DE2436632C3

DE2436632C3 - Vorrichtung zur kontinuierlichen dielektrischen Messung der Feuchte von landwirtschaftlichem Erntegut

Info

Publication number: DE2436632C3
Application number: DE19742436632
Authority: DE
Inventors: Horst 4834 Harsewinkel Ziems
Original assignee: Claas Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Claas Maschinenfabrik GmbH
Filing date: 1974-07-30
Publication date: 1977-12-08

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen dielektrischen Messung der Feuchte von landwirtschaftlichem Erntegut mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 25%, mit einer Wechselspannungsquelle, mit einem Schwingkreis, der eine Induktivität, eine feste Kapazität und einen Meßkondensator mit metallisch blanken Elektroden zur Aufnahme des Ernteguts enthält.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DT-OS 00 885) stellt der Schwingkreis den die Schwingfrequenz bestimmenden Kreis des Oszillators dar. Dies hat zur Folge, daß die durch die unterschiedliche Feuchte des Meßguts variierende Kapazität des Meßkondensators Rückwirkungen auf'den Schwingkreis der bekannten Vorrichtung hat. Diese Rückwirkungen führen dazu, daß mit der bekannten Vorrichtung in dem zu messenden Bereich keine linerare Beziehung zwischen der elektrischen Meßgröße und der zu messenden Feuchte erzielbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß in dem interessierenden Meßbereich ein möglichst weitgehend linearer Zusammenhang zwischen Meßgröße und Feuchte erzielt wird.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wechselspannungsquelle rückwirkungsfrei an den Schwingkreis angekoppelt sowie bei fester Frequenz und Amplitude betrieben ist und daß Einrichtungen zur Messung des in ddi Schwingkreis fließenden Stroms vorgesehen sind.

Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik werden bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgrund der induktiven Ankopplung der Wechselspannungsquelle an den Schwingkreis Rückwirkungen der jeweils gemessenen Feuchte auf Amplitude und Frequenz der Wechseispanriungsquelle vermieden. Dies ίο hat eine besonders hohe Linearität im Zusammenhang zwischen Meßgröße und Feuchte zur Folge.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt:

Fig. la einen schematischen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Meßkondensators, F i g. 1 b eine schematische Seitenansicht der Ausführungsform gemäß F i g. la,

Fig.2a und 2b entsprechende Darstellungen einer zweiten Ausführungsform mit ebenen Meßkondensatorplatten,

F i g. 3 eine Ausführungsform, bei der die Meßelektroden als Rollen ausgebildet sind,

F i g. 4 ein Schaltschema der Konstruktion.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. la ist die

untere Meßelektrode 1 an Masse gelegt. Die obere Meßelektrode 2 wird mit Hilfe von Druckfedern 4 fest mit der Anlagefläche 2a gegen den Materialstrang 3 gedrückt Die Anlagefläche 2a ist ebenso wie die Anlagefläche la glatt, vorzugsweise poliert Der sich zwangsläufig ergebende Abrieb der nicht isolierten Elektroden beeinflußt das Meßergebnis nicht Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2a und 2b sind die analogen Teile jeweils mit einem Hochstrich bezeichnet Der Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. la und Ib besteht lediglich in der bei F i g. 2a und 2b vorhandenen ebenen Plattenausbildung der Meßelektroden.

In Fig.3 ist eine Ausführungsform mit als Rollen ausgebildeten Meßelektroden schematisch dargestellt Die oberen Rollen 5 werden wieder von einer Druckfeder 4 gegen den Materialstrang 3 gedrückt Die unteren Rollen 6 liegen bei dieser Ausführungsform, die besonders für Schüttgüter geeignet ist, nicht unmittelbar an der Oberfläche an, sondern sie drücken gegen ein umlaufendes metallisches Band 7, welches auch angetrieben umlaufen kann.

In Fig.4 ist das Schaltschema der Vorrichtung gezeigt Ein Oszillator 10 ist induktiv an eine Meßschaltung gekoppelt, die einen Kondensator 11, eine Spule 12 und einen Meßkondensator 13 aufweist, ferner einen Lastwiderstand 14. Der Meßschwingkreis und die Frequenz des Oszillators werden so eingestellt, daß bei einem bestimmten Feuchtigkeitswert die am Lastwiderstand 14 abgenommene Spannung und damit der durch den Lastwiderstand 14 fließende Strom gleich Null ist Eine Veränderung der Feuchtigkeitswerte führt zu einer Verstimmung des aus Kondensator 11, Spule 12 und Meßkondensator 13 bestehenden Meßschwingkreises und demzufolge zum Entstehen eines durch den Lastwiderstand 14 fließenden Stroms. Der Wechselstrom bzw. die ihm proportionale Wechselspannung ⁶S wird über den Gleichrichter 15 gleichgerichtet Anschließend erfolgt im Meßwertverstärker 16 eine Verstärkung des gleichgerichteten Signals. Das verstärkte Signal wird einem Strom-Spannungs-Meß-

gerät 17 zugeführt, dessen Anzeige in einem bestimmten Zusammenhang zu der Feuchtigkeit des Meßgutes steht. Der Zusammenhang wird über Eichmessungen hergestellt

Die Verbindung zwischen der nicht an Masse liegenden Meßelektrode 2, der Spule 12 und dem Kondensator 11 erfolgt über eine abgeschirmte

Zuleitung, beispielsweise durch einen gegen Hochfrequenzverluste geschützte Koaxialkabel 18. Wenn bei der verwendeten Frequenz beispielsweise im Meßkondensator 13 der Widerstand des Meßgutes 100 000 Ohm beträgt, liegen die Widerstände der Spule 12 und des Kondensators 11 zweckmäßijjerweise um 4 bis 5 Zehnerpotenzen niedriger.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

A/i Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen dielektrischen Messung der Feuchte von landwirtschaftlichem Erntegut mit einem Feuchtigkeitsgehalt unter etwa 25%, mit einer Wechselspannungsquelle, mit einem Schwingkreis, der eine Induktivität, eine feste Kapazität und einen Meßkondensator mit metallisch blanken Meßelektroden zur Aufnahme des Ernteguts enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselspannungsquelle (10) rückwirkungsfrei an den Schwingkreis (11,12,13) angekoppelt sowie bei fester Frequenz und Amplitude betrieben ist, und daß Einrichtungen (14,15,16,17) zur Messung des in den Schwingkreis (11, 12, 13) fließenden Stroms vorgesehen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übrigen an Masse liegenden Bauteile mit relativ großem Abstand von der isolierten Meßelektrode (la, 1') angeordnet sind, vorzugsweise mit mindestens dem Zehnfachen des wirksamen Abstands der Meßelektroden voneinander.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektroden (V, 2') Platten sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektroden (la, 2a) konkav gewölbt ausgebildet sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßelektroden aus umlaufenden Rollen (5; 6) und/oder Bändern bestehen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Meßelektroden (2; 2') mittels Federkraft gegen den Materialstrang (3) gedrückt werden.