DE19819513A1 - Feuchtemesser, elektronische Wägemaschine für Feuchtemesser, Filter für Feuchtemesser und Feuchteadsorptionseinheit für Feuchtemesser - Google Patents
Feuchtemesser, elektronische Wägemaschine für Feuchtemesser, Filter für Feuchtemesser und Feuchteadsorptionseinheit für FeuchtemesserInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß einem ersten
Aspekt eine elektronische Wägemaschine für einen Feuchte
messer und insbesondere eine elektronische Wägemaschine
für einen Feuchtemesser, der nicht nur die Feuchtigkeits
menge in einer Testprobe, sondern auch die Masse der
Testprobe selbst messen kann; gemäß einem zweiten Aspekt
einen Feuchtemesser und insbesondere einen Feuchtemesser
des Hitzetrocknungstyps, der einen äußerst geringen
Feuchtegehalt der Testprobe durch Verdampfen der Feuch
tigkeit in der Testprobe mittels Erhitzen genau bestimmen
kann, nur die Feuchtigkeit aus der verdampften Feuchtig
keit und aus Gasen auswählen kann und nur die Feuchtig
keit für die Messung sammeln kann; gemäß einem dritten
Aspekt einen Feuchtemesser und insbesondere einen Feuch
temesser des Hitzetrocknungstyps, der einen äußerst
niedrigen Feuchtegehalt der Testprobe durch Verdampfen
der Feuchtigkeit in der Testprobe mittels Erhitzen be
stimmen kann, nur die Feuchtigkeit aus der verdampften
Feuchtigkeit und Gasen auswählen kann und nur die Feuch
tigkeit für die Messung sammeln kann; gemäß einem vierten
Aspekt der Erfindung einen Filter für einen Feuchtemesser
und insbesondere einen Filter, der eine einfache Erset
zung des in ihm vorhandenen Adsorptionsmittels durch
neues Adsorptionsmittel ermöglicht; und gemäß einem
fünften Aspekt eine Feuchteadsorptionseinheit für den
Feuchtemesser und insbesondere einen Filter, der so
konfiguriert ist, daß während der Ersetzung des Adsorpti
onsmittels zum Sammeln der verdampften Feuchtigkeit durch
ein frisches Adsorptionsmittel auf einen Wägearm in der
elektronischen Wägemaschine zur Bestimmung des Feuchtege
halts der Testprobe im wesentlichen keine äußere Kraft
ausgeübt wird.
Als herkömmliches hochgenaues Verfahren zur Bestimmung
des Feuchtegehalts eines Festkörpers oder einer Flüssig
keit ist das Karl-Fischer-Verfahren (KF-Verfahren) in
großem Umfang bekannt. Das KF-Verfahren nutzt die Tatsa
che, daß das KF-Reagenz, das aus Jod, Schwefeldioxid,
Pyridin und Methanol besteht, mit Wasser quantitativ
reagiert. Bei der Bestimmung des Feuchtegehalts durch
Verwendung des KF-Verfahrens können jedoch in Abhängig
keit von der geprüften Substanz verschiedene Modifikatio
nen erforderlich sein, wobei zur Bestimmung des genauen
Feuchtegehalts umfangreiche Fachkenntnis erforderlich
gewesen ist. Weiterhin sind für die Bestimmung ein spezi
elles Reagenz und ein Glaskontainer erforderlich gewesen.
Zur Lösung dieser Probleme sind Feuchtemesser des Hitze
trocknungstyps entwickelt worden. Ein solcher Feuchtemes
ser des Hitzetrocknungstyps, der beispielsweise aus der
JP 7-12696-A (1995) bekannt ist, ist versehen mit einem
Gaseinleitungsabschnitt für die Erzeugung des Trägerga
ses, einem Heizabschnitt zur Einleitung des Trägergases
von diesem Gaseinleitungsabschnitt und zur Erhitzung der
Testprobe, einem Feuchtigkeitssammelabschnitt zum Sammeln
der verdampften Feuchtigkeit des aus dem Heizabschnitt
aus strömenden Trägergases sowie einer elektronische
Wägeeinheit zur Bestimmung der Massenzunahme des Feuch
tigkeitssammelabschnitts, in der der Feuchtegehalt der
Testprobe durch Erhitzen der Testprobe zur Verdampfung
der in ihr befindlichen Feuchtigkeit und durch Sammeln
und Messen dieser verdampften Feuchtigkeit bestimmt wird.
Zur Lösung der Probleme des KF-Verfahrens bei der Bestim
mung eines äußerst niedrigen Feuchtegehalts im Hinblick
auf die Verbesserung der Handhabbarkeit sind Feuchtemes
ser des Hitzetrocknungstyps entwickelt worden, die etwa
aus der JP 7-12696-A (1995) bekannt und wie in Verbindung
mit dem Stand der Technik für den ersten Aspekt der
Erfindung beschrieben beschaffen sind.
Zur Lösung der Probleme des KF-Verfahrens bei der Bestim
mung eines äußerst niedrigen Feuchtegehalts zur Verbesse
rung der Handhabbarkeit sind Feuchtemesser des Hitze
trocknungstyps, die beispielsweise aus der JP 7-12696-A
(1995) bekannt sind, entwickelt worden, die den gleichen
Aufbau wie in Verbindung mit dem Stand der Technik für
ersten Aspekt der Erfindung beschrieben besitzen.
Zur Lösung der Probleme des KF-Verfahrens insbesondere
für den Fall, daß das KF-Reagenz mit einer von Wasser
verschiedenen Substanz reagiert, sind Feuchtemesser des
Hitzetrocknungstyps entwickelt worden, die etwa aus der
JP 7-12696-A (1995) bekannt und wie in Verbindung mit dem
Stand der Technik für den ersten Aspekt der Erfindung
beschrieben beschaffen sind. Zur Bestimmung des Feuchte
gehalts der Testprobe mit höherer Genauigkeit ist aus der
JP 7-12698-A (1995) ein Feuchtemesser bekannt, der vor
dem Feuchtigkeitssammelabschnitt einen Filter aufweist.
Zur Lösung der Probleme des KF-Verfahrens sind Feuchte
messer des Hitzetrocknungstyps entwickelt worden, die
etwa aus der JP 7-12696-A (1995) bekannt und wie in
Verbindung mit dem Stand der Technik für den ersten
Aspekt der Erfindung beschrieben beschaffen sind.
Als Feuchtigkeitssammeleinheit eines solchen Feuchtemes
sers ist eine Feuchtigkeitssammeleinheit verwendet wor
den, über die das Trägergas-Einleitungsrohr direkt mit
der mit einem Adsorptionsmittel beschickten Zelle verbun
den ist. Da jedoch das Trägergas-Einleitungsrohr direkt
mit dem Zellenkörper verbunden ist, wird das Rohr bei der
Ersetzung des Adsorptionsmittels durch ein frisches
Adsorptionsmittel verdreht, was bei der Messung durch die
elektronische Wägemaschine Änderungen zur Folge hat.
Um somit das Adsorptionsmittel durch ein frisches Adsorp
tionsmittel zu ersetzen, ohne daß dies eine nachteilige
Wirkung auf das Rohr zum Einleiten des Trägergases hat,
ist in den letzten Jahren eine Feuchteadsorptionseinheit
entwickelt worden, über die das Rohr mit dem Zellenkörper
durch die Zellengrundfläche verbunden ist, wie aus der
JP 7-12697-A (1995) bekannt ist. Bei einer solchen Feuch
teadsorptionseinheit kann die Ersetzung des Adsorptions
mittels durch ein frisches Adsorptionsmittel durch Ent
fernen des Zellenkörpers von der Zellenbasis, durch
Ersetzen des Adsorptionsmittels im Zellenkörper und durch
erneutes Verbinden des Zellenkörpers mit der Zellenbasis
erfolgen, wodurch das Problem, daß das Rohr bei der
Ersetzung des Adsorptionsmittels verdreht wird, gelöst
wird und der Bestimmungswirkungsgrad wesentlich verbes
sert wird. Bei einer solchen Feuchteadsorptionseinheit
bestehen jedoch Probleme.
In herkömmlichen elektronischen Wägemaschinen für Feuch
temesser des Hitzetrocknungstyps kann die Menge der
verdampften Feuchtigkeit gemessen werden, während die
Masse der Testprobe selbst nicht gemessen werden kann.
Daher muß die Masse der Testprobe außerhalb des Feuchte
messers genau gemessen werden, weshalb eine getrennte
elektronische Wägemaschine mit derselben Genauigkeit wie
jene für den Feuchtemesser vorgesehen werden muß.
Weiterhin muß bei Feuchtemessern mit einer herkömmlichen
elektronischen Wägemaschine der Messung der Masse der
Testprobe mittels der außerhalb des Feuchtemessers in
stallierten elektronischen Wägemaschine die Bewegung der
Testprobe in den Feuchtemesser folgen, mit dem Ergebnis,
daß eine Adsorption der Atmosphärenfeuchtigkeit oder eine
Abgabe der Feuchtigkeit in der Testprobe während der
Bewegung der Testprobe und somit ein Fehler aufgrund der
Meßumgebung und personalabhängiger Unterschiede bei der
Messung auftreten können, weshalb die Bestimmung nicht
mit hoher Genauigkeit erfolgen kann.
Bei der Berechnung des Feuchtegehalts muß die Bedienungs
person die Masse der Testprobe, die außerhalb des Feuch
temessers gemessen wurde, in den Feuchtemesser eingeben,
ferner muß eine elektronische Wägemaschine mit der glei
chen Genauigkeit wie jene des Feuchtemessers getrennt
vorgesehen sein, was Probleme der Handhabbarkeit und der
Kosten mit sich bringt.
Bei den herkömmlichen Feuchtemessern des Hitzetrocknungs
typs verläuft das zylindrische Heizrohr horizontal,
weshalb durch das Öffnen der Abdeckung des Heizrohrs beim
Einsetzen der Testprobe das Trägergas aus dem oberen
Abschnitt des Heizrohrs ausströmen kann, ferner kann
Atmosphärenluft vom unteren Abschnitt einströmen, was
Fehler hervorruft. Weiterhin werden bei einem Heizrohr,
das in seitlicher Richtung lang ist, viele Abschnitte
nicht erhitzt, so daß die verdampfte Feuchtigkeit von der
Testprobe wieder zu einer Verflüssigung neigt und, da der
Trägergas-Ausströmanschluß in der Mitte des horizontalen
Heizrohrs vorgesehen ist, das Trägergas und dergleichen,
das sich in den Endabschnitten des Heizrohrs angesammelt
hat, nicht vollständig ausströmen kann.
Weiterhin muß in dem Heizabschnitt des herkömmlichen
Feuchtemessers des Hitzetrocknungstyps die Masse der
Testprobe außerhalb des Feuchtemessers genau gemessen
werden, weshalb eine elektronische Wägemaschine mit der
gleichen Genauigkeit wie jene des Feuchtemessers außer
halb des Feuchtemessers getrennt vorgesehen werden muß
und eine Bewegung der Testprobe von der äußeren Umgebung
des Feuchtemessers in den Feuchtemesser die Feuchtigkeit
adsorbiert oder abgeführt werden kann, was zu Fehlern
aufgrund der Meßumgebung führt.
Bei dem Heizabschnitt eines solchen herkömmlichen Feuch
temessers wird das Trägergas von einem einzigen Anschluß
eingeleitet, weshalb das gesamte Trägergas ausströmen
kann und nicht wirksam über die Oberfläche der Testprobe
strömen kann, was einerseits möglicherweise Fehler und
andererseits eine lange Meßdauer zur Folge hat.
Bei den herkömmlichen Feuchtemessern des Hitzetrocknungs
typs können das Adsorptionsmittel im Filter und dasjenige
im Feuchteadsorptionsabschnitt nicht ohne weiteres durch
ein frisches Adsorptionsmittel ersetzt werden, wobei, da
der Filterabschnitt und der Feuchteadsorptionsabschnitt
aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, die Menge und der
Zustand des Adsorptionsmittels von außen nicht erkennbar
sind.
In einem herkömmlichen Feuchtemesser des Hitzetrocknungs
typs wird das Trägergas wie erwähnt von einem einzelnen
Anschluß eingeleitet, so daß das gesamte Trägergas aus
strömen kann und nicht wirksam über die Oberfläche der
Testprobe strömen kann. Insbesondere dann, wenn das
Heizrohr vom horizontalen Typ ist, ist der Trägergas-Ausströmanschluß
in der Mitte des horizontalen Heizrohrs
vorgesehen, so daß das Trägergas und dergleichen, das
sich in den Endabschnitten des Heizrohrs angesammelt hat,
durch einen einzelnen Anschluß nicht vollständig ausströ
men kann.
Dieses Problem beim Ausströmen des Trägergases verhindert
eine genaue Bestimmung des Feuchtegehalts und kann ferner
die Meßdauer verlängern.
Weiterhin muß bei einem herkömmlichen Feuchtemesser des
Hitzetrocknungstyps, der den obenbeschriebenen Heizab
schnitt besitzt, die Masse der Testprobe außerhalb des
Feuchtemessers genau gemessen werden, weshalb eine elek
tronische Wägemaschine mit der gleichen Genauigkeit wie
jene des Feuchtemessers außerhalb des Feuchtemessers
getrennt vorgesehen sein muß und bei der Bewegung der
Testprobe von der äußeren Umgebung des Feuchtemessers in
diesen Feuchtigkeit adsorbiert oder abgeführt werden
kann, wodurch Fehler aufgrund der Meßumgebung entstehen
können.
Weiterhin können in den herkömmlichen Feuchtemessern des
Hitzetrocknungstyps das Adsorptionsmittel im Filter und
dasjenige im Feuchteadsorptionsabschnitt nicht ohne
weiteres durch ein frisches Adsorptionsmittel ersetzt
werden. Da der Filterabschnitt und der Feuchteadsorpti
onsabschnitt aus rostfreiem Stahl hergestellt sind, sind
zudem die Mengen und die Zustände des Adsorptionsmittels
von außerhalb nicht erkennbar.
Für den Filter eines Feuchtemessers des Hitzetrocknungs
typs wird zur Verhinderung eines Eindringens der Atmo
sphärenfeuchtigkeit in den Filter ein Verfahren verwen
det, in dem der Filterbehälter mit der oberen Abdeckung
durch Fest ziehen einer Schraube verbunden wird, weshalb
für die Entfernung der oberen Abdeckung vom Filterbehäl
ter zur Ersetzung des Adsorptionsmittels im Filter durch
ein frisches Adsorptionsmittel die obere Abdeckung ge
dreht werden muß. Aufgrund dieser Drehung der oberen
Abdeckung wird auf das mit der oberen Abdeckung verbun
dene Rohr eine große Last (Verdrehung) ausgeübt, weshalb
das Rohr vor der Entfernung der oberen Abdeckung bei der
Ersetzung des Adsorptionsmittels entfernt werden muß, um
Risse in der Rohroberfläche und eine Beschädigung des
Rohrs aufgrund seiner Verdrehung zu verhindern.
Daher dauert der Adsorptionsmittel-Ersetzungsvorgang
lang, was hinsichtlich der Handhabbarkeit ein großes
Problem dargestellt hat. Um den Feuchtegehalt mit hoher
Genauigkeit zu bestimmen, ist es insbesondere wünschens
wert, das Adsorptionsmittel in jeder Bestimmungsserie
oder täglich durch ein frisches Adsorptionsmittel zu
ersetzen, weshalb auch im Hinblick auf die hochgenaue
Bestimmung des Feuchtegehalts ein Filter gefordert worden
ist, der eine bequeme Ersetzung des Adsorptionsmittels in
kurzer Zeit ermöglicht.
Herkömmliche Filter sind aus rostfreiem Stahl hergestellt
worden, wobei, da der Filter im Betrieb erhitzt werden
soll, um die Halterung aus rostfreiem Stahl eine Heizein
richtung gewickelt worden ist, so daß das Filterinnere
nicht auf Verunreinigungen oder auf eine Farbänderung des
Adsorptionsmittels untersucht werden kann.
Bei einer Feuchteadsorptionseinheit ist der Ausschluß der
Atmosphärenfeuchtigkeit eine Forderung zur Verbesserung
der Bestimmungsgenauigkeit, um jedoch bei der obenbe
schriebenen Feuchteadsorptionseinheit diese Forderung zu
erfüllen, werden die Zellenbasis und der Zellenkörper und
ferner der Zellenkörper und die Abdeckung durch Festzie
hen von Schrauben miteinander verbunden, wobei dazwischen
zwei oder mehr Dichtungen (O-Ringe) übereinandergestapelt
sind.
Eine solche Verbindung übt jedoch auf den Wägearm in der
elektronischen Wägemaschine während des Anbringens und
Entfernens der Abdeckung und des Zellenkörpers eine hohe
Belastung aus, die Meßänderungen der elektronischen
Wägemaschine zur Folge haben kann und im schlimmsten Fall
einen Ausfall der elektronischen Wägemaschine selbst zur
Folge haben kann.
Weiterhin ist der herkömmliche Zellenkörper aus rost
freiem Stahl hergestellt, wodurch es nicht möglich ist,
Verunreinigungen des Adsorptionsmittels von außerhalb zu
prüfen und seinen genauen Ersetzungszeitpunkt zu kennen.
Der Erfindung liegt daher die erste Aufgabe zugrunde,
eine elektronische Wägemaschine für einen Feuchtemesser
zu schaffen, die nicht nur die Masse der von der Test
probe verdampften Feuchtigkeit, sondern auch die Masse
der Testprobe selbst messen kann.
Der Erfindung liegt die zweite Aufgabe zugrunde, einen
Feuchtemesser zu schaffen, der zu seiner Bedienung keine
Fachkenntnisse erfordert und einfach betrieben werden
kann, bei dem kaum Fehler aufgrund der Einwirkung der
äußeren Umgebung auftreten können und der Feuchtegehalt
mit äußerst hoher Genauigkeit bestimmt werden kann, wobei
personalabhängige Unterschiede bei der Messung minimiert
werden und die Bestimmung des Feuchtegehalts in kurzer
Zeit möglich ist.
Der Erfindung liegt die dritte Aufgabe zugrunde, einen
Feuchtemesser zu schaffen, der keine Fachkenntnisse
erfordert und einfach betrieben werden kann, bei dem die
personalabhängigen Unterschiede bei der Messung minimiert
werden und der Feuchtegehalt in kurzer Zeit bestimmt
werden kann, wobei kaum Fehler aufgrund der Einwirkung
der äußeren Umgebung auftreten können und der Feuchtege
halt mit äußerst hoher Genauigkeit bestimmt werden kann.
Der Erfindung liegt die vierte Aufgabe zugrunde, einen
Filter für einen Feuchtemesser zu schaffen, der eine
bequeme Ersetzung des Adsorptionsmittels im Filter durch
ein frisches Adsorptionsmittel in kurzer Zeit ermöglicht,
ohne daß das mit der oberen Abdeckung verbundene Rohr
verdreht wird, und ferner einen einteiligen Filter zu
schaffen, dessen Innenraum geprüft werden kann und der
mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet ist.
Der Erfindung liegt die fünfte Aufgabe zugrunde, eine
Feuchteadsorptionseinheit für einen Feuchtemesser zu
schaffen, die nicht nur so konfiguriert ist, daß der
Zellenkörper von der mit dem Trägergas-Einleitungsrohr
verbundenen Zellenbasis getrennt werden kann, sondern
außerdem so konfiguriert ist, daß auf den Wägearm in der
elektronischen Wägemaschine bei der Anbringung und der
Abnahme der Abdeckung und des Zellenkörpers keine große
Beanspruchung ausgeübt wird.
Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß gelöst durch eine
elektronische Wägemaschine für Feuchtemesser, einen
Feuchtemesser, einen Filter für Feuchtemesser sowie eine
Feuchteadsorptionseinheit für Feuchtemesser, die die in
den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmale besitzen. Die abhängigen Ansprüche sind auf
zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gerichtet.
Die elektronische Wägemaschine für den Feuchtemesser wird
in Verbindung mit dem Feuchtemesser verwendet, der verse
hen ist mit einem Heizabschnitt zum Einleiten des Träger
gases in den Feuchtemesser und zum Erhitzen der Test
probe, einem Feuchteadsorptionsabschnitt zum Adsorbieren
der verdampften Feuchtigkeit aus dem aus dem Heizab
schnitt aus strömenden Trägergas sowie einem elektroni
schen Wägeabschnitt zum Bestimmen der Massenzunahme des
Feuchteadsorptionsabschnitts. Der elektronische Wägeab
schnitt besitzt in einem Wägearm einen Testproben-Wägeab
schnitt und einen Abschnitt zum Messen der Masse der
gesammelten verdampften Feuchtigkeit.
Da gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung nicht nur die in
der Testprobe enthaltene Feuchtigkeitsmenge, sondern auch
die Masse der Testprobe selbst gemessen wird, ist es
nicht notwendig, getrennt hiervon und außerhalb des
Feuchtemessers eine hochgenaue Wägemaschine zu installie
ren und die Testprobe während der Feuchtegehaltbestimmung
außerhalb des Feuchtemessers zu bewegen, weshalb Fehler
aufgrund der Meßumgebung wie etwa der Atmosphärenfeuch
tigkeit verhindert werden können.
Da gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung der Heizab
schnitt des Feuchtemessers mit einem aufrechten und
zylindrischen Heizrohr versehen ist, kann verhindert
werden, daß während des Einsetzens der Testprobe in das
Heizrohr Atmosphärenluft eindringt, so daß der Feuchtege
halt unter Bedingungen bestimmt werden kann, die die
Wirkung der Atmosphärenfeuchtigkeit minimieren.
Indem das Heizrohr stets beheizt wird und indem das
Trägergas von den Trägergas-Einleitungsanschlüssen stets
eingeleitet wird, wird der Innenraum des Heizabschnitts
erfindungsgemäß stets mit einem Druck beaufschlagt, der
höher als der Atmosphärendruck ist, ferner ist das
Heizrohr erfindungsgemäß stets mit der Heizrohrabdeckung
und mit einem Probentablett abgedichtet, so daß vollstän
dig verhindert wird, daß die Atmosphäre in das Heizrohr
eindringt, weshalb der Feuchtegehalt mit höherer Genauig
keit bestimmt werden kann.
Weiterhin kann die für den Feuchtemesser gemäß dem zwei
ten Aspekt der Erfindung vorgesehene elektronische Wäge
abschnitt nicht nur die Masse der in der Testprobe ent
haltenen Feuchtigkeit, sondern auch die Masse der Test
probe selbst messen, wodurch der Bedarf an einer getrennt
installierten hochgenauen Wägemaschine und an einer
Bewegung der Testprobe außerhalb des Feuchtemessers
beseitigt wird, weshalb Fehler aufgrund der Meßumgebung
wie etwa der Atmosphärenfeuchtigkeit verhindert werden
können.
Da ferner erfindungsgemäß ein Unterteilungsabschnitt zum
Unterteilen des Trägergases in wenigstens zwei Teile
vorgesehen ist und an der Oberseite des Heizrohrs zwei
oder mehr Einleitungsanschlüsse zum Einleiten der unter
teilten Strömungen des Trägergases vorgesehen sind, kann
die Einleitung des Trägergases in das Heizrohr von mehr
als einem Anschluß erfolgen, weshalb die verdampfte
Feuchtigkeit und Gase, die aus der beheizten Testprobe
erzeugt werden, vom Trägergas wirksam befördert werden
können, so daß die Menge der verdampften Feuchtigkeit in
kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit gemessen werden
kann.
Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist ein Untertei
lungsabschnitt zum Unterteilen des Trägergases in wenig
stens zwei Teile vorgesehen, so daß die Einleitung des
Trägergases in das Heizrohr durch mehr als einen Anschluß
erfolgen kann, weshalb die verdampfte Feuchtigkeit und
Gase, die aus der beheizten Testprobe erzeugt werden,
durch das Trägergas wirksam befördert werden können und
die Menge der verdampften Feuchtigkeit in kurzer Zeit mit
hoher Genauigkeit gemessen werden kann.
Weiterhin kann erfindungsgemäß der für den Feuchtemesser
gemäß diesem Aspekt der Erfindung vorgesehene elektroni
sche Wägeabschnitt nicht nur die Masse der in der Test
probe selbst enthaltenen Feuchtigkeit, sondern auch die
Masse der Testprobe selbst messen, wodurch der Bedarf an
einer getrennten Installation einer hochgenauen Wägema
schine und an einer Bewegung der Testprobe außerhalb des
Feuchtemessers beseitigt wird, weshalb Fehler aufgrund
der Meßumgebung wie etwa der Atmosphärenfeuchtigkeit
verhindert werden können.
Gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann durch Ein
greifen von im oberen Abschnitt der Filterhalterung
vorhandenen Vorsprüngen in auf Seiten der Abdeckung
vorhandene Zuführungsnuten der mit dem Adsorptionsmittel
beschickte Filterkörper befestigt und verschlossen wer
den, so daß bei der Ersetzung des Adsorptionsmittels im
Filter durch ein neues Adsorptionsmittel die Abdeckung
einfach angebracht und abgenommen werden kann, ohne daß
das mit der Abdeckung verbundene Rohr verdreht wird,
wodurch das Adsorptionsmittel bequem und in kurzer Zeit
durch ein neues Adsorptionsmittel ersetzt werden kann.
Ferner kann der Filter erfindungsgemäß aus Glas herge
stellt sein, während die auf der Oberfläche der Halterung
angebrachte Heizeinrichtung lichtdurchlässig sein kann,
wodurch Verunreinigungen innerhalb des Filters und eine
Farbänderung des Adsorptionsmittels von außen festge
stellt werden können.
In der Feuchteadsorptionseinheit gemäß dem fünften Aspekt
der Erfindung können die mit dem Trägergas-Einleitungs
rohr verbundene Basis und der Zellenkörper sowie der
Zellenkörper und die Abdeckung miteinander lediglich
durch Anbringen eines konischen Vorsprungs an einer
konischen Aussparung miteinander verbunden werden, wes
halb der Zellenkörper und die Abdeckung ohne Ausübung
einer Beanspruchung auf den Wägearm angebracht und abge
nommen werden können.
Weiterhin kann in dem Zellenkörper gemäß der Erfindung
die Atmosphärenluft vollständig ausgeschlossen werden,
indem die Abdeckung gedreht wird, wobei beim Wechsel zum
Atmosphärenausschluß auf den Wägearm keinerlei Beanspru
chung ausgeübt wird.
Ferner ändert das Adsorptionsmittel, mit dem der Zellen
körper beschickt ist, erfindungsgemäß seine Farbe, wenn
Feuchtigkeit gesammelt wird, wodurch der geeignete Zeit
punkt, zu dem das Adsorptionsmittel durch ein frisches
Adsorptionsmittel ersetzt werden muß, anhand der Farbän
derung erkannt werden kann, weiterhin ist der Zellenkör
per aus Glas hergestellt, so daß die Farbänderung von
außerhalb des Zellenkörpers erkannt werden kann.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger
Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug
nimmt; es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht zur Veranschaulichung
des Verlaufs des Fluidsystems im Feuchtemesser
gemäß einer ersten Ausführung der Erfindung ange
wendet wird, und seiner Funktion;
Fig. 2 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
der elektronischen Wägemaschine;
Fig. 3 eine schematische Draufsicht eines Ausführungs
beispiels der elektronischen Wägemaschine;
Fig. 4 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn keine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 5 eine erläuternde Schnittansicht eines Ausfüh
rungsbeispiels des Heizabschnitts;
Fig. 6 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
(wenn eine Bestimmung ausgeführt wird);
Fig. 7 eine Darstellung zur Erläuterung des Probenta
blett-Hubmechanismus, wenn eine Bestimmung ausge
führt wird;
Fig. 8 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Filterabschnitts;
Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung des Ersetzungsvor
gangs des Filterkörpers der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 10 eine Ansicht zur Erläuterung der Ersetzung des
Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 11 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs
beispiels des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 13 Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels des
Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine Bestim
mung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird;
Fig. 14 eine schematische Darstellung des Verlaufs des
Fluidsystems im Feuchtemesser gemäß einer zweiten
Ausführung der Erfindung und seiner Funktions
weise;
Fig. 15 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn keine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 16 eine Schnittansicht zur Erläuterung eines Ausfüh
rungsbeispiels des Heizabschnitts;
Fig. 17 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn eine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 18 eine Darstellung zur Erläuterung des Probenta
blett-Hubmechanismus, wenn eine Bestimmung ausge
führt wird;
Fig. 19 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Filterabschnitts;
Fig. 20 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 21 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 22 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 23 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs
beispiels des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 24 Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels des
Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine Bestim
mung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird;
Fig. 25 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des
Verlaufs des Fluidsystems im Feuchtemesser gemäß
einer dritten Ausführung der Erfindung und seiner
Funktionsweise;
Fig. 26 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn eine Bestimmung nicht
ausgeführt wird);
Fig. 27 eine erläuternde Schnittansicht eines Ausfüh
rungsbeispiels des Heizabschnitts;
Fig. 28 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn eine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 29 eine Darstellung zur Erläuterung des Probenta
blett-Hubmechanismus, wenn eine Bestimmung ausge
führt wird;
Fig. 30 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Filterabschnitts;
Fig. 31 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 32 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 33 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 34 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs
beispiels des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 35 Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels des
Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine Bestim
mung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird;
Fig. 36 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des
Verlaufs des Fluidsystems im Feuchtemesser gemäß
einer vierten Ausführung der Erfindung und seiner
Funktionsweise;
Fig. 37 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Filterabschnitts;
Fig. 38 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 39 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper;
Fig. 40 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn keine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 41 eine erläuternde Schnittansicht eines Ausfüh
rungsbeispiels des Heizabschnitts;
Fig. 42 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn eine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 43 eine Darstellung zur Erläuterung des Probenta
blett-Hubmechanismus, wenn eine Bestimmung ausge
führt wird;
Fig. 44 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 45 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs
beispiels des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 46 Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels des
Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine Bestim
mung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird;
Fig. 47 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des
Verlaufs des Fluidsystems im Feuchtemesser gemäß
einer fünften Ausführung der Erfindung und seiner
Funktionsweise;
Fig. 48 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 49 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungs
beispiels des Feuchteadsorptionsabschnitts;
Fig. 50 Schnittansichten eines Ausführungsbeispiels des
Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine Bestim
mung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird;
Fig. 51 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn keine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 52 eine erläuternde Schnittansicht eines Ausfüh
rungsbeispiels des Heizabschnitts;
Fig. 53 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Heizabschnitts (wenn eine Bestimmung ausge
führt wird);
Fig. 54 eine Darstellung zur Erläuterung des Probenta
blett-Hubmechanismus, wenn eine Bestimmung ausge
führt wird;
Fig. 55 eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels
des Filterabschnitts;
Fig. 56 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper; und
Fig. 57 eine Darstellung zur Erläuterung der Ersetzung
des Filterkörpers gemäß der Erfindung durch einen
neuen Filterkörper.
Zunächst wird der erste Aspekt der Erfindung anhand eines
in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels beschrie
ben.
In Fig. 1 ist dieses Ausführungsbeispiel der elektroni
schen Wägemaschine für den Feuchtemesser gemäß der Erfin
dung in Form einer schematischen Darstellung gezeigt, die
den Verlauf des Fluidsystems im Feuchtemesser, auf den
die elektronische Wägemaschine gemäß der Erfindung ange
wendet wird, sowie seine Funktionsweise veranschaulicht.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Steuerab
schnitt zum Steuern des Trägergases, das Bezugszeichen 2
den Unterteilungsabschnitt zum Unterteilen der Strömung
des gesteuerten Trägergases in zwei Teile, das Bezugszei
chen 3 den Heizabschnitt zum Einleiten des Trägergases
vom Unterteilungsabschnitt 2 und zum Beheizen und Trock
nen der Testprobe, das Bezugszeichen 4 den Filterab
schnitt, der aus dem aus dem Heizabschnitt 3 ausströmen
den Trägergas, das die verdampfte Feuchtigkeit und durch
das Erhitzen erzeugte Gase mit sich führt, die von der
verdampften Feuchtigkeit verschiedenen Gase entfernt, das
Bezugszeichen 5 den Feuchteadsorptionsabschnitt, der nur
die verdampfte Feuchtigkeit aus dem die verdampfte Feuch
tigkeit mit sich führenden und aus dem Filterabschnitt 4
ausströmenden Trägergas adsorbiert, und das Bezugszeichen
6 den elektronischen Wägeabschnitt. Falls erforderlich,
enthält der Feuchtemesser ferner vor dem Steuerabschnitt
1 eine Trocknungseinheit 1c, die die Feuchtigkeit im
Trägergas trocknet. Es ist wünschenswert, daß die Rohre,
in denen das Trägergas strömt, aus Teflon hergestellt
sind.
Der Steuerabschnitt 1 enthält ein Nadelventil 1a zur
Einstellung der Strömungsrate des Trägergases, das ein
Inertgas wie etwa Stickstoff oder Helium oder trockene
Luft ist, die durch Trocknen der Luft erzeugt wird, sowie
einen Strömungssensor 1b zum Bestimmen der Strömungsrate
des dem Heizabschnitt zugeführten Trägergases. Wenn als
Trägergas trockene Luft verwendet wird, die durch Trock
nen von Luft erzeugt wird, ist vor dem Nadelventil 1a
eine Trocknungseinheit vorgesehen.
Der Unterteilungsabschnitt 2 ist im Feuchtemesser, auf
den die elektronische Wägemaschine gemäß der Erfindung
angewendet wird, nicht immer notwendig, um jedoch das
Trägergas wirksam auf die Oberfläche der Testprobe zu
liefern und um die verdampfte Feuchtigkeit vollständig
zum Feuchteadsorptionsabschnitt 5 zu befördern, ist es
wünschenswert, die Strömung des Trägergases in wenigstens
zwei Teile, zweckmäßig in zwei oder drei Teile, zu unter
teilen, bevor es in den Heizabschnitt 3 eingeleitet wird.
Fig. 2 ist eine Schnittansicht des elektronischen Wägeab
schnitts 6, während Fig. 3 eine Draufsicht desselben ist.
In diesen Figuren ist der elektronische Wägeabschnitt 6
mit einem Testproben-Wägeabschnitt 6b und einem Abschnitt
6c zum Messen der Masse der gesammelten verdampften
Feuchtigkeit im Wägearm 6a der elektronischen Wägeeinheit
6d versehen. Der Testproben-Wägeabschnitt 6b und der
Meßabschnitt 6c für die Masse der verdampften Feuchtig
keit können sich irgendwo befinden, im Hinblick auf einen
günstigen Aufbau ist es jedoch wünschenswert, daß der
Testproben-Wägeabschnitt 6b am Ende des Wägearms 6a
angeordnet ist.
Die Testprobe wird gewogen, indem die Wägeschafte 6e, die
auf der Oberseite des Testproben-Wägeabschnitts 6b vorge
sehen sind, mit dem Probentablett 3h in Kontakt gebracht
werden und indem die Masse des Probentabletts 3h vor und
nach dem Darauflegen der Testprobe mit dem Testproben-Wägeabschnitt
6b gemessen wird.
Auf der Oberseite des Meßabschnitts 6c für die Masse der
verdampften Feuchtigkeit ist der Feuchteadsorptionsab
schnitt 5 vorgesehen, mit dem die Massenzunahme des
Adsorptionsmittels im Feuchteadsorptionsabschnitt 5 als
Masse der verdampften Feuchtigkeit in der Testprobe
bestimmt wird.
In den Fig. 4 bis 7 ist der Heizabschnitt 3 und die
Halterung 4a für den Filterabschnitt 4 gezeigt. Hierbei
sind die Fig. 4 und 5 Schnittansichten des Heizabschnitts
3 bzw. der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wobei
der Heizabschnitt 3 mit einem aufrechten und zylindri
schen Heizrohr 3a versehen ist, an dessen Oberseite zwei
Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b und ein Trägergas-Ausströmanschluß
3c, der eine Verbindung mit dem Filter
abschnitt 4 herstellt, vorhanden sind. An der Umfangsflä
che des Heizrohrs 3a ist eine Heizeinrichtung angebracht,
wobei es zur einfachen Untersuchung des Innenraums des
Heizrohrs 3a wünschenswert ist, daß das Heizrohr 3a und
die daran angebrachte Heizeinrichtung lichtdurchlässig
sind, wobei insbesondere das Heizrohr 3a auch im Hinblick
auf die Hitzebeständigkeit aus Glas hergestellt ist.
Die Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b muß
nicht immer auf zwei eingeschränkt sein, sondern kann
auch eins sein, wenn jedoch die Strömung des Trägergases
im Unterteilungsabschnitt 2 wie oben erwähnt unterteilt
wird, ist die Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse
gleich der Anzahl der Unterteilungen der Trägergasströ
mung. Es ist wünschenswert, daß die Verbindung zwischen
dem Trägergas-Einleitungsanschluß 3b und dem Teflonrohr
aus Nylon hergestellt ist.
Wie in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, ist am Boden des
Heizrohrs 3a ein Dichtungselement 3d längs des Bodenab
schnitts 3e des Heizrohrs angebracht. Das Dichtungsele
ment 3d kann aus irgendeinem Material hergestellt sein,
sofern dieses hitzebeständig und nicht wasserabsorbierend
ist, es ist jedoch wünschenswert, daß das Dichtungsele
ment 3d aus einem Fluorkautschuk hergestellt ist, weil
dieser eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und eine
ausgezeichnete Haftung besitzt und Wasser nicht absor
biert.
Fig. 4 zeigt den Zustand des Heizabschnitts, wenn keine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei der Boden des Heizrohrs
3a durch die Heizrohrabdeckung 3f hermetisch abgedichtet
ist. Die Heizrohrabdeckung 3f ist mit einem Umfangsvor
sprung 3g versehen, der gegen das Dichtungselement 3d
gepreßt werden kann, um das Heizrohr bei einer Verbindung
hermetisch abzudichten.
Andererseits zeigt Fig. 6 eine Schnittansicht des Heizab
schnitts 3 und der Halterung 4a für den Filterabschnitt
4, wenn eine Bestimmung ausgeführt wird, wobei am Boden
des Heizrohrs 3a ein Probentablett 3h in der Weise ange
bracht ist, daß ein Flansch 3i des Probentabletts 3h
gegen das Dichtungselement 3d gepreßt wird, um das
Heizrohr in der gleichen Weise wie in dem Fall, in dem
keine Bestimmung ausgeführt wird, hermetisch abzudichten.
Vor dem Testen der Testprobe wird die Heizrohrabdeckung
3f leicht in Richtung des Pfeils F1 und dann in Richtung
des Pfeils F2 bewegt. Wenn in diesem Zustand das Heizrohr
beheizt wird und das Trägergas in das Heizrohr eingelei
tet wird, verhindert die Druckdifferenz zwischen dem
Innendruck und dem Außendruck, daß Atmosphärenluft in das
Heizrohr eintritt, weshalb die Testprobe eingesetzt
werden kann, ohne durch die Atmosphärenfeuchtigkeit
beeinflußt zu werden. Dann wird das Probentablett 3h in
Richtung des Pfeils F3 angehoben, mit dem Ergebnis, daß
der Flansch 3i des Probentabletts 3h mit dem Dichtungs
element 3d am Boden des Heizrohrs 3a in engen Kontakt
gelangt.
Fig. 7 zeigt das Anheben des Probentabletts 3h. Das
Probentablett 3h wird durch Hubschafte 3j angehoben. Die
Hubschafte 3j sind an einer Scheibe 3p mit Schrauben 30
angebracht. Die Scheibe 3p kann durch Drehen einer
Schraube 3q angehoben und abgesenkt werden. Der Hubschaft
3j besteht aus einem Basisschaft 3k, einem im Basisschaft
3k gleitenden Schaft 3m und einer Feder 3n. Da der Hub
schaft 3j eine Feder besitzt, kann die Last, die für die
hermetische Abdichtung am Probentablett 3h erforderlich
ist, eingestellt werden, falls sich die Genauigkeit der
Hubanschlagposition verändert, ferner kann der Hubdruck
durch Ändern der Gewindelänge der Schraube 30 einfach
erhöht und erniedrigt werden.
Fig. 8 ist eine Schnittansicht des Filterabschnitts 4. In
dieser Figur besitzt der Filter 4 eine Halterung 4a,
einen Einsetzabschnitt 4b, einen Filterkörper 4c und
Aktivkohle 4d, mit der der Filterkörper 4c beschickt ist.
Der Filterkörper 4c besitzt eine Bohrung 4e, die mit dem
Einsetzabschnitt 4b verbunden ist, und am Boden eine
Gitterplatte 4f. An der Umfangsfläche der Halterung 4a
ist eine Heizeinrichtung 4q installiert. Im Hinblick auf
eine einfachere Prüfung des Filters auf Verunreinigungen
und dergleichen ist es wünschenswert, daß die Halterung
4a und die Heizeinrichtung 4q als Glas hergestellt sind.
Um die Ausführung einer hochgenauen Messung zu ermögli
chen, ist es wünschenswert, die Aktivkohle täglich durch
neue Aktivkohle zu ersetzen.
An der Oberseite der Halterung 4a ist eine Abdeckung 4g
vorgesehen, wobei an der Oberseite der Abdeckung 4g eine
Rohrverschraubung 40, durch die das Trägergas strömen
kann, sowie ein Rohr 4p vorgesehen sind. Die Ersetzung
des Filterkörpers durch einen neuen Filterkörper ist in
Fig. 9 dargestellt, wobei der Zusammenbau der Halterung
4a und der Abdeckung 4g für die Befestigung des Filter
körpers 4c durch Eingriff von im oberen Abschnitt der
Halterung 4a vorhandenen Vorsprüngen 4h in auf seiten der
Abdeckung 4g vorgesehenen Führungsnuten 4i wie in Fig. 10
gezeigt erfolgt. Bei Verwendung eines solchen Befesti
gungsverfahrens ist die Ersetzung des Filterkörpers 4c
durch einen neuen Filterkörper äußerst einfach, wobei das
Rohr 4p dann, wenn die Abdeckung 4g für eine Ersetzung
abgenommen wird, nicht verdreht wird, so daß keine Risse
oder anderen Beschädigungen auftreten, die hervorgerufen
würden, wenn die Oberfläche verdreht würde, so daß die
Abdeckung 4g von der Halterung 4a abgenommen werden kann
und dabei das Rohr 4p mit der Abdeckung 4g verbunden
bleibt, was eine wesentliche Verbesserung der Handhabbar
keit zur Folge hat.
An der Rückseite der Abdeckung 4g ist eine Nut 4k für die
Aufnahme eines O-Rings 4j vorgesehen. Die Oberseite des
Filterkörpers 4c besitzt einen Flansch 4n, der mit dem in
der Nut 4k in der Rückseite der Abdeckung 4g unterge
brachten O-Ring 4j in engem Kontakt ist. An der Oberseite
des Filterkörpers 4c ist zwischen dem Flansch 4n und der
Abdeckung 4g eine Gitterplatte 4m vorgesehen, während am
Boden des Filterkörpers 4c zwischen der Halterung 4a und
dem Filterkörper 4c ein O-Ring 4r vorgesehen ist.
Fig. 11 ist eine Schnittansicht des Feuchteadsorptionsab
schnitts 5, während Fig. 12 eine perspektivische Ansicht
des Feuchteadsorptionsabschnitts 5 ist, der am Wägearm 6a
angebracht ist. Der Feuchteadsorptionsabschnitt 5 besitzt
eine Basis 5b, mit der ein Trägergas-Einleitungsrohr 5a
verbunden ist, und einen Zellenkörper 5d, der mit einem
Adsorptionsmittel 5c für die Adsorption der verdampften
Feuchtigkeit beschickt ist. Die Basis 5b enthält eine
Rohrverschraubung 5e, mit der das Rohr 5a verbunden ist,
eine Bohrung 5f sowie einen konischen Vorsprung 5g, an
dem der Zellenkörper 5d befestigt ist. Die Basis 5b, die
den Vorsprung 5g besitzt, ist am Wägearm 6a im elektroni
schen Wägeabschnitt 6 angebracht. Der Zellenkörper 5d
besitzt eine konische Aussparung 5h, die am konischen
Vorsprung 5g angebracht werden kann, um den Zellenkörper
5d mit der Basis 5b zu verbinden. Im Zellenkörper 5d ist
eine aus Teflon hergestellte Scheibe 5i installiert, die
perforiert ist, um ein Einströmen von Trägergas in den
Zellenkörper 5d zu ermöglichen.
An der Oberseite des Zellenkörpers 5d ist eine Abdeckung
5j angebracht. Die Abdeckung 5j enthält mehr als einen
Entleerungsanschluß 5k, die in horizontaler Richtung
symmetrisch angeordnet sind und mit Entleerungsanschlüs
sen 50 verbunden werden können, die in der konischen
Aussparung 5m an der Oberseite des Zellenkörpers 5d
vorgesehen sind. Es ist wünschenswert, daß die Entlee
rungsanschlüsse 50 rechtwinklig zum Trägergas-Einlei
tungsrohr 5a vorgesehen sind. Die Abdeckung 5j wird mit
dem Zellenkörper 5d durch Anbringen der an der Oberseite
des Zellenkörpers 5d ausgebildeten konischen Aussparung
5m an dem an der Unterseite der Abdeckung 5j vorgesehenen
konischen Vorsprung 5n verbunden. Fig. 13 zeigt die
Zustände des Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine
Bestimmung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird, wobei
die Entleerungsanschlüsse 5k in der Abdeckung 5j einfach
mit den Entleerungsanschlüssen 50 in der konischen Aus
sparung 5m an der Oberseite des Zellenkörpers 5d verbun
den und von diesen gelöst werden können, indem die Abdec
kung 5j um einen Winkel von ungefähr 90° gedreht wird,
wodurch das Trägergas einfach entleert werden kann und
die Atmosphärenluft einfach ausgeschlossen wird.
Daher kann der Zellenkörper 5d mit der Basis 5b oder der
Abdeckung 5j einfach verbunden werden, indem der konische
Vorsprung an der konischen Aussparung angebracht wird,
ferner kann das Rohr 5a mit der Basis 5b verbunden wer
den, weshalb eine Ersetzung des Zellenkörpers durch einen
neuen ausgeführt werden kann, ohne daß auf den elektroni
schen Wägeabschnitt 6 eine große äußere Kraft wird, mit
dem Ergebnis, daß die elektronische Wägemaschine vor
einer Beschädigung geschützt werden kann. Der Zellenkör
per 5d und das Adsorptionsmittel 5c können aus irgend
einem geeigneten Material hergestellt sein, um jedoch die
Zeit für die Ersetzung des Adsorptionsmittels durch ein
frisches Adsorptionsmittel zu kennen, ist es wünschens
wert, daß der Zellenkörper 5d aus Glas hergestellt ist
und daß das Adsorptionsmittel 5c die Eigenschaft besitzt,
daß es seine Farbe ändert, wenn es Feuchtigkeit gesammelt
hat. Unter den Adsorptionsmitteln mit einer derartigen
Eigenschaft sind Molekularsiebe wünschenswert, wobei das
Molekularsieb 3A am wünschenswertesten ist. Im Hinblick
auf eine einfache Abnahme und Befestigung ist es wün
schenswert, daß der konische Vorsprung der Basis 5b und
derjenige der Abdeckung 5j aus Teflon hergestellt sind.
Im folgenden wird der zweite Aspekt der Erfindung anhand
eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
Fig. 14 ist eine schematische Darstellung des Verlaufs
des Fluidsystems in dem Feuchtemesser dieses Ausführungs
beispiels und seiner Funktionsweise. In dieser Figur
bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Steuerabschnitt zum
Steuern des Trägergases, das Bezugszeichen 2 den Unter
teilungsabschnitt zum Unterteilen der Strömung des ge
steuerten Trägergases in zwei Teile, das Bezugszeichen 3
den Heizabschnitt zum Einleiten des Trägergases vom
Unterteilungsabschnitt 2 und zum Erhitzen und Trocknen
der Testprobe, das Bezugszeichen 4 den Filterabschnitt,
der aus dem aus dem Heizabschnitt 3 aus strömenden Träger
gas, das die verdampfte Feuchtigkeit und durch die Erhit
zung erzeugte Gase mit sich führt, die von der verdampf
ten Feuchtigkeit verschiedenen Gase entfernt, das Bezugs
zeichen 5 den Feuchteadsorptionsabschnitt zum Adsorbieren
lediglich der verdampften Feuchtigkeit aus dem die ver
dampfte Feuchtigkeit mit sich führenden Trägergas, das
aus dem Filterabschnitt 4 ausströmt, und das Bezugszei
chen 6 den elektronischen Wägeabschnitt zur Bestimmung
der Massenzunahme des Feuchteadsorptionsabschnitts 5.
Falls erforderlich, ist vor dem Steuerabschnitt 1 eine
Trocknungseinheit 1c zum Trocknen der Feuchtigkeit im
Trägergas vorgesehen. Der Wägearm 6a in dem elektroni
schen Wägeabschnitt 6 ist mit einem Feuchtigkeitsmassen-Meßabschnitt
6c und mit einem Testproben-Wägeabschnitt 6b
versehen, die die Messung nicht nur der Masse der ver
dampften Feuchtigkeit, sondern auch der Masse der Test
probe selbst ermöglichen. Es ist wünschenswert, daß die
Rohre, in denen das Trägergas strömt, aus Teflon herge
stellt ist.
Der Steuerabschnitt 1 enthält ein Nadelventil 1a für die
Einstellung der Strömungsrate des Trägergases, das ein
Inertgas wie etwa Stickstoff oder Helium oder aber troc
kene Luft, die durch Trocknen der Luft erzeugt wird, ist,
sowie einen Strömungssensor 1b für die Bestimmung der
Strömungsrate des an den Heizabschnitt gelieferten Trä
gergases. Wenn als Trägergas durch Trocknung der Luft
erzeugte trockene Luft verwendet wird, ist vor dem Nadel
ventil 1a eine Trocknungseinheit vorgesehen.
Der Unterteilungsabschnitt 2 ist im Feuchtemesser der
Erfindung nicht unbedingt notwendig, um jedoch das Trä
gergas wirksam auf die Oberfläche der Testprobe zu lie
fern und um die verdampfte Feuchtigkeit vollständig zum
Feuchteadsorptionsabschnitt 5 zu liefern, ist es wün
schenswert, die Strömung des Trägergases in wenigstens
zwei Teile, zweckmäßig in zwei oder drei Teile zu unter
teilen, bevor es in den Heizabschnitt 3 eingeleitet wird.
Die Fig. 15 bis 18 zeigen den Heizabschnitt 3 und die
Halterung 4a für den Filterabschnitt 4. Hierbei sind die
Fig. 15 und 16 Schnittansichten des Heizabschnitts 3 und
der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wobei der
Heizabschnitt 3 mit einem aufrechten und zylindrischen
Heizrohr 3a ausgerüstet ist und an dessen Oberseite zwei
Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b sowie ein Trägergas-Ausströmanschluß
3c, der mit dem Filterabschnitt 4 ver
bunden ist, vorgesehen sind. An der Umfangsfläche des
Heizrohrs 3a ist eine Heizeinrichtung angebracht, ferner
ist es, um eine einfache Untersuchung des Innenraums des
Heizrohrs 3a zu ermöglichen, wünschenswert, daß das
Heizrohr 3a und die anzubringende Heizeinrichtung licht
durchlässig sind, insbesondere ist das Heizrohr 3a auch
im Hinblick auf die Hitzebeständigkeit aus Glas herge
stellt.
Die Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b muß
nicht stets zwei sein, sondern kann eins sein, wenn
jedoch die Strömung des Trägergases im Unterteilungsab
schnitt 2 wie oben angegeben unterteilt wird, ist die
Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse gleich der
Anzahl der Unterteilungen der Strömung des Trägergases.
Es ist wünschenswert, daß die Verbindung zwischen dem
Trägergas-Einleitungsanschluß 3b und dem Teflonrohr aus
Nylon hergestellt ist.
Wie in den Fig. 15 und 16 gezeigt ist, ist am Boden des
Heizrohrs 3a längs des Bodenabschnitts 3e des Heizrohrs
ein Dichtungselement 3d angebracht. Das Dichtungselement
3d kann aus irgendeinem geeigneten Material hergestellt
sein, sofern es hitzebeständig ist und Wasser nicht
absorbiert, es ist jedoch wünschenswert, daß das Dich
tungselement 3d aus einem Fluorkautschuk hergestellt ist,
da dieser eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und eine
ausgezeichnete Haftung besitzt und Wasser nicht absor
biert.
Fig. 15 zeigt den Zustand des Heizabschnitts, wenn keine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei der Boden des Heizrohrs
3a durch die Heizrohrabdeckung 3f hermetisch abgedichtet
ist. Die Heizrohrabdeckung 3f ist mit einem Umfangsvor
sprung 3g versehen, der gegen das Dichtungselement 3d
gepreßt werden kann, um das Heizrohr bei der Verbindung
hermetisch abzudichten.
Andererseits zeigt Fig. 17 eine Schnittansicht des
Heizabschnitts 3 und der Halterung 4a für den Filterab
schnitt 4, wenn eine Bestimmung ausgeführt wird, wobei am
Boden des Heizrohrs 3a ein Probentablett 3h angebracht
ist, das einen Flansch 3i aufweist, der gegen das Dich
tungselement 3d gepreßt wird, um das Heizrohr in der
gleichen Weise wie in dem Fall, in dem keine Bestimmung
ausgeführt wird, hermetisch abzudichten.
Vor dem Testen der Testprobe wird die Heizrohrabdeckung
3f leicht in Richtung des Pfeils F1 und dann in Richtung
des Pfeils F2 bewegt. Falls in diesem Zustand das
Heizrohr erhitzt wird und das Trägergas in das Heizrohr
eingeleitet wird, verhindert die Druckdifferenz zwischen
dem Innendruck und dem Außendruck, daß die Atmosphären
luft in das Heizrohr eindringt, weshalb die Testprobe in
das Heizrohr eingesetzt werden kann, ohne durch die
Atmosphärenfeuchtigkeit beeinflußt zu werden. Dann wird
das Probentablett 3h in Richtung des Pfeils F3 angehoben,
mit dem Ergebnis, daß der Flansch 3i des Probentabletts
3h mit dem Dichtungselement 3d am Boden des Heizrohrs 3a
in engen Kontakt gebracht wird.
Fig. 18 zeigt das Anheben des Probentabletts 3h. Das
Probentablett 3h wird durch die Hubschafte 3j angehoben.
Die Hubschafte 3j sind an einer Scheibe 3p mit Schrauben
30 angebracht. Die Scheibe 3p kann durch Drehen einer
Schraube 3q angehoben und abgesenkt werden. Der Hubschaft
3j besteht aus einem Basisschaft 3k, einem im Basisschaft
3k gleitenden Schaft 3m und einer Feder 3n. Da der Hub
schaft 3j eine Feder besitzt, kann die Last, die für die
hermetische Abdichtung am Probentablett bei sich verän
dernder Genauigkeit der Hubanschlagposition erforderlich
ist, eingestellt werden, ferner kann der Hubdruck durch
Ändern der Gewindelänge der Schraube 30 einfach erhöht
oder erniedrigt werden.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht des Filterabschnitts 4.
In dieser Figur besitzt der Filter 4 eine Halterung 4a,
einen Einsetzabschnitt 4b, einen Filterkörper 4c und
Aktivkohle 4d, mit der der Filterkörper 4c beschickt ist.
Der Filterkörper 4c besitzt eine Bohrung 4e, die mit dem
Einsetzabschnitt 4b verbunden ist, und am Boden eine
Gitterplatte 4f. An der Umfangsfläche der Halterung 4a
ist eine Heizeinrichtung 4q angebracht. Im Hinblick auf
eine einfachere Prüfung des Filters auf Verunreinigungen
und dergleichen ist es wünschenswert, daß die Halterung
4a und die Heizeinrichtung 4q aus Glas hergestellt sind.
Um die Ausführung einer hochgenauen Messung zu ermögli
chen, ist es wünschenswert, daß die Aktivkohle täglich
durch neue Aktivkohle ersetzt wird.
An der Oberseite der Halterung 4a ist eine Abdeckung 4g
vorgesehen, ferner sind an der Oberseite der Abdeckung 4g
eine Rohrverschraubung 40, durch die Trägergas strömen
kann, sowie ein Rohr 4p vorgesehen. Eine Ersetzung des
Filterkörpers durch einen neuen Filterkörper ist in
Fig. 20 veranschaulicht, wobei der Zusammenbau der Halte
rung 4a mit der Abdeckung 4g für die Befestigung des
Filterkörpers 4c durch Eingreifen von im oberen Abschnitt
der Halterung 4a vorgesehenen Vorsprüngen 4h in auf
seiten der Abdeckung 4g vorgesehene Führungsnuten 4i
erfolgt, wie in Fig. 21 gezeigt ist. Wenn ein solches
Befestigungsverfahren verwendet wird, kann eine Ersetzung
des Filterkörpers 4c durch einen neuen Filterkörper
äußerst einfach erfolgen, wobei das Rohr 4p dann, wenn
die Abdeckung 4g für eine Ersetzung abgenommen wird,
nicht verdreht wird, weshalb keine Risse oder andere
Beschädigungen auftreten, die verursacht würden, wenn die
Oberfläche verdreht würde, so daß die Abdeckung 4g von
der Halterung 4a abgenommen werden kann und dabei das
Rohr 4p mit der Abdeckung 4g verbunden bleibt, was eine
wesentliche Verbesserung der Handhabbarkeit zur Folge
hat.
An der Rückseite der Abdeckung 4g ist eine Nut 4k für die
Aufnahme eines O-Rings 4j vorgesehen. Die Oberseite des
Filterkörpers 4c besitzt einen Flansch 4n, der mit dem in
der Nut 4k in der hinteren Fläche der Abdeckung 4g aufge
nommenen O-Ring 4j in engem Kontakt ist. An der Oberseite
des Filterkörpers 4c ist eine Gitterplatte 4m zwischen
dem Flansch 4n und der Abdeckung 4g vorgesehen, ferner
ist am Boden des Filterkörpers 4c zwischen der Halterung
4a und dem Filterkörper 4c ein O-Ring 4r vorgesehen.
Fig. 22 ist eine Schnittansicht des Feuchteadsorptionsab
schnitts 5, während Fig. 23 eine perspektivische Ansicht
des am Wägearm 6a angebrachten Feuchteadsorptionsab
schnitts 5 ist. Der Feuchteadsorptionsabschnitt 5 besitzt
eine Basis 5b, mit dem ein Trägergas-Einleitungsrohr 5a
verbunden ist, und einen Zellenkörper 5d, der mit einem
Adsorptionsmittel 5c zur Adsorption der verdampften
Feuchtigkeit beschickt ist. Die Basis 5b ist versehen mit
einer Rohrverschraubung 5e, mit der das Rohr 5a verbunden
Ist, einer Bohrung 5f und einem konischen Vorsprung 5g,
an dem der Zellenkörper 5d angebracht ist. Die Basis 5b,
die den Vorsprung 5g besitzt, ist am Wägearm 6a des
elektronischen Wägeabschnitts 6 angebracht. Der Zellen
körper 5d besitzt eine konische Aussparung 5h, die am
konischen Vorsprung 5g angebracht wird, um den Zellenkör
per 5d mit der Basis 5b zu verbinden. Im Zellenkörper 5d
ist eine Scheibe 5i aus Teflon installiert, die perfo
riert ist, um eine Strömung des Trägergases in den Zel
lenkörper 5d zu ermöglichen.
An der Oberseite des Zellenkörpers 5d ist eine Abdeckung
5j angebracht. Die Abdeckung 5j ist mit mehr als einem
Entleerungsanschluß 5k versehen, die in horizontaler
Richtung symmetrisch angeordnet sind und mit Entleerungs
anschlüssen 50 verbunden werden können, die in der koni
schen Aussparung 5m ausgebildet sind, die an der Ober
seite des Zellenkörpers vorgesehen ist. Es ist wünschens
wert, daß die Entleerungsanschlüsse 50 rechtwinklig zu
dem Trägergas-Einleitungsrohr 5a vorgesehen sind. Die
Abdeckung 5j wird mit dem Zellenkörper 5d durch Anbrin
gung der an der Oberseite des Zellenkörpers ausgebildeten
konischen Aussparung 5m an dem am Boden der Abdeckung 5j
ausgebildeten konischen Vorsprung 5n verbunden. Fig. 24
zeigt die Zustände des Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn
eine Bestimmung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird,
wobei die Entleerungsanschlüsse 5k in der Abdeckung 5j
einfach mit den Entleerungsanschlüssen 50 in der koni
schen Aussparung 5m, die an der Oberseite des Zellenkör
pers vorgesehen sind, verbunden bzw. von diesen gelöst
werden können, indem die Abdeckung 5j um einen Winkel von
ungefähr 90° gedreht wird, was eine einfache Entleerung
des Trägergases und eine einfache Aussperrung der Atmo
sphärenluft ermöglicht.
Somit kann der Zellenkörper 5d mit der Basis 5b oder mit
der Abdeckung 5j verbunden werden, indem einfach der
konische Vorsprung an der konischen Aussparung angebracht
wird, ferner wird das Rohr 5a mit der Basis 5b verbunden,
weshalb bei der Ersetzung des Zellenkörpers durch einen
neuen Zellenkörper auf den elektronischen Wägeabschnitt 6
keine große äußere Kraft ausgeübt werden muß, mit dem
Ergebnis, daß die elektronische Wägemaschine vor einer
Beschädigung geschützt ist. Der Zellenkörper 5d und das
Adsorptionsmittel 5c sind aus irgendeinem Material herge
stellt, um jedoch die Zeit für eine Ersetzung des Adsorp
tionsmittels durch ein neues Adsorptionsmittel zu kennen,
ist es wünschenswert, daß der Zellenkörper 5d aus Glas
hergestellt ist und daß das Adsorptionsmittel 5c die
Eigenschaft besitzt, daß es seine Farbe ändert, wenn
Feuchtigkeit gesammelt worden ist. Unter diesen Adsorpti
onsmitteln mit dieser Eigenschaft sind Molekularsiebe
wünschenswert, wobei das Molekularsieb 3A am wünschens
wertesten ist. Im Hinblick auf eine einfache Abnahme und
Haftung ist es wünschenswert, daß der konische Vorsprung
der Basis 5b und derjenige der Abdeckung 5j aus Teflon
hergestellt sind.
Nun wird der dritte Aspekt der Erfindung anhand eines in
der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Fig. 25 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung des
Verlaufs des Fluidsystems in dem Feuchtemesser dieser
Ausführung und seiner Funktionsweise. In dieser Figur
bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Steuerabschnitt zum
Steuern des Trägergases, das Bezugszeichen 2 den Unter
teilungsabschnitt zum Unterteilen der Strömung des ge
steuerten Trägergases in zwei Teile, das Bezugszeichen 3
den Heizabschnitt zum Einleiten des Trägergases vom
Unterteilungsabschnitt 2 und zum Erhitzen und Trocknen
der Testprobe, das Bezugszeichen 4 den Filterabschnitt,
der aus dem Trägergas, das aus dem Heizabschnitt 3 aus
strömt und die verdampfte Feuchtigkeit sowie durch das
Erhitzen erzeugte Gase mit sich führt, die von der ver
dampften Feuchtigkeit verschiedenen Gase entfernt, das
Bezugszeichen 5 den Feuchteadsorptionsabschnitt, der nur
die verdampfte Feuchtigkeit aus dem die verdampfte Feuch
tigkeit mit sich führenden und aus dem Filterabschnitt 4
ausströmenden Trägergas adsorbiert, und das Bezugszeichen
6 den elektronischen Wägeabschnitt zur Bestimmung der
Massenzunahme des Feuchteadsorptionsabschnitts 5. Falls
erforderlich, ist vor dem Steuerabschnitt 1 eine
Trocknungseinheit 1c zum Trocknen der Feuchtigkeit im
Trägergas vorgesehen. Der Wägearm 6a im elektronischen
Wägeabschnitt 6 ist mit einem Feuchtigkeitsmassen-Meßab
schnitt 6c und mit einem Testproben-Wägeabschnitt 6b
versehen, um eine Messung nicht nur der Masse der ver
dampften Feuchtigkeit, sondern auch der Masse der Test
probe selbst zu ermöglichen.
Um das Trägergas wirksam auf die Oberfläche der Testprobe
zu liefern und die verdampfte Feuchtigkeit des Feuchtig
keitadsorptionsabschnitts 5 vollständig mitzuführen, ist
es wünschenswert, daß der Unterteilungsabschnitt 2 die
Strömung des Trägergases in wenigstens zwei Teile, zweck
mäßig in zwei oder drei Teile, unterteilt, bevor das
Trägergas in den Heizabschnitt 3 eingeleitet wird.
Der Steuerabschnitt 1 enthält ein Nadelventil 1a für die
Einstellung der Strömungsrate des Trägergases, das entwe
der ein Inertgas wie etwa Stickstoff oder Helium oder
aber trockene Luft ist, die durch Trocknen der Luft
hergestellt wird, sowie einen Strömungssensor 1b für die
Bestimmung der Strömungsrate des an den Heizabschnitt
gelieferten Trägergases. Wenn durch Trocknen von Luft
erzeugte trockene Luft als Trägergas verwendet wird, ist
vor dem Nadelventil 1a eine Trocknungseinheit vorgesehen.
Für den Heizabschnitt der Erfindung sind keine Beschrän
kungen vorhanden, ferner besteht kein erheblicher Unter
schied zwischen dem mit einem vertikalen Heizrohr ausge
rüsteten Heizabschnitt und dem mit einem horizontalen
Heizrohr ausgerüsteten Heizabschnitt, es ist jedoch
wünschenswert, daß der Heizabschnitt mit einem vertikalen
Heizrohr ausgerüstet ist, um ein Eindringen der Atmosphä
renluft in das Heizrohr während des Einsetzens der Test
probe zu verhindern und um den Feuchtegehalt unter Bedin
gungen, unter denen die Wirkung der Atmosphärenfeuchtig
keit minimal ist, zu bestimmen.
Die Fig. 26 bis 29 zeigen den Heizabschnitt 3 und die
Halterung 4a für den Filterabschnitt 4. Hierbei sind die
Fig. 26 und 27 Schnittansichten des Heizabschnitts 3 und
der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wobei der
Heizabschnitt 3 mit einem aufrechten und zylindrischen
Heizrohr 3a versehen ist und an dessen Oberseite zwei
Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b sowie ein Trägergas-Ausströmanschluß
3c, der mit dem Filterabschnitt 4 ver
bunden ist, vorgesehen sind. An der Umfangsfläche des
Heizrohrs 3a ist eine Heizeinrichtung angebracht, wobei
es für eine einfache Untersuchung des Innenraums des
Heizrohrs 3a wünschenswert ist, daß das Heizrohr 3a und
die daran angebrachte Heizeinrichtung lichtdurchlässig
sind und daß insbesondere das Heizrohr 3a auch im Hin
blick auf die Hitzebeständigkeit aus Glas hergestellt
ist.
Die Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b muß
nicht stets zwei sein, die Anzahl der Trägergas-Einlei
tungsanschlüsse wird jedoch gleich der Anzahl der Unter
teilungen der Strömung des Trägergases gemacht. Es ist
wünschenswert, daß die Verbindung zwischen dem Trägergas-Einleitungsanschluß
3b und dem Teflonrohr aus Nylon
hergestellt ist.
Wie in den Fig. 26 und 27 gezeigt ist, ist am Boden des
Heizrohrs 3a längs des Bodenabschnitts 3e des Heizrohrs
ein Dichtungselement 3d angebracht. Das Dichtungselement
3d kann aus irgendeinem Material hergestellt sein, sofern
dieses hitzebeständig ist und kein Wasser absorbiert, es
ist jedoch wünschenswert, daß das Dichtungselement 3d aus
einem Fluorkautschuk hergestellt ist, weil dieser eine
ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und eine ausgezeichnete
Haftung besitzt und kein Wasser absorbiert.
Fig. 26 zeigt den Zustand des Heizabschnitts, wenn keine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei der Boden des Heizrohrs
3a durch die Heizrohrabdeckung 3f hermetisch abgedichtet
ist. Die Heizrohrabdeckung 3f ist mit einem Umfangsvor
sprung 3g versehen, der gegen das Dichtungselement 3d
gepreßt werden kann, um das Heizrohr bei der Verbindung
hermetisch abzudichten.
Fig. 28 zeigt eine Schnittansicht des Heizabschnitts 3
und der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wenn eine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei am Boden des Heizrohrs
3a ein Probentablett 3h angebracht ist, dessen Flansch 3i
gegen das Dichtungselement 3d gepreßt wird, um das
Heizrohr in der gleichen Weise wie in dem Fall, in dem
keine Bestimmung ausgeführt wird, hermetisch abzudichten.
Vor dem Testen der Testprobe wird die Heizrohrabdeckung
3f leicht in Richtung des Pfeils F1 und dann in Richtung
des Pfeils F2 bewegt. Falls hierbei das Heizrohr erhitzt
wird und das Trägergas in das Heizrohr eingeleitet wird,
verhindert die Druckdifferenz zwischen dem Innendruck und
dem Außendruck, daß Atmosphärenluft in das Heizrohr
eindringt, weshalb die Testprobe in das Heizrohr einge
setzt werden kann, ohne durch die Atmosphärenfeuchtigkeit
beeinflußt zu werden. Dann wird das Probentablett 3h in
Richtung des Pfeils F3 angehoben, mit dem Ergebnis, daß
der Flansch 3i des Probentabletts 3h mit dem Dichtungs
element 3d am Boden des Heizrohrs 3a in engen Kontakt
gelangt.
Fig. 29 zeigt das Anheben des Probentabletts 3h. Das
Probentablett 3h wird durch Hubschafte 3j angehoben. Die
Hubschafte 3j sind mit einer Scheibe 3p mit Schrauben 30
angebracht. Die Scheibe 3p kann durch Drehen einer
Schraube 3q angehoben und abgesenkt werden. Der Hubschaft
3j besteht aus einem Basisschaft 3k, einem im Basisschaft
3k gleitenden Schaft 3m und einer Feder 3n. Da der Hub
schaft 3j eine Feder besitzt, kann die für eine hermeti
sche Abdichtung am Probentablett erforderliche Last dann,
wenn sich die Genauigkeit der Hubanschlagposition verän
dert, eingestellt werden, ferner kann der Hubdruck durch
Ändern der Gewindelänge der Schraube 30 einfach erhöht
oder erniedrigt werden.
Fig. 30 ist eine Schnittansicht des Filterabschnitts 4.
In dieser Figur besitzt der Filter 4 einen Halterung 4a,
einen Einsetzabschnitt 4b, einen Filterkörper 4c und
Aktivkohle 4d, mit der der Filterkörper 4c beschickt ist.
Der Filterkörper 4c besitzt eine Bohrung 4e, die mit dem
Einsetzabschnitt 4b verbunden ist, und am Boden eine
Gitterplatte 4f. An der Umfangsfläche der Halterung 4a
ist eine Heizeinrichtung 4q installiert. Im Hinblick auf
eine einfachere Prüfung des Filters auf Verunreinigungen
und dergleichen ist es wünschenswert, daß die Halterung
4a und die Heizeinrichtung 4q aus Glas hergestellt sind.
Um die Ausführung einer hochgenauen Messung zu ermögli
chen, ist es wünschenswert, die Aktivkohle täglich durch
neue Aktivkohle zu ersetzen.
An der Oberseite der Halterung 4a ist eine Abdeckung 4g
vorgesehen, wobei an der Oberseite der Abdeckung 4g eine
Rohrverschraubung 40, durch die sich Trägergas bewegen
kann, sowie ein Rohr 4p vorgesehen sind. Die Ersetzung
des Filterkörpers durch einen neuen Filterkörper ist in
Fig. 31 veranschaulicht, wobei der Zusammenbau der Halte
rung 4a mit der Abdeckung 4g für die Befestigung des
Filterkörpers 4c durch Eingreifen von im oberen Abschnitt
der Halterung 4a vorgesehenen Vorsprüngen 4h in auf
seiten der Abdeckung 4g vorgesehene Führungsnuten 4i
erfolgt, wie in Fig. 32 gezeigt ist. Bei Verwendung eines
solchen Befestigungsverfahrens kann eine Ersetzung des
Filterkörpers 4c durch einen neuen Filterkörper äußerst
einfach ausgeführt werden, wobei bei Abnahme der Abdec
kung 4g für eine Ersetzung das Rohr 4p nicht verdreht
wird, so daß keine Risse oder andere Beschädigungen
auftreten, die verursacht würden, wenn die Oberfläche
verdreht würde, so daß die Abdeckung 4g von der Halterung
4a abgenommen werden kann und das Rohr 4p mit der Abdec
kung 4g verbunden bleibt, mit dem Ergebnis, daß die
Handhabbarkeit wesentlich verbessert wird.
An der Rückseite der Abdeckung 4g ist eine Nut 4k für die
Aufnahme eines O-Rings 4j vorgesehen. Die Oberseite des
Filterkörpers 4c besitzt einen Flansch 4n, der mit dem in
der Nut 4k in der hinteren Fläche der Abdeckung 4g aufge
nommenen O-Ring 4j in engem Kontakt ist. An der Oberseite
des Filterkörpers 4c ist zwischen dem Flansch 4n und der
Abdeckung 4g eine Gitterplatte 4m vorgesehen, während am
Boden des Filterkörpers 4c zwischen der Halterung 4a und
dem Filterkörper 4c ein O-Ring 4r vorgesehen ist.
Fig. 33 ist eine Schnittansicht des Feuchteadsorptionsab
schnitts 5, während Fig. 34 eine perspektivische Ansicht
des am Wägearm 6a angebrachten Feuchteadsorptionsab
schnitts 5 ist. Der Feuchteadsorptionsabschnitt 5 besitzt
eine Basis 5b, mit der ein Trägergas-Einleitungsrohr 5a
verbunden ist, und einen Zellenkörper 5d, der mit einem
Adsorptionsmittel 5c für die Adsorption der verdampften
Feuchtigkeit beschickt ist. Die Basis 5b ist versehen mit
einer Rohrverschraubung 5e, mit der das Rohr 5a verbunden
ist, einer Bohrung 5f sowie einem konischen Vorsprung 5g,
an dem der Zellenkörper 5d angebracht ist. Die Basis 5b,
die den Vorsprung 5g besitzt, ist am Wägearm 6a des
elektronischen Wägeabschnitts 6 angebracht. Der Zellen
körper 5d besitzt eine konische Aussparung 5h, die am
konischen Vorsprung 5g angebracht wird, um eine Verbin
dung mit der Basis 5b herzustellen. Im Zellenkörper 5d
ist eine aus Teflon hergestellte Scheibe 5i installiert,
die perforiert ist, um eine Strömung des Trägergases in
den Zellenkörper 5d zu ermöglichen.
An der Oberseite des Zellenkörpers 5d ist eine Abdeckung
5j angebracht. Die Abdeckung 5j ist mit mehr als einem
Entleerungsanschluß 5k versehen, die in horizontaler
Richtung symmetrisch angeordnet sind und mit den Entlee
rungsanschlüssen 50 verbunden werden können, die sich in
der an der Oberseite des Zellenkörpers vorgesehenen
konischen Aussparung 5m befinden. Es ist wünschenswert,
daß die Entleerungsanschlüsse 50 rechtwinklig zum Träger
gas-Einleitungsrohr 5a vorgesehen sind. Die Abdeckung 5j
ist mit dem Zellenkörper 5d durch Anbringen der an der
Oberseite des Zellenkörpers vorhandenen konischen Ausspa
rung 5m an dem am Boden der Abdeckung 5j vorgesehenen
konischen Vorsprung 5n verbunden. Fig. 35 zeigt die
Zustände des Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine
Bestimmung ausgeführt bzw. nicht ausgeführt wird, wobei
die Entleerungsanschlüsse 5k in der Abdeckung 5j mit den
Entleerungsanschlüssen 50, die in der an der Oberseite
des Zellenkörpers vorgesehenen konischen Aussparung 5m
vorhanden sind, einfach verbunden und von dieser gelöst
werden können, indem die Abdeckung 5j um einen Winkel von
ungefähr 90° gedreht wird, was eine einfache Entleerung
des Trägergases und einen einfachen Ausschluß der Atmo
sphärenluft ermöglicht.
Daher kann der Zellenkörper 5d mit der Basis 5b oder mit
der Abdeckung 5j einfach durch Anbringen des konischen
Vorsprungs an der konischen Aussparung verbunden werden,
ferner kann das Rohr 5a mit der Basis 5b verbunden wer
den, weshalb bei einer Ersetzung des Zellenkörpers durch
einen neuen Zellenkörper auf den elektronischen Wägeab
schnitt 6 keine äußere Kraft ausgeübt wird, mit dem
Ergebnis, daß die elektronische Wägemaschine vor einer
Beschädigung geschützt ist. Der Zellenkörper 5d und das
Adsorptionsmittel 5c sind aus irgendeinem Material herge
stellt, um jedoch die Zeit für die Ersetzung des Adsorp
tionsmittels durch ein frisches Adsorptionsmittel zu
kennen, ist es wünschenswert, daß der Zellenkörper 5d aus
Glas hergestellt ist und daß das Adsorptionsmittel 5c die
Eigenschaft besitzt, daß es seine Farbe ändert, wenn es
Feuchtigkeit gesammelt hat. Unter den Adsorptionsmitteln
mit einer solchen Eigenschaft sind Molekularsiebe wün
schenswert, wobei das Molekularsieb 3A am wünschenswerte
sten ist. Im Hinblick auf eine einfache Abnahme und auf
die Haftung ist es wünschenswert, daß der konische Vor
sprung der Basis 5b und derjenige der Abdeckung 5j aus
Teflon hergestellt sind.
Nun wird der vierte Aspekt der Erfindung anhand eines in
der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Fig. 36 zeigt in einer schematischen Darstellung das den
Filter für den Feuchtemesser der Erfindung verwendende
Ausführungsbeispiel und genauer den Verlauf des Fluidsy
stems im Feuchtemesser, auf den der Filter der Erfindung
angewendet wird, und seine Funktionsweise. In dieser
Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1 den Steuerabschnitt
rum Steuern des Trägergases, das Bezugszeichen 2 den
Unterteilungsabschnitt zum Unterteilen der Strömung des
gesteuerten Trägergases in zwei Teile, das Bezugszeichen
3 den Heizabschnitt zum Einleiten des Trägergases aus dem
Unterteilungsabschnitt 2 und zum Erhitzen und Trocknen
der Testprobe, das Bezugszeichen 4 den Filterabschnitt
(den Filter für den Feuchtemesser), der aus dem aus dem
Heizabschnitt 3 ausströmenden Trägergas, das die ver
dampfte Feuchtigkeit und durch die Erhitzung erzeugte
Gase mit sich führt, die von der verdampften Feuchtigkeit
verschiedenen Gase entfernt, das Bezugszeichen 5 den
Feuchteadsorptionsabschnitt, der lediglich die verdampfte
Feuchtigkeit aus dem die verdampfte Feuchtigkeit mit sich
führenden Trägergas, das aus den Filterabschnitt 4 aus
strömt, adsorbiert, und das Bezugszeichen 6 den elektro
nischen Wägeabschnitt. Je nach Anforderung ist vor dem
Steuerabschnitt 1 eine Trocknungseinheit 1c vorgesehen,
die die Feuchtigkeit im Trägergas trocknet. Der elektro
nische Wägeabschnitt 6 besitzt eine elektronische Wäge
einheit, die mit einem Testproben-Wägeabschnitt und mit
einem Abschnitt zum Messen der Masse der verdampften
Feuchtigkeit im Wägearm ausgerüstet ist.
Der Steuerabschnitt 1 enthält ein Nadelventil 1a zum
Einstellen der Strömungsrate des Trägergases, das ein
Inertgas wie etwa Stickstoff oder Helium oder aber troc
kene Luft, die durch Trocknen der Luft erzeugt wird, ist,
sowie einen Strömungssensor 1b für die Bestimmung der
Strömungsrate des an den Heizabschnitt gelieferten Trä
gergases. Wenn als Trägergas trockene Luft verwendet
wird, die durch Trocknen von Luft erzeugt wird, ist vor
dem Nadelventil 1a eine Trocknungseinheit vorgesehen.
Der Unterteilungsabschnitt 2 ist im Feuchtemesser, auf
den der Filter der Erfindung angewendet wird, nicht stets
notwendig, um jedoch das Trägergas wirksam auf die Ober
fläche der Testprobe zu liefern und um die verdampfte
Feuchtigkeit vollständig zum Feuchteadsorptionsabschnitt
zu führen, ist es wünschenswert, die Strömung des
Trägergases in wenigstens zwei Teile, zweckmäßig in zwei
oder drei Teile, zu unterteilen, bevor es in den Heizab
schnitt 3 eingeleitet wird.
Wig. 37 ist eine Schnittansicht des Filterabschnitts 4.
In dieser Figur besitzt der Filter 4 eine Halterung 4a,
einen Einsetzabschnitt 4b, einen Filterkörper 4c und
einen Adsorptionsmittel 4d, mit dem der Filterkörper 4c
beschickt ist. Der Filterkörper 4c besitzt eine Bohrung
4e, die mit dem Einsetzabschnitt 4b verbunden ist, und am
Boden eine Gitterplatte 4f. An der Umfangsfläche der
Halterung 4a ist eine Heizeinrichtung 4q installiert. Im
Hinblick auf eine einfachere Prüfung des Filters auf
Verunreinigungen und dergleichen ist es wünschenswert,
daß die Halterung 4a und die Heizeinrichtung 4q aus Glas
hergestellt sind. Um die Ausführung einer hochgenauen
Messung zu ermöglichen, ist es wünschenswert, das Adsorp
tionsmittel täglich durch ein frisches Adsorptionsmittel
zu ersetzen, ferner ist es, obwohl für die Verwendung
kein besonderes Adsorptionsmittel spezifiziert wird,
wünschenswert, daß das verwendete Adsorptionsmittel
Aktivkohle ist.
An der Oberseite der Halterung 4a ist eine Abdeckung 4g
vorgesehen, ferner sind an der Oberseite der Abdeckung 4g
eine Rohrverschraubung 40, durch die sich das Trägergas
bewegt, und ein Rohr 4p vorgesehen. Die Ersetzung des
Filterkörpers durch einen neuen Filterkörper ist in
Fig. 38 gezeigt, wobei der Zusammenbau der Halterung 4a
mit der Abdeckung 4g für die Befestigung des Filterkör
pers 4c durch Eingreifen von im oberen Abschnitt der
Halterung 4a vorgesehenen Vorsprüngen 4h in auf seiten
der Abdeckung 4g vorgesehene Führungsnuten 4i erfolgt,
wie in Fig. 39 gezeigt ist. Wenn ein solches Befesti
gungsverfahren verwendet wird, kann die Ersetzung des
Filterkörpers 4c durch einen neuen Filterkörper äußerst
einfach erfolgen, wobei bei einer Abnahme der Abdeckung
4g für die Ersetzung das Rohr 4p nicht verdreht wird, so
daß keine Risse oder andere Beschädigungen entstehen, die
hervorgerufen würden, wenn die Oberfläche verdreht würde,
ferner kann die Abdeckung 4g von der Halterung 4a abge
nommen werden, wobei das Rohr 4p mit der Abdeckung 4g
verbunden bleibt, mit dem Ergebnis, daß die Handhabbar
keit wesentlich verbessert wird.
An der Rückseite der Abdeckung 4g ist eine Nut 4k für die
Aufnahme eines O-Rings 4j vorgesehen. Die Oberseite des
Filterkörpers 4c ist mit einem Flansch 4n versehen, der
mit dem in der Nut 4k in der hinteren Fläche der Abdec
kung 4g untergebrachten O-Ring 4j in engem Kontakt ist.
An der Oberseite des Filterkörpers 4c ist zwischen dem
Flansch 4n und der Abdeckung 4g eine Gitterplatte 4m
vorgesehen, während am Boden des Filterkörpers 4c zwi
schen der Halterung 4a und dem Filterkörper 4c ein O-Ring
4r vorgesehen ist.
Die Fig. 40 bis 43 zeigen den Heizabschnitt 3 und die
Halterung 4a für den Filterabschnitt 4. Hierbei sind die
Fig. 40 und 41 Schnittansichten des Heizabschnitts 3 und
der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wobei der
Heizabschnitt 3 mit einem aufrechten und zylindrischen
Heizrohr 3a ausgerüstet ist und auf dessen Oberseite zwei
Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b sowie ein Trägergas-
Ausströmausschluß 3c, der mit dem Filterabschnitt 4
verbunden ist, vorgesehen sind. An der Umfangsfläche des
Heizrohrs 3a ist eine Heizeinrichtung angebracht, wobei
es für eine einfache Untersuchung des Innenraums des
Heizrohrs 3a wünschenswert ist, daß das Heizrohr 3a und
die daran angebrachte Heizeinrichtung lichtdurchlässig
sind und daß insbesondere das Heizrohr 3a auch im Hin
blick auf die Hitzebeständigkeit aus Glas hergestellt
ist.
Die Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b muß
nicht stets zwei sein, sondern kann eins sein, wenn
jedoch die Strömung des Trägergases im Unterteilungsab
schnitt 2 wie oben erwähnt unterteilt wird, ist die
Anzahl der Trägergas-Einleitungsanschlüsse gleich der
Anzahl der Unterteilungen der Strömung des Trägergases.
Es ist wünschenswert, daß die Verbindung zwischen dem
Trägergas-Einleitungsanschluß 3b und dem Teflonrohr aus
Nylon hergestellt ist.
Wie in den Fig. 40 und 41 gezeigt ist, ist am Boden des
Heizrohrs 3a ein Dichtungselement 3b längs des Bodenab
schnitts 3e des Heizrohrs 3a angebracht. Das Dichtungs
element 3d kann aus irgendeinem Material hergestellt
sein, sofern es hitzebeständig ist und kein Wasser absor
biert, es ist jedoch wünschenswert, daß das Dichtungsele
ment 3d aus einem Fluorkautschuk hergestellt ist, weil
dieser eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und eine
ausgezeichnete Haftung besitzt und kein Wasser absor
biert.
Fig. 40 zeigt den Zustand des Heizabschnitts, wenn keine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei der Boden des Heizrohrs
3a durch die Heizrohrabdeckung 3f hermetisch abgedichtet
ist. Die Heizrohrabdeckung 3f ist mit einem Umfangsvor
sprung 3g versehen, der gegen das Dichtungselement 3d
gepreßt werden kann, um das Heizrohr bei der Verbindung
hermetisch abzudichten.
Fig. 42 zeigt einen Querschnitt des 31031 00070 552 001000280000000200012000285913092000040 0002019819513 00004 30912Heizabschnitts 3 und
der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wenn eine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei am Boden des Heizrohrs
3a ein Probentablett 3h angebracht ist, das einen Flansch
3i aufweist, das gegen das Dichtungselement 3d gepreßt
wird, um das Heizrohr in der gleichen Weise wie in dem
Fall, in dem keine Bestimmung ausgeführt wird, hermetisch
abzudichten.
Vor dem Testen der Testprobe wird die Heizrohrabdeckung
3f leicht in Richtung des Pfeils F1 und dann in Richtung
des Pfeils F2 bewegt. Falls in diesem Zustand das
Heizrohr erhitzt wird und das Trägergas in das Heizrohr
eingeleitet wird, verhindert die Druckdifferenz zwischen
dem Innendruck und dem Außendruck, daß die Atmosphären
luft in das Heizrohr eindringt, weshalb die Testprobe in
das Heizrohr eingesetzt werden kann, ohne durch die
Atmosphärenfeuchtigkeit beeinflußt zu werden. Dann wird
das Probentablett 3h in Richtung des Pfeils F3 angehoben,
mit dem Ergebnis, daß der Flansch 3i des Probentabletts
3h mit dem Dichtungselement 3d am Boden des Heizrohrs 3a
in engen Kontakt gelangt.
Fig. 43 zeigt das Anheben des Probentabletts 3h. Das
Probentablett 3h wird durch die Hubschafte 3j angehoben.
Die Hubschafte 3j sind an der Scheibe 3p mit Schrauben 30
angebracht. Die Scheibe 3p kann durch Drehen der Schraube
3q angehoben und abgesenkt werden. Der Hubschaft 3j
besteht aus einem Basisschaft 3k, einem im Basisschaft 3k
gleitenden Schaft 3m und einer Feder 3n. Da der Hubschaft
3j eine Feder besitzt, kann die für eine hermetische
Abdichtung am Probentablett erforderliche Last bei sich
verändernder Genauigkeit der Hubanschlagposition einge
stellt werden, ferner kann der Hubdruck durch Ändern der
Gewindelänge der Schraube 30 erhöht oder erniedrigt
werden.
Fig. 44 ist eine Schnittansicht des Feuchteadsorptionsab
schnitts 5, während Fig. 45 eine perspektivische Ansicht
des Feuchteadsorptionsabschnitts 5 ist, der am Wägearm 6a
angebracht ist. Der Feuchteadsorptionsabschnitt 5 besitzt
eine Basis 5b, mit der ein Trägergas-Einleitungsrohr 5a
verbunden ist, und einen Zellenkörper 5d, der mit einem
Adsorptionsmittel 5c für die Adsorption der verdampften
Feuchtigkeit beschickt ist. Die Basis 5b ist versehen mit
einer Rohrverschraubung 5e, mit der das Rohr 5a verbunden
ist, einer Bohrung 5f und einem konischen Vorsprung 5g,
an dem der Zellenkörper 5d angebracht wird. Die Basis 5b,
die den Vorsprung 5g besitzt, ist am Wägearm 6a im elek
tronischen Wägeabschnitt 6 angebracht. Der Zellenkörper
5d besitzt eine konische Aussparung 5h, die an dem koni
schen Vorsprung 5g angebracht wird, um ihn mit der Basis
5b zu verbinden. Im Zellenkörper 5d ist eine aus Teflon
hergestellte Scheibe 5i installiert, die perforiert ist,
damit das Trägergas in den Zellenkörper 5d strömen kann.
An der Oberseite des Zellenkörpers 5d ist eine Abdeckung
5j angebracht. Die Abdeckung 5j ist mit mehr als einem
Entleerungsanschluß 5k versehen, die in horizontaler
Richtung symmetrisch angeordnet sind und mit den Entlee
rungsanschlüssen 50 verbunden werden können, die in der
an der Oberseite des Zellenkörpers vorgesehenen konischen
Aussparung 5m ausgebildet sind. Es ist wünschenswert, daß
die Entleerungsanschlüsse 50 rechtwinklig zu den Träger
gas-Einleitungsrohr 5a vorgesehen sind. Die Abdeckung 5j
wird mit dem Zellenkörper 5d dadurch verbunden, daß die
an der Oberseite des Zellenkörpers vorgesehene konische
Aussparung 5m an dem am Boden der Abdeckung 5j vorgesehe
nen konischen Vorsprung 5n angebracht wird. Fig. 46 zeigt
die Zustände des Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine
Bestimmung ausgeführt wird bzw. nicht ausgeführt wird,
wobei die Entleerungsanschlüsse 5k in der Abdeckung 5j
mit den Entleerungsanschlüssen 50 in der an der Oberseite
des Zellenkörpers vorgesehenen konischen Aussparung 5m
einfach verbunden und von dieser gelöst werden können,
indem die Abdeckung 5j um einen Winkel von ungefähr 90°
gedreht wird, wodurch das Trägergas einfach entleert
werden kann und die Atmosphärenluft einfach ausgeschlos
sen wird.
Somit kann der Zellenkörper 5d mit der Basis 5b oder mit
der Abdeckung 5j verbunden werden, indem einfach der
konische Vorsprung an der konischen Aussparung angebracht
wird, ferner wird das Rohr 5a mit der Basis 5b verbunden,
weshalb eine Ersetzung des Zellenkörpers durch einen
neuen Zellenkörper ohne Ausübung einer großen äußeren
Kraft auf den elektronischen Wägeabschnitt 6 erfolgen
kann, mit dem Ergebnis, daß die elektronische Wägema
schine vor einer Beschädigung geschützt werden kann. Der
Zellenkörper 5d und das Adsorptionsmittel 5c sind aus
irgendeinem Material hergestellt, um jedoch die Zeit für
die Ersetzung des Adsorptionsmittels durch ein frisches
Adsorptionsmittel einfach zu kennen, ist es wünschens
wert, daß der Zellenkörper 5d aus Glas hergestellt ist
und daß das Adsorptionsmittel 5c die Eigenschaft besitzt,
daß es seine Farbe ändert, wenn die Feuchtigkeit gesam
melt worden ist. Unter den Adsorptionsmitteln mit einer
solchen Eigenschaft sind Molekularsiebe wünschenswert,
wobei das Molekularsieb 3A am wünschenswertesten ist. Im
Hinblick auf eine einfache Abnahme und die Haftung ist es
wünschenswert, daß der konische Vorsprung der Basis 5b
und derjenige der Abdeckung 5j aus Teflon hergestellt
sind.
Schließlich wird der fünfte Aspekt der Erfindung anhand
eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels
beschrieben.
Fig. 47 zeigt das Ausführungsbeispiel, das die Feuchtead
sorptionseinheit für den Feuchtemesser der Erfindung
verwendet, in einer schematischen Darstellung, die insbe
sondere den Verlauf des Fluidsystems im Feuchtemesser
veranschaulicht, auf den die Feuchteadsorptionseinheit
der vorliegenden Erfindung angewendet wird, sowie seine
Funktionsweise. In dieser Figur bezeichnet das Bezugszei
chen 1 den Steuerabschnitt für die Steuerung des Träger
gases, das Bezugszeichen 2 den Unterteilungsabschnitt zum
Unterteilen der Strömung des gesteuerten Trägergases in
zwei Teile, das Bezugszeichen 3 den Heizabschnitt zum
Einleiten des Trägergases vom Unterteilungsabschnitt 2
und zum Erhitzen und Trocknen der Testprobe, das Bezugs
zeichen 4 den Filterabschnitt, der aus dem aus dem
Heizabschnitt 3 ausströmenden Trägergas, das die ver
dampfte Feuchtigkeit und durch die Erhitzung erzeugte
Gase mit sich führt, die von der verdampften Feuchtigkeit
verschiedenen Gase entfernt, das Bezugszeichen 5 den
Feuchteadsorptionsabschnitt (die Feuchteadsorptionsein
heit) für die Adsorption lediglich der verdampften Feuch
tigkeit aus dem die verdampfte Feuchtigkeit mit sich
führenden und aus dem Filterabschnitt 4 aus strömenden
Trägergas und das Bezugszeichen 6 den elektronischen
Wägeabschnitt für die Bestimmung der Massenzunahme des
Feuchteadsorptionsabschnitts 5. Falls erforderlich, ist
vor dem Steuerabschnitt 1 eine Trocknungseinheit 1c
vorgesehen, die die Feuchtigkeit im Trägergas trocknet.
Der Wägearm 6a im elektronischen Wägeabschnitt 6 ist mit
einem Feuchtigkeitsmassen-Meßabschnitt 6c und mit einem
Testproben-Wägeabschnitt 6b versehen, um die Messung
nicht nur der Masse der verdampften Feuchtigkeit, sondern
auch der Masse der Testprobe selbst zu ermöglichen. Es
ist wünschenswert, daß die Rohre, in denen das Trägergas
strömt, aus Teflon hergestellt sind.
Der Steuerabschnitt 1 enthält ein Nadelventil 1a für die
Einstellung der Strömungsrate des Trägergases, das ein
Inertgas wie etwa Stickstoff oder Helium oder aber troc
kene Luft ist, die durch Trocknen der Luft erzeugt wird,
sowie einen Strömungssensor 1b für die Bestimmung der
Strömungsrate des an den Heizabschnitt gelieferten Trä
gergases. Wenn als Trägergas trockene Luft verwendet
wird, die durch Trocknen der Luft erzeugt wird, ist vor
dem Nadelventil 1a eine Trocknungseinheit vorgesehen.
Der Unterteilungsabschnitt 2 ist in dem Feuchtemesser der
Erfindung nicht stets notwendig, um jedoch das Trägergas
wirksam auf die Oberfläche der Testprobe zu führen und um
die verdampfte Feuchtigkeit vollständig zum Feuchtead
sorptionsabschnitt 5 mitzuführen, ist es wünschenswert,
die Strömung des Trägergases in wenigstens zwei Teile,
zweckmäßig in zwei oder drei Teile, zu unterteilen, bevor
es in den Heizabschnitt 3 eingeleitet wird.
Fig. 48 ist eine Schnittansicht des Feuchteadsorptionsab
schnitts 5, während Fig. 49 eine perspektivische Ansicht
des Feuchteadsorptionsabschnitts 5 ist, der am Wägearm 6a
angebracht ist. Der Feuchteadsorptionsabschnitt 5 besitzt
eine Basis 5b, mit der ein Trägergas-Einleitungsrohr 5a
verbunden ist, und einen Zellenkörper 5d, der mit einem
Adsorptionsmittel 5c für die Adsorption der verdampften
Feuchtigkeit beschickt ist. Die Basis 5b ist versehen mit
einer Rohrverschraubung 5e, mit der das Rohr 5a verbunden
ist, einer Bohrung 5f und einem konischen Vorsprung 5g,
an dem der Zellenkörper 5d angebracht ist. Die Basis 5b,
die den Vorsprung 5g besitzt, ist am Wägearm 6a im elek
tronischen Wägeabschnitt 6 angebracht. Der Zellenkörper
5d besitzt eine konische Aussparung 5h, die am konischen
Vorsprung 5g anzubringen ist, um ihn mit der Basis 5b zu
verbinden. Im Zellenkörper 5d ist eine aus Teflon herge
stellte Scheibe 5i installiert, die perforiert ist, damit
das Trägergas in den Zellenkörper 5d strömen kann.
An der Oberseite des Zellenkörpers 5d ist eine Abdeckung
5j angebracht. Die Abdeckung 5j ist mit mehr als einem
Entleerungsanschluß 5k versehen, die in horizontaler
Richtung symmetrisch angeordnet sind und mit den Entlee
rungsanschlüssen 50 verbunden werden können, die in der
an der Oberseite des Zellenkörpers vorgesehenen konischen
Aussparung 5m vorhanden sind. Es ist wünschenswert, daß
die Entleerungsanschlüsse 50 rechtwinklig zum Trägergas-Einleitungsrohr
5a vorgesehen sind. Die Abdeckung 5j wird
mit dem Zellenkörper 5d verbunden, indem die an der
Oberseite des Zellenkörpers vorgesehene konische Ausspa
rung 5m an dem am Boden der Abdeckung 5j vorhandenen
konischen Vorsprung 5n angebracht wird. Fig. 50 zeigt die
Zustände des Feuchteadsorptionsabschnitts, wenn eine
Bestimmung ausgeführt wird bzw. nicht ausgeführt wird,
wobei die Entleerungsanschlüsse 5k in der Abdeckung 5j
mit den Entleerungsanschlüssen 50, die in der an der
Oberseite des Zellenkörpers vorgesehenen konischen Aus
sparung 5m ausgebildet sind, einfach verbunden und von
diesen gelöst werden kann, indem die Abdeckung 5j um
einen Winkel von ungefähr 90° gedreht wird, wobei eine
einfache Entleerung des Trägergases und ein einfacher
Ausschluß der Atmosphärenluft möglich sind.
Somit kann der Zellenkörper 5d mit der Basis 5b oder mit
der Abdeckung 5j verbunden werden, indem einfach der
konische Vorsprung an der konischen Aussparung angebracht
wird, ferner kann das Rohr 5a mit der Basis 5b verbunden
werden, weshalb bei einer Ersetzung des Zellenkörpers
durch einen neuen Zellenkörper auf den elektronischen
Wägeabschnitt keine große äußere Kraft ausgeübt werden
muß, mit dem Ergebnis, daß die elektronische Wägemaschine
vor einer Beschädigung geschützt wird. Der Zellenkörper
5d und das Adsorptionsmittel 5c sind aus irgendeinem
Material hergestellt um jedoch den Zeitpunkt der Erset
zung des Adsorptionsmittels durch ein frisches Adsorpti
onsmittel zu kennen, ist es wünschenswert, daß der Zel
lenkörper 5d aus Glas hergestellt ist und daß das Adsorp
tionsmittel 5c die Eigenschaft besitzt, daß es seine
Farbe ändert, wenn Feuchtigkeit gesammelt worden ist.
Unter den Adsorptionsmitteln mit dieser Eigenschaft sind
Molekularsiebe wünschenswert, wobei das Molekularsieb 3A
am wünschenswertesten ist. Im Hinblick auf eine einfache
Abnahme und die Haftung ist es wünschenswert, daß der
konische Vorsprung der Basis 5b und derjenige der Abdec
kung 5j aus Teflon hergestellt sind.
Die Fig. 51 bis 54 zeigen den Heizabschnitt 3 und die
Halterung 4a für den Filterabschnitt 4. Hierbei sind die
Fig. 51 und 52 Schnittansichten des Heizabschnitts 3 und
der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wobei der
Heizabschnitt 3 mit einem aufrechten und zylindrischen
Heizrohr 3a versehen ist und an dessen Oberseite zwei
Trägergas-Einleitungsanschlüsse 3b und ein mit dem Fil
terabschnitt 4 verbundener Trägergas-Ausströmabschnitt 3c
vorgesehen sind. An der Umfangsfläche des Heizrohrs 3a
ist eine Heizeinrichtung angebracht, wobei es, um eine
einfache Untersuchung des Innenraums des Heizrohrs 3a zu
ermöglichen, wünschenswert ist, daß das Heizrohr 3a und
die Heizeinrichtung lichtdurchlässig sind und daß insbe
sondere das Heizrohr 3a auch im Hinblick auf die Hitzebe
ständigkeit aus Glas hergestellt ist.
Die Anzahl der Trägergas-Einleitungsabschnitte 3b muß
nicht stets zwei sein, sondern kann eins sein, wenn
jedoch die Strömung des Trägergases im Unterteilungsab
schnitt 2 wie oben angegeben unterteilt wird, ist die An
zahl der Trägergas-Einleitungsabschnitte gleich der
Anzahl der Unterteilungen der Strömung des Trägergases.
Es ist wünschenswert, daß die Verbindung zwischen dem
Trägergas-Einleitungsanschluß 3b und dem Teflonrohr aus
Nylon hergestellt ist.
Wie in den Fig. 51 und 52 gezeigt ist, ist am Bodenab
schnitt 3e des Heizrohrs ein Dichtungselement 3d ange
bracht. Das Dichtungselement 3d kann aus irgendeinem
Material hergestellt sein, sofern es hitzebeständig ist
und kein Wasser absorbiert, es ist jedoch wünschenswert,
daß das Dichtungselement 3d aus einem Fluorkautschuk
hergestellt ist, weil dieser eine ausgezeichnete Hitzebe
ständigkeit und eine ausgezeichnete Haftung besitzt und
kein Wasser absorbiert.
Fig. 51 zeigt den Zustand des Heizabschnitts, wenn keine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei der Boden des Heizrohrs
3a durch die Heizrohrabdeckung 3f hermetisch abgedichtet
ist. Die Heizrohrabdeckung 3f ist mit einem Umfangsvor
sprung 3g versehen, der gegen das Dichtungselement 3d
gepreßt werden kann, um das Heizrohr bei der Verbindung
hermetisch abzudichten.
Fig. 53 ist eine Schnittansicht des Heizabschnitts 3 und
der Halterung 4a für den Filterabschnitt 4, wenn eine
Bestimmung ausgeführt wird, wobei am Boden des Heizrohrs
3a ein Probentablett 3h angebracht ist, das einen Flansch
3i aufweist, der gegen das Dichtungselement 3d gepreßt
wird, um das Heizrohr in der gleichen Weise wie in dem
Fall, in dem keine Bestimmung ausgeführt wird, hermetisch
abzudichten.
Vor dem Testen der Testprobe wird die Heizrohrabdeckung
3f leicht in Richtung des Pfeils F1 und dann in Richtung
des Pfeils F2 bewegt. Falls das Heizrohr in diesem Zu
stand erhitzt wird und das Trägergas in das Heizrohr
eingeleitet wird, verhindert die Druckdifferenz zwischen
dem Innendruck und dem Außendruck, daß Atmosphärenluft in
das Heizrohr eindringt, so daß die Testprobe in das
Heizrohr eingesetzt werden kann, ohne durch die Atmosphä
renfeuchtigkeit beeinflußt zu werden. Dann wird das Pro
bentablett 3h in Richtung des Pfeils F3 angehoben, mit
dem Ergebnis, daß der Flansch 3i des Probentabletts 3h
mit dem Dichtungselement 3d am Boden des Heizrohrs 3a in
engen Kontakt gelangt.
Fig. 54 zeigt das Anheben des Probentabletts 3h. Das
Probentablett 3h wird durch die Hubschafte 3j angehoben.
Die Hubschafte 3j sind an einer Scheibe 3p mit Schrauben
30 angebracht. Die Scheibe 3p kann durch Drehen einer
Schraube 3q angehoben und abgesenkt werden. Der Hubschaft
3j enthält einen Basisschaft 3k, einen innerhalb des
Basisschafts 3k gleitenden Schaft 3m und eine Feder 3n.
Da der Hubschaft 3j eine Feder besitzt, kann die für die
hermetische Abdichtung am Probentablett erforderliche
Last bei sich verändernder Genauigkeit der Hubanschlagpo
sition eingestellt werden, ferner kann der Hubdruck durch
Ändern der Gewindelänge der Schraube 30 einfach erhöht
oder erniedrigt werden.
Fig. 55 ist eine Schnittansicht des Filterabschnitts 4.
In dieser Figur besitzt der Filter 4 eine Halterung 4a,
einen Einsetzabschnitt 4b, einen Filterkörper 4c und
Aktivkohle 4d, mit der der Filterkörper 4c beschickt ist.
Der Filterkörper 4c besitzt eine Bohrung 4e, die mit dem
Einsetzabschnitt 4b verbunden ist, und am Boden eine
Gitterplatte 4f. An der Umfangsfläche der Halterung 4a
ist eine Heizeinrichtung 4q installiert. Im Hinblick auf
eine einfachere Prüfung des Filters auf Verunreinigungen
und dergleichen ist es wünschenswert, daß die Halterung
4a und die Heizeinrichtung 4q aus Glas hergestellt sind.
Um die Ausführung einer hochgenauen Messung zu ermögli
chen, ist es wünschenswert, daß die Aktivkohle täglich
durch neue Aktivkohle ersetzt wird.
An der Oberseite der Halterung 4a ist eine Abdeckung 4g
vorgesehen, ferner sind an der Oberseite der Abdeckung 4g
eine Rohrverschraubung 40, durch die sich das Trägergas
bewegt, und ein Rohr 4p vorgesehen. Eine Ersetzung des
Filterkörpers durch einen neuen Filterkörper erfolgt wie
in Fig. 56 gezeigt, wobei der Zusammenbau der Halterung
4a mit der Abdeckung 4g für die Befestigung des Filter
körpers 4c durch Eingreifen von im oberen Abschnitt der
Halterung 4a vorgesehenen Vorsprüngen 4h in auf seiten
der Abdeckung 4g vorgesehene Führungsnuten 4i erfolgt,
wie in Fig. 57 gezeigt ist. Wenn ein solches Befesti
gungsverfahren verwendet wird, kann die Ersetzung des
Filterkörpers 4c durch einen neuen Filterkörper äußerst
einfach erfolgen, ferner wird bei einer Abnahme der
Abdeckung 4g für eine Ersetzung das Rohr 4p nicht ver
dreht, so daß keine Risse oder anderen Beschädigungen
entstehen, die hervorgerufen würden, wenn die Oberfläche
verdreht würde, wobei die Abdeckung 4g von der Halterung
4a abgenommen werden kann und dabei das Rohr 4p mit der
Abdeckung 4g verbunden bleiben kann, mit dem Ergebnis,
daß die Handhabbarkeit erheblich verbessert wird.
An der Rückseite der Abdeckung 4g ist eine Nut 4k für die
Aufnahme eines O-Rings 4j vorgesehen. Die Oberseite des
Filterkörpers 4c weist einen Flansch 4n auf, der mit dem
in der Nut 4k in der hinteren Fläche der Abdeckung 4g
untergebrachten O-Ring 4j in engem Kontakt ist. An der
Oberseite des Filterkörpers 4c ist zwischen dem Flansch
4n und der Abdeckung 4g eine Gitterplatte 4m vorgesehen,
ferner ist am Boden des Filterkörpers 4c zwischen der
Halterung 4a und dem Filterkörper 4c ein O-Ring 4r vorge
sehen.
Nun werden vorteilhafte Wirkungen der Erfindung beschrie
ben.
Wie oben beschrieben worden ist, kann die elektronische
Wägemaschine für den Feuchtemesser nicht nur die Masse
der verdampften Feuchtigkeit, sondern auch die Masse der
Testprobe selbst messen, weshalb es nicht erforderlich
Ist, außerhalb des Feuchtemessers eine hochgenaue Wägema
schine getrennt hiervon vorzusehen, außerdem ist es aus
diesem Grund nicht notwendig, die Testprobe selbst bei
Ausführung der Messung außerhalb des Feuchtemessers zu
bewegen, weshalb die Anordnung vereinfacht werden kann
und Fehler aufgrund der Meßumgebung verhindert werden
können. Insbesondere kann die Feuchtigkeitsmenge ohne
Beeinflussung durch die Atmosphärenfeuchtigkeit gemessen
werden, so daß die Meßgenauigkeit wesentlich verbessert
wird und selbst Spuren von Feuchtigkeit in der Testprobe
mit hoher Genauigkeit gemessen werden können.
Wie oben beschrieben worden ist, ist im Feuchtemesser des
Hitzetrocknungstyps gemäß der Erfindung im Heizabschnitt
ein vertikales Heizrohr vorgesehen, so daß ein Eindringen
der Atmosphärenluft in das Heizrohr während des Einset
zens der Testprobe verhindert werden kann. Wenn außerdem
der Innenraum des Heizrohrs ständig mit Druck beauf
schlagt und hermetisch abgedichtet ist, kann die Atmo
sphärenluft vollständig ausgeschlossen werden, so daß die
Menge der Feuchtigkeit ohne Beeinflussung durch die
Atmosphärenfeuchtigkeit gemessen werden kann und somit
eine wesentliche Verbesserung der Meßgenauigkeit selbst
bei einem äußerst niedrigen Feuchtegehalt von 10 ppm der
Testprobe möglich ist.
Wenn der Feuchtemesser den elektronischen Wägeabschnitt
mit einem Wägearm verwendet, der die Messung nicht nur
der Feuchtigkeitsmasse, sondern auch der Masse der Test
probe selbst ermöglicht, besteht kein Bedarf an einer
getrennten Installation einer hochgenauen Wägemaschine
und an einer Bewegung der Testprobe außerhalb des Feuch
temessers, weshalb die Anordnung vereinfacht werden kann
und Fehler aufgrund der Meßumgebung verhindert werden
können.
Wenn ein Unterteilungsabschnitt zum Unterteilen der
Strömung des Trägergases in zwei oder mehr Teile vor der
Einleitung der Strömung in den Heizabschnitt vorgesehen
ist, können die verdampfte Feuchtigkeit und die im
Heizabschnitt erzeugten Gase wirksam vom Trägergas, das
von mehr als einem Anschluß einströmt, mitgeführt werden,
weshalb der Feuchtegehalt in einem weiten Bereich unab
hängig davon, ob die Testprobe ein Festkörper oder eine
Flüssigkeit ist, bestimmt werden kann, ferner kann die
Menge der verdampften Feuchtigkeit in kurzer Zeit mit
hoher Genauigkeit gemessen werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der
Filterkörper im Filterabschnitt einfach durch einen neuen
Filterkörper ersetzt werden, ohne daß das Rohr von der
Abdeckung abgenommen werden muß, mit dem Ergebnis, daß
die Handhabbarkeit verbessert wird. Insbesondere ist es
im Hinblick darauf wünschenswert, den Filterkörper für
eine hochgenaue Bestimmung täglich durch einen neuen
Filterkörper zu ersetzen, wodurch die Handhabbarkeit
wesentlich verbessert wird und die Bestimmung des Feuch
tegehalts wirksamer geschieht. Der Zellenkörper kann
lediglich durch Anbringen des konischen Vorsprungs an der
konischen Aussparung befestigt werden, so daß eine Erset
zung des Zellenkörpers durch einen neuen ohne Ausübung
einer großen äußeren Kraft auf den Arm oder dergleichen
im elektronischen Wägeabschnitt ausgeführt werden kann,
mit dem Ergebnis, daß die elektronische Wägemaschine vor
Beschädigungen geschützt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, ist in dem Feuchtemesser
gemäß der dritten Ausführung der Erfindung ein Untertei
lungsabschnitt zum Unterteilen der Strömung des Trägerga
ses in zwei oder mehr Teile vor der Einleitung des Trä
gergases in den Heizabschnitt vorgesehen, so daß die
verdampfte Feuchtigkeit und im Heizabschnitt erzeugte
Gase durch das aus mehr als einem Anschluß ausströmende
Trägergas wirksam mitgeführt werden können und der Feuch
tegehalt in einem großen Bereich unabhängig davon, ob die
Testprobe ein Festkörper oder eine Flüssigkeit ist,
bestimmt werden kann, wobei die Menge der verdampften
Feuchtigkeit in kurzer Zeit mit hoher Genauigkeit gemes
sen werden kann. Wenn der Feuchtemesser einen elektroni
schen Wägeabschnitt mit einer Wägeeinheit verwendet, die
die Messung nicht nur der Masse der Feuchtigkeit, sondern
auch der Masse der Testprobe selbst ermöglicht, besteht
kein Bedarf an einer getrennten Installation einer hoch
genauen Wägemaschine und an einer Bewegung der Testprobe
außerhalb des Feuchtemessers, so daß die Anordnung ver
einfacht werden kann und Fehler aufgrund der Meßumgebung
verhindert werden können.
Der Filterkörper im Filterabschnitt kann einfach durch
einen neuen Filterkörper ersetzt werden, ohne daß das
Rohr von der Abdeckung abgenommen werden muß, was eine
Verbesserung der Handhabbarkeit darstellt. Insbesondere
wird im Hinblick darauf, daß es wünschenswert ist, für
eine hochgenaue Bestimmung den Filterkörper täglich durch
einen neuen Filterkörper zu ersetzen, die Handhabbarkeit
der Erfindung stark verbessert, wodurch die Bestimmung
des Feuchtegehalts wirksamer ist.
Der Zellenkörper kann lediglich durch Anbringen des
konischen Vorsprungs an der konischen Aussparung befe
stigt werden, so daß eine Ersetzung des Zellenkörpers
durch einen neuen Zellenkörper ohne Ausübung einer großen
äußeren Kraft auf den Arm und dergleichen im elektroni
schen Wägeabschnitt ausgeführt werden kann, mit dem
Ergebnis, daß die elektronische Wägemaschine vor Beschä
digungen geschützt wird.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die Erfindung so
beschaffen, daß durch den Eingriff der Vorsprünge im
oberen Abschnitt der Filterhalterung in den in der Abdec
kung vorgesehenen Führungsnuten der mit dem Adsorptions
mittel beschickte Filterkörper befestigt und eingeschlos
sen werden kann, so daß bei einer Ersetzung des Adsorpti
onsmittels im Filter durch ein frisches Adsorptionsmittel
die Abdeckung einfach angebracht und abgenommen werden
kann, ohne daß das mit der Abdeckung verbundene Rohr
verdreht werden muß, so daß das Adsorptionsmittel in
kurzer Zeit bequem durch neues Adsorptionsmittel ersetzt
werden kann. Wenn insbesondere der Feuchtegehalt mit
hoher Genauigkeit bestimmt werden soll, ist es wünschens
wert, das Adsorptionsmittel für jede Bestimmungsserie
oder täglich durch neues Adsorptionsmittel zu ersetzen,
weshalb die Verbesserung der Handhabbarkeit bei der
Ersetzung des Adsorptionsmittels unter Verwendung des
Filters der Erfindung äußerst wichtig ist, um die Feuch
tegehaltbestimmung effektiver zu machen.
Erfindungsgemäß wird eine Konfiguration übernommen, in
der der Filter aus Glas hergestellt ist und die an der
Oberfläche der Halterung angebrachte Heizeinrichtung
lichtdurchlässig ist, so daß Verunreinigungen im Filter
und eine Farbänderung des Adsorptionsmittels von außer
halb erfaßt werden können, so daß der Feuchtegehalt mit
höherer Genauigkeit bestimmt werden kann.
Wie oben beschrieben worden ist, ist die Erfindung so
beschaffen, daß die Basis der Feuchteadsorptionseinheit
und der Zellenkörper sowie der Zellenkörper und die
Abdeckung miteinander lediglich durch Anbringen des
konischen Vorsprungs an der konischen Aussparung verbun
den werden können, so daß der Zellenkörper und die Abdec
kung ohne Ausübung einer großen äußeren Kraft auf den
Wägearm angebracht und abgenommen werden können. Obwohl
ein solches einfaches Verfahren zum Anbringen und Abneh
men verwendet wird, bietet die Feuchteadsorptionseinheit
der Erfindung eine ausgezeichnete Atmosphärenausschluß
wirkung, wobei mit einem derartigen Anbringungsabschnitt
kein Austreten des die verdampfte Feuchtigkeit mit sich
führenden Trägergases hervorgerufen wird und somit der
Feuchtegehalt mit äußerst hoher Genauigkeit bestimmt
werden kann.
Mit dem Zellenkörper der Erfindung wird ein Wechsel vom
Entleeren des Trägergases zum Ausschließen der Atmosphä
renluft oder umgekehrt lediglich durch Drehen der an der
Oberseite des Zellenkörpers angebrachten Abdeckung ausge
führt, so daß auf den Wägearm während des Wechselvorgangs
keine Beanspruchung ausgeübt wird.
Erfindungsgemäß ändert das Adsorptionsmittel, mit dem der
Zellenkörper beschickt ist, seine Farbe, wenn es Feuch
tigkeit gesammelt hat, ferner ist der Zellenkörper aus
Glas hergestellt, wodurch die Farbänderung von außerhalb
beobachtet werden kann. Dadurch kann der geeignete Zeit
punkt, zu dem das Adsorptionsmittel durch frisches Ad
sorptionsmittel ersetzt werden soll, erkannt werden, was
eine Verbesserung der Bestimmungsgenauigkeit des Feuchte
messers zur Folge hat.
Claims (21)
1. Elektronische Wägemaschine für Feuchtemesser, der
den Feuchtegehalt einer Testprobe durch Verdampfen der
Feuchtigkeit in der Testprobe mittels Erhitzen, durch
Mit führen der verdampften Feuchtigkeit mit einem Träger
gas und durch Sammeln und Messen lediglich der verdampf
ten Feuchtigkeit bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
an einem Wägearm (6a) der elektronischen Wägema
schine ein Testproben-Wägeabschnitt (6b) und ein Ab
schnitt (6c) zum Messen der Masse der gesammelten ver
dampften Feuchtigkeit vorgesehen sind.
2. Feuchtemesser, mit
einem Steuerabschnitt (1) zum Einstellen der Strömungsrate eines Trägergases,
einem Heizabschnitt (3) zum Einleiten des Träger gases, dessen Strömungsrate durch den Steuerabschnitt (1) eingestellt worden ist, und zum Erhitzen und Trocknen einer Testprobe,
einem Filterabschnitt (4), der von der verdampf ten Feuchtigkeit in der Testprobe verschiedene Gase, die im Heizabschnitt (3) erzeugt werden, entfernt,
einem Feuchteadsorptionsabschnitt (5), der ledig lich die Feuchtigkeit in der Testprobe adsorbiert, die durch Erhitzen und Trocknen verdampft wird, und
einem elektronischen Wägeabschnitt (6), der eine Massenzunahme im Feuchteadsorptionsabschnitt (5) be stimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heizabschnitt (3) mit einem an einem Ende offenen zylindrischen Heizrohr (3a) versehen ist, das im wesentlichen vertikal in der Weise installiert ist, daß das offene Ende nach unten weist.
einem Steuerabschnitt (1) zum Einstellen der Strömungsrate eines Trägergases,
einem Heizabschnitt (3) zum Einleiten des Träger gases, dessen Strömungsrate durch den Steuerabschnitt (1) eingestellt worden ist, und zum Erhitzen und Trocknen einer Testprobe,
einem Filterabschnitt (4), der von der verdampf ten Feuchtigkeit in der Testprobe verschiedene Gase, die im Heizabschnitt (3) erzeugt werden, entfernt,
einem Feuchteadsorptionsabschnitt (5), der ledig lich die Feuchtigkeit in der Testprobe adsorbiert, die durch Erhitzen und Trocknen verdampft wird, und
einem elektronischen Wägeabschnitt (6), der eine Massenzunahme im Feuchteadsorptionsabschnitt (5) be stimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Heizabschnitt (3) mit einem an einem Ende offenen zylindrischen Heizrohr (3a) versehen ist, das im wesentlichen vertikal in der Weise installiert ist, daß das offene Ende nach unten weist.
3. Feuchtemesser nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Heizabschnitt (3) Trägergas-Einleitungsan schlüsse (3b) und einen Trägergas-Ausströmanschluß (3c) besitzt, die mit dem Filterabschnitt (4) am oberen ver schlossenen Ende des Heizrohrs (3a) verbunden sind, und
das Heizrohr (3a) erhitzt wird und das Trägergas von den Trägergas-Einleitungsanschlüssen (3b) eingeleitet wird, um den Innenraum des Heizabschnitts (3) stets mit einem Druck zu beaufschlagen, der höher als der Atmosphä rendruck ist.
der Heizabschnitt (3) Trägergas-Einleitungsan schlüsse (3b) und einen Trägergas-Ausströmanschluß (3c) besitzt, die mit dem Filterabschnitt (4) am oberen ver schlossenen Ende des Heizrohrs (3a) verbunden sind, und
das Heizrohr (3a) erhitzt wird und das Trägergas von den Trägergas-Einleitungsanschlüssen (3b) eingeleitet wird, um den Innenraum des Heizabschnitts (3) stets mit einem Druck zu beaufschlagen, der höher als der Atmosphä rendruck ist.
4. Feuchtemesser nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß
im Heizabschnitt (3) am unteren offenen Ende des Heizrohrs (3a) ein Dichtungselement (3d) vorgesehen ist und
der Heizabschnitt (3) so beschaffen ist, daß das Heizrohr (3a) durch Verbinden des Dichtungselements (3d.) mit einem Umfangsvorsprung (3g) an einer an der Unter seite des Heizrohrs (3c) angeordneten Heizrohrabdeckung (3f) abgedichtet werden kann, wenn keine Bestimmung ausgeführt wird, und durch Verbinden des Dichtungsele ments (3d) mit dem Flansch (3i) eines mit der Testprobe beschickten Probentabletts (3h) abgedichtet werden kann, wenn eine Bestimmung ausgeführt wird.
im Heizabschnitt (3) am unteren offenen Ende des Heizrohrs (3a) ein Dichtungselement (3d) vorgesehen ist und
der Heizabschnitt (3) so beschaffen ist, daß das Heizrohr (3a) durch Verbinden des Dichtungselements (3d.) mit einem Umfangsvorsprung (3g) an einer an der Unter seite des Heizrohrs (3c) angeordneten Heizrohrabdeckung (3f) abgedichtet werden kann, wenn keine Bestimmung ausgeführt wird, und durch Verbinden des Dichtungsele ments (3d) mit dem Flansch (3i) eines mit der Testprobe beschickten Probentabletts (3h) abgedichtet werden kann, wenn eine Bestimmung ausgeführt wird.
5. Feuchtemesser nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der elektronische Wägeabschnitt (6) eine elektro
nische Wägeeinheit zum Bestimmen der Massenzunahme des
Feuchteadsorptionsabschnitts (5) und außerdem zum Messen
der Masse der Testprobe enthält.
6. Feuchtemesser nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Filterabschnitt (4) eine hohle zylindrische Halterung (4a), einen Filterkörper (4c), der mit einem Adsorptionsmittel beschickt ist, und eine Abdeckung (4g), die an der Halterung (4a) angebracht ist, enthält und
der Filterabschnitt (4) so beschaffen ist, daß der Filterkörper (4c) in die Halterung (4a) eingesetzt ist und durch Eingreifen von am oberen Abschnitt der Halterung (4a) vorgesehenen Vorsprüngen (4h) in auf seiten der Abdeckung (4g) vorgesehene Führungsnuten (4i) befestigt und eingeschlossen wird.
der Filterabschnitt (4) eine hohle zylindrische Halterung (4a), einen Filterkörper (4c), der mit einem Adsorptionsmittel beschickt ist, und eine Abdeckung (4g), die an der Halterung (4a) angebracht ist, enthält und
der Filterabschnitt (4) so beschaffen ist, daß der Filterkörper (4c) in die Halterung (4a) eingesetzt ist und durch Eingreifen von am oberen Abschnitt der Halterung (4a) vorgesehenen Vorsprüngen (4h) in auf seiten der Abdeckung (4g) vorgesehene Führungsnuten (4i) befestigt und eingeschlossen wird.
7. Feuchtemesser nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Feuchteadsorptionsabschnitt (5) eine mit dem
elektronischen Wägeabschnitt (6) zu verbindende Basis
(5b), einen mit Adsorptionsmittel beschickten Zellenkör
per (5d) sowie eine Abdeckung (5j), die den Zellenkörper
(5d) verschließt, enthält und so beschaffen ist, daß die
Basis (5b) und der Zellenkörper (5d) bzw. der Zellenkör
per (5d) und die Abdeckung (5j) lediglich durch Anbringen
eines konischen Vorsprungs (5g; 5n) an einer konischen
Aussparung (5h; 5m) miteinander verbunden werden.
8. Feuchtemesser nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß
vor dem Heizabschnitt (3) ein Unterteilungsab
schnitt (2) vorgesehen ist, der das Trägergas in den
Heizabschnitt (3) aus wenigstens zwei Einleitungsan
schlüssen (3b) einleitet.
9. Feuchtemesser, mit
einem Steuerabschnitt (1) zum Einstellen der Strömungsrate eines Trägergases,
einem Heizabschnitt (3) zum Einleiten des Träger gases, dessen Strömungsrate durch den Steuerabschnitt (1) eingestellt worden ist, und zum Erhitzen und Trocknen einer Testprobe,
einem Filterabschnitt (4), der von der verdampf ten Feuchtigkeit in der Testprobe verschiedene Gase, die im Heizabschnitt (3) erzeugt werden, entfernt,
einem Feuchteadsorptionsabschnitt (5), der ledig lich die Feuchtigkeit in der Testprobe adsorbiert, die durch Erhitzen und Trocknen verdampft wird, und
einem elektronischen Wägeabschnitt (6), der eine Massenzunahme im Feuchteadsorptionsabschnitt (5) be stimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Heizabschnitt (3) ein Unterteilungsab schnitt (2) vorgesehen ist, der das Trägergas in den Heizabschnitt (3) aus wenigstens zwei Einleitungsan schlüssen (3b) einleitet.
einem Steuerabschnitt (1) zum Einstellen der Strömungsrate eines Trägergases,
einem Heizabschnitt (3) zum Einleiten des Träger gases, dessen Strömungsrate durch den Steuerabschnitt (1) eingestellt worden ist, und zum Erhitzen und Trocknen einer Testprobe,
einem Filterabschnitt (4), der von der verdampf ten Feuchtigkeit in der Testprobe verschiedene Gase, die im Heizabschnitt (3) erzeugt werden, entfernt,
einem Feuchteadsorptionsabschnitt (5), der ledig lich die Feuchtigkeit in der Testprobe adsorbiert, die durch Erhitzen und Trocknen verdampft wird, und
einem elektronischen Wägeabschnitt (6), der eine Massenzunahme im Feuchteadsorptionsabschnitt (5) be stimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Heizabschnitt (3) ein Unterteilungsab schnitt (2) vorgesehen ist, der das Trägergas in den Heizabschnitt (3) aus wenigstens zwei Einleitungsan schlüssen (3b) einleitet.
10. Feuchtemesser nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der elektronische Wägeabschnitt (6) eine elektro
nische Wägeeinheit zum Bestimmen der Massenzunahme des
Feuchteadsorptionsabschnitts (5) und außerdem zum Messen
der Masse der Testprobe enthält.
11. Feuchtemesser nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Filterabschnitt (4) eine hohle zylindrische Halterung (4a), einen mit Aktivkohle beschickten Filter körper (4c) sowie eine an der Halterung (4a) angebrachte Abdeckung (4g) enthält und
der Filterabschnitt (4) so beschaffen ist, daß der Filterkörper (4c) in die Halterung (4a) eingesetzt ist und durch Eingreifen von im oberen Abschnitt der Halterung (4a) vorgesehenen Vorsprüngen (4h) in auf seiten der Abdeckung (4g) vorgesehene Führungsnuten (4i) befestigt und eingeschlossen wird.
der Filterabschnitt (4) eine hohle zylindrische Halterung (4a), einen mit Aktivkohle beschickten Filter körper (4c) sowie eine an der Halterung (4a) angebrachte Abdeckung (4g) enthält und
der Filterabschnitt (4) so beschaffen ist, daß der Filterkörper (4c) in die Halterung (4a) eingesetzt ist und durch Eingreifen von im oberen Abschnitt der Halterung (4a) vorgesehenen Vorsprüngen (4h) in auf seiten der Abdeckung (4g) vorgesehene Führungsnuten (4i) befestigt und eingeschlossen wird.
12. Feuchtemesser nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Feuchteadsorptionsabschnitt (5) eine mit dem elektronischen Wägeabschnitt (6) zu verbindende Basis (5b), einen mit Adsorptionsmittel beschickten Zellenkör per (5d) sowie eine den Zellenkörper (5d) verschließende Abdeckung (5j) enthält und
die Basis (5b) und der Zellenkörper (5d) bzw. der Zellenkörper (5d) und die Abdeckung (5j) lediglich durch Anbringen eines konischen Vorsprungs (5g; 5n) an einer konischen Aussparung (5h; 5m) miteinander verbunden werden.
der Feuchteadsorptionsabschnitt (5) eine mit dem elektronischen Wägeabschnitt (6) zu verbindende Basis (5b), einen mit Adsorptionsmittel beschickten Zellenkör per (5d) sowie eine den Zellenkörper (5d) verschließende Abdeckung (5j) enthält und
die Basis (5b) und der Zellenkörper (5d) bzw. der Zellenkörper (5d) und die Abdeckung (5j) lediglich durch Anbringen eines konischen Vorsprungs (5g; 5n) an einer konischen Aussparung (5h; 5m) miteinander verbunden werden.
13. Feuchtemesser nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß
der Filterabschnitt (4) und der Feuchteadsorpti
onsabschnitt (5) aus Glas hergestellt sind.
14. Filter für Feuchtemesser, wobei der Feuchtemesser
versehen ist mit einem Heizabschnitt (3) zum Einleiten
eines Trägergases und zum Erhitzen einer Testprobe, einem
Feuchteadsorptionsabschnitt (5) zum Adsorbieren lediglich
der Feuchtigkeit in der Testprobe, die durch Erhitzen
verdampft wird, und einem elektronischen Wägeabschnitt
(6), der die Massenzunahme dieses Feuchteadsorptionsab
schnitts (5) bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Filter (4) vor dem Feuchteadsorptionsab schnitt (5) vorgesehen ist und eine hohle zylindrische Halterung (4a), einen mit Adsorptionsmittel beschickten Filterkörper (4c) und eine an der Halterung (4a) ange brachte Abdeckung (4g) enthält, und
der Filter (4) so beschaffen ist, daß an der Oberseite der Abdeckung (4g) ein Rohr (4p), durch das Trägergas strömt, vorgesehen ist und der Filterkörper (4c) in die Halterung (4a) eingesetzt ist und durch Eingreifen von im oberen Abschnitt der Halterung (4a) vorgesehenen Vorsprüngen (4h) in auf seiten der Abdeckung (4g) vorgesehene Führungsnuten (4i) befestigt und einge schlossen wird.
der Filter (4) vor dem Feuchteadsorptionsab schnitt (5) vorgesehen ist und eine hohle zylindrische Halterung (4a), einen mit Adsorptionsmittel beschickten Filterkörper (4c) und eine an der Halterung (4a) ange brachte Abdeckung (4g) enthält, und
der Filter (4) so beschaffen ist, daß an der Oberseite der Abdeckung (4g) ein Rohr (4p), durch das Trägergas strömt, vorgesehen ist und der Filterkörper (4c) in die Halterung (4a) eingesetzt ist und durch Eingreifen von im oberen Abschnitt der Halterung (4a) vorgesehenen Vorsprüngen (4h) in auf seiten der Abdeckung (4g) vorgesehene Führungsnuten (4i) befestigt und einge schlossen wird.
15. Filter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß
an der Oberfläche der Halterung (4a) eine Heiz
einrichtung angebracht ist.
16. Filter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß
der Filter (4) aus Glas hergestellt ist und die
an der Oberfläche der Halterung (4a) angebrachte Heizein
richtung lichtdurchlässig ist.
17. Filter nach irgendeinem der Ansprüche 14 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Adsorptionsmittel Aktivkohle ist.
18. Feuchteadsorptionseinheit für Feuchtemesser,
wobei der Feuchtemesser den Feuchtegehalt einer Testprobe
mittels Erhitzung, durch Befördern der Feuchtigkeit mit
dem Trägergas und durch Sammeln und Messen lediglich der
verdampften Feuchtigkeit bestimmt,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Feuchteadsorptionseinheit (5) mit einem Wägearm (6a) einer elektronischen Wägemaschine (6) ver bunden ist und versehen ist mit einer Basis (5b), die mit einem Rohr (5a) zum Einleiten des Trägergases, einem mit Adsorptionsmittel zum Sammeln lediglich der verdampften Feuchtigkeit beschickten Zellenkörper (5d) und einer Abdeckung (5j) zum Verschließen des Zellenkörpers (5d), und
die Basis (5b) und der Zellenkörper (5d) bzw. der Zellenkörper (5d) und die Abdeckung (5j) lediglich durch Anbringen eines konischen Vorsprungs (5g; 5n) an der konischen Aussparung (5h; 5m) verbunden wird.
die Feuchteadsorptionseinheit (5) mit einem Wägearm (6a) einer elektronischen Wägemaschine (6) ver bunden ist und versehen ist mit einer Basis (5b), die mit einem Rohr (5a) zum Einleiten des Trägergases, einem mit Adsorptionsmittel zum Sammeln lediglich der verdampften Feuchtigkeit beschickten Zellenkörper (5d) und einer Abdeckung (5j) zum Verschließen des Zellenkörpers (5d), und
die Basis (5b) und der Zellenkörper (5d) bzw. der Zellenkörper (5d) und die Abdeckung (5j) lediglich durch Anbringen eines konischen Vorsprungs (5g; 5n) an der konischen Aussparung (5h; 5m) verbunden wird.
19. Feuchteadsorptionseinheit nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Atmosphärenluft aus dem Zellenkörper (5d)
lediglich durch Drehen der Abdeckung (5j) ausgeschlossen
werden kann.
20. Feuchteadsorptionseinheit nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Adsorptionsmittel, mit dem der Zellenkörper
(5d) beschickt ist, so beschaffen ist, daß es seine Farbe
ändert, wenn es Feuchtigkeit gesammelt hat.
21. Feuchteadsorptionsabschnitt nach Anspruch 20,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Zellenkörper (5d) aus Klarglas hergestellt
ist.
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