DE2537977A1

DE2537977A1 - Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des feuchtigkeitsgehalts pulverigen oder koernigen materials

Info

Publication number: DE2537977A1
Application number: DE19752537977
Authority: DE
Inventors: Willem Frederik Car Eijsvoogel
Original assignee: Unilever NV
Current assignee: Unilever NV
Priority date: 1974-08-27
Filing date: 1975-08-26
Publication date: 1976-03-11
Also published as: NL7411370A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Feuchtigkeitsgehalts pulverigen oder kSrnigyn Materials Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bestimmen des Feuchtigkeitsgehalts pulverigen oder körnigen Materials, wobei die dielektrische Konstante des Materials gemessen wird.
Bei Anwendung der dielektrischen Methode zum Messen des Feuchtigkeitsgehalts pulverigen oder kdrnigen Materials wird die Kapazität eines Korden sators gemessen, dessen Dielektrikum durch das Material gebildet wird, dessen Feuchtigkeitsgehalt gemessen werden soll.
Da die dielektrische Konstante von Wasser viel grösser ist als die der meisten anderen Stoffe, kann bei erster Schätzung die gemessene Kapazität als Mass fIlr den Feuchtigkeitsgehalt angewendet werden.
Ein Nachteil dieser Methode ist, dass ausser dem Feuchtigkeitsgehalt auch andere Grössen des zu messenden Materials dessen dielektrische Konstante beeinflussen.
nile wichtige beeinflussende Variable ist die Temperatur des Materials.
Dieser Temperatureinfluss wird in verschiedenen industriellen Messapparaten kompensiert.
Eine zweite sehr wichtige beeinflussende Variable ist das SchUttgewicht oder die "Füllung" (bulk density) des Materials im Messkondensator.
Der Grund darum ist, dass die dielektrische Konstante von Luft sehr viel kleiner ist als die des zu messenden Materials.
In der Praxis kann der Einfluss der Variierungen in Schllttgewicht auf zwei Weisen verkleinert werden, n&mlich durch das mittels Vibrierung Zuseeeendrngen des Materials im Messkondensator, wodurch die Streuung des SchEttgewichts kleiner wird, und durch regelmffssige Feuchtigkeitsanalyse des Materials und die Korrektion der dielektrischen "Reuchtigkeits"-Indikation auf Grund dieser Analysen.
Obwohl Vibrierung die Streng im Schüttgewicht zwar verkleinert, haben wir festgestellt, dass bei konstant bleibenden Ubrigen Variablen das SchUttgewicht dennoch nicht reproduzierbar wird.
Die Korrektion der Indikation der dielektrischen Messapparatur auf Grund von Analysen, welche immer einige Zeit beanspruchen, ist ein schwer zu optimalisierender Prozess, insbesondere wenn "in line" gemessen wird, wobei das Material die Meßstelle in kontinuierlichem Strom passiert.
Wenn letzteres der Fall ist, kann der Prozess ausschliesslich Effekt haben bei Variierungen des SchUttgewichts, welche langsam sind in bezug auf die Analysezeit in der Bemusterungsperiode.
In der Praxis hat sich herausgestellt, dass trotz der beiden vorgenannten Maßnahmen der Rinfluss des Schüttgewichts noch immer die grösste Streuungsursache dieser Messmethode ist (selbstverständlich nach Kompensierung des Tetperatureinflussss).
Zweck der Erfindung ist die Behebung vorgenannter Bedenken.
GemGss der Erfindung wird dies erreicht, indem man den Einfluss der Variierungen des Schffttgewichts auf die dielektrische Messung, wie diese an der Stelle und ii Zeitpunkt der Messung auftreten, automatisch kompensiert.
Hierdurch wird die Genauigkeit der Messmethode vergrössert.
Bei dieses Verfahren kann die automatische Kompensierung auf einer kontinuierlichen Messung der Absorption von Gammastrahlung durch das Material basiert sein.
Gleichfalls ge§ss der Erfindung l&sst man das Material in einem kontinuierlichen Strom die Messatelle passieren, wobei man die Zeitkonstante der dielektrischen Messung derjenigen der Messung der Absorption der Gammastrahlung derart anpasst, dass das Endsignal optimal brauchbar ist für den Zweck der Messung.
Bei der Vorrichtung zur Durchfflhrung dieser Verfahren geht das Strahlenbflndel der Gammastrahlungsquelle durch das Feld der Elektroden zum Messen der dielektriscben Konstante des Materials.
Weiter kann die Vorrichtung mit einer Kompensationsschaltung ausgestattet sein, die den Kiziflues der Variierungen des Schüttgewichts auf die Indikation des Meters der dielektrischen Konstante derart korrigiert, dass diese Indikation ein Nass fUr den Feuchtigkeitsgehalt des Materials wird.
Schliesslich können die Messschaltungen derart eingerichtet sein, dass die dielelektrische Messangabe und die Absorptions-Messangabe sich auf denselben Zeitpunkt beziehen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer schematischen Zeichnung näher erlutert.
Fig. 1 zeigt eine Oberansicht der ganzen Vorrichtung; Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht des Messkondensators gemäss Fig. 1 mit Schüttgewichtsmessung.
Die Vorrichtung, womit das Messverfahren gemäss der Erfindung durcngefUhrt wird, umfasst, wie in Fig. 1 angegeben, eine mit einem Paar Kondensatorplatten 2 versehene Messzelle 1, eine Messaparatur 3 zum Bestimmen der dielektrischen Konstante, versehen mit Indikationsmitteln fUr den Wasserghalt, eine Strahlungsquelle 4 ftlr Ganmastrahlung, einen GnmmRstrahlungsauSnehmer 5 mit zugehdriger Messschaltung 6, und ein zwischen beiden Messschaltungen geschaltetes kompensierendes Netz 7.
Die Zeitkonstante der Messschaltung zum Messen der dielektrischen Konstante und diejenige der Messschaltung zum Messen der Gamnastralilungsabsorption sind derart aneinander angepasst, dass das Endsignal fltr den Zweck der Messung optimal anwendbar ist.
Die Messzelle 1, wovon Fig. 2 eine Seitenansicht zeigt, besteht aus einem Rohr aus nicht elektrisch leitendem Material, auf dessen Aussenseite zwei diametral gegenUbereinander angeordnete, gebogene Kondensatorplatten 2 befestigt sind, welche mittels Leiter mit einem Apparat zum Messen der dielektrischen Konstante 3 verbunden sind.
Die Ganiiiastrahlungsquelle 4 und der Gammastrahlungsaufnener 5, welche auf beiden Seiten der Messzelle 1 angeordnet sind, wie in Fig. 1 in Oberansicht und in Fig 2 in Seitenansicht gezeigt wird, sind derart angeordnet, dass die Gammastrahlen durch das Feld des Messkondensators gehen, Erfindungsgemäss wird nun mittels einer Messzelle 1 mit an sich bekannten Messapparaten zu gleicher Zeit der Feuchtigkeitsgehalt eines gemäss dem in Fig. 2 angegebenen Pfeil fliessenden kontinuierlichen Stroms pulverigen oder körnigen Materials durch Messung der dielektrischen Konstante, sowie das Schtlttgewicht durch Messung der Gammastrahlungsabsorption bestimmt.
Durch Schaltung einer Kompensationsschaltung 7 zwischen beiden Messverstärkern 3 und 6, womit beziehungsweise die dielektrische Konstante und die Gaamnastrahiungsabsorption gemessen werden, kann das Messergebnis der Bestimmung der dielektrischen Konstante augenblicklich mit dem Ergebnis der Messung der Gaitinastrahlungsabsorption korrigiert oder kompensiert werden.
Die Kombination der beiden Messverstärker und der Kompensationsschaltung ergibt also eine (korrigierte) Endindikation fUr den Feuchtigkeitsgehalt des durch die Messzelle strömenden Materials, so dass Schwankungen im Feuchtigkeitsgehalt schnell festgestellt und Massnahmen getroffen werden können, um Abweichungen voi gewUnschten Wert des Feuchtigkeitsgehalts zu korrigieren.
Dabei ist es völlig frei, diese Korrektion entweder mit der Hand oder automatisch via eiA der Messvorrichtung zu entnehmendes elektrisch@s Signal oder durch Koibination beider Methoden vorzunehmen.

Claims

PatentanaprUche

Verfahren zum Bestimnen des Feuchtigkeitsgehalts pulverigen oder körnigen Materials, wobei die dielektrische Konstante des Materials gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Einfluss der Varlierungen des Schllttgewichts auf die dielektrische Messung, wie diese an der Stelle und im Zeitpunkt dieser Messung auftreten, automatisch kompensiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatische Kompensation auf einer kontinuierlichen Messung der Absorption von Gannastrahlung durch das Material basiert ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Material die Messstelle in einem kontinuierlichen Strom passiert, wobei die Zeitkonstante der dielektrischen Messung und die der Messung der Absorption der Gannastrahlung optimal aneinander angepasst sind.
4. Vorrichtung zur Durchftihrung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Anspruche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlenbflndel der Gammastrahlungsquelle durch das Feld der Elektroden zum Messen der dielektrischen Konstante des Materials geht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einer Kompensationsschaltung versehen ist, die den Einfluss der Variierungen des Schttttgewichts auf die Indikation des Meters der dielektrischen Konstante derart korrigiert, dass diese Indikation ein Mass fUr den Feuchtigkeitsgehalt des Materials wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Nbsschaltungen derart eingerichtet sind, dass die dielektrische Messangabe und die Äbsorptionsmessangabe sich auf denselben Zeitpunkt beziehen.

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