DE3201474A1

DE3201474A1 - Verfahren zum messen des feuchtigkeitsgehaltes von stoffen und vorrichtung hierzu

Info

Publication number: DE3201474A1
Application number: DE19823201474
Authority: DE
Inventors: Ralf Dipl.-Ing. 7702 Gottmadingen Richrath
Original assignee: Ludwig Bollmann KG
Current assignee: Ludwig Bollmann KG
Priority date: 1982-01-19
Filing date: 1982-01-19
Publication date: 1983-07-28

Description

Verfahren zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes u c h t i g k e i t 5 g e h a i t e von
Stoffen und Vorrichtung hierzu Die Erfindung betrifft ein verfahren zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes ton Stoffen. wobei bevorzugt ein elektrischer Widerstandswert des Stoffes durch Meßsonden ermittelt und einer Recheneinheit eingegeben wird, welche diesen Eingangswert 1 einen entsprechenden Ausgangswert zum Anzeigen des Feuchtigkeitsgehaltes umwandelt sowie eine Vorrichtung hierzu.
Die Messuny des Feuchtlgkeltsgehaltes in Feststoffen spielt insbesondere in der Verfahrenstechnik eine große Rolle. Wasser ist ein polarer Stoff, der mit der Oberfläche von Feststoffen sehr starke Wechselbeziehungen eingeht. Insbesondere bei hygroskopischen Stoffen stellt sich ein Gleichgewicht zwischen der Feuchtigkeit der Umgebung und der Feuchtigkeit in Feststoffen ein, wobei auch die Temperatur eine große Rolle spielt.
Direkte Feuchtemeßverfahren für Feststoffe sind beispielsweise die Messung der photometrischen Absorption im UV- oder IR-Bereich, der IR-Reflexion bzw. -Remission, der Mikrowellenabsorption, der Dielektrizitätskonstanten oder der elektrischen Leitfähigkeit. Letzteres Verfahren macht sich insbesondere die Eigenschaft mancher Stoffe zunxjt7e, bei Aufnahme von Feuchtigkeit die elektrische Leitfähigkeit zu ändern. Umgekehrt hängt die Leitfähigkeit eines Stoffes bzw. dessen elektrischer Widerstand stark von der vorhandenen Eeuchtigkeit in dem Stoff ab. Die Messung dieses Widerstandes wird meist von zwei nahe beieinanderliegenden Elektroden vorge-Nummen, wobei der gemessene Widerstandswert, das heißt das Eingangssignal, direkt in ein Ausgangssignal umgewandelt wird, welches nach Ablesung einer möqlichst yeräteimnanerlten Eichkurve oder einer entsprechend aufgeteilten Skala sofort die Feuchtigkeit in Prozent angibt.
Da ein mit einer solchen Schaltung ausgestattetes Gerät nur eine Eichkurve aufweist, kann mit ihm entweder nur ein einzelner Werkstoff auf seinen Feuchtigkeitsgehalt hin überprüft werden,oder die Eichkurve ist aus einem Mittelwert verschiedener Werkstoffe gebildet, wobei dann die Meßgenauigkeit sehr leidet.
Der Erfinder hat sich zum Ziel gesezt, ein Verfahren zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Stoffen sowie ein Gerät hierzu zu schaffen, welches für eine Vielzahl von unterschiedlichen Werkstoffen anwendbar bzw.
einsetzbar ist und dennoch sehr genaue Meßergebnisse liefert.
Zur lösung dieser Aufgabe führt ein Verfahren, bei dem der Ausgangswert in der Recheneinheit durch eine stoffspezifische mathematische funktion bestimmt wird, deren Koeffizienten selbsttåtig von der Recheneinheit anhand von einzugebenden Sollmeßwerten ermittelt wer den, die sich zumindest aus verschiedenen Feuchtigkeitswerten für den Stoff zusammensetzen.
Somit geschieht die Zuordnung zwischen dem gemessenen Flngangswert und dem Ausganqswert nicht durch feste elektronische oder elektrische Schaltungsmaßnahmen, sonderen es wird für jeden Werkstoff seine eigene tlchkurve ermittelt.
Wie oben angegeberl, sp.elt bei cfe r Feuchtigkeitsmessung die Temperatur eine große Rolle. Deshalb ist erfindungsgemäß vorgesehen daß in die stoffspezifische mathemaische Funktion Temperaturmeßverte mit eingerechnet werden können, wobei auch dieser Vorgang vorzugsweise von der Recheneinheit selbsttätig vorgenommen wird.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die einmal von der Recheneinheit ermittelten stoffspezifischen Funktionen und deren Koeffizienten entweder in der Recheneinheit selbst oder in einem separaten Speicher abqelegt werden.
Dieser Speicher ist dann durch eine Kenncodierung abrufbar.
Mit einem so gestalteten Feuchtigkeitsmeßgerät lassen sich somit eine Vielzahl von Werkstoffen untersuchen, da in dem Gerät für jedes Material eine spezifische Eichkurve abrufbar ist. Daraus folgt auch, daß diese Meßgeräte mit einer sehr hohen Genauigkeit arbeiten können und nicht auf die ungenaue mittlere Eichung.
angewiesen sind.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist zumindest zwei Meßsonden oder eine Sond-e mit zumindest zwei Meßfühlern zur Vermittlung eines Wider-Standswertes auf sowie eine Recheneinheit zur Umrechnung des Widerstandswertes in einen Ausgangswert z uto Anzeigen des Feuchtigkeitsgehaltes, wobei die Recheneinheit einen Mikroprozessor zum Ermitteln einer stoffspezifischen mathematischen Funktion aus eingegebenen Sollmeßwerten, wie Feuchtigkeitswerte od. dgl., zur Bestimmung des Ausgangswertes enthält.
Dieser Mikroprozessor übernimmt erfindungsgemäß nicht nur die selbsttätiye Frrechnung der jeweils stoffspezifischen Eichkurve sondern auch die Steuerung der übrigen Geräte funktionen.
In der Recheneinheit selbst oder separat davon ist ein Speicher vorgesehen der zum Ablegen bzw. Abrufen der von der Recheneinheit selbsttätig ermittelten stoffspezifischen Funktionen bzw. Koeffizienten dient.
Alle Ausgestaltungen dieses Gerätes, wie beispielsweise eine Digitalanzeige, fichkontrolle, Batteriekontrolle od. dgl. sind handelsüblich.
Diese gesamten Einrichtunger1 sínd vorzugsweise in einem Gehäuse untergebracht, das als Handgerät ausgebildet ist.
Zum besseren Verständnis der Erfindung dient das anschließende Diagramm, welches zwei Eichkurven ffir Feuchtemessung unterschiedlicher Werkstoffe zeigt von denen beim erfindungsgemäßen Verfahren in Abahängigkeit von dem zu messenden Werkstoff jeweils eine angesprochen werden kann.
L e e r s e i t e

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E 1. Verfahren zum Messen des Feuchtigkeitsgehaltes von Stoffen, wobei ein Widerstandswfsrt des Stoffes durch Meßsonden ermittelt und einer Recheneinheit eingegeben wird, welche diesen Einganqswert in einen entsprechenden Ausgangswert zum Anzeigen des reuchtigkeitsgehaltes umwandelt, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangswert in der Recheneinheit durch eine stoffspezifische mathematische Funktion bestimmt wird, deren Koeffizienten selbsttätig von der Recheneinheit anhand von einzugebenden Sollmeßwerten ermittelt werden, die sich zumindest aus verschiedenen Feuchtigkeits werten für den Stoff zusammensetzen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die stoffspezifische mathematische Funktion Temperaturmeßwerte eingerechnet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit für andere die Feuchtigkeitsmessung beeinflussende Größen, insbesondere die Temperatur, selbsttätig eine mathematische Funktion ermittelt.
4. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stoffspezifischen Funktionen und Koeffizienten gespeichert werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher durch Kenncodierung abgerufen wird.
6. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der stoffspezifischen Funktion sowie die Steuerung der Recheneinheit über einen Mikrnprozessor erfolgt.
7. Vorrichtung zum Messen des Feuchtiqkeitsgehalts von Stoffen an zumindest zwei Meßpunk t er mit Meßfühlern von zumindest einer Meßsonde zur Ermittlung eines Widerstandswertes sowie e 1 n e Recheneinheit zur Um rechnung des Widerstandswertes in einen Ausgangswert zum Anzeigen des Feuchtigkeitsgehaltes, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit einen Mikroprozessor zum Ermitteln einer stoffspezifischen mathematischen Funktion aus eingegebenen Sollmeßwerten, wie Feuchtigkeitswerten od. dgl., zur Bestimmung des Ausgangswertes aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Recheneinheit ein Speicher zum Ablegen c h r z u m A b 1 e g e n und Abrufen der von der Recheneinheit selbsttätig ermittelten stoffspezifischen unk t ionen bzw.

Koeffizienten angeschlossen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher mehrere Meßkurven für unterschiedliche Werkstoffe enthält.