DE2340130C3 - Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften Materialien - Google Patents
Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften MaterialienInfo
- Publication number
- DE2340130C3 DE2340130C3 DE19732340130 DE2340130A DE2340130C3 DE 2340130 C3 DE2340130 C3 DE 2340130C3 DE 19732340130 DE19732340130 DE 19732340130 DE 2340130 A DE2340130 A DE 2340130A DE 2340130 C3 DE2340130 C3 DE 2340130C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- resonator
- microwave
- frequency
- measurement
- sample
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes einer bandförmigen
Probe, insbesondere einer Papier- oder Folienbahn, bei dem die in einem Mikrowellenresonator durch die
dielektrischen Verluste der Probe hervorgerufene Gütefaktoränderung gemessen wird und der Resonator
von einem frequenzmodulierten Mikrowellengenerator gespeist wird, dessen Frequenzhub so groß gewählt
wird, daß die vollständige Resonanzkurve des leeren als auch des mit der Probe gefüllten Resonators überstrichen
wird.
Bei der industriellen Herstellung dieser Materialien wird insbesondere bei der automatisierten Produktion
eine schnell ansprechende und einfach arbeitende Meßeinrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes
benötigt. Dabei kann je nach den Bedürfnissen eine berührungsfrei arbeitende Einrichtung für Messungen
an schnellaufenden Bahnen als auch eine berührende Messung für Aufgaben des Labors gefordert werden.
So ist z. B. die Restfeuchte von photographischen Papieren und Filmen innerhalb gewisser Grenzen
einzuhalten, um elektrostatische Aufladungen bei der Aufarbeitung zu vermeiden oder bei zu hohen
Wassergehalten eine Veränderung im Wickel zu vermeiden.
Gegenüber bisher häufig benutzten Infrarot-Remissions- und Transmissionsmessungen bietet das Mikrowellenmeßverfahren
den Vorzug, daß die Wassermessung nicht durch OH-Gruppen in anderen Strukturen, durch stark streuende Zusätze oder durch mangelnde
optische Durchlässigkeit im Bereich der l,9^m-Bande gestört wird. Zum Beispiel können Papiere mit
Schwerspatbeschichtung oder Papierschichten von mehreren Millimetern Dicke ohne Schwierigkeiten auf
ihren Wassergehalt geprüft werden. Von Vorteil ist auch die Eigenschaft der Mikrowellentransmissionsmessung,
daß bei geschichteten Objekten, z. B. mit Polyäthylen beidseitig kaschiertem Papier, der Wassergehalt
sowohl der inneren als auch der äußeren Schichten erfaßt wird. Bei Transmissionsmessungen ist
die IR-Absorption des Grundmaterials im Vergleich zur Wasserabsorption meistens extrem hoch, was häufig zu
Intensitätsschwierigkeiten führt. Dagegen ist die Mikrowellenabsorption trockener, barytierter, 300 μιη dicker
Papierkartons etwa der Wasserabsorption von 1 bis 3 Gew.-% H2O äquivalent.
Eine hohe Genauigkeit der Wassermenge, z. B. auf 0,02 g/m2 bei 5 bis 20 g/m2, setzt eine hinreichend hohe
Absorption der eingestrahlten Mikrowelle voraus. Verfahren, die auf einer einfachen Mikrowellendurchstrahlung
beruhen, ergeben in diesem Feuchtebereich und bei der Verwendung technisch gut zugänglicher
Mikrowellenfrequenzen bis ca. 20 GHz bei sehr dünnen Objekten, bei denen die elektrische Dicke φΓάsehr klein
gegen die Wellenlänge ist, nur geringe Absorptionen. Die Verwendung von Mikrowellen mit geringerer
Wellenlänge wäre ein Ausweg, bringt aber eine starke Verteuerung der Meßeinrichtung.
In neuerer Zeit sind für die Papierindustrie geeignete
Feuchtemeßgeräte bekanntgeworden, die auf der Verstimmung von Mikrowellenresonatoren beruhen.
Solche Geräte sind z. B. in den Zeitschriften »Measurement
and Control«, VoL 3, März 1970, Seittn T 33 bis
T 38, und »Pulp and Paper Magazine of Canada«, Vol. 72, Nr. 12 (1971), Seiten 66 bis 68, beschrieben. Die
Verstimmung ist auf eine Veränderung des Realteils der Dielektrizitätskonstanten durch die in den Resonator
eingebrachte Papierprobe zurückzuführen. Demgegenüber beruht die Gütefaktormessung auf der Bedämpfung
des Resonators durch die Probe, d. h. auf der Bestimmung des Imaginärteils der Dielektrizitätskonstanten.
Bei MikroweUenmessungen an Film- und Papierbahnen hat uch gezeigt, daß der Realteil der
Dielektrizitätskonstanten und damit die Verstimmung innerhalb einer Zehnerpotenz variiert, während der
!maginärteil und damit der Gütefaktor unter gleichen Voraussetzungen über vier Zehnerpotenzen variiert.
Hieraus resultiert eine überlegene Meßempfindlichkeit gegenüber der Messung der Verstimmung. Bei starker
Dämpfung wird ferner die Messung der Verstimmung infolge der starken Resonanzverbreiterung sehr ungenau.
In der zuerst erwähnten Druckschrift wird auch auf die Möglichkeit der Messung der durch die
Mikrowellenabsorption der Probe hervorgerufenen Gütefaktoränderung hingewiesen. Als Meßgröße wird
hierfür die Steigung der Resonanzkurve an einer Stelle außerhalb der Resonanzkurve vorgeschlagen (Seite
T 34). Die Flankensteilheit der Resonanzkurve dürfte relativ schwierig zu messen sein. Außerdem müßte der
Ort auf der Flanke mit elektronischen Mitteln genau lokalisiert werden. Im einzelnen werden hierzu keine
näheren Angaben gemacht Bei dem in der zuletzt genannten Druckschrift beschriebenen Mikrowellenfeuchtemeßgerät
wird kein Hohlraumresonator hoher Güte benutzt, sondern eine koaxiale Leiterkombination
mit einseitig in den Raum austretendem Streufeld (s. F i g. 3). Als Meßgröße dient, wie oben erwähnt, die
Verstimmung, d. h. die Verschiebung der Resonanzfrequenz, die hier mit Hilfe einer speziellen Diskriminatorschaltung
gemessen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei dem eingangs beschriebenen Meßverfahren für die Bestimmung
der Mikrowellenabsorption einer flächenhaften Probe eine schaltungstechnisch einfache Lösung für die
kontinuierliche Messung des Gütefaktors einzuführen. Dabei werden hohe Anforderungen an die Meßgenauigkeit
und die Empfindlichkeit gestellt Insbesondere soll die Empfindlichkeit so hoch sein, daß noch Messungen
im Restfeuchtebereich von photographischen Papieren bzw. Filmen möglich sind. Eine weitere Voraussetzung,
die an ein industrielles Meßgerät für solche Anwendungen gestellt wird, ist die leichte Umstellung des Gerätes
auf verschiedene Meßbereiche.
Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs beschriebenen Meßverfahren erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß die bandförmige Probe parallel zur elektrischen Feldkomponente durch den Trennspalt
eines zweiteiligen Hohlraumresonators geführt wird, daß der frequenzmodulierte Mikrowellengenerator
derart ausgebildet wird, daß er im überstrichenen Frequenzbereich eine annähernd konstante Leistung
abgibt und zur Erfassung des Transmissions- bzw. Reflexionssignals am Resonator ein Mikrowellendetektor
verwendet wird, der in einer Spitzenspannungsgleichrichterschaltung
betrieben wird, die ein stetiges, dem Gütefaktor entsprechendes Ausgangssignal liefert.
Auf diese Weise kann mii geringem schaltungstechnischem
Aufwand ein kontinuierlich anstehender Meßwert für die Feuchte gebildet werden. Wichtig ist dabei,
daß der Meßresonator mit konstanter Leistung erregt ί wird. Anderenfalls würde der Meßwert durch den
Frequenzgang des Mikrowellengenerators beeinflußt
Weiterbildungen der Erfindung befassen sich mit dem Aufbau des Resonators und der Art der Ankopplung
sowie mit der Messung schmaler bandförmiger Proben.
κι Diese Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Aufgrund der Resonanz findet eine Vielfachdurchstrahlung der Probe im Resonator statt Hieraus
resultiert die hohe Meßempfindlichkeit. Die Anzahl der
ι") Durchstrahlungen ist um so höher, je größer die Güte
des Resonators ist Eine wesentliche Verbesserung gegenüber den herkömmlichen Apparaturen besteht
darin, daß der Gütefaktor des Resonators einstellbar ist.
Werte zwischen 50 und 5000 lassen sich ohne Schwierigkeiten realisieren und gewährleisten damit
eine gute Anpassung an die zu erwartenden Wassergehalte.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Messung berührungsfrei erfolgt. Die Größe des Luftspaltes im
zweiteiligen Resonator, der Feldtyp im Resonator und die Meßfrequenz werden entsprechend den Anforderungen
des jeweiligen Produktes gewählt. Für Messungen an Einzelproben im Labor, z. B. Profilmessungen
quer zur Bahn, kann auch eine berührende Messung
«ι erfolgen (Spaltweite = Probendicke).
Bei der Messung von streifenförmigem Material kann durch Anpassung der Rohrwellenlänge an die Streifenbreite und geeignete Orientierung der Streiienkante im
Feldminimum eine hohe Unempfindlichkeit der Anzeige
r> gegen Streifenbreitenschwankungen erzielt werden. Es
sind jedoch auch Resonatorformen möglich, bei denen die Meßobjekte allseitig über den aktiven Meßquerschnitt
hinausreichen, so daß begrenzende Kanten das Meßergebnis nicht beeinflussen.
Physikalische Natur und Selektivität
des Meßeffekts
des Meßeffekts
Eine meist hinreichende Selektivität der Mikrowellenmessung in bezug auf den Wassernachweis ist durch
4r> die Wahl der Meßfrequenz erreichbar. Die der
Wassermessung zugrunde liegende Mikrowellenabsorption beruht auf der anomalen Dispersion polarer
Molekeln im Zentimeterwellengebiet. Nach der Dipoltheorie (P. Debye, Physik. Zeitschrift [1934] 101/106)
w wird für die Orientierung der elektrischen Dipolmomente
im elektrischen Wechselfeld bei hohen Frequenzen eine merkliche Zeit beansprucht. Zwischen dem
erregenden Feld der erzeugten Polarisation besteht deshalb eine Phasendifferenz, und diese bedingt eine mit
Yi der anomalen Dispersion stets verbundene Absorption.
Diese elektrischen Verluste treten besonders bei stark polaren Molekeln in Erscheinung und nehmen im
allgemeinen mit dem Dipolmoment zu. Sie zeigen bei einer charakteristischen Frequenz, die durch die
to Einstellzeit der Dipolmolekel gegeben ist, ein Maximum. Für die freie Wassermolekel liegt die Frequenz des
Maximums der Dipolverluste bei ca. 1010 Hz (siehe Fig. 1). Eine Behinderung des Dipols durch Kräfte der
Matri;: ergibt eine Verbreiterung der Absorptionskurve
b5 und eine Verschiebung des Maximums zu niederen
Frequenzen. Größere polare Molekeln, die eine konkurrierende Dipolabsorption zeigen können, ergeben
wegen ihrer meist erheblich hoher liegenden
Relaxationszeiten Absorptionsbereiche bei wesentlich niedrigeren Frequenzen (A. F. Harvey, Microwave
Engineering, Academic Press London und New York, 1963, S. 233 ff.) und wegen kleinerer Dipolmomenie
auch geringere Absorptionen. Andere Absorptionspro- r>
zessf wie z. B. Phononenanregung (E. Amrhein, Ber. Bnnsenges. Phys. Chem. 74 [1970], 8/9, 807) in polaren
und unpoiaren Strukturen (z. B. Polymere) liefern nur um Größenordnungen geringere Beiträge.
Gegenüber der IR-Messung, die auf der OH-Absorption bei 1,9 μιη beruht, unterscheidet die Mikrowellenmessung
zwischen fest (chemisorbiert) und lose (physisorbiert) gebundenem Wasser, insbesondere gibt
lose gebundenes Wasser einen wesentlich höheren Absorptionseffekt (bei richtiger Wahl der Meßfrequenz r>
im Sinne der Debeyschen Theorie) als fest gebundenes, was sich in einer im Bereich kleiner Absorptionen etwa
parabolisch gekrümmten Eichkennlinie äußert. Da es bei vielen Trocknungsprozessen vorwiegend um die
genaue Erfassung des lose gebundenen Wassers geht, ergeben sich bei der Mikrowellenmessung auch in
Anwesenheit beträchtlicher Anteile fest gebundenen Wassers gute Meßgenauigkeiten für geringere Änderungen
des Wassergehaltes.
Im Vergleich zu der im Laborbereich bisher 2r>
vorwiegend angewendeten Karl-Fischer-Methode zur Wasserbestimmung, die einen Zeitaufwand von mindestens
5 bis 10 Minuten pro Probe erfordert, liefert die Mikrowellenmessung innerhalb von Sekunden den
gewünschten Meßwert. jo
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher
erläutert. Es zeigt
F i g. 1 die DK von Wasser als Funktion der Frequenz,
Fig. 2das Meßprinzip, j-,
F i g. 3 den zweiteiligen Resonator,
Fig.4 das Prinzipschaltbild der Meßanordnung in
Transmission,
Fig.5 ein Prinzipschaltbild der Meßanordnung in Reflexion,
F i g. 6 die Resonanzkurven des leeren und des mit der Probe gefüllten Resonators.
Die Frequenzabhängigkeit der DK wurde bereits vorher beschrieben. Da das Maximum der Dipolverluste
für die freie Wassermolekel bei ca. 10'° Hz liegt (Kurve 4 j
in F i g. 1), wählt man die Frequenz des Mikrowellengenerators in diesem Bereich, um einen möglichst hohen
Meßeffekt zu erzielen.
Aus Fig.2 ist das Prinzip der Verlustmessung mit
Hilfe des zweigeteilten Resonators ersichtlich. Ein Resonator 1 besteht aus Rechteckhohlleiter-Stücken la,
\b, die durch einen Spalt 2 voneinander getrennt sind. Durch diesen Trennspalt 2 wird eine zu untersuchende
Papier- oder Folienbahn 3 parallel zur elektrischen Feldkomponente im Resonator geführt Dabei muß auf
eine präzise Führung innerhalb des Trennspaltes 2 geachtet werden. Der Resonator ist vom Hion-Feldtyp.
Wichtig ist daß der Trennspalt 2 längs einer Knotenlinie der Wandströme verläuft Anderenfalls würde eine to
starke Dämpfung auftreten. Zur Führung der Folienbahn 3 werden in bekannter Weise zylindrische Walzen
benutzt
Der Resonator 1 ist über Iriskoppler 4 eingangsseitig an den Mikrowellengenerator und ausgangsseitig an
den Detektor angekoppelt Der Kopplungsgrad hängt von dem Durchmesser und der Tiefe der Irisbohningen
ab und beeinflußt den Gütefaktor des Resonators. Auf diese Weise läßt sich die Meßempfinciüchkeu über die
Geometrie der Iriskoppler 4 einstellen. Um Stömnfrcr
durch reflektierte Signale zu vermeiden, werden ciit.
zum Resonator führenden Mikrowellenleitungen reflektionsfrei angepaßt.
In der Regel wird mit einer berührungsfreien Messung gearbeitet, d. h., die Spaltweite ist größer als
die Dicke der Papier- oder Folienbahn 3. In Sonderfällen, /. B bei Materialien mit unempfindlichen Oberflächen,
kann auch eine berührende Messung angewandt werden. Die beiden Resonatorhälften la, 1 fliegen dann
von beiden Seiten her an der Folienbahn an.
Normalerweise überragen die Ränder der Folienbahn den Querschnitt des Trennspaltes, so daß keine
störenden Randeffekte auftreten. Bei der Messung schmaler Streifen, deren Breite kleiner ist als die
Längsdimension des Resonators, kann man Störungen vermeiden, wenn die Wellenlänge oder ein Vielfaches
der halben Wellenlänge im Resonator der Streifenbreite angepaßt wird. Außerdem müssen die Streifen so
eingeführt werden, daß die Streifenränder an den Knoten des elektrischen Feldes liegen. Damit erreicht
man, daß kleine Variationen der Streifenbreite oder Lageveränderungen der Streifen das Meßresultat nicht
merklich beeinflussen.
Gemäß Fig.3 ist der Resonator zum Trennspalt hin
konisch erweitert Mit dieser Form des Resonators erreicht man, daß die elektrische Mikrowellenfeldkomponente
im Bereich des Trennspaltes annähernd konstant bleibt. Bewegungen der Folienbahn senkrecht
zu ihrer Laufrichtung ergeben in diesem Fall nur unwesentliche Meßwertänderungen.
Anstelle eines Rechteckresonators kann auch ein zylindrischer Meßresonator mit rein zirkularer Polarisation
(Hoin-Feldtyp) verwendet werden. Dabei wird die
Folienbahn in der Ebene des elektrischen Feldes an der Stelle maximaler Feldstärke durch den Resonator
geführt. Diese modifizierte Anordnung hat den Vorteil, daß Anisotropie-Effekte der Mikrowellenabsorption
infolge gerichteter Strukturen in der Probe vermieden werden. Solche gerichteten Strukturen können z. B.
ausgerichtete Papierfasern in Papierbahnen sein. Bei zirkularer Polarisation wird über alle Richtungen
gemittelt.
Im folgenden wird die Mikrowellenmeßanordnung anhand der Prinzipschaltbilder (F i g. 4 und 5) erläutert
F i g. 4 zeigt eine Transmissionsschaltung. Der Transmissionsresonator 1 wird über ein variables Dämpfungsglied
5 von einem Mikrowellenoszillator 6 gespeist. Als Mikrowellenoszillator wird ein Varactor-modulierter
Gunn-Dioden-Oszillator oder Transistoroszillator verwendet, der durch einen Sägezahngenerator 7 zeitlinear
frequenzmoduliert wird. Die Modulationsfrequenz beträgt
ca. 2 KHz. Die Wahl einer relativ hohen Modulationsfrequenz hat den Vorteil daß auch schnelle
Meßwertänderungen erfaßt werden können. Dies ist z.B. bei sprunghaften Feuchtigkeitsänderungen längs
der Folienbahn wichtig. In der Praxis genügt eine Modulationsfrequenz zwischen 50 Hz und 5 KHz. Der
Frequenzhub von 150 bis 400MHz bei 9GHz oder
2,45 GHz Trägerfrequenz ist derart bemessen, daß die Resonanzkurve des leeren und des mit dem Meßobjeki
gefüllten Resonators mit Sicherheit überstrichen werden (siehe Fig.6). Die Mikrowellenleistung des
Oszillators 6 wird einem Referenzdetektor 8 und über das variable Dämpfungsglied 5 dem in Transmission
geschalteten Mikrowellenresonator 1 zugeführt Das Transmissionssignal (Resonanzkurve des Resonators]
liefert nach Gleichrichtung der Mikrowelle -üitii
Meßdetektor 10. Es hat dr ir F i g. 6 dargesü'l'te Form.
Mit zunehmendem Wassergehalt nimmt die Spitzenamplitude f/'i ab, gleichzeitig ist damit eine Verschiebung
der Resonanzfrequenz nach niedrigeren Frequenzen verbunden. Die Spitzenainplituden des Detektorsignals
bei gefülltem und leerem Resonator seien U\ und LO.
Mit einem Richtkoppler 9 wird ein Referenzsignal abgezweigt und vom Referenzdetektor 8 gleichgerichtet.
Referenzdetektor 8 und Meßdetektor 10 sind Spitzenspannungsgleichrichter. Die gleichgerichteten
Spitzenspannungswerte U\ und LO werden dann einem Differenzverstärker 11 zugeführt. Die Anzeige erfolgt
mit einem Meßinstrument 12 oder einer Registriereinrichtung. Die Briickenschaitung (Vergieichszwcig besteht
aus Richtkoppler 9 und Referenzdetektor 8) hat den Vorteil, daß Schwankungen der Umgebungstemperatur
oder der Leistung des Mikrowellenoszillators 6 praktisch keinen Einfluß auf die Meßgenauigkeit haben.
Anstelle einer Transmissionsanordnung kann selbstverständlich auch eine Reflektionsschaltung (F i g. 5)
benutzt werden. Dem Reflektionsresonator 1 ist hier ein Zirkulator 13 vorgeschaltet, der das vom Resonator
reflektierte Signal zum Meßdetektor 10 weiterleitet. Für kleine Dämpfungsänderungen durch den dielektrischen
Verlust des in der Probe enthaltenen Wassers kann der Wassergehalt ch2o in der Form
ermittelt werden (ASTM-Standards 13 [1964], 465, W. Eckhardt et al., Zs. angew. Physik 6 [1954], 236).
Dabei bedeuten:
ε": Den Imaginärteil der DK von Wasser
Qi: Die Güte des gefüllten Resonators
Qo: Die Güte des leeren Resonators
Qi: Die Güte des gefüllten Resonators
Qo: Die Güte des leeren Resonators
Der Wassergehalt ist also eine eindeutige Funktion / der Resonatorgüte. Für Absolutmessungen muß diese
Funktion noch geeicht werden. Zu diesem Zweck werden Proben mit bekanntem Wassergehalt in den
Trennspalt des Resonators gebracht.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes einer bandförmigen Probe, insbesondere einer
Papier- oder Folienbahn, bei dem die in einem Mikrowellenresonator durch die dielektrischen
Verluste der Probe hervorgerufene Gütefaktoränderung gemessen wird und der Resonator von einem
frequenzmodulierten Mikrowellengenerator ge- ι» speist wird, dessen Frequenzhub so groß gewählt
wird, daß die vollständige Resonanzkurve des leeren als auch des mit der Probe gefüllten Resonators
überstrichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die bandförmige Probe parallel zur ι
> elektrischen Feldkomponente durch den Trennspalt eines zweiteiligen Hohlraum-Resonators geführt
wird, daß der frequenzmodulierte Mikrowellengemerator
derart ausgebildet wird, daß er im überstrichenen Frequenzbereich eine annähernd konstante
Leistung abgibt, und daß zur Erfassung des Transmissions- bzw. Reflexionssignals am Resonator
ein Mikrowellendetektor verwendet wird, der in einer Spitzenspannungsgleichrichter-Schaltung betrieben
wird, die ein stetiges, dem Gütefaktor 2r> entsprechendes Ausgangssignal liefert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Frequenzmodulation
im Bereich von 50 Hz bis 5 KHz gewählt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch «1 gekennzeichnet, daß als Meßresonator ein Hu)n-Feldtyp-Rechteckresonator
verwendet wird, der zur Probenaufnahme einen teilweise oder vollständig durchgehenden, symmetrisch liegenden Trennspalt
besitzt, der auf einer Knotenlinie der Wandströme r>
läuft und die Probenführung parallel zum elektrischen Feld in Längsrichtung des Resonators und
mitten durch die Breitseite ermöglicht. :
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle eines Rechteckresona- 4»
tors mit linear polarisiertem, elektrischem Feld ein zylindrischer Meßresonator mit rein zirkularer
elektrischer Polarisation (Woin-Feldtyp) verwendet
wird, wobei die bandförmige Probe in der Ebene des elektrischen Feldes und an der Stelle maximaler v,
elektrischer Feldstärke durch den Resonator geführt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt nach Form und
Weite so gewählt wird, daß eine angenähene w Konstanz der elektrischen Mikrowellenfeldkomponente
über den Bereich des Trennspaltes in der Weise bewirkt wird, daß Bewegungen des Meßobjekts
senkrecht zur Objektfläche nur unwesentliche Meßwertänderungen ergeben. v>
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ein- und Auskopplung der
Mikrowellenenergie am Meßresonator iriskoppler verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch wi gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Meßempfindlichkeit
der Gütefaktor das Resonators durch die Geometrie der !riskoppler, d. h. Durchmesser und
Tiefe der Irisbohrung, festgelegt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Messung schmaler
Streifen mit Breiten kleiner als die Längsdimension des Resonators, die Wellenlänge oder ein Vielfaches
der halben Wellenlänge im Resonator der Streifenbreite angepaßt wird und die Streifen so eingeführt
werden, daß die Streifenränder an den Knoten des elektrischen Feldes liegen, so daß kleine Variationen
der Streifenbreite oder der Streifenlage das M<?ßresultat nicht merklich beeinflussen.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732340130 DE2340130C3 (de) | 1973-08-08 | 1973-08-08 | Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften Materialien |
GB3438674A GB1470592A (en) | 1973-08-08 | 1974-08-05 | Process for the continuous determination of the water content of webs |
SE7410106A SE410899B (sv) | 1973-08-08 | 1974-08-07 | Sett att bestemma vattehalt eller fuktighet i ett bandformigt prov |
NL7410683A NL7410683A (nl) | 1973-08-08 | 1974-08-08 | Werkwijze voor het op continue wijze bepalen van het watergehalte van materialen in de vorm van een dun vel. |
FR7427618A FR2240449B1 (de) | 1973-08-08 | 1974-08-08 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19732340130 DE2340130C3 (de) | 1973-08-08 | 1973-08-08 | Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften Materialien |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2340130A1 DE2340130A1 (de) | 1975-02-20 |
DE2340130B2 DE2340130B2 (de) | 1978-12-07 |
DE2340130C3 true DE2340130C3 (de) | 1979-08-09 |
Family
ID=5889198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19732340130 Expired DE2340130C3 (de) | 1973-08-08 | 1973-08-08 | Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften Materialien |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2340130C3 (de) |
FR (1) | FR2240449B1 (de) |
GB (1) | GB1470592A (de) |
NL (1) | NL7410683A (de) |
SE (1) | SE410899B (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2848993A1 (de) * | 1978-11-11 | 1980-05-22 | Bayer Ag | Mikrowellenfeuchtemessgeraet mit umschaltbaren messbereichen |
FR2529340A1 (fr) * | 1982-06-25 | 1983-12-30 | Martin Sa | Procede et dispositif de mesure de la quantite de colle deposee lors de la fabrication du carton ondule |
ATE55648T1 (de) * | 1987-04-23 | 1990-09-15 | Imatran Voima Oy | Verfahren zur messung von eigenschaften von schwach elektrischleitenden blatt- oder folienartigen materialien. |
GB2230099B (en) * | 1989-02-20 | 1993-08-18 | De Beers Ind Diamond | Sorting apparatus and method |
DE4002638A1 (de) * | 1990-01-30 | 1991-08-08 | Kraft Europ R & D Inc Wilmingt | Verfahren und einrichtung zur verbesserten kontinuierlichen trennung eines stroms fluessiger oder pastoeser massen |
DE4004119A1 (de) * | 1990-02-10 | 1991-08-14 | Tews Elektronik Dipl Ing Manfr | Verfahren zur messung der feuchte eines messgutes mit hilfe von mikrowellen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
FR2707396B1 (fr) * | 1993-07-06 | 1995-09-01 | Bordeaux I Universite | Procédé et dispositif de détection de défauts d'homogénéité dans une bande ou feuille mince en matériau diélectrique. |
KR100762807B1 (ko) * | 2003-07-31 | 2007-10-04 | 오지 세이시 가부시키가이샤 | 수분량 측정 방법 및 장치 |
DE202005001756U1 (de) | 2004-02-12 | 2005-05-04 | Trützschler GmbH & Co KG | Mikrowellensensor zur Messung einer dielektrischen Eigenschaft eines Produkts |
FI119526B (fi) | 2005-05-17 | 2008-12-15 | Senfit Oy | Menetelmä ja mittalaite mitata vesipitoisuutta |
-
1973
- 1973-08-08 DE DE19732340130 patent/DE2340130C3/de not_active Expired
-
1974
- 1974-08-05 GB GB3438674A patent/GB1470592A/en not_active Expired
- 1974-08-07 SE SE7410106A patent/SE410899B/xx not_active IP Right Cessation
- 1974-08-08 FR FR7427618A patent/FR2240449B1/fr not_active Expired
- 1974-08-08 NL NL7410683A patent/NL7410683A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2240449A1 (de) | 1975-03-07 |
GB1470592A (en) | 1977-04-14 |
DE2340130A1 (de) | 1975-02-20 |
SE7410106L (de) | 1975-02-10 |
SE410899B (sv) | 1979-11-12 |
DE2340130B2 (de) | 1978-12-07 |
NL7410683A (nl) | 1975-02-11 |
FR2240449B1 (de) | 1979-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2552954C3 (de) | Vorrichtung zur Feuchtemessung von räumlich ausgedehnten Proben | |
DE2928487C2 (de) | ||
DE2362258C3 (de) | Vorrichtung zum Messen des Feuchtigkeitsgehalts eines Materials, insbesondere , einer Papierbahn | |
EP0468023B1 (de) | Verfahren zur messung der materialfeuchte eines messgutes mit hilfe von mikrowellen und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
EP2183577B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung eines dichteunabhängigen feuchtewertes und eines dichtewertes von dielektrischen stoffen aus den frequenzverschiebungen zweier mikrowellenresonatoren oder zweier moden eines mikrowellenresonators | |
DE602006000507T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung des Flächengewichts und des Feuchtegehalts einer Schicht, z.B. aus Papier, unter Verwendung dielektrischer Resonatoren | |
DE2340130C3 (de) | Verfahren zur Bestimmung des Wassergehaltes von dünnen, flächenhaften Materialien | |
EP0011185B1 (de) | Mikrowellenfeuchtemessgerät mit umschaltbaren Messbereichen | |
EP0082560B1 (de) | Anordnung zur Messung der Feuchte | |
DE3107675A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur elektronischen messung der dicke sehr duenner elektrisch leitfaehiger schichten auf nichtleitendem traegermaterial | |
DE69006410T2 (de) | Mikrowellenvorrichtung zum kontinuierlichen Messen der Viskosität eines viskosen Mediums. | |
DE2712600C2 (de) | Vorrichtung zum Erfassen einer plötzlichen Veränderung der von Holzgut durchgelassenen oder reflektierten Energie mit Hochfrequenz | |
DE2939554A1 (de) | Feuchteprofil-messanordnung mit mikrowellen | |
DE68903128T2 (de) | Vorrichtung und verfahren zum messen der elektrischen eigenschaften von materialien. | |
DE2239848A1 (de) | Mikrowellentransmissionsanordnung zur messung des wassergehaltes | |
DE2116782C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Volumens pro Längeneinheit von fadenförmigen Erzeugnissen der Textilindustrie | |
DE1264537B (de) | Vorrichtung zum Messen von kleinen Verschiebungen eines nahen Objektes durch Wellenreflexion | |
DE4217736C2 (de) | Einrichtung zur Überwachung eines Auftrags auf ein Substrat | |
EP0389916B1 (de) | Messvorrichtung zur Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften von Stoffen | |
EP0009187A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Feuchte von flächenförmigen Proben durch Absorption von Mikrowellen | |
DE3021096A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum beruehrungslosen messen der werkstoffanhaeufung an materialien aus dielektrischen werkstoffen, insbesondere kunststoff | |
DE102019117609B3 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung von Materialeigenschaften einer Probe mittels eines Eintormessgeräts | |
DE102013004504B4 (de) | Vorrichtung zur Bewertung der Kristallinität eines Halbleiters und Verfahren zur Bewertung der Kristallinität eines Halbleiters | |
DE1798030A1 (de) | Verfahren zur Messung des Wassergehaltes in festen oder fluessigen Stoffschichten und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens | |
DE1238243B (de) | Anordnung zum Feuchtemessen an festen Materialien |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: MAHLO GMBH & CO KG, 8424 SAAL, DE |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |