DE202005015397U1

DE202005015397U1 - Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts

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Publication number: DE202005015397U1
Application number: DE202005015397U
Authority: DE
Original assignee: Testo SE and Co KGaA
Current assignee: Testo SE and Co KGaA
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2015-09-30
Also published as: US20090304041A1; WO2007036353A2; WO2007036353A3; DE202006020449U1

Abstract

Vorrichtung (5) zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte (T_Wandfeu) einer Oberfläche, insbesondere einer Wandfläche (6), mit einer ersten Vorrichtung (1) zur Bestimmung der Luftfeuchte (T_Luftfeu), einer zweiten Vorrichtung (2) zur Bestimmung der Lufttemperatur (T_Luft), einer dritten Vorrichtung (3) zur Bestimmung der Oberflächentemperatur (T_Wand) mittels eines Infrarotstrahlungsmessgeräts sowie einer Anordnung (7) zur Ermittlung des Raumtaupunkts (TP_Raum) aus Luftfeuchte (T_Luftfeu) und Lufttemperatur (T_Luft) sowie der Oberflächenfeuchte (T_Wandfeu) aus Raumtaupunkt (TP_Raum) und Oberflächentemperatur (T_Wand)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts.
Für Schimmelgutachten von Messobjekten wie geschlossenen Räumen ist es wesentlich, die Oberflächenfeuchte der Wände der Räume zu bestimmen.
Zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts können bekannte Feuchtesensoren zur Bestimmung der Luftfeuchtigkeit in einem Raum verwendet werden, welche direkt auf die Oberfläche aufgebracht werden müssen, wobei vor Durchführung der eigentlichen Messung mehrere Stunden gewartet werden muss, um die Untersuchungsbedingungen einander anzugleichen. Insbesondere muss dazu der Feuchtesensor vor Einfluss der Umgebungsluft geschützt werden. Dieses Verfahren ist daher aufwändig und zeitintensiv.
Alternativ kann zunächst die Oberflächentemperatur der Wand bestimmt werden, aus welcher die Oberflächenfeuchte berechnet werden kann, wenn zusätzlich die Raumtemperatur und die Raumfeuchte bestimmt werden. Zur Bestimmung der Oberflächentemperatur wird ein Oberflächenfühler verwendet, der ebenfalls eine lange Ausgleichszeit aufweist. Zudem muss an vielen unterschiedlichen Stellen des zu vermessenden Messobjekts die Oberflächentemperatur bestimmt werden, um verlässliche Aussagen über die Oberflächenfeuchte machen zu können.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts anzugeben, welche einfacher zu handhaben ist, dabei jedoch eine höhere Genauigkeit aufweist.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts gemäß dem Schutzanspruch 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte eines Messobjekts, insbesondere einer Wandfläche, weist eine erste Vorrichtung zur Bestimmung der Luftfeuchte, eine zweite Vorrichtung zur Bestimmung der Lufttemperatur, eine dritte Vorrichtung zur Bestimmung der Oberflächentemperatur mittels eines Infrarot-Strahlungsmessgeräts sowie eine Anordnung zur Ermittlung des Raumtaupunkts aus Luftfeuchte und Lufttemperatur sowie der Oberflächenfeuchte aus Raumtaupunkt und Oberflächentemperatur auf. Ein Vorteil dieser Vorrichtung liegt darin, dass die Oberflächentemperatur mittels eines Infrarot-Strahlungsmessgeräts berührungslos erfolgt und deutlich schneller und genauer ist als die Bestimmung der Oberflächentemperatur mittels eines Oberflächenfühlers. Damit ist es insbesondere möglich, großflächige Wandflächen im Hinblick auf die Oberflächentemperatur schnell abzuscannen und damit an unterschiedlichen Punkten der Wandfläche schnell die Oberflächenfeuchte zu bestimmen, so dass direkt ersichtlich ist, ob an irgendwelchen Stellen der Wand die Gefahr von Schimmelbildung aufgrund einer zu hohen Oberflächenfeuchte besteht.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine vierte Vorrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals, insbesondere eines akustischen und/oder optischen Warnsignals bei Überschreiten eines kritischen Werts für die Oberflächenfeuchte auf. Der kritische Wert ist so bemessen, dass bei Überschreiten des kritischen Werts für die Oberflächenfeuchte die Gefahr von Schimmelbildung besteht. Um auf diese Gefahr aufmerksam zu machen, wird ein Warnsignal ausgegeben, damit auch bei einer großflächig durchgeführten Überprüfung einer Wand ohne Registrierung sämtlicher ermittelter Werte für die Oberflächenfeuchte einfach festgestellt werden kann, ob an irgendwelchen Stellen der Wand die Gefahr von Schimmelbildung besteht.
Vorzugsweise beträgt der kritische Wert für die Oberflächenfeuchte 80%, da bereits ab diesem Wert die Gefahr von Schimmelbildung besteht. Soll nicht nur die Gefahr von Schimmelbildung, sondern auch eine eventuell bestehende Korrosionsgefahr überprüft werden, bietet sich ein kritischer Wert für die Oberflächenfeuchte von 60% an.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Anordnung geeignet zur Ermittlung einer kritischen Oberflächentemperatur aus dem kritischen Wert für die Oberflächenfeuchte und dem Raumtaupunkt. Die kritische Oberflächentemperatur entspricht somit dem kritischen Wert für die Oberflächenfeuchte, wobei aus ihr besonders einfach ermittelt werden kann, ob die Gefahr von Schimmelbildung besteht.
Dazu ist vorzugsweise die Anordnung geeignet zur Ermittlung eines kritischen Taupunktabstandes aus der kritischen Oberflächentemperatur und der Oberflächentemperatur. Grundsätzlich berechnet sich der Taupunktabstand als Differenz zwischen dem aus Luftfeuchte und Lufttemperatur bestimmtem Raumtaupunkt und der Oberflächentemperatur. Der kritische Taupunktabstand bestimmt sich vorliegend als Differenz aus der kritischen Oberflächentemperatur und der tatsächlichen Oberflächentemperatur. Anhand des kritischen Taupunktabstands ist somit sofort ersichtlich, ob derzeit die Gefahr von Schimmelbildung besteht oder ob möglicherweise bei nur geringfügigen Temperaturunterschieden im Raum und an der Oberfläche eine Schimmelbildung auftreten könnte.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung ein Display zum Anzeigen der Messwerte der ersten, zweiten und dritten Vorrichtung und/oder des ermittelten Raumtaupunkts und/oder der ermittelten Oberflächentemperatur und/oder der kritischen Oberflächentemperatur und/oder des kritischen Taupunktabstands auf, damit eine bedienende Person die gemessenen und ermittelten Werte sofort ablesen und gegebenenfalls geeignete Maßnahmen ergreifen kann.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der folgenden Figur ausführlich erläutert.
Es zeigt
1 eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung, welche insbesondere als Messgerät 5 ausgebildet ist, schematisch dargestellt. Das Messgerät 5 ist nach Art einer Pistole mit einem Handgriff 5a und einem Messkopf 5b, welcher. mit dem Pistolenlauf vergleichbar ist, ausgestaltet.
Unterhalb des Messkopfes 5b ist in einem luftdurchströmten Trägerrohr 5c eine erste Vorrichtung 1 zur Bestimmung der Luftfeuchte T_Luftfeu angeordnet, welche beispielsweise einen Feuchtesensor aufweist. Weiterhin ist in dem Trägerrohr 5c eine zweite Vorrichtung 2 zur Bestimmung der Lufttemperatur T_Luft mittels eines Temperatursensors angeordnet. Im Messkopf 5b be findet sich eine dritte Vorrichtung 3 zur Bestimmung der Oberflächentemperatur T_Wand einer Wandfläche 6. Die dritte Vorrichtung 3 weist einen Infrarotstrahlungsmessaufnehmer auf, welcher die von der Wandfläche 6 erzeugten Wärmestrahlen erfasst und so die Oberflächentemperatur T_Wand der Wandfläche 6 ohne lange Angleichungszeiten schnell bestimmen kann. Auch der Feuchtesensor der ersten Vorrichtung 1 und der Temperatursensor der zweiten Vorrichtung 2 haben kurze Ansprechzeiten, so dass die Messung schnell durchgeführt werden kann.
Die von der ersten Vorrichtung 1, der zweiten Vorrichtung 2 und der dritten Vorrichtung 3 ermittelten Messwerte T_Luftfeu, T_Luft, T_Wand werden an eine Anordnung 7 weitergeleitet, welche die Messwerte T_Luftfeu, T_Luft, T_Wand weiterverarbeitet und auswertet. Zunächst wird aus der von der ersten Vorrichtung 1 gemessenen Luftfeuchte T_Luftfeu und der von der zweiten Vorrichtung 2 gemessenen Lufttemperatur T_Luft der im Raum herrschende Raumtaupunkt TP_Raum bestimmt, wozu üblicherweise die bekannte Magnusformel verwendet wird. Aus der mittels der dritten Vorrichtung 3 bestimmten Oberflächentemperatur T_Wand sowie dem ermittelten Raumtaupunkt TP_Raum wird mittels der folgenden Näherungsformel
in der Anordnung 7 die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu bestimmt.
Beispielsweise ermittelt die erste Vorrichtung 1 eine Luftfeuchte T_Luftfeu von 65 % und die mittels der zweiten Vorrichtung 2 gemessene Lufttemperatur T_Luft liegt bei 21 °C. Daraus ergibt sich zunächst mittels der Magnusformel ein Raumtaupunkt TP_Raum von 14,2 °C. Weiterhin wird mittels der dritten Vorrichtung 3 ein Wert von 18 °C für die Oberflächentemperatur T_Wand der Wandfläche 6 ermittelt. Aus diesen Werten ermittelt die Anordnung 7 mittels der oben angegebenen Näherungsformel eine Oberflächenfeuchte T_Wandfeu von 78,5 %.
Vorzugsweise weist das Messgerät 5 eine vierte Vorrichtung 4 zur Erzeugung eines optischen und/oder akustischen Warnsignals bei Überschreiten eines kritischen Werts T_WandfeuKrit für die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu auf. Der kritische Wert T_WandfeuKrit für die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu ist so bemessen, dass bei Überschreiten dieses Werts T_WandfeuKrit Gefahr der Schimmelbildung an der Wandfläche 6 besteht. Die vierte Vorrichtung 4 ist dazu mit einer Leuchtdiode 4a und einem Lautsprecher 4b ausgestattet und mit der Anordnung 7 verbunden. In der Regel genügt die Verwendung einer Leuchtiode 4a oder eines Lautsprechers 4b. In der Anordnung 7 oder direkt in der vierten Vorrichtung 4 kann der kritische Wert T_WandfeuKrit für die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu hinterlegt werden. Dieser liegt beispielsweise bei 80 %. Soll nicht nur die Gefahr von Schimmelbildung, sondern auch eine eventuell bestehende Korrosionsgefahr überprüft werden, bietet sich ein kritischer Wert T_WandfeuKrit für die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu von 60% an. Im oben angegebenen Beispiel liegt die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu bei 78,5 % und somit unterhalb des kritischen Werts T_WandfeuKrit von 80 %, so dass keine Ausgabe eines Warnsignals durch die Leuchtdiode 4a oder den Lautsprecher 4b vonnöten ist, da die Gefahr der Schimmelbildung vernachlässigbar ist. Würde der kritische Wert T_WandfeuKrit von 80 % überschritten, könnte die Leuchtdiode 4a anfangen zu leuchten oder zu blinken, oder der Lautsprecher 4b könnte ein einmaliges, mehrmaliges oder andauerndes akustisches Signal erzeugen, um den Benutzer auf die Gefahr der Schimmelbildung hinzuweisen.
Die Anordnung 7 ist weiterhin so ausgestattet, dass sie aus dem kritischen Wert T_WandfeuKrit für die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu eine kritische Oberflächentemperatur T_WandKrit ermittelt und hinterlegt. Die kritische Oberflächentemperatur T_WandKrit stellt die Temperatur der Wandfläche 6 dar, bei welcher unter den gegebenen Bedingungen eine Oberflächenfeuchte, die dem kritischen Wert T_WandfeuKrit oder mehr entspricht, auftreten und somit die Gefahr von Schimmelbildung bestehen könnte, und wird bei einem kritischen Wert T_WandfeuKrit von 80 % mittels der folgenden Näherungsformel bestimmt:
Im vorliegenden Beispiel ergibt sich die kritische Oberflächentemperatur T_WandKrit zu 17,4 °C. Sie liegt somit nur um 0,6 °C tiefer als die zuvor ermittelte tatsächliche Oberflächentemperatur T_Wand der Wandfläche 6 von 18 °C. Bei nur geringfügiger Absenkung der Wandtemperatur T_Wand der Wandfläche 6 könnte somit die Gefahr von Schimmelbildung bestehen. Die Anordnung 7 ermittelt diese Differenz von 0,6 °C als einen kritischen Taupunktsabstand TP_krit aus der kritischen Oberflächentemperatur T_WandKrit und der Oberflächentemperatur T_Wand. Anhand des kriti schen Taupunktsabstands TP_krit kann schnell und einfach abgelesen werden, ob derzeit die Gefahr von Schimmelbildung besteht und ob bereits geringe Änderungen am Raumklima möglicherweise zu einer Gefahr von Schimmelbildung führen könnten.
Das Messgerät 5 weist weiterhin ein Display 8 auf, auf welchem die mit der ersten Vorrichtung 1, der zweiten Vorrichtung 2 und der dritten Vorrichtung 3 gemessenen Messwerte T_Luftfeu, T_Luft, T_Wand sowie die von der Anordnung 7 daraus ermittelten Werte TP_Raum, T_Wandfeu, T_WandKrit und TP_krit angezeigt werden können. Auch die hinterlegten Werte wie der kritische Wert T_WandfeuKrit für die Oberflächenfeuchte T_Wandfeu können auf dem Display 8 angezeigt werden. Das Display 8 kann auch einen nicht dargestellten Funktionsschalter aufweisen, mittels welchem eine Umschaltung der Anzeige zwischen den unterschiedlichen Messwerten T_WandKrit und TP_krit erfolgen kann.
Weiterhin weist das Messgerät 5 am Handgriff 5a einen Schalter 9 auf, mittels welchen das Messgerät 5 ein- und ausgeschaltet werden kann. Mittels des Schalters 9 oder mittels eines nicht dargestellten weiteren Schalters können die unterschiedlichen Messungen mit der ersten Vorrichtung 1, der zweiten Vorrichtung 2 und der dritten Vorrichtung 3 gestartet werden. Durch ein Abscannen der ganzen Wandfläche 6 kann schnell und einfach festgestellt werden, ob an irgendwelchen Stellen der Wandfläche 6 die Gefahr der Schimmelbildung besteht.

1: erste Vorrichtung
2: zweite Vorrichtung
3: dritte Vorrichtung
4: vierte Vorrichtung
4a: Leuchtdiode
4b: Lautsprecher
5: Messgerät
5a: Handgriff
5b: Messkopf
5c: Trägerrohr
6: Wandfläche
7: Anordnung
8: Display
9: Schalter
T_Luft: Lufttemperatur
T_Luftfeu: Luftfeuchte
TP_Raum: Raumtaupunkt
T_Wand: Oberflächentemperatur der Wandfläche
T_Wandfeu: Oberflächenfeuchte der Wandfläche
T_Wandkrit: kritische Oberflächentemperatur
T_WandfeuKrit: kritische Oberflächenfeuchte
TP_krit: kritischer Taupunktabstand

Claims

Vorrichtung (5) zur Bestimmung der Oberflächenfeuchte (T_Wandfeu) einer Oberfläche, insbesondere einer Wandfläche (6), mit einer ersten Vorrichtung (1) zur Bestimmung der Luftfeuchte (T_Luftfeu), einer zweiten Vorrichtung (2) zur Bestimmung der Lufttemperatur (T_Luft), einer dritten Vorrichtung (3) zur Bestimmung der Oberflächentemperatur (T_Wand) mittels eines Infrarotstrahlungsmessgeräts sowie einer Anordnung (7) zur Ermittlung des Raumtaupunkts (TP_Raum) aus Luftfeuchte (T_Luftfeu) und Lufttemperatur (T_Luft) sowie der Oberflächenfeuchte (T_Wandfeu) aus Raumtaupunkt (TP_Raum) und Oberflächentemperatur (T_Wand)
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine vierte Vorrichtung (4) zur Erzeugung eines Warnsignals, insbesondere eines akustischen und/oder optischen Warnsignals, bei Überschreiten eines kritischen Werts (T_WandfeuKrit) für die Oberflächenfeuchte (T_Wandfeu) aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kritische Wert (T_WandfeuKrit) für die Oberflächenfeuchte 80 % beträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (7) als Anordnung (7) zur Ermittlung einer kritischen Oberflächentemperatur (T_WandKrit) aus dem kritischen Wert (T_WandfeuKrit) für die Oberflächenfeuchte (T_Wandfeu) und dem Raumtaupunkt (TP_Raum) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (7) als Anordnung (7) zur Ermittlung eines kritischen Taupunktsabstands (TP_krit) aus der kritischen Oberflächentemperatur (T_WandKrit) und der Oberflächentemperatur (T_Wand) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) ein Display (8) zum Anzeigen der gemessenen Werte (T_Luftfeu, T_Luft, T_Wand) und/oder des ermittelten Raumtaupunkts (TP_Raum) und/oder der ermitteltem Oberflächentemperatur (T_Wand) und/oder der kritischen Oberflächentemperatur (T_WandKrit) und/oder des kritischen Taupunktabstands (TP_krit) aufweist.