DE2431051C2

DE2431051C2 - Meßvorrichtung für die Wasseraktivität von freies Wasser enthaltenden Stoffen, insbesondere Lebensmitteln, wie Fleisch, Fleischwaren usw.

Info

Publication number: DE2431051C2
Application number: DE2431051A
Authority: DE
Inventors: Otto F. Dipl.-Ing. 7440 Nürtingen Pott
Original assignee: G Lufft Mess- und Regeltechnik 7000 Stuttgart De GmbH; G Lufft Mess und Regeltechnik 7000 Stuttgart GmbH
Current assignee: G Lufft Mess und Regeltechnik GmbH
Priority date: 1974-06-28
Filing date: 1974-06-28
Publication date: 1984-02-02
Also published as: DE2431051A1; US4015463A; NL7507543A

Description

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für die Wasseraktivität von freies Wasser enthaltenden Stoffen, insbesondere Lebensmittel, wie Fleisch, Fleischwaren usw., gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Wasseraktivität, kurz a_w-Wert genannt ergibt sich bei einem Substrat z. B. bei Fleisch, aus der Anzahl und Menge der darin enthaltenen Ionen und Moleküle und dem osmotischen Koeffizienten dieser Substanz. Vereinfacht läßt sich sagen, daß unter der Wasseraktivität derjenige Anteil des vorhandenen Wassers in einem Lebensmittel verstanden wird, der nicht durch gelöste Eiweißstoffe, Salze, Zucker oder sonstwie gebunden ist und der schädlichen Vermehrung von Mikroorganismen wie Bakterien, Hefen und Schimmelpilze, die zu 70 bis 75% aus Wasser bestehen, zur Verfugung steht Dieser Wasseranteil darf nicht mit dem chemisch analytisch erfaßbaren Gesamt-Wassergehalt des Substrats gleichgestellt werden.

Eine Meßvorrichtung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs ist aus der Gebrauchsmusterschrift 71 49 600 bekannt Nacb Einlegen einer Probe in die Dose wird der Meßkopf dichtend aufgesetzt Sobald sich ein Gleichgewicht zwischen der Wasseraktivität der Probe und der relativen, temperaturabhängigen Luftfeuchtigkeit der in der Dose befindlichen Luft eingestellt hat, kann aufgrund der vom Hygrometer angezeigten Luftfeuchtigkeit auf den a_w-Wert der Probe geschlossen werden.

Um mit derartigen Meßvorrichtungen auf Dauer genau messen zu können, müssen diese in regelmäßigen Abständen geeicht werden, wozu in die Dose eine Eichfüll'ing einzufüllen ist. Nach ca. 3 bis 4 Stunden bei möglichst konstanter Temperatur von 20⁰C wird das Hygrometer auf einen entsprechenden Wert (z. B. 0,93) eingestellt Während der Eichmessung und während dem Einstellvorgang des Hygrometers sind äußere Einflüsse fernzuhalten. So mußte man in der Praxis feststellen, daß bereits das öffnen einer Tür bzw. eines Fensters Luftströmungen verursachen, die die Genauigkeit des Eichvorgangs erheblich beeinflussen. Beim täglichen Gebrauch der Meßvorrichtung mußte weiterhin festgestellt werden, daß die vorgeschriebenen Eichintervalle meist nicht eingehalten werden. Dies deshalb, weil zur Eichung meist die notwendigen Mittel erst herangeholt werden müssen, was der Benutzer als lästig empfindet und er daher dazu neigt, den unbedingt notwendigen Eichvorgang zeitlich möglichst weit hinauszuschieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Meßvorrichtung der bekannten Art so weiterzubilden, daß an jedem beliebigen Einsatzort a'le zur Eichung notwendigen Mittel in Griffnähe sind und der Eich- wie auch der Meßvorgang von äußeren Einflüssen wie Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsschwankungen der Umgebungsluft weitgehend frei ist.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Da die Einstellvorrichtung abgedichtet aus dem Gehäuse geführt ist und zwischen Schutzscheibe und Meßkopf eine weitere Dichtung liegt, ist der Innenraum der Dose zusammen mit dem Hygrometer und dem Thermometer gegen die Umgebung feuchtigkeitsdicht isoliert so daß die Stabilisierung des Wasserdampfdruckes in dem Meßgerät beschleunigt wird und ein Feuchtigkeitsgefälle zur Umgebungsfeuchtigkeit des Raumes vermieden ist Durch die Anordnung des Meßgerätes in einem Behälter aus geschäumtem Kunststoff werden Temperaturschwankungen bei dem Eich- wie beim Meßvorgang weitgehend ferngehalten, so daß die über eine Meßperiode von mehreren Stunden notwendige Temperaturkonstanz weitgehend gesichert ist Durch die Beobachtungsöffnungen kann am Ende jeder Messung

der a_w-Wert abgelesen werden, ohne daß der Behälter geöffnet werden muß. Beim öffnen des Behälters auftretende Temperaturschocks, die das Meßergebnis verfälschen, werden so vermieden. Da im Behälter neben den Meßgeräten gleichzeitig der Behälter für die Eichlösung, Eich-Einlegeblätter und das Verstellorgan für die Einstellvorrichtung zur Eichung des Hygrometers angeordnet ist, hat der Benutzer zur Messung wie zur Eichung alle notwendigen Mittel in unmittelbarer Griffnähe, so daß optimale Bedingungen geschaffen sind, den Benutzer zur regelmäßigen Eichung des Meßgerätes anzuhalten, was die Genauigkeit der Meßvorgänge steigert

Der aus der US PS 37 39 629 bekannte Behälter weist lediglich eine temperaturisolierende Umhüllung auf, ohne daß diese die kennzeichnenden Merkmale gemäß der Erfindung zeigt

In Weiterbildung der Erfindung besteht der Behälter aus einem schalenförmigen Bodenteil und einem schalenförmigen Deckel, so daß der temperaturisolierende Behälter zum Einsetzen bzw. zur Entnahme der Meßvorrichtungen auf einfache Weise geöffnet und geschlossen werden kann.

Als für die Praxis besonders taugliche Ausbildung hat sich ein Behälter mit mindestens zwei Aufnahmen für je ein Meßgerät erwiesen, in dem weiterhin zugeordnete Aufnahmen für Behälter mit einer Eichlösung, für Eich-Einlegeblätter und für Verstellorgane angeordnet sind. Auf einfache Weise kann so mit einem Meßgerät der a_w-Wert einer Probe ermittelt werden, während gleichzeitig das andere Meßgerät geeicht werden kenn.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung ergehen sich aus den Ansprüchen und dem in den Zeichnungen dargestellten und nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Meßvorrichtung mit zwei Meßgeräten,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht auf eine Meßvorrichtung gemäß Fig. 1 mit geöffnetem Isolierstoff-Behälter und Teilschnitt durch dessen Bodenteil,

F i g. 3 einen Axialschnitt durch ein Meßgerät der Meßvorrichtung,

Fig.4 eine Draufsicht auf ein Meßgerät gemäß Fig. 3.

Die dargestellte Meßvorrichtung umfaßt zwei in der Wirkungsweise und im Aufbau identische, gegeneinander austauschbare Meßgeräte t und 2. Die Meßgeräte sind in einem Isolierstoff-Behälter 3 aus einem Hartschaum-Kunststoff, vorzugsweise aus geschäumtem Polystyrol eingebettet. Der Behälter 3 besteht aus einem schalenförmigen Bodenteil 5 mit einem angeformten Falz 6 zum Aufstecken eines ebenfalls schalenförmig ausgebildeten Deckels 4. Die Meßgeräte 1 und 2 liegen in je einer Aufnahme 7, von denen eine im Schnitt aus Fig. 2 erkennbar ist.

Jedes Meßgerät 1 bzw. 2 besteht aus einer tiefgezogenen Dose 8 aus nicht rostendem Stahl, in die die zu untersuchende Lebensmittelprobe einzulegen ist. Die Aufnahmen 7 sind in ihrem Durchmesser so knapp bemessen, daß die Dosen 8 mit an dem Dosenmantel nach außen vorspringenden Längsrippen 9 einen drehfesten Halt in den Aufnahmen finden. Ansonsten ist zwischen dem Dosenmantel und der Wand der Aufnahme 7 zur Erhöhung der Isolationswirkung ein geringer Luftspalt vorgesehen.

In dem zu einem erweiterten Kragen 12 geformten Randabschnitt der Dose 8 ist ein Bajonett- oder Renkverschluß 10 bzw. 11 angeordnet, durch

den ein Meßkopf 13 mit der Dose 8 fest verbunden werden kann. Ein auf der Ringschulter 16 des aufgeweiteten Kragens 12 angeordneter O-Ring 15 wird vom Boden 14 des Meßkopfes 13 gegen die Ringschulter 16 verspannt, wodurch sich eine feuchtigkeitsdichte Abdichtung des Doseninnenraumes ergibt Im Boden 14 sind zum Durchtritt der in ihrem Feuchtigkeitsgehalt zu messenden Innenluft zu einem im Meßkopf 13 angeordneten Hygrometer zahlreiche, in der Zeichnung nicht wiedergegebene Öffnungen vorgesehen.

Das Hygrometer besteht beispielsweise aus einem Faden-, Band-, Haar-, Spiral- oder einem ähnlichen, in der Zeichnung nicht näher dargestellten Meßelement Konzentrisch zur Längsachse des Meßkopfes 13 ist weiterhin als Temperaturanzeigeelement ein gebogenes Quecksilber-Thermometer 18 angeordnet Auf einer zugeordneten Skalenscheibe 19 erstreckt sich über einen Teilbereich eine dem Thermometer 18 zugehörige Temperaturskala 20 und über einen anderen Teilbereich eine dem Hygrometer zugehörige a_w-Ska!a 21, über welcher sich als Zeiger ausgebildete Anzeigeelemente 22 bzw. 23 für den a„-Wert drehen. Über der Skalenscheibe 19 ist in der für Meßgeräte dieser Art bekannten Weise eine den Meßkopf 13 abschließende, gewölbte Schutzscheibe 24 vorgesehen, die mit einem aufgesprengten Randring 29 und einem darin eingelassenen Dichtring 25 in ihrer Lage gesichert ist. Der Randring 29 ist ebenso wie das Gehäuse des Meßkopfes 13 aus nicht rostendem Stahl hergestellt und bedarf daher keiner besonderen Maßnahme zur Sauberhaltung. Der Dichtring 25 dichtet den Spalt zwischen Schutzscheibe 24 und Skalenscheibe 19 im Meßkopf ab.

Der Meßkopf 13 weist eine radial nach außen vorstehende, aus einer Stellwelle 26 bestehende Einstellvorrichtung zur Nullpunkteinstellung des Hygrometers auf. Die Stellwelle hat in ihrer Stirnseite einen Querschlitz 27 zum Eingriff eines Verstellorgans 28, z. B. eines Schraubendrehers. Damit ein passendes Stellorgan stets zur Hand ist, ist etwa zentrisch im Bodenteil 5 ein Einschnitt 17 vorgesehen, in dem ein Verstellorgan 28 eingesteckt ist (F i g. 2).

Diametral zum Einschnitt für das Verstellorgan 28 sind im Bodenteil 5 zylindrische Aufnahmen 30 für je einen.Behälter 31 einer Eichflüssigkeit vorgesehen, die z. B. aus einer gesättigten Barium-Chlorid-Lösung bestehen kann. Ferner sind für den Eichvorgang erforderliche Einlegeblätter 32 in einem größeren Stapel am Boden 33 der für die Dosen 8 vorgesehenen Aufnahmen 7 gestapelt. Um einen ausreichend großen Vorratsraum für die Einlegeblätter 32 zu schaffen, ist die Aufnahme 7 jeweils tiefer als die Höhe der Dose 8 ausgebildet. Zur leichteren Entnahme der Einlegeblätter weisen die Aufnahmen 7 zwei in Richtung auf den Einschnitt 17 hin weisende Daumeneinschnitte 34 bzw. 35 auf.

Da ein Meßvorgang bekannterweise längere Zeit benötigt, es aber häufig erwünscht ist, mehrere Ablesungen in kürzeren Zeitabständen machen zu können, ist im Deckel 4 oberhalb der Skalenscheibe 19 des jeweiligen Meßgerätes 1 bzw. 2 eine kreisförmige, sich konisch gegen die Skalenscheibe verjüngende Beobachtungsöffnung 36 bzw. 37 ausgespart. Beide Beobachtungsöffnungen 36 und 37 sind durch eine vorzugsweise durchgehende Klarsichtscheibe 38 luftdicht verschlossen. Eine Meßverfälschung durch Temperatureinflüsse, die durch mehrmaliges Öffnen des Deckels während einer Meßperiode entstehen würde.

ist so vermieden.

Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung der Meßvorrichtung eine einfache Ermittlung des Feuchtigkeitsgehaltes der eingelegten Probe, wobei der Feuchtigkeitsgehalt (a_w-Wert) mittels des Zeigers 22 bzw. 23 auf der über 180° sich erstreckenden Skala 21 angezeigt wird. Bei der notwendigen Temperaturmessung, welche für eine etwaige Korrektur der angezeigten a_w-Werte erforderlich ist, können aufgrund des Isolationsbehälters 3 keine Störungen auftreten. Auch bei langer Benutzung besteht keinerlei Korrosionsgefahr der Meßvorrichtung, da sowohl das Gehäuse des Meßkopfes 13 wie auch die als Meß- und Eichbehälter dienende Dose 8 aus nicht rostendem Stahl besteht Die regelmäßige Eichung der Meßgeräte ist sichergestellt, da die Eichfiüssigkeit stets in ausreichender Menge in den beiden Behältern 31 bereitgehalten werden kann und das zur Nullpunkteinstellung erforderliche Verstellorgan 28 stets mitgeführt wird. Die Eichflüssigkeit selbst reicht für eine große Anzahl von Eichungen aus, da zur Eichung nur eines der Einlegeblätter 32 mit Eichflüssigkeit getränkt und die Dose 8 eingelegt werden muß. Da die Einstellwelle 26 ohne öffnen des Meßgerätes von außen zugänglich ist, kann die Eichung des Meßgerätes ohne verfälschende Außeneinflüsse vorgenommen werden. Sind, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, zwei Meßgeräte in Form eines Sets bereitgehalten, so kann wechselweise jeweils ein Meßgerät geeicht und das andere für Messungen benutzt werden. So kann in einer Dose ein mit Eichflüssigkeit getränktes Einlegeblatt 32 eingelegt sein, wobei der zu eichende Meßkopf 13 jeweils auf diese Dose aufgesetzt wird. Hierdurch ergibt sich eine ständige Einsatzbereitschaft eines Meßgerätes, wobei aufgrund der sichergestellten häufigen Eichung eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Meßvorrichtung für die Wasseraktivität von freies Wasser enthaltenden Stoffen, insbesondere Lebensmitteln, wie Fleisch, Fleischwaren usw, bestehend aus einem Meßgerät mit einer Dose zur Aufnahme des Probengutes und einem dichtend in oder auf die Dose steckbaren Meßkopf, der zur Ermittlung des Zustandes der in der Dose eingeschlossenen Luft ein Hygrometer und ein Thermometer enthält, deren Anzeigeelemente von einer gemeinsamen, durchsichtigen Schutzscheibe abgedeckt, auf der von der Probe abgewandten Seite des Meßkopfes ablesbar sind, und mit einer Einstellvorrichtung zum Eichen des Hygrometers, dadurch is gekennzeichnet, daß die Einstellvorrichtung (26,27) abgedichtet aus dem Gehäuse des Meßkopfes (13) nach außen geführt ist und der Spalt zwischen Schutzscheibe (24) und Meßkopf (13) durch eine weitere Dichtung (25) abgedichtet ist, daß das Meßgerät (1, 2) in einer Aufnahme (7) eines aus geschäumtem Kunststoff gefertigten, das Meßgerät (13) vollständig umgebenden Behälter (3) aufgenommen ist, in dem eine von einer Klarsichtscheibe (38) weitgehend luftdicht verschlossene Beobachtungsöffnung (36) auf die Anzeigeelemente (18,19,22,23) des Meßgerätes (1, 2) vorgesehen ist, und daß der Behälter (3) jeweils zusätzliche Aufnahmen (7, 17, 30) für den Behälter (31) mit einer Eichlösung, für Eich-Einlegeblätter (32) und für ein Verstellorgan ui (28) für die Einstellvorrichtung aufweist

2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme (7) im Behälter (3) tiefer als die Höhe der Dose (8) des Meßgerätes (2) ausgebildet ist, so daß zwischen der Dose (8) und J5 dem Boden (33) der Aufnahme (7) Raum für einen Vorratsstapel an Eich-Einlegeblätter (32) geschaffen ist

3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Dose (8) des Meßgerätes (2) und der Wand der Aufnahme (7) ein geringer Luftspalt vorgesehen ist.

4. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) aus einem schalenförmigen Bodenteil (5) und einem « schalenförmigen Deckel (4) besteht.

5. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) mindestens zwei Aufnahmen (7) für je ein Meßgerät (1, 2) und entsprechend zugeordnete Aufnahmen (7, so 17, 30) für Behälter (31) mit einer Eichlösung, für Eich-Einlegeblätter (32) und für ein Verstellorgan (28) aufweist.

6. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (3) aus Polystyrol-Hartschaumstoff besteht.

7. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Dose (8) und vorzugsweise auch de« Meßkopf (13) aus nicht rostendem Stahl bestehen.