energiequelle eine Spannung, die mit zwei diskreten und weitgehend verschiedenen Frequenzen oszilliert.A preferred embodiment according to the invention is shown in Fig. 7, which in detail a device according to the arrangement according to FIG reproduces. In this example, the energy source generates a voltage that corresponds to oscillates two discrete and largely different frequencies.

Die hohe Frequenz wird von einem HF-Oszillator 162 erzeugt, die niedrige Frequenz von einem NF-Oszillator 164, der an ein Potentionmeter 166 gelegt ist.The high frequency is generated by an RF oscillator 162, the low Frequency from a low-frequency oscillator 164, which is connected to a potentiometer 166.

Die Spannung aus dem HF-Oszillator und ein Teil der Spannung aus dem NF-Oszillator, die von der beweglichen Anzapfung 166a des Potentiometers 166 abgenommen wird, werden in entsprechende Kombinierschaltungen 167 eingespeist. Ein Ausgang dieser Kombinierschaltungen wird so über einen Phasenwandler 168 an die Sondenelektrode 130 gelegt, daß ein Wechselstrom doppelter Frequenz an die Verbindungsstelle 170, die mit der anderen Elektrode 132 verbunden ist, geführt wird. Die Kombinierschaltungen 167 erregen auch die Leitung 172, wobei ein gleichgroßer und entgegengesetzt gerichteter Strom an die Verbindungsstelle 170 über einen Abgleichkondensator 174 bei fehlendem Material 10 an der Sonde geführt wird, z.B. in wenn die Sonde zu Normierzwecken in der/Verbindung mit Fig. 1 beschriebenen Weise von der Bahn entfernt wird.The voltage from the RF oscillator and part of the voltage from the LF oscillator taken from the movable tap 166a of the potentiometer 166 are fed into corresponding combining circuits 167. An exit this combination circuit is thus connected to the probe electrode via a phase converter 168 130 placed that an alternating current of double frequency at the connection point 170, connected to the other electrode 132. The combining circuits 167 also excite the line 172, with one of the same size and oppositely directed Current to the connection point 170 via a trimming capacitor 174 if there is no Material 10 is guided on the probe, e.g. in when the probe is used for standardization purposes is removed from the web in the manner described / in connection with FIG.

Die Verbindung 170 der Sonde und des AbgleichkondensaDrs ist an den Eingang eines Anzeigeverstärkers 176 geführt. Wenn die Sonde in die Nahe des FlaterialslO gebracht wird, sind die Ströme durch die Sonde und durch den Kondensator 174 nicht mehr im Gleichgewicht und das Potential an der Verbindungsstelle 170 versucht sich zu ändern. Dieser Tendenz wird durch den Anzeigeverstärker entgegengewirkt, dessen Ausgang einen Stromfluß in die Verbindungastelle 170 über den Rückkopplungskondensator 178 verursacht. Der Strom aufgrund der Gegenkopplung ist gleichgroß und entgegengesetzt dem Unsymmetriestrom, der in die vorerwähnte Verbindung fließt, so daß die Verbindung immer auf Null-totential gehalten wird.The connection 170 of the probe and the adjustment condenser is to the Input of a display amplifier 176 out. If the Probe in which is brought near the Flaterials10, the currents are through the probe and through the capacitor 174 is no longer in equilibrium and the potential at the junction 170 tries to change. This tendency is counteracted by the display amplifier, the output of which provides a flow of current into junction 170 via the feedback capacitor 178 caused. The current due to the negative feedback is equal and opposite the unbalance current flowing in the aforementioned connection, so that the connection is always kept at zero-potential.

Der Ausgang 180 des Anzeigeverstärkers ergibt eine Spannung, die sich aus zwei Spannuten mit de entsprechenden niedrigen und hoben Frequenzen zusammensetzt, welche durch Oszillatoren 162 und 164 erzeugt werden. Die HF-Spannung wird durch einen HF-Modulator 182 und die NF-Spannung durch einen Ny-Demodulator 184 demoduliert. Die Ausgänge aus den beiden Demodulatoren werden in eine Servoverstärkerschaltung 186 eingespeist, die einen Nullspannungseingang aufnimmt, wenn das Verhältnis der Spannungen aus den beiden Demodulatoren gleich eins ist. Eine Änderung dieses Verhältnisses bewirkt, daß der Servoverstärker einen Servomotor 188 erregt, der die bewegliche Anzapfung 166a des Potentiometers 166 antreibt. Auf diese Weise wird die NF-Erregerspannung, die in die Sonde eingespeist wird, kontinuierlich eingestellt, so daß das konstante Verhältnis der demodulierten Signale von eins aufrechterhalten bleibt.The output 180 of the display amplifier results in a voltage which composed of two flutes with the corresponding low and high frequencies, which are generated by oscillators 162 and 164. The HF voltage is through an RF modulator 182 and the LF voltage is demodulated by a Ny demodulator 184. The outputs from the two demodulators are fed into a servo amplifier circuit 186 that takes a zero voltage input when the ratio of Voltages from the two demodulators is equal to one. A change in this ratio causes the servo amplifier to energize a servo motor 188 which drives the movable Tap 166a of potentiometer 166 drives. In this way, the LF excitation voltage, which is fed into the probe, continuously adjusted so that the constant Ratio of the demodulated signals of one is maintained.

Das Potentiometer 166 wird in der Weise verwendet, daß eine Vielzahl von Nebenschlußwiderständen an die Anzapfungen des Potentiometers angeschlossen werden, wobei die von der Anzapfung 166a erhaltene Spannung eine nichtlineare Funktion der Stellung der Anzapfung längs des Potentiometers ist. Durch Einstellung der Werte der Nebenschlußwiderstände wird diese Funktion so geformt, daß die Verschiebung der Potentiometeranzapfung 166a eine lineare Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes im Material bei einer vorbestimmten Nenntemperatur ist.The potentiometer 166 is used in such a way that a plurality connected by shunt resistors to the taps of the potentiometer be, with those of the Tap 166a received a voltage is a non-linear function of the position of the tap along the potentiometer. By Setting the values of the shunt resistors, this function is shaped in such a way that that the displacement of the potentiometer tap 166a is a linear function of the moisture content is in the material at a predetermined nominal temperature.

Der Servomotor 188 treibt auch den Abgreiferarm 190a eines Potentiometers 190 an, das an eine Konstantspannungsquelle angeschlossen ist, die durch die Batterie 192 dargestellt wird. Damit ergibt die Anzapfung l90a ein Millivoltsignal in bezug auf eine Ausgangsklemme 194, das eine lineare Funktion des Feuchtigkeitsgehaltes im Papier ist, vorausgesetzt, daß die Temperatur des Papieres auf ein ein festen Nenntemperaturwert bleibt.The servo motor 188 also drives the gripper arm 190a of a potentiometer 190 connected to a constant voltage source powered by the battery 192 is shown. The tap 190a thus results in a millivolt signal in relation to to an output terminal 194 which is a linear function of moisture content in paper is provided that the temperature of the paper is at a fixed The nominal temperature value remains.

Damit das Millivoltausgsngssignal genau den Feuchtigkeitsgehalt anzeigen kann, wenn die Temperatur des Papieres von der Nenntemperatur abweicht, ist die Anzapfung 190a an die wander Ausgangsklemme 196 in Reihe mit einer durch die Temperatura>-weichung bedingten Nillivoltspannung geschaltet, die aus einer Brückenschaltung 198 erhalten wird, welche den Infrarotstrahlungsabfühlthermistor 70 und den Temperaturabfühlthermistor 120 aus den Piguren 2 und 3 enthält.So that the millivolt output signal accurately shows the moisture content can, if the temperature of the paper deviates from the nominal temperature, is the Tapping 190a at the wander output terminal 196 in series with one caused by the temperaturea> deviation conditional zero volt voltage, which is obtained from a bridge circuit 198 which includes the infrared radiation sensing thermistor 70 and the temperature sensing thermistor 120 from Piguren 2 and 3 contains.

Die Brückenschaltung 198 wird durch eine entsprechende Konstantspannungs auelle, s. B. die Batterie 200, erregt. Der Thermistor 70 ist an die Spannungsquelle in Reihe mit einem Widerstand 201 gelegt; der Thermistor 120 ist mit der Spannungsquelle in Reihe mit einem Widerstand 202 verbunden. Zwei Widerstände 204 und 206 sind ebenfalls in Reihe an die Batterie gelegt.The bridge circuit 198 is by a corresponding constant voltage auelle, e.g. battery 200, energized. The thermistor 70 is connected to the voltage source placed in series with a resistor 201; the thermistor 120 is with the voltage source in Series connected to a resistor 202. Two resistors 204 and 206 are also placed in series on the battery.

Die Verbindung 208 der Widerstände 204 und 206 ergibt eine Bezugspotentialstelle in der Brückenschaltung.The connection 208 of the resistors 204 and 206 results in a reference potential point in the bridge circuit.

Der Wert des Widerstandes 201 wird so eingestellt, daß die Verbindung 210 des Widerstandes 201 und des Thermistors 70 auf Bezugstemperatur liegt, die etwa der mittleren Temperatur des Materiales entspricht, wenn die Maschine im normalen Betrieb arbeitet. Der Wert des Widerstandes 202 wird so eingestellt, daß die Verbindung 212 mit dem Thermistor 120 auf Bezugspotential liegt, wenn das Gehäuse 60 (Pigur 2) und benachbarte Teile auf einer mittleren Betriebstemperatur liegen, wobei die Anordnung aus Anzeigekopf und Sonde über der Bahn in der Meßstellung nach Figur 1 angeordnet ist.The value of the resistor 201 is adjusted so that the connection 210 of the resistor 201 and the thermistor 70 is at the reference temperature, the corresponds roughly to the mean temperature of the material when the machine is in normal mode Operation works. The value of resistor 202 is adjusted so that the connection 212 is at reference potential with the thermistor 120 when the housing 60 (Pigur 2) and adjacent parts are at an average operating temperature, with the Arrangement of display head and probe above the web in the measuring position according to FIG 1 is arranged.

Wenn die Bahntemperatur von der ausgewählten' Nenntemperatur abweicht, ergibt die Potentialdifferenz zwischen der Verbindungsstelle 208 und der Verbindungsstelle 20 ein Millivoltsignal, das die Temperaturabweichung, wie sie von dem Infrarotstrahlungsabfühlthermistor 70 festgestellt wird, anzeigt, obgleich das Signal von den Umgebungstemperaturbedingungen beeinflußt wird. Wenn die Umgebungstemperatur von dem Nenn-oder Mittelwert abweicht, ergibt die Potentialdifferenz zwischen den Verbindungsstellen 208 und 212 ein Millivolsignal, das proportional der Abweichung ist, die an den in Reihe he geschalteten Spannungsteilerwiderständen 214 und 216 auftritt.If the web temperature deviates from the selected nominal temperature, gives the potential difference between the junction 208 and the junction 20 is a millivolt signal showing the temperature offset as measured by the infrared radiation sensing thermistor 70 is detected, although the signal indicates the ambient temperature conditions being affected. If the ambient temperature deviates from the nominal or mean value, the potential difference between the connection points 208 and 212 results in a millivole signal, which is proportional to the deviation across the voltage divider resistors connected in series 214 and 216 occurs.

Das Verhältnis der beiden Widerstände 214 und 216 wird in Abhängigkeit von dem Verhältnis der Empfindlichkeit des Thermistors 70 gegen die Infrarotstrahlung aus der Bahn und die Gehäusetemperatur, wie sie vom Thermistor 120 angezeigt wird, eingestellt, wobei auch Jeder Unterschied in den charakteristischen Eigenschaften der beiden Thermistoren berücksichtigt wird. Der Ausgang der Brückensdaltung 198 wird zwischen den Verbindungsstellen 210 und 218 abgenommen und die absolute Nillivoltspanne dieses Ausganges wird an den Millivoltausgang des Ablesepotentiometers 190 angepaßt, indeider Ausgang der Konstantenspannungsquelle 200 eingestellt wird, die Energie in die Temperaturbrckenschaltung einspeist.The ratio of the two resistors 214 and 216 is a function on the ratio of the sensitivity of the thermistor 70 to the infrared radiation off track and the case temperature as indicated by thermistor 120, set, also taking any difference in the characteristic properties of the two thermistors is taken into account. The output of the bridge circuit 198 is taken between the connection points 210 and 218 and the absolute zero volt span this output is matched to the millivolt output of the reading potentiometer 190, Indehe output of the constant voltage source 200 is adjusted, the energy feeds into the temperature bridge circuit.

Die Erfindung wurde vorstehend in Verbindung mit einer Feuchtigkeitsmeßvorrichtung für eine Papierbahn erläutert und bei der Auslegung einer ganz speziellen Einrichtung wurde eine möglichst einfache und wirtschaftliche Abfühl- und Rechenanordnung mit zufriedenstellender Leistung angegeben; der Fachmann ist jedoch ohne erfinderisches Zutun in der Lage, im Rahmen vorliegender Erfindung Änderungen vorzunehmen.The invention has been described above in connection with a moisture measuring device for a paper web and when designing a very special facility the simplest and most economical sensing and computing arrangement possible indicated satisfactory performance; however, the person skilled in the art is not inventive Ability to make changes within the scope of the present invention.

Die Erfindung ist einfach anwendbar in Verbindung mit dielektrischen Materialmeßvorrichtungen, die im Prinzip etwas von den hier beschriebenen abweichen, z. B. für eine mit Phasenverschiebung arbeitende dielektrische Neßvorrichtung. Andere Änderungen gemäß der Erfindung können in dielektrischen Materialmeßvoricbtungen vorgesehen werden, welche mit Mikrowellen arbeiten, wie dies in der US-Patentschrift 3.034.046 ausgeführt ist, in der die Sonde z.B. ein geschlitztes Wellenleiterbauteil aufweist, das durch im Abstand angeordnete Elektroden geeigneter Auslegung zur Einspeisung von HF-Energie abgeschlossen ist. Es können auch andere Formen von Infrarotstrahlungsabfühleinrichtungen und Temperaturabfühleinrichtungen verwendet werden, falls dies erforderlich oder zweckmäßig erscheint.The invention is easily applicable in connection with dielectric Material measuring devices, which in principle differ somewhat from those described here, z. B. for a phase shift dielectric measuring device. Other Changes in accordance with the invention can be made in dielectric material measurements may be provided which operate with microwaves, as in the US patent 3.034.046, in which the probe e.g. a slotted waveguide component has, which is arranged by spaced Electrodes more suitable Design for the infeed of HF energy has been completed. Others can too Forms of infrared radiation sensing and temperature sensing used if necessary or appropriate.

Wenn es erwünscht ist, kani ie Genauigkeit der Strahlungsabfühleinrichtung wesentlich dadurch erhöht werden, daß die Rechneranordnung viel komplizierter und aufwendiger gebaut wird, z.B. als eine Anordnung, die den Ausgang der Temperaturabfühleinrichtung zur Steuerung einer automatischen Aufheizvorrichtung verwendet, damit die Gehäusetemperatur der Strahlungsabfühlein richtung auf einem konstanten Wert gehalten wird. Es ist auch nicht notwendig, daß die Strahlungsabfühleinrichtung und die Temperaturabfühleinrichtung getrennte Elemente sind. Beispielsweise ist es möglich, eine Zerhackeranordnung zu verwenden, die abwechselnd Infrarotstrahlung gegen eine einzige Abfühleinrichtung blockiert oder diese Strahlung durchläßt, wobei dann abwechselnd ein Materialtemperaturausgangssignal erhalten wird, wenn die Vorrichtung in ihrer beleuchteten Stellung steht, und ein Umgebungstemperaturausgangssignal auftritt, wenn die Vorrichtung abgedunkelt ist.If desired, the accuracy of the radiation sensing device can be achieved can be increased significantly in that the computer arrangement is much more complicated and is built more elaborately, e.g. as an arrangement that controls the output of the temperature sensing device used to control an automatic heating device so that the case temperature the radiation sensing device is kept at a constant value. It is nor is it necessary that the radiation sensing device and the temperature sensing device are separate elements. For example, it is possible to use a chopper arrangement to use the alternating infrared radiation against a single sensing device blocks or allows this radiation to pass, then alternately a material temperature output signal is obtained when the device is in its illuminated position, and a Ambient temperature output occurs when the device is darkened.

Claims

claims: 1. Device for the quantitative determination of a Property of a dielectric material that is exposed to temperature changes is characterized by an electrical exciter arrangement (134), an electrical Display device (136), a probe (46) with spaced apart Electrodes (130, 132) for the electrical coupling of the exciter arrangement (134) and the Display device (136) comprising at least a portion of the material (10), wherein the Indicator indicating a first signal that changes as a function of changes the property changed, but this is usually a change due to Temperature changes of the material it is subjected to a device (54, 70; 140), which responds to an infrared radiation from the material (10) and in a thermal The environment is arranged outside of the material so that a second signal is generated, which changes depending on the temperature of the material, but this normally does is subject to change due to temperature changes in the environment, means (120, 144) responsive to ambient temperature therewith a third signal is generated which results as a function thereof, and a calculator (148), which receives the first, second and third signals to produce an output signal that shows the value of the size of the material, largely independently on the temperature.

2. Device according to claim 1, characterized in that the second Signal proportional to the temperature deviation of the material (10) from a predetermined one Reference temperature is how it is through the intensity of the infrared radiation, which is incident on the radiation response device (54, 70; 140) is displayed, and that the device (120, 144) provides a third signal proportional to the deviation the environment generated from a predetermined reference temperature.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a housing (60) for the radiation display device forms a closure, which has an opening (68) directed towards the material (10), that a device the infrared radiation indicator (70) in the housing (60) to detect infrared radiation from the material, the second signal changes due to the variable Temperature conditions in the housing is subjected, and that a device a Temperature sensing device (120) in the housing (60), which the third signal generated, which is a function of the changing temperature conditions in the housing changes.

4. Device 'according to claim 1 or one of the following, characterized characterized in that means (154a) are responsive to changes in the second signal and influences of the temperature changes of the material due to the output signal counteracts and that a device (154b) to changes in the ambient temperature responds to the output signal against the influences of ambient temperature changes to compensate in the second signal.

5. Radiation sensing device for a device according to claim 1, or one of the following, characterized by a housing (60) for the radiation display device, which forms a closure, an infrared radiation absorber (72) in nearby of the housing, an opening (68) in the housing that opens onto the Material (10) is directed to, and which has a larger area than the absorption device (72) and relatively transparent to infrared radiation from the material is so that the radiation gets into the housing, while the inside against atmospheric Convection currents near the housing is sealed off a reflector (98) in the housing (60) opposite the opening (68) so on the absorption device Occurring radiation is concentrated, a heat-sensitive element (70), the mounted in the housing in heat exchange relationship with the absorber is, and an electrical circuit that the thermosensitive element (70) for Contains generation of a second signal.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a housing (60) for the radiation display device, which is arranged at a distance from the material (10) is that the heat sensitive element (70) in the housing (60) behind the opening (68), which is immediately adjacent to the absorption device (72), is provided is that a device is a multitude of thin, the heat very little conductive Wires (74, 76) on which the absorption device (72) and the heat-sensitive Element (70) is suspended in the housing (68), and that an electrical Circuit (90, 92, 94) the heat-sensitive element (70) receives and mit'den wires (74, 76) is connected to generate a second signal.

7 .. Vbrrichtung according to claim 5 or 6, characterized by a Device to the housing, which responds to the infrared radiation, which over'die Opening is fed so that a electrical quantity is generated, which changes with the intensity of the supplied radiation, a device which responds to the temperature in the housing and results in an electrical quantity that with; the temperature in the housing changes, a circuit in which the radiation responsive device is provided and which has a first electrical signal that changes with the characteristic quantity, a circuit that the temperature responsive device has a second electrical signal that changes with its characteristic size, and a provision to take the first and second electrical signals to generate a compensation signal. b.

Device according to Claim 7, characterized in that a circuit has a reference potential generated, and that a switching arrangement, the first, the second and the reference potential compares and gives the compensation signal.

9. Device for measuring a variable quantity of a dielectric Material migrating through a test zone at an ambient temperature that varies is characterized by the temperature of the material, in particular according to claims 1-8 by a measuring head (28), which from a measuring position in the vicinity of the material it is displaceable to the device in a standard position away from the material to normalize, an electrical excitation arrangement (134), an electrical display device (136), a probe (46) which is picked up by the measuring head and at a distance from one another offset electrodes (130, 132) for the electrical coupling of the exciter arrangement and the display device with a part of the material (10) in the vicinity of the measuring head in the measuring position, the display device (136) having an output signal generated that itself depending on changes in the changeable Property changes, but usually also a change due to temperature changes of the material is subjected to a housing (60) for the radiation display device (70), which is recorded together with the measuring head (28), an infrared radiation absorber tion device (72) in the vicinity of the housing, an opening (68) in the housing, which is directed against the material and which has a larger area than the radiation absorption device and is relatively clean against infrared radiation from the material (10), to transfer the radiation into the housing, while the interior of the housing is against atmospheric convection currents in the vicinity of the housing is sealed, a Reflector (98) in the housing opposite the opening for concentrating the supplied Radiation from the absorber, a thermosensitive element (70), which in the housing behind the opening and in the immediate vicinity of the absorption device is arranged, a circuit that receives the heat-sensitive element and a generates a second signal that changes with changes in temperature of the material, however, this is usually a change due to temperature changes in the housing is subject to a device responsive to changes in the second signal, In order to influence the temperature changes of the material it has on the output signal the display device to counter-act, and a device that responds to temperature changes in the housing responds to the output signal against the influences on the second Compensate signal.

10. Einrithsung according to claim 9, characterized in that a measuring head across the width of the material in the area for measuring the harmful property of the material it can be moved across the width at a different point, the measuring head also from its variable measuring position in near the material can be moved into a standard position remote from the material is to normalize the device, and that a variety of thin, the heat As few conductive wires as possible are provided on which the heat-sensitive Element is suspended in the housing.

11. Device according to claim 9 or 10, characterized by a Reflector in the housing opposite the opening, which receives the supplied radiation the absorber concentrates, a first thermistor, which is in the housing arranged behind the opening and in the immediate vicinity of the absorption device is a multitude of thin wires that conduct heat as little as possible, where the first thermistor is suspended in the housing, a first voltage divider, which the wires and the first thermistor to generate a first electrical Contains potential that changes with the temperature changes of the material, but usually also a change due to temperature changes in the Housing is subject to a second voltage divider, which is a second thermistor has, which is in heat exchange relationship with the housing, thus a second electrical potential is generated, which changes with temperature changes of the housing changed, a third voltage divider to generate a reference potential, a voltage source for exciting the voltage divider, a switching device that compares the first, second and reference potentials to generate a voltage which is the deviation of the temperature of the material from a predetermined temperature and independently of temperature changes in the housing, and a device the voltage indicating a temperature deviation to compensate for the output signal compensated for changes in the temperature of the material.

12. Device for measuring the moisture content of a paper web, the one test zone near the exit of a dryer for feeding in Heat passes through the paper web, the temperature in the area being reduced to one Nominal value of 3,718 0 to 82.2 ° C with a normal change of about # 10 ° C above the nominal value is increased, and wherein the nominal temperature amount is generally above the ambient temperature is in the range, characterized by a measuring head, which can be moved across the width of the web in this area, thus a variable Position on the web to measure the variable moisture content Paper is obtained at a variable point across the width, the The measuring head can also be moved into a position at a distance from the path for standardization purposes , is, an electrical excitation arrangement, an electrical display device, a Probe that is carried together with the measuring head and offset from one another Electrodes for the electrical coupling of the exciter arrangement and the display device with part of the lapier near the display head in the position on the Has paper web, wherein the display device generates an output signal that changes as a function of changes in moisture content, but usually does is subject to change due to temperature changes of the paper Radiation indicator housing held by the measuring head at a distance from the paper web becomes 'an opening in the housing facing the web' and infrared radiation from the track into the interior of the housing, a device that is in the housing is arranged and is responsive to the infrared radiation passing through the opening is supplied so that an electrical quantity is generated, which varies with the intensity of the supplied radiation changed, a device that responds to the temperature in responds to the housing, so that an electrical quantity is generated, which changes with the temperature in the housing, a circuit that reacts to radiation has responsive device so that a first electrical potential. generated which changes with the characteristic quantity including a circuit the temperature-sensitive device for generating a second electrical Potential that deals with the characteristic size. changes a circuit for Generation of a reference potential a, a switching device that the first, the second and compares the reference potential so that a voltage is generated which represents the deviation indicates the paper temperature from the nominal temperature and which is independent of temperature changes is in the housing, and a device that displays the temperature deviation Voltage to compensate the output signal for changes in temperature in the Paper used.

13. Device according to claim 12, characterized in that a Measuring head is provided, which over the width of the web in the area of measurement of the variable moisture content of the paper web at a changing position Is displaceable across the width that an infrared radiation absorption device is arranged in the housing that a window in the housing is directed against the material and has a larger area than the radiation absorption device, as well as fairly transparent to infrared radiation from the material, so the radiation is transferred into the housing, while the interior against atmospheric convection currents in the vicinity of the housing is sealed that a reflector in the housing opposite the window is provided and the supplied radiation on the absorption device. concentrated that a first heat-sensitive. Liches element in the housing behind the window and in the immediate vicinity Near the absorption device is arranged that a circuit comprises the s first thermosensitive element and generates a second signal that is responsive to changes in temperature of the material changes, but usually the changes due to temperature changes in the housing is subject to a second thermosensitive element in heat exchange relationship to the housing is provided that a circuit is the second heat-sensitive element and generates a third signal that is related to changes in temperature of the housing changes and that a device to the first, the second and the third signal Used to generate an output signal indicating the moisture content and is independent of the temperature of the paper.

L e r s e i t e