DE1915308A1

DE1915308A1 - Feuchtigkeitsmesser

Info

Publication number: DE1915308A1
Application number: DE19691915308
Authority: DE
Inventors: Hawley Edwin Lawrence
Original assignee: EPS Research and Development Ltd
Current assignee: EPS Research and Development Ltd
Priority date: 1969-03-14
Filing date: 1969-03-21
Publication date: 1970-10-08
Also published as: FR2034375A1; US3538770A

Description

•ÄI3K/Z

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Anmelderin: E.P.S. (Research & Development) Limited, Staplehurst Road, Sittingbourne, Kent England

"Feuchtigkeitsmesser"

Die Erfindung "bezieht sich auf Feuchtigkeitsmesser, die insbesondere in der Yerpackungsindustrie Verwendung finden, wo korrosionsempfindliche Teile verpackt werden. In der Verpackungsindustrie gilt im allgemeinen die Regel, dass korrosionsempfindliche Teile von dar Feuchtigkeit nicht angegriffen werden, wenn die relative Feuchtigkeit innerhalb der abgedichteten Verpackung weniger als 50 $ beträgt. Dabei ist es natürlich wichtig, dass man weiss, wann die relative Feuchtigkeit 50 fa überschreitet.

Es sind bereits viele verschiedene Systeme zum Anzeigen und Messen' von Feuchtigkeit bekannt. Die se Systeme reichen von dem sehr billigen farbigen Indikatorpapier (das sich von blau nach violett verfärbt, wenn die relative Feuchtigkeit etwa 50 yo überschreitet) bis zu dem sehr kostspieligen goldbeschichteten kapazitiven Fühlelement (dessen Kapazität sich mit dem veränderten Feuchtigkeitsgehalt der Luft ändert und das somit derart auf das Anzeigen der relativen Feuchtigkeit auf einem Kapazitätsmesser geeicht werden kann),

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Das farbige Indikatorpapier und eine seiner Varianten 'in Form von gefärbtem Silikagel wird seit Jahren mit zufriedenstellendem Ergebnis verwendet. Ein Nachteil dieses Systems besteht darin» dass keine Eichung ausgedrückt in prozentualer relativer Luftfeuchtigkeit möglich ist und dass es für den Betrachter schwierig zu entscheiden ist, wann genau die Farbänderung eintritt.

Der Nachteil des kapazitiven Fühlelements liegt in seiner Kostspieligkeit.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen verhältnismässig billigen, einfachen und zuverlässigen Feuchtigkeitsmesser zu schaffen, mit dem die vorstehenden Nachteile beseitigt oder zumindest stark eingeschränkt werden«

Die Erfindung besteht darin, dass er eine Lichtquelle und ein auf Feuchtigkeit ansprechendes Indikatorelement aufweist, das wenigstens ein Merkmal hat, das sich mit einer Feuchtigkeitsänderung verändert, dass das .Indikatorelement so in dem Feuchtigkeitsmesser angeordnet ist,,dass das von der Lichtquelle ausgehende Licht auf es fällt, \. und dass ein lichtempfindliches Element vorgesehen ist, das so angeordnet ist, dass es auf Licht, das von der Lichtquelle über das Indikatorelement abgegeben wird, anspricht, wobei das lichtempfindliche Element ein Mittel , steuern kann, das eine Veränderung des Merkmals des Indi— katorelements anzeigt, und wobei das anzeigende Mittel vor«

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gesehen ist, um relative Feuchtigkeit, die von dem Indikatorelement angezeigt wird, anzuzeigen.

Das lichtempfindliche Element kann entweder auf das Indikatorelement durchdringendes Licht oder auf von diesem reflektiertes Licht ansprechen.

Vorzugsweise dient als Lichtquelle eine elektrische Glühbirne, insbesondere eine kleine linsenartige Glühbirne, die vorteilhafterweise· an ihren Seiten abgeschirmt ist. '

Gemäss einem Merkmal der Erfindung kann als Indikatorelement ein mit Kobaltchlorid imprägniertes Blatt, beispielsweise Papier, dienen. Natürlich können auch andere Indikatorelemente verwendet werden, deren Lichtreflexiön oder Lichtdurchlässigkeit sich auf Grund von Feuchtigkeitsänderungen verändert.

Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann als lichtempfindliches Element eine Photczelle dienen, deren Widerstand entsprechend der Intensität des auf sie fallenden Lichtes variiert. Eine derartige Photozelle kann beispielsweise ein mit photoreir.ittierendeis Material beschichtetes Ventil oder lediglich einen Phosphorwiderstanö aufweisen. Es ist jedoch zu beachten, dass auch ein Phototransistor oder eine ähnliche Einrichtung, der bzw. die die Leitfähigkeit auf Grund der Lichtintensität ändert, verwendet werden könnte.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht

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darin, dass eine elektrische Glühbirne als Lichtquelle und eine Photozelle als lichtempfindliches Element dient, wobei -Glühbirne und eine Photozelle einander gegenüberliegen und das Indikatorelement zwischen ihnen angeordnet ist, und dass die Glühbirne über einen Schalter an einer elektrischen Stromquelle angeschlossen und die Photozelle elektrisch an der Glühbirne angeschlossen ist, wobei * ein Messinstrument (beispielsweise ein Ohmmeter) mit der Phötozelle in Reihe geschaltet ist.

In der Zeichnung, die ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, ist:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemässen Feuchtigkeitsmessers in auseinandergezogener Anordnung, und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des Feuchtigkeitsmessers gemäss Fig. 1 in zusammengebautem Zustand, ι wobei in einem typischen elektrischen Schaltbild

die Arbeitsweise des Feuchtigkeitsmessers

schematisch dargestellt ist.

Der erfindungsgemässe Feuchtigkeitsmesser eignet sich insbesondere zum Messen der Luftfeuchtigkeit in Verpackungen für korrosicnsempfindliche Teile.

Das in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Feuchtigkeitsmessers weist eine Lagerplatte 1 auf, an deren einem Ende eine U-förmige

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Birnenfassung 2 befestigt ist. Die Birnenfässung 2 hält eine kleine linsenartige Glühbirne 3. Der Licht abgebende Teil der Glühbirne 3 ist von einem an seinen Enden offenen zylindrischen Schirm 4 umgeben.

Am anderen Ende der Lagerplatte 1 ist ein Gehäuse 5 für ein lichtempfindliches Element 6, beispielsweise eine Photozelle, vorgesehen. Das Gehäuse ist mit einem Schuh versehen, der um die Lagerplatte 1 greift und mit dessen Hilfe das Gehäuse 5 mit dem darin enthaltenen lichtempfindlichen Element 6 in Richtung der Glühbirne 3 oder von dieser weg verschoben werden kann. Ausserdem geht von diesem Gehäuse in Rihtung der Glühbirne ein an seinen Enden offener zylindrischer Schirm 8 aus, der den Einfall von Aussenlicht verhindert <>

Rechtwinklig zur Lagerplatte 1 ist zwischen der Glühbirne 3 und dem lichtempfindlichen Element 6 ein mit Kobaltchlorid imprägniertes Indikatorpapier 9 angeordnet, das zwischen die Schirme 4 und 8 gespannt ist und von ihnen festgehalten wird.

Der vorstehend beschriebene Teil des Feuchtigkeitsmessers kann in eine Verpackung eingeführt werden, um die darin enthaltene relative Feuchtigkeit zu messen. Dieser Teil ist an einem ausserhalb der Verpackung angeordneten Schaltkasten elektrisch angeschlossen. In diesem Schaltkasten sind eine Gleichstromquelle 10, ein Ohmmeter 11 und

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ein Schalter 12 untergebracht, die in Pig. 2 schematisch dargestellt sind.

Die Glühbirne ist über zwei Leiter 13 und 14' an der Gleichstromquelle 10 angeschlossen, die in diesem Falle eine Trockenbatterie ist. Der Schalter 12 ist mit dem Leiter 14 in Reihe geschaltet.

Parallel zum Stromkreis der Glühbirne ist ein aus Leitern 15 und 16 bestehender Stromkreis für die Photon-Zelle geschaltet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Photozelle, bei der der Widerstand des lichtempfindlichen Elementes (als Gegensatz zu seinem Leitwert) entsprechend der Intensität des auftreffenden Lichtes variiert. Dieses Element, das parallel zum Stromkreis der Glühbirne und der Batterie geschaltet ist, ist mit dem Ohmmeter 11 in Reihe geschaltet. Dabei ist zu beachten, dass sich der Widerstand des verwendeten lichtempfindlichen Elements mit zunehmender Lichtintensität verringert.

Bei trockenen Verhältnissen bleibt das mit Kobaltchlorid imprägnierte Indikatorpapier 9 blau (während es bei feuchteren Verhältnissen rosa wird). Dabei ist seine Lichtdurchlässigkeit am geringsten. Es dringt also nur eine kleine Lichtmenge > durch das Indikatorpapier 9> so dass der Widerstand des lichtempfindlichen Elementes der Photozelle hoch bleibt und der Ohmmeter 11 bei geschlossenem Stromkreis entsprechend

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diesem hohen Widerstand anzeigt. Wenn die relative Feuchtigkeit jedoch ansteigt, wird das Indikatofpapieallmählich rosa, wobei sich seine Lichtdurchlässigkeit erhöht. Somit erhöht sich die Intensität des auf die Photozelle fallenden Lichtes, während sich der Widerstand des lichtempfindlichen Elements 6 verringert und der Ohmmeter einen anderen Wert anzeigt.

Es ist somit klar* dass nach geeigneter Eichung des Ohmmeters 11 die relative Feuchtigkeit des Indikatorpapiers direkt von einem derartigen Ohmmeter abgelesen werden kann. Wenn also die relative Luftfeuchtigkeit gemessen werden soll, ist es lediglich erforderlich, die Glühbirne 3 durch Schllessen des Schalters 12 anzuschalten und den vom Ohmmeter 11 angezeigten Wert abzulesen.

Natürlich enden die von dem lichtempfindlichen Element bzw* der Glühbirne ausgehenden Leiter 13, 14, 15 und 16 an einem Punkt, der ausserhalb der Verpackung liegt, in welche die Vorrichtung einzusetzen ist, während der Rest der Vorrichtung in einem transportablen Kasten untergebracht ist, der ohne weiteres von der einen auf die andere Verpackung übertragen werden kann, so dass ein Ohmmeter und eine Batterie genügen, um die relative Luftfeuchtigkeit in einer Anzahl von unterschiedlichen Verpackungen zu messen. Ein derartiger Kasten enthält ausserdem Schalteinrichtungen,

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mit denen die Batteriespannung und die Stetigkeit des Glühfadens der Glühbirne geprüft werden können.

Während die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Feuchtigkeitsmessers auf Änderungen der Lichtdurchlässigkeit beruht, könnte auch ein Feuchtigkeitsmesser geschaffen werden, der auf Grund von Lichtreflexion oder auch einer Kombination von Lichtdurchlässigkeit und Lichtreflexion arbeitet.

Bei einem Feuchtigkeitsmesser, der mit Lichtreflexion arbeitet, sind die Glühbirne und das lichtempfindliche Element auf derselben Seite des Indikatorpapiers gelagert und gegen direktes Licht voneinander abschirmt.

Gegebenenfalls kann die Lichtquelle so beschaffen sein, dass sie Licht rat einer bestimmten Wellenlänge oder einem bestimmten Wellenlängenbereich abgibt. Das lichtempfindliche Element, beisrielsweise eine Photozelle, kann dabei mit einen Filter ausgestattet oder auf eine andere V/eise derart ausgebildet sein, dass es nur auf Licht dieser Wellenlänge oder dieses V/ellenlängenbereiches anspricht. Andererseits oder zusätzlich ist es möglich, dass die Lichtquelle derart beschaffen ist, dass sie einen modulierten, d.h. abgehackten Lichtstrahl abgibt, wobei das lichtempfindliche Element, beispielsweise eine Photozelle, so ausgebildet ist, dass sie nur auf entsprechend moduliertes Licht anspricht.

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Diese Einrichtungen gestatten, dass das lichtempfindliche Element nur auf das von der Lichtquelle abgegebene Licht und nicht auf eine etwaige Hintergrundbeleuchtung anspricht.

Eine Modulation des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes ist auch wünschenswert, um zu erreichen, dass die Photozelle pulsierende oder wechselnde Impulse abgibt, die durch einfache Schalteinrichtungen ohne weiteres verstärkt werden können.

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Claims

Patentansprüche

(I./Feuchtigkeitsmesser, dadurch gekennzeichnet, dass er eine Lichtquelle (3) und ein auf Feuchtigkeit ansprechendes Indikatorelement (3) aufweist, das wenigstens ein Merkmal hat, das sich mit einer Feuchtigkeitsänderung verändert, dass das Indikatorelement (9) so in dem Feuchtigkeitsmesser angeordnet Ist, dass das von der Lichtquelle (3) ausgehende Licht auf es fällt, und dass ein lichtempfindliches Element (6) vorgesehen ist, das so angeordnet ist, dass es auf Licht, das von der Lichtquelle (2) über das Indikatorelement (9) abgegeben wird, anspricht, wobei das lichtempfindliche Element (6) ein Kittel (11) steuern kann, das eine Veränderung des Merkmals des Indikatorelements (9) anzeigt, und wobei das anzeigende Mittel (11) vorgesehen ist, um relative Feuchtigkeit, die von dem ) Indikatorelement (9) angezeigt wird, anzuzeigen.
2. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Element (6) auf Licht anspricht, das von der Lichtquelle (3) ausgehend durch das Indikatorelement (9) dringt.
3. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch ' gekennzeichnet, dass das liahtempfindliche Element (6)_ auf Licht anspricht, das von dem Indikatorelement (9) reflektiert wird.

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JJl
4. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle eine elektrische Glühbirne (3) dient.
5. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein sich farblich änderndes Indikatorelement (9) aufweist.
6. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Indikatorelement (9) ein mit Kobaltchlorid imprägniertes Blatt dieiit.
7. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Element aus einer Photozelle (6) besteht, deren Widerntand entsprechend der Intensität des auf sie fallender! Lichts variiert.
8. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Glühbirne (3) als lichtquelle und eine Fhotozelle als lichternpfinuliches Element (6) dient, wcbei Glühbirne (3) und eine Fotozelle (6) einander gegenüberliegen und das Ina ikat ore lenient (?) zwischen ihnen

ψιά
angeordnet i£t,/dass die Glühbirne (3) über einen Schalter (12) an einer elektrischen Stromquelle (10) angeschlossen und die Photozelle (6) elektrisch ar. der Glühbirne (3) ^-r.jeschlossen ist, wobei ein Kessinstrument (beispielsweise ein Ohmmeter (11)) mit der Photozelle (6) in Reihe geschaltet ist.

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BAD
9. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Element (6) und die Glühbirne (3) Jeweils mit einen vor Lichteinfall schützenden Schirm (4_f8) versehen sind, und dass beide Schirme (4,8) zusammen dazu dienen, zwischen sich das Indikatorelement (9) festzuhalten.
10. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das lichtempfindliche Element (6) und die Glühbirne (3) zueinander hin oder voneinander weg verschoben werden können.
11· Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe die Lichtquelle (3) Licht mit bestimmter Wellenlänge oder mit einem bestimmten Wellenlängenbereich abgibt, und dass das lichtempfindliche Element (6) mit Mitteln versehen ist, die gewährleisten, dass es nur auf Licht mit der bestimmten Wellenlänge oder mit dem bestimmten V/ellenlängenbereich anspricht.
12. Feuchtigkeitsmesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vergesehen sind, die gewährleisten, dass die Lichtquelle (3) moduliertes Licht erzeugt, und dass das lichtempfindliche Element (6) nur auf entsprechend moduliertes Licht anspricht.

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