DE19721124C2

DE19721124C2 - Device for determining the gravimetric water content of a sample

Info

Publication number: DE19721124C2
Application number: DE1997121124
Authority: DE
Inventors: Kurt Koehler; Robin Fundinger
Original assignee: IMKO Intelligente Micromodule Kohler GmbH
Current assignee: IMKO Micromodultechnik GmbH
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1997-05-20
Publication date: 1999-07-29
Anticipated expiration: 2017-05-21
Also published as: DE19721124A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des gravimetrischen Was sergehalts einer Probe, mit einer Bechersonde und einer Auswerteeinheit, wobei die Bechersonde auf einer Wägezelle angeordnet ist.The invention relates to a device for determining the gravimetric What content of a sample, with a beaker probe and an evaluation unit, the Beaker probe is arranged on a load cell.

Zur Bestimmung der gravimetrischen Feuchte ist es bekannt, zunächst die volume trische Feuchte einer Probe zu bestimmen. Zur Bestimmung der volumetrischen Feuchte kann man sich einer in einem Becher mit einem vorbestimmten Volumen angeordneten Sonde bedienen. Nachdem die volumetrische Feuchte bestimmt ist, wird das Gewicht der Probe bestimmt. Aus der volumetrischen Feuchte, dem Volu men und dem Gewicht der Probe kann dann die gravimetrische Feuchte berechnet werden.To determine the gravimetric moisture it is known to first measure the volume to determine the tric humidity of a sample. To determine the volumetric You can get one in a mug with a predetermined volume operate the arranged probe. After the volumetric humidity is determined, the weight of the sample is determined. From the volumetric humidity, the volu and the weight of the sample, the gravimetric moisture can then be calculated become.

Zur Bestimmung der volumetrischen Feuchte ist die Bechersonde mittels eines so genannten Koax-Kabels mit einer Auswerteeinheit verbunden. Zum Wiegen der Pro be wird zur Vermeidung von durch das Koax-Kabel bedingten Ungenauigkeiten das Koax-Kabel von der Bechersonde gelöst und die Bechersonde auf eine Waage ge stellt. Das Ergebnis der Wägung wird an die Auswerteeinheit übermittelt, in welche zuvor das Volumen der Bechersonde eingegeben worden ist. Die Auswerteeinheit errechnet dann aus den eingegebenen Werten die gravimetrische Feuchte. The cup probe is used to determine the volumetric humidity called coax cable connected to an evaluation unit. For weighing the Pro be used to avoid inaccuracies caused by the coax cable The coax cable is detached from the cup probe and the cup probe is placed on a scale poses. The result of the weighing is transmitted to the evaluation unit, in which previously the volume of the cup probe has been entered. The evaluation unit then calculates the gravimetric moisture from the entered values.

Aus der EP 0 171 133 A2 ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Feuchtigkeit einer Probe bekannt, welche eine Bechersonde und eine Auswerteeinheit aufweist, wobei die Bechersonde auf einer Wägezelle angeordnet ist. Nähere Angaben über den mechanischen Aufbau der Vorrichtung können der genannten Druckschrift nicht entnommen werden. Als nachteilig muß jedoch angesehen werden, daß die Bechersonde über einen Draht mit einer Auswerteeinheit verbunden ist.EP 0 171 133 A2 describes a device for determining the moisture of a Known sample, which has a cup probe and an evaluation unit, wherein the cup probe is arranged on a load cell. Details about the mechanical design of the device can not the mentioned document be removed. However, it must be considered a disadvantage that the Beaker probe is connected to an evaluation unit via a wire.

Des weiteren kann der DE 88 02 378 U1 eine Trocknungswaage mit Temperaturregelung entnommen werden, bei der die zu messende Substanz auf einer Waagschale angeordnet ist. Da die Waagschale nicht als Bechersonde zur Bestimmung des gravimetrischen Wassergehalts ausgebildet ist, ist es nicht erforderlich, daß die Waagschale elektrische Anschlüsse aufweist. Furthermore, DE 88 02 378 U1 can use a drying scale Temperature control can be taken at which the substance to be measured a weighing pan is arranged. Since the weighing pan is not used as a cup probe Determination of the gravimetric water content, it is not required that the weighing pan has electrical connections.

Wenngleich die gravimetrische Feuchte auch mittels der bekannten Vorrichtung im wesentlichen gut bestimmt werden kann, ist das Verfahren zur Ermittlung der gravi metrischen Feuchte noch nicht zufriedenstellend.Although the gravimetric humidity also by means of the known device in the The method for determining the gravi can be determined well metric humidity is not yet satisfactory.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine eingangs genannte Vorrichtung derart auszubil den, daß sich mit ihr die gravimetrische Feuchte auf sehr einfache Weise bestimmen läßt.It is an object of the invention to train a device mentioned in the introduction that the gravimetric moisture can be determined with it in a very simple way leaves.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Un teransprüchen.The solution to this problem arises from the characteristic features of Claim 1. Advantageous further developments of the invention result from the Un claims.

Gemäß der Erfindung ist die Bechersonde zusammen mit einem Waagenteller auf einer Wägezelle angeordnet. Da der Waagenteller einen Stecker zur Verbindung mit der Bechersonde und eine mit dem Stecker verbundene Anschlußleitung aufweist, besteht die Möglichkeit, die Anschlußleitung der Bechersonde fest an der Wägezelle zu befestigen. In besonders vorteilhafter Weise erfolgt die Befestigung der An schlußleitung an der Wägezelle derart, daß die Leitung schlaufenförmig verläuft. Die Schlaufe sollte dabei so ausgebildet sein, daß ihr Radius größer als das 20-fache des Durchmessers der Anschlußleitung ist. Statt eines schlaufenförmigen Verlaufs kann die Anschlußleitung auch einen spiralförmigen Verlauf aufweisen. Hierbei ist der Spiraldurchmesser so zu wählen, daß von der Anschlußleitung keine Federkraft auf die Wägezelle bzw. die Bechersonde ausgeübt wird. Unter Beachtung dieser Voraussetzung ist es auch möglich, den Schlaufendurchmesser enger zu wählen, wobei jedoch die Schenkel einer U-förmigen Schleife eine entsprechende Länge aufweisen müssen.According to the invention, the cup probe is on together with a weighing plate arranged a load cell. Because the scale plate has a plug for connection with the cup probe and a connecting line connected to the plug, there is the possibility of connecting the cup probe firmly to the load cell to fix. In a particularly advantageous manner, the attachment to the end line on the load cell such that the line runs in a loop. The The loop should be designed so that its radius is larger than 20 times of the diameter of the connecting line. Instead of a loop-shaped course the connecting line can also have a spiral course. Here is choose the spiral diameter so that no spring force is exerted by the connecting cable is exerted on the load cell or the cup probe. With this in mind It is also a prerequisite to narrow the loop diameter, however, the legs of a U-shaped loop have a corresponding length must have.

Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist es möglich, der Auswerte einheit das Ergebnis der Bestimmung der volumetrischen Feuchte sowie das Ge wicht der Probe gleichzeitig zuzuführen. Durch die gleichzeitige Zuführung dieser Werte kann die Auswerteeinheit unter der Voraussetzung, daß ihr zuvor das Volu men der Bechersonde eingegeben wurde, direkt den Wert der gravimetrischen Feuchte ausgeben. Die gravimetrische Feuchte läßt sich somit in einem Arbeitsab lauf bestimmen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung als mobiles Handgerät ausgebildet ist.The device designed according to the invention makes it possible to carry out the evaluation unit the result of the determination of the volumetric humidity as well as the Ge weight of the sample at the same time. By simultaneously feeding them The evaluation unit can provide values provided that the volu the cup probe was entered, the value of the gravimetric Output moisture. The gravimetric moisture can thus be carried out in one work step determine run. This is particularly advantageous if the invention Device is designed as a mobile handheld device.

Erfindungsgemäß ist ein Waagenteller vorgesehen, welcher einerseits einen Stecker zur Verbindung mit der Bechersonde aufweist und andererseits die Anschlußleitung aufweist, welche mit dem Stecker elektrisch verbunden ist. Mittels des Waagentel lers ist es möglich, die Wägezelle innerhalb eines Gehäuses anzuordnen. Das Ge häuse muß dann eine erste Öffnung aufweisen, durch die sich ein die Gewichtskraft auf die Wägezelle leitender Zapfen erstreckt, auf welchem der Waagenteller aufge setzt wird. Das Gehäuse weist in vorteilhafter Weise eine zweite Öffnung auf, durch die sich die mit dem Waagenteller verbundene Anschlußleitung in das Innere des Gehäuses erstreckt. Hierdurch ist es möglich, die Anschlußleitung so zu verlegen, daß die von ihr ausgehende und auf den Waagenteller einwirkende Kraft vernach lässigbar gering ist. Allenfalls darf von der Anschlußleitung eine Gewichtskraft aus gehen, deren Einfluß auf den Waagenteller durch die Eingabe eines Offset-Wertes eliminiert werden kann.According to the invention, a weighing plate is provided, which has a plug on the one hand for connection to the cup probe and on the other hand the connecting line has, which is electrically connected to the plug. Using the scales It is also possible to arrange the load cell within a housing. The Ge The housing must then have a first opening through which there is the weight extends on the load cell conductive pin on which the scale plate is opened is set. The housing advantageously has a second opening through which the connecting cable connected to the weighing plate into the interior of the Housing extends. This makes it possible to route the connecting cable that the force emanating from it and acting on the weighing plate is neglected is negligibly low. At most, a weight can be exerted from the connecting line go, their influence on the scale plate by entering an offset value can be eliminated.

Entsprechend dem am Waagenteller angeordneten Stecker ist an der Bechersonde ein Gegenstück angeordnet. Hierdurch kann die Bechersonde auf einfache Weise durch Aufsetzen auf den Waagenteller elektrisch mit der Anschlußleitung verbunden werden. Die Bechersonde läßt sich somit nach Durchführung eines Meßvorgangs auf einfache Weise auch vom Waagenteller entfernen, was besonders günstig für das Entleeren der Bechersonde ist.Corresponding to the plug arranged on the weighing plate is on the cup probe a counterpart arranged. As a result, the cup probe can be easily electrically connected to the connecting cable by placing it on the weighing plate become. The cup probe can thus be carried out after a measurement process can also be easily removed from the weighing plate, which is particularly favorable for is the emptying of the cup probe.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, das Signal der Bechersonde und das Signal der Wägezelle gleichzeitig an die Auswerteeinheit zu leiten. Hierdurch kann die Auswerteeinheit ohne weiteres die gravimetrische Feuchte bestimmen.The arrangement according to the invention makes it particularly advantageous possible, the signal of the cup probe and the signal of the load cell on simultaneously to manage the evaluation unit. As a result, the evaluation unit can easily determine gravimetric moisture.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus einer Beschreibung eines besonde ren Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.Further advantages of the invention result from a description of a particular Ren embodiment with reference to the drawing.

Es zeigt die einzige Figur eine schematische Anordnung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Explosionsdarstellung.The single figure shows a schematic arrangement of an inventive Exploded view of the device.

Ein als Hohlzylinder ausgebildete Bechersonde 1 weist in ihrem Inneren einen Son denstab 7 auf. Die Bechersonde 1 ist aus Vollmaterial ausgebildet. Ein ebenfalls zylinderförmig ausgebildeter Waagenteller 2 weist in seinem oberen Bereich einen HF-Stecker 6 auf. Der HF-Stecker 6 ist elektrisch mit einer Anschlußleitung 5a ver bunden, welche fest mit dem Waagenteller 2 verbunden ist und sich durch eine Öff nung einer nicht gezeigten Gehäusewand in das Innere eines Gehäuses, erstreckt. Im Inneren des Gehäuses ist eine Wägezelle 3 angeordnet, welche einen Zapfen 8 aufweist, über welchen die festzustellende Gewichtskraft in die Wägezelle geleitet wird. Der Zapfen 8 erstreckt sich ebenfalls durch eine Öffnung in der nicht gezeigten Gehäusewand.A cup probe 1 designed as a hollow cylinder has a son rod 7 in its interior. The cup probe 1 is made of solid material. A likewise cylindrical weighing plate 2 has an HF plug 6 in its upper region. The RF connector 6 is electrically connected to a connecting line 5 a, which is firmly connected to the weighing plate 2 and extends through an opening in a housing wall, not shown, into the interior of a housing. A load cell 3 is arranged in the interior of the housing and has a pin 8 , via which the weight force to be determined is conducted into the load cell. The pin 8 also extends through an opening in the housing wall, not shown.

Auf dem sich aus dem Gehäuse heraus erstreckenden Zapfen 8 wird der Waagen teller 2 aufgesetzt. Hierdurch wird über den Waagenteller 2 das Gewicht der Be chersonde 1 in die Wägezelle 3 eingeleitet.On the extending from the housing pin 8 of the scales plate 2 is placed. As a result, the weight of the loading probe 1 is introduced into the weighing cell 3 via the weighing plate 2 .

Im Inneren des Gehäuses ist des weiteren eine Auswerteinheit 4 angeordnet, mittels welcher die gravimetrische Feuchte bestimmt werden kann. Zur Eingabe der zur Be stimmung der gravimetrischen Feuchte benötigten Meßwerte ist die Auswerteeinheit 4 über eine Weiterführung 5b der Anschlußleitung 5a mit der Bechersonde 1 ver bunden. Des weiteren ist die Auswerteeinheit 4 mittels einer Signalleitung 9 mit der Wägezelle 3 verbunden. Über die Signalleitung 9 erhält die Auswerteeinheit 4 das Gewichtssignal der Bechersonde 1. Aus dem über die Anschlußleitung 5a, 5b er haltenen Signal betreffend die volumetrische Feuchte der Probe und dem über die Signalleitung 9 erhaltenen Signal betreffend das Gewicht der Probe ermittelt die Auswerteeinheit 4 die gravimetrische Feuchte der Probe, wobei der Auswerteeinheit 4 zuvor das Volumen der Bechersonde 1 eingegeben worden sein muß.An evaluation unit 4 is also arranged in the interior of the housing, by means of which the gravimetric moisture can be determined. To enter the measurement values required to determine the gravimetric humidity, the evaluation unit 4 is connected to the cup probe 1 via a continuation 5 b of the connecting line 5 a. Furthermore, the evaluation unit 4 is connected to the load cell 3 by means of a signal line 9 . The evaluation unit 4 receives the weight signal of the cup probe 1 via the signal line 9 . The evaluation unit 4 determines the gravimetric moisture of the sample from the signal relating to the volumetric moisture of the sample and the signal obtained via the signal line 9 received via the connecting line 5 a, 5 b, the evaluation unit 4 previously determining the volume of the Cup probe 1 must have been entered.

Claims

1. Device for determining the gravimetric water content of a sample, with a beaker probe ( 1 ) and an evaluation unit ( 4 ), the beaker probe ( 1 ) being arranged on a load cell ( 3 ), characterized in that a weighing plate ( 2 ) is provided , which on the one hand has a plug ( 6 ) for connection to the cup probe ( 1 ) and on the other hand has a connecting line ( 5 a) electrically connected to the plug ( 6 ), the weighing plate ( 2 ) being connected to a pin ( 8 ) of the load cell ( 3 ) can be placed, via which the weight to be determined is passed into the load cell ( 3 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the connecting line ( 5 a) of the weighing plate ( 2 ) is mechanically attached to the load cell ( 3 ).

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the connecting line ( 5 a) between the weighing plate ( 2 ) and the weighing cell ( 3 ) is laid in a loop shape, the radius of the loop being greater than twenty times the diameter of the connecting line ( 5 a ) is.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the signal of the cup probe ( 1 ) and the signal of the load cell ( 3 ) are passed to the evaluation unit ( 4 ).