DE2004497A1 - Arrangement for measuring the moisture of materials, in particular textiles, by means of high frequency - Google Patents
Arrangement for measuring the moisture of materials, in particular textiles, by means of high frequencyInfo
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Description
L i c e η t i aL i c e η t i a
-., Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt/Main, Theodor-Stern-Kai 1-., Patent-Verwaltungs-GmbH Frankfurt / Main, Theodor-Stern-Kai 1
Schub/er ■ F 70/I Schub / er ■ F 70 / I
20.I.I97020.I.I970
Anordnung zur Feuchtenies sung von Materialien, insbesondere Textilien, mittels HochfrequenzArrangement for moisture soaking of materials, especially textiles, by means of high frequency
Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Feuchtemessung -von Materialien, insbesondere Textilien, mittels Hochfrequenz. Die Materialien können sich in einem Behälter befinden, wie es beispielsweise !bei einem Wäschetrockner der Fall ist.The invention relates to an arrangement for measuring moisture -of materials, especially textiles, by means of High frequency. The materials can be in a container, such as a tumble dryer the case is.
Es ist bereits eine Maßanordnung -bekannt, bei -welcher der spezifisehe Widerstand der Textilien in Abhängigkeit von der Feuchte gemessen wird. Bei dieser Anordnung sind in der Trommel Kontakte erforderlich, die mit der Wäsche BerrühruTvg hoben müssen. Dies« Kontakte arbeiten mit weiteren fest s teil en den Kontakten zusammen. Es ergibt sich ein rela-A dimensional arrangement is already known, in which the specific resistance of the textiles depending on the humidity is measured. With this arrangement, in the drum contacts required that touch the laundry have to lift. These contacts work together with other permanent contacts. The result is a rela-
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
20ÜAA9720ÜAA97
tiv komplizierter mechanischer Aufbau. Forner unterliegen die Kontakte einer Abnutzung (Zeitschrift "Eleklro Technik", Ausgabe 9, 8. März I967).tively complicated mechanical structure. Forner subject the contacts of a wear and tear (magazine "Eleklro Technik", issue 9, March 8, 1967).
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Meßanordnung zu schaffen, bei der mechanische Kontakte entfaLlen. Der technische Aufwand soll gering sein und es soll ferner möglich sein, auch den Feuchtigkeitsgehalt von Einzelstücken in bewegten Behältern zu messen.The invention has set itself the task of creating a measuring arrangement in which mechanical contacts are omitted. The technical effort should be low and it should also be possible to adjust the moisture content to measure individual pieces in moving containers.
Diese Aufgabe wird ez-findungsgemäß dadurch gelöst, daß das feuchte Material in das Meßfeld dei~ Schwingkreisspule eines Oszillators gebracht ist, wodurch der Schwingkreis bedämpft wird und daß der auftretende Energioentzug als Maß für die Feuchte des Materials herangezogen ist.This object is achieved according to the invention in that the moist material in the measuring field of the resonant circuit coil an oscillator is brought, whereby the resonant circuit is damped and that the energy withdrawal that occurs is used as a measure of the moisture content of the material.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Wäschetrockners als Ausfe
führungsbeispiel näher erläutert. In den Figuren haben
gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen. Es zeigen
Fig. 1 einen Wäschetrockner- mit der erfindungsgemäßenThe invention is explained in more detail below using a laundry dryer shown schematically in the drawing as an exemplary embodiment. In the figures, the same elements have the same reference symbols. Show it
Fig. 1 shows a tumble dryer with the inventive
Meßanordnung,
Fig. 2 eine mögliche Hochfrequenz-OszillatorschaltungMeasuring arrangement,
2 shows a possible high-frequency oscillator circuit
mit Verstärker und einer Bewertungsschaltung, Fig. 3 eine gegenüber der Ausbildung nach der Fig. 2with amplifier and an evaluation circuit, FIG. 3 shows a comparison with the design according to FIG. 2
vereinfachte Ausbildung einer Os^i 1 latorsclialtung ,simplified formation of an os ^ i 1 latorsclialtung,
- 3 BAD ORIGfNAL- 3 BATHROOM ORIGfNAL
109838/U29109838 / U29
Fig. Λ die Ausbildung der Induktivität-- des Oszillator-Fig. Λ the formation of the inductance - the oscillator
scliiv'hvgkrcises als Flach spule, Fig. 5 ein Signal diagramm,' das sich bei der Messung vonscliiv'hvgkrcises as a flat coil, Fig. 5 is a signal diagram, 'which is in the measurement of
Ein ze Is tück en ergibt,'
Fig. 6 ein Sigiialdiagramm, das sich bei der Messung
einer Vielzahl von Stücke'ergibt.A bit of a piece results, '
6 shows a signal diagram which results from the measurement of a large number of pieces.
Der Wäschetrockner nach der Fig. 1 besteht aus einem Gehäuse 1, einer Kunststofftrommel 2 mit einer, ebenfalls aus Kunststoff bestehenden Wälzrippe 3· ^s kann aber auch eine nicht Av'eiter dargestellte Me tall trommel mit eingesetztem 'Kunststoffring sein. In der Trommel 2 istThe clothes dryer of FIG. 1 comprises a housing 1, a plastic drum 2 with a, also made of plastic Wälzrippe 3 · ^ s but may also not shown Me a Av'eiter be tall drum with inserted 'plastic ring. In the drum 2 is
ί -ί -
zu trocknende fexic-hte Wasche 4 angeordnet.fexic-hte wash 4 to be dried arranged.
Für die Feuchtemessung ist ein Oszillator 5 vorgesehen,An oscillator 5 is provided for humidity measurement,
"i"i
dessen Schwingkreis' durch die Wäsche k bedampft' -wird. Die Schwingkreisspule 6 ist hier als Flachspule ausgebildet, wie dies genauer in der Fig. k dargestellt ist. whose oscillating circuit is 'steamed by the laundry k'. The resonant circuit coil 6 is formed here as a flat coil, as shown more clearly in FIG. K.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist die Flachspule 6 ' -ti As can be seen from FIG. 1, the flat coil is 6 '-ti
hier feststehend in dichtem Abstand an der Trommel 2 ' angeordnet. Das Feld der Flachspule 6 durchdringt die Kunststoff trommel 2 und durch die Rotation dieser ,·;"''. Trommel gerät die feuchte Wäsche (t zeitweise in das Feld dieser Spule und bedämpft damit den Schwingkreis des Oszillators 5· Es erfolgt damit ein Energieentzug, der zur Messung herangezogen here fixedly arranged at a close distance on the drum 2 '. The field of the flat coil 6 penetrates the plastic drum 2 and through the rotation of this drum, the damp laundry (t temporarily gets into the field of this coil and thus attenuates the resonant circuit of the oscillator 5. used for the measurement
BADBATH
2ÜQU972ÜQU97
In dor Fig·. 2 ist die vollständige Oszillatorschaltung dargestellt. Diese besteht aus der Flachfjmle 6, einen: Schwingkreiskondensator 8, wobei der Schiangkreis 6, 8 im Kollektorkreis eines Transistors 7 liegt. Ein Iiückkopplungskondensator 9 ist von der Mittelanzapfung der Flachspule 6 an den Emitter des Transistors 7 geführt. Die Widerstände 10, 11 und 12 dienen zur Arbeitspunkteinstellung. In the Fig. 2 is the complete oscillator circuit shown. This consists of the Flachfjmle 6, one: Resonant circuit capacitor 8, with the oblique circuit 6, 8 lies in the collector circuit of a transistor 7. A feedback capacitor 9 is from the center tap Flat coil 6 led to the emitter of transistor 7. The resistors 10, 11 and 12 are used to set the operating point.
Diese Oszillatorschaltung ist für sich bekannt.This oscillator circuit is known per se.
Als Maß für die Dämpfung und damit für die Feuchte der Wäsche kann beispielsweise der vom Oszillator aufgenommene
Gleichstrom I herangezogen werden. Dieser
Strom I ist abhängig von der Oszillatoramplitude und
diese wiederum von der Dämpfung.The direct current I picked up by the oscillator, for example, can be used as a measure of the damping and thus the moisture in the laundry. This
Current I depends on the oscillator amplitude and
this in turn depends on the damping.
Die auftretende Oszillatorstroraanderung kann beispiels-P weise über einen Verstärker 15 eine Bewertungsschaltung 13 (Schwellwertschalter odgl.) beeinflussen, die bei •inem bestietwttn Strbm X beispielsweise ein Relais Ik zum Ansprechen bringt. Durch dieses Relais ik kann beim Wäschetrockner nach der Fig. 1 beispielsweise dessen nicht weiter dargestellte Heizung abgeschaltet werden. The oscillator current change that occurs can, for example, influence an evaluation circuit 13 (threshold value switch or the like) via an amplifier 15, which, when a certain signal is reached, causes a relay Ik, for example, to respond. This relay ik can be used in the tumble dryer according to FIG. 1, for example, its heating (not shown) can be switched off.
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109838/U29109838 / U29
Anstelle der Gleiohstroniaufnähme des Oszillators kann . auch dessen Hoclifrequenzamplitude als Maß für die Feuchtigkeit der V/äsche" herangezogen werden.Instead of gleiohstronic recording of the oscillator. also its high frequency amplitude as a measure of the humidity the V / ash "are used.
In der Fig. 3 ist eine vereinfachte Ausbildung einer Oszillatorschaltung dargestellt, bei welcher dei* Mittelabgriff an der Flachspule 6 vermieden ist. Ferner wird auch kein Schwingkreiskondensator benötigt, sondern dieser wird gleich durch die Eigenkapazität der Flachspule 6 gebildet. Die für die Schwingungserzeugung not- ™ wendige Phasendrehung von I80 geschieht durch den Transistor 7 in Verbindung mit dem RC-61ied 9, 10. Der Kondensator 9 ist veränderbar und mit diesem kann die maximale Schwingamplitude eingestellt werden.In Fig. 3 is a simplified embodiment of a Oscillator circuit shown in which the center tap on the flat coil 6 is avoided. Furthermore, no resonant circuit capacitor is required either, but this is created by the self-capacitance of the flat coil 6 formed. The not- ™ for the generation of vibrations Agile phase shift of I80 is done by transistor 7 in conjunction with the RC-61ied 9, 10. The Capacitor 9 can be changed and with this the maximum oscillation amplitude can be set.
Der technische Aufwand für diese Oszillatorschaltung ist äußerst gering.The technical effort for this oscillator circuit is extremely low.
Die Fig. *i zeigt, wie bereits oben erwähnt, die Schwing- t The Fig. * I shows, as already mentioned above, the oscillation t
kreisspule 6 in natürlicher Größe. Diese Spule kann zweckmäßig als gedruckte Schaltung ausgebildet sein. Zweckmäßig hat diese Flachspule 6 solche geometrischen „ Abmessungen, daß das kleinste Wäschestück das durch die Flachspule erzeugte Meßfeld ausfüllt.Circular coil 6 in natural size. This coil can be appropriately designed as a printed circuit. Expediently, this flat coil 6 has such geometrical " Dimensions that the smallest piece of laundry through the Flat coil generated measuring field fills.
Im Sigrialdiagramm nach der Fig. 5 ist der Verlauf des Oszillator stromes I über der Zeit t für beispielsweiseIn the Sigrialdiagram according to FIG. 5, the course of the Oscillator current I over time t for, for example
- ■■';■-" ' .'.. -.6 109838/1429 - - ■■ '; ■ - "'. '.. -.6 109838/1429 -
BADBATH
. 2ÜÜU97. 2ÜÜU97
zwei Wäschefeuchtigkeiten aufgetragen. Dieses Diagramm bezieht sich auf die Feuchtemessung von Einzelstücken. In der Trommel des Wäschetrockners nach der Fig. 1 befindet sich also nur ein einziges feuchtes Wäschestück.applied two levels of laundry moisture. This diagram refers to the moisture measurement of individual pieces. Located in the drum of the tumble dryer according to FIG. 1 So there is only a single piece of damp laundry.
Befindet sich überhaupt kein Wäschestück in der Trommel, so ergibt sich ein Oszillatorstrom I~. Das Meßfeld, bei dem sich der Strom I„ einstellt, ist als Bezugszustand des Meßfeldes definiert. Durch die Rotation der Trommel wird das feuchte Einzel Wäschestück an dev Flachspule 6 vorbeigeführt und je nach Feuchtigkeitsgehalt dieses Wäschestückes wird der Oszillatorstrom mehr oder weniger absinken. Im Signaldiagrarara möge ein Strom I' einer Restfeuchte von 2.5 % entsprechen. Eine Restfeuchte von 5 % möge einem Strom I1'„ entsprechen. Der Abstand a im Signaldiagramrn entspricht einer Trommelumdrehung. Das in der Trommel befindliche Einzelstück wird im angegebenen Zeitabstand a an der Flachspule 6 vorbeilaufen.If there is no item of laundry in the drum at all, this results in an oscillator current I ~. The measuring field at which the current I n appears is defined as the reference state of the measuring field. By the rotation of the drum, the moist single piece of laundry is guided past dev flat coil 6 and, depending on the moisture content of this laundry article, the oscillator current is more or less sink. In the signal diagram, a current I 'may correspond to a residual moisture of 2.5%. A residual moisture of 5 % may correspond to a current I 1 '". The distance a in the signal diagram corresponds to one drum revolution. The individual piece located in the drum will run past the flat coil 6 at the specified time interval a.
Ist das Wäschestück relativ feucht, so bedeutet dies eine große Dämpfung und damit auch große Abnahme des Oszillatorstromes I. Bei geringerer Feuchte ergibt sich auch eine entsprechend geringere Abnahme des Oszillatorstromes.If the item of laundry is relatively damp, this means great damping and thus also a great decrease in the oscillator current I. At lower humidity there is also a correspondingly lower decrease in the oscillator current.
Wie aus dem Diagramm ersichtlich, stellt der Schsitelwert der Impulse Δ I = I™, - !„, ein Maß für die Feuchte desAs can be seen from the diagram, the Schsitel value represents of the pulses Δ I = I ™, -! ", a measure of the humidity of the
1 09838/U29 BADORIGfNAL1 09838 / U29 BADORIGfNAL
Wäschestückes dar. Da" die Gleiclxkomponente des Stromes I in diesem Falle ohne Bedeutung ist, kann der Meßverstärker 15 (Fig. 2) als Wechsel Spannungsverstärker ausgebildet sein.Piece of laundry. Since "the equal component of the current I is irrelevant in this case, the measuring amplifier 15 (Fig. 2) can be designed as an alternating voltage amplifier be.
Um auch bei einer großen Menge von Wäschestücken den Wechselspannungsverstärker benutzen zu können, ist es notwendig, periodisch den Bezugszustand des MeßfeldesIn order to be able to use the AC voltage amplifier even with a large number of items of laundry, it is necessary, periodically the reference state of the measuring field
einzustellen. Dies kann durch periodisches Unterbrechen ^ to adjust. This can be done by periodically interrupting ^
des sonst nahezu stetigen Wäscheflusses geschehen. Hierfür ist beispielsweise die Wälzrippe 3 (fig. ί) vorgesehen. Die Eindringtiefe des >leßfeldes der" Flachspule 6 in den Iniienfaura der Trommel 2 ist so bemessen, daß auf der Wälzrippe 3 ^er Trommel 2 (Fig. 1) liegende Wäsche dieses Feld nicht beeinflussen kann und sich der Strom I_ einstellt. Der bei voller Trommel ständig an der Flachspule 6 vorbeiziehende Wäschefluß wird damit im Bereich der Wälzrippe 3 unterbrochen. Das sich daraus ergebende Signaldiagramm zeigt die Fig. 6. Bei diesem ist ange- 'the otherwise almost constant flow of laundry happen. For example, the roller rib 3 (fig. Ί) is provided for this purpose. The depth of penetration of the "emission field" of the "flat coil 6" in the lines of the drum 2 is dimensioned so that laundry lying on the roller rib 3 ^ he drum 2 (FIG. 1) cannot influence this field and the current I_ is established drum continuously passing at the flat coil 6 Wäschefluß is thus interrupted in the region of the Wälzrippe third the resulting signal diagram is shown in FIG. 6. this is appropriate '
noramen, daß die Wäschetrommel voll mit Wäschestücken -jjtefUlIt iet." Der Meßvorgang wird durch die Wälfcrippe J periodiech unterbrochen, vie dem Diagramm zu entnehmen ist. Es kann damit wieder wie auch bei der Einzelstückemessung eine Amplitudenmessung erfol-gen. noramen that the washing drum iet full of laundry -jjtefUlIt. "The measurement process is interrupted by the periodiech Wälfcrippe J, vie the diagram shows. It can thus again SUC-gen as well as in the individual pieces measuring an amplitude measurement.
■"dische Äb^tasidaändertingen der Schwingkreisspule, bezogen . ■-" -■ "dische Ab ^ tasidaänder the resonant circuit coil, related. ■ -" -
1Q9838/U231Q9838 / U23
· 8 - BAD · 8 - BATH
auf das zu.messende Material, hergestellt werden.on the material to be measured.
Selbstverständlich kann auch eine Mittelwürtmessung mit Hilfe eines Gleichspannungsverstärkers erfolgen.Of course, a mean value measurement can also be included With the help of a DC voltage amplifier.
Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht..The invention achieves the following advantages.
i
Die Meßanordnung ist feststehend und es gibt keine der Abnutzung unterworfenen Bauelemente. Das feuchte Material
läßt sich besonders einfach in das Meßfeld einbringen. Die Feuchte selbst wird einfach bestimmt durch Messung
der Stromaufnahme des Oszillators. Die Meßanordnung gestattet auch die Feuchtigkeitsbestimmung von Einzelstücken.
Bei Wäschetrocknern mit in der Trommel angeordneten Kontakten können Einzelstücke gar nicht in
ihrer Feuchtigkeit bestimmt werden, wenn diese keine
Berührung mit den Kontakten machen. Bei den bekannten
Wäschetrocknern muß also stets eine bestimmte Mindestmenge von Wäschestücken vorhanden sein, welche die
Kontakte mit Sicherheit regelmäßig überbrücken. i
The measuring arrangement is fixed and there are no components subject to wear. The moist material can be brought into the measuring field particularly easily. The humidity itself is simply determined by measuring the current consumption of the oscillator. The measuring arrangement also enables the moisture content of individual pieces to be determined. In the case of tumble dryers with contacts arranged in the drum, individual items can not be put in at all
their humidity can be determined if this is none
Make contact with the contacts. In the known tumble dryers, a certain minimum amount of items of laundry must always be available, which regularly bridge the contacts with certainty.
BAD ORiGfNALBAD ORiGfNAL
109838/U29109838 / U29
Claims (1)
Frankfurt/Main, Theodor-Stcrn-Kai 1Patent-Verwaltungs-GmbH
Frankfurt / Main, Theodor-Stcrn-Kai 1
Materials herangezogen ist..) Arrangement for the moisture measurement of materials, especially textiles, by means of high frequency, characterized in that the moist material is brought into the measuring field of the resonant circuit coil of an oscillator, whereby the resonant circuit is vaporized and that the energy extraction that occurs as a measure of the humidity of the
Material is used.
dieser zumindestens im Bereich der Meßstelle elektrisch nicht leitend ist und daß die Schwingkreisspule außerhalb des Behälters angeordnet ist. ·2. Anordnting according to claim 1, characterized in that when using a container for the materials
this is electrically non-conductive at least in the area of the measuring point and that the resonant circuit coil is arranged outside the container. ·
die Schwinglcreisspule als Flachspule ausgebildet ist.4. Arrangement according to claim 3, characterized in that
the oscillating circuit coil is designed as a flat coil.
sind, durch die zyklisch ein Bezugszustand des Meßfeldes eingestellt wird.different material filling, characterized in that a peak value measurement takes place, an AC voltage amplifier being used and means provided
through which a reference state of the measuring field is set cyclically.
Priority Applications (3)
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| DE2004497A DE2004497C3 (en) | 1970-01-31 | 1970-01-31 | Laundry dryer with rotating drum, a high-frequency oscillator being used to measure the moisture in the laundry |
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Applications Claiming Priority (1)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |