DE3220123A1

DE3220123A1 - Verfahren und vorrichtung zur feuchtigkeitsmessung

Info

Publication number: DE3220123A1
Application number: DE19823220123
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 6805 Heddesheim Rusch
Original assignee: Total Feuerschutz 6802 Ladenburg GmbH; Total Feuerschutz GmbH
Current assignee: Total Walther Feuerschutz GmbH
Priority date: 1982-05-28
Filing date: 1982-05-28
Publication date: 1983-12-01

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Feuchtig-
keitsmessung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Messung der Feuchtigkeit eines Pulvers, insbesondere eines unter Druck stehenden Feuerlöschpulvers in einem geschlossenen Behälter, insbesondere in einem Handlöscher. Dies sind sogenannte Permanent-Drucklöscher.
Ein Permanent-Drucklöscher ist ein mit Pulver gefüllter Feuerlöscher, der ständig unter Druck steht.
Derartige Löscher werden vom Hersteller mit einem Pulver gefüllt, das maximal 0,2 % Feuchtigkeit enthält. Dieser Feuchtigkeitsgehalt darf nicht wesentlich überschritten werden. Bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 0,3 % muß das Pulver ausgewechselt werden.
Zur Prüfung des Pulvers muß das Gerät drucklos gemacht werden, um den Feuchtigkeitsgehalt des Pulvers messen zu können. Danach muß das Gerät wieder aufgepumpt, d. h. der Innendruck wieder hergestellt werden.
Eine derartige Überprüfung ist vor Ort nur schwer möglich. Auch besteht die Gefahr, daß das Gerät nicht mehr ordnungsgemäß verschlossen wird, wodurch der Druck entweicht und damit das Gerät funktionsuntüchtig wird. Außerdem kann bei dem bekannten Meßverfahren Feuchtigkeit von außen in das Pulver gelangen.
Feuchtigkeitsmessungen sind allgemein bekannt (G-I-T Fachzeitschrift für das Laboratorium, Oktober 1977, Seiten 1062 - 1070) Hiernach werden Mikrowellengeräte zur Feuchtemessung industrieller Produkte verwendet. Die Mikrowellenmethode basiert auf der Messung der dielektrischen Eigenschaften des Produktes, d. h., sie spricht auf Änderungen des Real- und Imaginär-Teils der kompletten Dielektrizitätskonstanten an.
Die in einem Feuerlöscher zulässige geringe Feuchtigkeit kann mit den bekannten Messungen nur labormäßig festgestellt werden. Mithin reichen die bekannten Feuchtigkeitsmeßgeräte nicht aus, um geringste Feuchtigkeitsdifferenzen, beispielsweise zwischen 0,2 und 0,3 % zu messen, insbesondere dann nicht, wenn die Meßgeräte innerhalb eines Feuerlöschers eingebaut sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Meßverfahren und eine Meßvorrichtung zu schaffen, womit der Zustand eines unter Druck stehenden Pulvers feststellbar ist und zuverlässig die geringste Feuchtigkeitsdifferenz des Pulvers gemessen werden kannr ohne daß der Innendruck des Gerätes abgelassen werden muß, d. h., es muß feststellbar sein, ob ein geringer Feuchtigkeitsanstieg im Pulver vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Pulvers über seinen Einfluß auf die Resonanzeigenschaften einer Schwingkreisspule oder eines Koaxial-Resonators oder einer Stabantenne bestimmt wird.
Die Feuchtigkeit verändert das Die-lektrikum des Pulvers, so daß die Veränderung des Dielektrikums ein Kriterium für die Veränderung der Feuchtigkeit im Pulver ist. Mit der erfindungsgemäß auf indirektem Wege vorgenommenen hochfrequenten Dielektrikums-Messung läßt sich selbst bei unter Druck stehendem Pulver der geringste Feuchtigkeitsanstieg feststellen, so daß eine Unbrauchbarkeit des Pulvers rechtzeitig erkennbar ist.
Die Bestimmung der Resonanz-Eigenschaften der resoanzfähigen Einrichtung kann durch eine Phasenmessung erfolgen, wobei der Null-Durchgang der Phase automatisch zur Senderabstimmung auf die Resonanz-Frequenz mittels Kapazitäts-Dioden benutzt wird.
Fernerhin wird mittels einer zu schaltbaren Abstimmspannung die Senderfrequenz in einem bestimmten Betrag verändert.
Die daraus resultierende Phasenänderung ist dem Feuchtegehalt des Pulvers proportional.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im nachfolgenden näher beschrieben.
Erfindungsgemäß ist ein sogenannter Wendeltopfkreis zur Lösung der anmeldungsgemäßen Aufgabe vorgesehen. Wendeltopfkreise sind Koaxial-Resonatoren mit spiralförmigem Innenleiter. In einem rohrförmigen Gehäuse 1, das als Handfeuerlöscher ausgebildet ist, befindet sich ein gewendelter Innenleiter 2, der mit einem Ende 3 mit der Gehäusewand 1 leitend verbunden ist, während das andere Ende 2 a frei in das Innere des Gehäuses 1 ragt. Die elektrische Ankopplung geschieht vorteilhafterweise induktiv, wobei zwei Möglichkeiten zur Auswahl stehen.
Das erste Beispiel zeigt die Ankopplung an das axiale Magnetfeld des Innenleiters 2 mittels einer galvanischen Verbindung 4 zu einer Gehäusebuchse 5a.
Das zweite Beispiel zeigt die Ankopplung über ein koaxiales (azimutales) magnetisches Feld. Diese azimutale Ankopplung kann durch einen Drahtbügel 6 (Ankopplungsschleife) vorgenommen werden, wobei der Drahtbügel 6 irgendwo im Feldbereich des Innenleiters 2 angebracht ist. Diese Ankopplungsschleife ist an einem Ende 6 a mit dem Gehäuse 1 leitend verbunden, das andere Ende wird zu einer Gehäusebuchse 5b geführt.
Es versteht sich, daß zum Betrieb eines Handfeuerlöschers nur eine Ankopplung 5a oder 5b benötigt wird.
Eine derartige Ausbildung weist in ihrem elektrischen Verhalten große Analogien zu Koaxial-Resonatoren herkömmlicher Bauart (gestreckter Innenleiter) auf, bietet jedoch eine Fülle zusätzlicher konstruktiver und betrieblicher Vorteile, und zwar einen geringen Platzbedarf des einfachen Innenleiters 2.
Die Betriebsfrequenzen sind um den Faktor 10 - 15 niedriger als bei Koaxialkreisen üblicher Bauart.
Dies verringert den Aufwand an äußerer Meßbeschaltung.
Der Resonanzbetrieb eines derartigen Gebildes ist gegeben, wenn die Betriebsfrequenz (Betriebswellenlänge) und die Wendelabmessungen in einer bestimmten engtolerierten elektrophysikalischen Relation zueinander stehen. Da die Betriebswellenlänge über die relative Dielektrizitätskonstante nach einem Wurzelgesetz zur Wellenlänge des Lichtes in Beziehung steht, ist zu erwarten, daß eine durch eindringende Feuchtigkeit auftretende Anderung und dieser Dielektrizitätskonstanten eine definierte geänderte Resonanzbedingung zur Folge hat (Verschiebung der Resonanzfrequenz). Dies wird mit einem geeigneten hochfrequenten nicht dargestellten Auswertegerät nachgewiesen, erfaßt oder angezeigt und somit der Rückschluß auf den Feuchtezustand innerhalb des Resonators ermöglicht.
Angewendet auf die praktischen Erfordernisse bei Handfeuerlöschern ergibt sich folgende Konstruktion.
Der gewendelte Innenleiter 2 ist auf ein dünnwandiges Keramikrohr aufgebrannt. Dieses Rohr ist mit dem Gehäuse 1 des Feuerlöschers verklebt. Dabei ist der Innenleiter 2 selbsttragend ausgebildet, wobei das Ende 3 mit dem Gehäuse 1 verschweißt ist.
Der Innenleiter 2 kann schlanker ausgebildet, auf das nicht dargestellte Steigrohr aufgebracht und mit diesem in das Löschpulver eingeschoben werden.
Der Innenleiter 2 kann mit dem Gehäuse über den Schraubverschluß 7 (Ventilseite) verbunden sein.
Die Gehäusebuchsen 5 a oder 5 b können auch in dem Schraubverschluß 7 angeordnet sein.
Erfindungsgemäß werden die derart ausgerüsteten Feuerlöscher gefüllt, transportiert und am Bestimmungsort aufgestellt, wobei mit der Aufstellung eine Normierungsmessung verbunden ist, auf die bei späteren Prüfmessungen Bezug genommen wird.
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Claims

Patentansprüche Verfahren und Vorrichtung für die Messung der Feuchtigkeit eines Pulvers, insbesondere eines unter Druck stehenden Feuerlöschpulvers in einem geschlossenen Behälter, insbesondere in einem Handlöscher, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuchtigkeitsgehalt des Pulvers über seinen Einfluß auf die Resonanzeigenschaften einer Schwingkreisspule oder einer Stabantenne oder eines Koaxial-Resonators bestimmt wird.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Phasenmessung, wobei der Null-Durchgang der Phase automatisch zur Senderabstimmung auf die Resonanzfrequenz mittels Kapazitätsdioden benutzt wird.
3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer zuschaltbaren Abstimmspannung die Senderfrequenz verändert wird.
4.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Pulverbehälters eine resonanzfähige Einrichtung eingebaut ist, die an einen nach außen geführten Stecker angeschlossen ist, an dem ein hochfrequentes Auswertegerät anschließbar ist.
5.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die resonanz fähige Einrichtung als Koaxial-Resonator mit spiralförmigen mit dem Gehäuse verbundenen Innenleiter und galvanischer Verbindung zu einer Gehäusebuchse bzw. mit einer azimutalen Ankopplung ausgebildet ist.
6.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadur-h gekennzeichnet, daß die resonanzfähige Einrichtung mittels einer Ankopplungsschleife erregbar ist, die einerseits mit dem Gehäuse und andererseits mit einer Gehäusebuchse verbunden ist.
7.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die resonanzfähige Einrichtung mittels einer Stabantenne erregbar ist.