DE3329025A1 - Method and apparatus for determining the moisture content of cereal and other granular materials - Google Patents
Method and apparatus for determining the moisture content of cereal and other granular materialsInfo
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Abstract
Description
A-1/83 8.8.83 La./Kn.A-1/83 8.8.83 La./Kn.
Verfahren und Einrichtung zum Bestimmen dfcs Feuchtegehalts von Getreide und anderen körnigen Stoffen.Method and device for determining dfcs moisture content of grain and other granular substances.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen des Feuchtegehalts von Getreide und anderen körnigen Stoffen gemäss dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw.2The invention relates to a method and a device for determining the moisture content of grain and others granular substances according to the preamble of claims 1 or 2
Bekannte Verfahren zum Bestimmen des Feuchtegehalts von Getreide sind das Wäge-Trocknungsverfahren oder das Leitfähigkeitsverfahren. Nach dem letztgenannten Verfahren arbeitende Einrichtungen sind z.B.bekannt aus einer Druckschrift Nr.FM 1.0.0.17/11832 der Firma Weiss Technik GmbH, Reiskirchen oder einem Datenblatt "Elektro-Schnel !feuchtigkeitsmesser HOH-EXPRESS HE 30" der Firma Ing.Franz Pfeuffer, Apparatebau, Kitzingen.Known methods for determining the moisture content of grain are the weighing-drying method or the conductivity method. Devices operating according to the last-mentioned method are known, for example, from a publication No.FM 1.0.0.17/11832 from Weiss Technik GmbH, Reiskirchen or a data sheet "Elektro-Schnel! Moisture meter HOH-EXPRESS HE 30 "from Ing.Franz Pfeuffer, Apparatebau, Kitzingen.
Beim Wäge-Trocknungsverfahren muss das Getreide gemahlen, gewogen, dann in einem Trocknungsraum min. 2 Stunden getrocknet und anschliessend wieder gewogen werden. DasIn the weighing and drying process, the grain must be ground, weighed, then dried in a drying room for at least 2 hours and then weighed again. That
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Verfahren ist sehr aufwendig und praktisch nur von Fachleuten im Labor durchführbar. Beim Leitfähigkeitsverfahren muss das Getreide, wie auch bei den bekannten Einrichtungen vorgesehen, geschrotet und anschliessend in eine Messzelle gepresst werden. Durch das Schroten wird das Getreide für eine weitere Verwendung unbrauchbar. Auch das Leitfähigkeitsverfahren ist sehr aufwendig und kann nicht von jedermann ohne weiteres ausgeführt werden. Ausserdem wird das Messergebnis sehr stark von der Umgebungstemperatur, vom Pressdruck und vom pH-Wert beeinflusst.Procedure is very complex and practical only by specialists feasible in the laboratory. With the conductivity method the grain, as provided for in the known facilities, must be crushed and then placed in a measuring cell be pressed. Milling the grain makes it unusable for any further use. Also the conductivity method is very complex and cannot be easily performed by everyone. In addition, the measurement result very strongly influenced by the ambient temperature, the pressing pressure and the pH value.
Eine brauchbare Messung von Getreide unter 10% oder über 30% Eigenfeuchte ist beim Leitfähigkeitsverfahren nicht möglich.A useful measurement of grain below 10% or above 30% moisture content is not possible with the conductivity method.
Aufgabe der Erfindung ist es daher insbesondere, ein Verfahren und eine Einrichtung zum Bestimmen des Feuchtegehalts von Getreide und körnigen Stoffen anzugeben, wobei das Verfahren für jedermann schnell und einfach durchführbar sein soll, das Getreide oder der körnige Stoff zur Durchführung des Verfahrens unverändert bleiben kann, deshalb später wiederverwendbar ist, das Messergebnis unabhängig von der Umgebungstemperatur, vom Pressdruck und vom pH-Wert ist, sowie schliesslich die Einrichtung sich durch eine einfache Konstruktion auszeichnet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 2.The object of the invention is therefore in particular to provide a method and a device for determining the moisture content of grain and granular substances, whereby the procedure can be carried out quickly and easily for everyone should, the grain or the granular material for carrying out the process can remain unchanged, so later is reusable, the measurement result is independent of the ambient temperature, the pressing pressure and the pH value, and finally the facility is characterized by a simple construction. This object is achieved according to the invention solved by the features of claims 1 and 2, respectively.
Die mit der Erfindung erreichten Vorteile sind u.a. darin zu sehen, dass eine Eigenfeuchte zwischen 0 und 50% leicht nachweisbar ist. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung, wie sie auch in den Unteransprüchen gekennzeichnet sind, werden im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen wird. In der Zeichnung ist in einer einzigen Figur eine Einrichtung nach der Erfindung dargestellt. The advantages achieved with the invention can be seen, among other things, in the fact that an inherent moisture content between 0 and 50% is easy is demonstrable. Further advantages and features of the invention, as also characterized in the subclaims are, are explained below with reference to a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings Is referred to. In the drawing, a device according to the invention is shown in a single figure.
Mit 1 ist in Figur 1 ein Behälter bezeichnet, welcher die | Form einer oben offenen, zylindrischen Dose mit einem ebenen, vorzugsweise aus Isolierstoff bestehendem Boden 1.1 ι aufweist. Das Behältervolumen 1.2 beträgt etwa einen halben ' bis ein Liter. An der Unterseite des Bodens 2.2 des Behälters 1 sind Elektroden 2.1, 2.2 und 2.3 eines Streufeldkondensators 2 angeordnet. Die Elektroden 2.1 und 2.2 sind als konzentrische Ringe ausgebildet, welche die Elektrode 2.3 kreisförmig umschliessen. Die Elektroden 2.1 und 2.3 sind elektrisch miteinander verbunden und liegen in der gleichen Ebene mit der Elektrode 2.2. Der Streufeldkondensator 2 ist zwischen die Klemmen eines Hochfrequenzgenerators geschaltet und zwar die Elektroden 2.1 und 2.3 gemeinsam an eine der Klemmen und die Elektrode 2.2 an die andere Klemme. Der Hochfrequenzgenerator 2 erzeugt zwischen den Elektroden 2.1 und 2.3 einerseits und der Elektrode 2.2 andererseits ein elektrisches Wechselfeld mit einer Frequenz im Bereich1 with a container is referred to in Figure 1, which the | Has the shape of an open-topped, cylindrical box with a flat, preferably made of insulating material bottom 1.1 ι . The container volume 1.2 is about half a liter to one liter. Electrodes 2.1, 2.2 and 2.3 of a stray field capacitor 2 are arranged on the underside of the bottom 2.2 of the container 1. The electrodes 2.1 and 2.2 are designed as concentric rings which encircle the electrode 2.3. The electrodes 2.1 and 2.3 are electrically connected to one another and lie in the same plane with the electrode 2.2. The stray field capacitor 2 is connected between the terminals of a high-frequency generator, namely the electrodes 2.1 and 2.3 together to one of the terminals and the electrode 2.2 to the other terminal. The high-frequency generator 2 generates an alternating electric field with a frequency in the range between the electrodes 2.1 and 2.3 on the one hand and the electrode 2.2 on the other hand
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von 100 kHz bis 100 MHz, vorzugsweise jedoch von 27,12 MHz entsprechend der Eigenfrequenz eines Schwingquarzes. Feldlinien des elektrischen Wechselfeldes zwischen den Elektroden 2.1, 2.3 und 2.2 sind in der Figur eingezeichnet.' Aufgrund der gewählten geometrischen Anordnung der Elektroden 2.1, 2.3 und 2.2 durchsetzt der grösste Teil der Feldlinien das Volumen 1.2 des Behälters 1, so dass der überwiegende Teil der elektrischen Feldenergie des vom Hochfrequenzgenerator 3 erzeugten elektrischen Wechselfeldes im Behältervolumen 1.2, insbesondere in der unteren Hälfte des Behältervolumens 1.2 enthalten ist. Im Stromkreis aus Streufeldkondensator 2 und Hochfrequenzgenerator 3 ist ferner eine Strommesseinrichtung 4 angeordnet. Diese besteht aus einem direkt in den Stromkreis geschalteten, auf die Frequenz des Hochfrequenzgenerators 3 abgestimmten Serienresonanzkreis, aus einem Kondensator 4.1 und einer Induktivität 4.2. Ueber der Induktivität 4.2 ist ein Spannungsmessgerät 4.3 angeschlos· sen. Dem Spannungsmessgerät 4.3 ist eine Gleichrichterdiode 4.4 vorgeschaltet und ein Glättungskondensator 4.5 parallel geschaltet. Streufeldkondensator 2, Hochfrequenzgenerator 3, der Serienresonanzkreis aus dem Kondensator 4.1 und der Induktivität 4.2, die Gleichrichterdiode 4.4 sowie der Glättungskondensator 4.5 sind mit Vorteil in einem weiteren, an den Behälter 1 angesetzten Behälter 5 angeordnet und in dessen Volumen 5.1 in einem Kunstharz vergossen und damit mechanisch stabilisiert. Aus dem Behälter 5 heraus führenfrom 100 kHz to 100 MHz, but preferably from 27.12 MHz corresponding to the natural frequency of a quartz crystal. Field lines of the alternating electric field between the electrodes 2.1, 2.3 and 2.2 are shown in the figure. Because of the chosen geometric arrangement of the electrodes 2.1, 2.3 and 2.2 penetrates most of the field lines the volume 1.2 of the container 1, so that the predominant part of the electrical field energy from the high-frequency generator 3 generated alternating electric field in the container volume 1.2, in particular in the lower half of the container volume 1.2 is included. In the circuit made up of the stray field capacitor 2 and the high frequency generator 3 there is also one Current measuring device 4 arranged. This consists of a circuit connected directly to the frequency of the High frequency generator 3 tuned series resonant circuit, from a capacitor 4.1 and an inductor 4.2. A voltmeter 4.3 is connected across the inductance 4.2 sen. The voltmeter 4.3 is preceded by a rectifier diode 4.4 and a smoothing capacitor 4.5 in parallel switched. Stray field capacitor 2, high frequency generator 3, the series resonance circuit from the capacitor 4.1 and the inductance 4.2, the rectifier diode 4.4 and the smoothing capacitor 4.5 are advantageously in a further one the container 1 attached container 5 and potted in its volume 5.1 in a synthetic resin and thus mechanically stabilized. Guide out of the container 5
Leitungen 4.3.1 und 4.3.2, die Leitung 4.3.2 über einen ersten Schalter 4.6, zum Spannungsmessgerät 4.3. Schliess-1 ich ist am Behälter 1, vorzugsweise jedoch unterhalb des jLines 4.3.1 and 4.3.2, the line 4.3.2 via a first switch 4.6, to the voltage measuring device 4.3. Close-1 I am at the container 1, but preferably below the j
Behälters 5, noch ein elektromagnetischer Rüttler 6, z.B.Container 5, nor an electromagnetic vibrator 6, e.g.
wiederum in einem Behälter 7, mechanisch befestigt. Der jagain in a container 7, mechanically fastened. The J
I Rüttler 6 ist mittels eines zweiten Schalters 6.1 an eine jI vibrator 6 is by means of a second switch 6.1 to a j
externe Wechselspannung 6.2 anschliessbar. Die Schalter 4.6 jexternal alternating voltage 6.2 can be connected. The switches 4.6 j
und 6.1 sind gemeinsam, jedoch gegensinnig von einen Zeit- Iand 6.1 are common, but in opposite directions from a time I
relais 8 betätigbar, welches mittels eines Druckschalters : 8.1 von Hand gestartet werden kann.relay 8 can be actuated, which can be started manually by means of a pressure switch: 8.1.
Zum Bestimmen des Feuchtegehaltes eines Getreides oder eines anderen körnigen Stoffes wird eine Probemenge von oben in das Volumen 1.2 des Behälters 1 gefüllt, wobei es genügt, dieses etwa zu zwei Dritteln anzufüllen. Sodann wird der Druckschalter 8.1 am Zeitrelais 8 manuell betätigt. Das Zeitrelais 8 schliesst daraufhin zunächst den Schalter 6.1- öffnet dabei gleichzeitig den Schalter 4.6 - und setzt damit den ; Rüttler 6 in Gang. Durch die Rüttelbewegungen des Rüttlers ' 6 setzt sich das Getreide bzw. der körnige Stoff im Behälter 1. Nach ca. 20 see. schaltet das Zeitrelais 8 den Rüttler 6 durch Oeffnen des Schalters 6.1 ab und schliesst dabei gleichzeitig den Schalter 4.6. Am Spannungsmessgerät 4.3 kann nunmehr eine zur Amplitude des im Stromkreis aus Streufeldkondensator 2 und Hochfrequenzgenerator 3 fliessenden Stromes proportionale Gleichspannung abgelesen werden.To determine the moisture content of a grain or other granular substance, a sample amount is filled from above into the volume 1.2 of the container 1, it being sufficient to fill this approximately two-thirds full. Then the pressure switch 8.1 on the timing relay 8 is operated manually. The timing relay 8 then initially closes the switch 6.1 - at the same time opens the switch 4.6 - and thus sets the; Vibrator 6 in motion. Due to the shaking movements of the vibrator ' 6, the grain or the granular material settles in the container 1. After approx. 20 seconds. the time relay 8 switches off the vibrator 6 by opening switch 6.1 and at the same time closes switch 4.6. A direct voltage proportional to the amplitude of the current flowing in the circuit comprising the stray field capacitor 2 and the high-frequency generator 3 can now be read on the voltmeter 4.3.
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Die Grosse der Amplitude des über den Streufeldkondensator 2 im Stromkreis aus diesem Streufeldkondensator 2 und dem Hochfrequenzgenerator 3 fliessenden Stromes hängt u.a. von der Kapazität des Streufeldkondensators 2 ab. In diese Kapazität geht die Dielektrizitätskonstante des Getreides bzw. des körnigen Stoffes ein. Die Dielektrizitätskonstante vieler fester Stoffe, insbesondere von völlig trockenem Getreide, ist kleiner als 10, diejenige von Wasser jedoch etwa 81. In Getreide bzw. körnigem Stoff enthaltenes Wasser, die Feuchte, wirkt sich über seine hohe Dielektrizitätskonstante sehr empfindlich auf die Stromamplitude aus. Die Stromamplitude oder die zu ihr proportionale, vom Spannungsmessgerät 4.3 angezeigte Gleichspannung kann somit in vorteilhafter ι Weise als Messgrösse für die Feuchte verwendet werden.The size of the amplitude of the leakage field capacitor 2 The current flowing in the circuit from this stray field capacitor 2 and the high-frequency generator 3 depends, among other things, on the capacitance of the stray field capacitor 2. The dielectric constant of the grain or of the granular material. The dielectric constant of many solids, especially of completely dry grain, is less than 10, but that of water is about 81. Water contained in grain or granular material, the moisture, has an effect through its high dielectric constant very sensitive to the current amplitude. The current amplitude or the one proportional to it, from the voltmeter 4.3 displayed DC voltage can thus in an advantageous ι Can be used as a measured variable for the humidity.
Da der überwiegende Teil der Feldenergie des elektrischen j Wechselfeldes zwischen den Elektroden 2.1, 2.3 und 2.2 des Streufeldkondensators 2 im unteren Teil des Behältervolumens 1.2 enthalten ist, wird die vom Spannungsmessgerät angezeigte Gleichspannung von einer gewissen Füllmenge ab, z.B. der halben Maximalfüllmenge, praktisch unabhängig von der verwendeten Probemenge.Since the predominant part of the field energy of the electrical j alternating field between the electrodes 2.1, 2.3 and 2.2 of the Stray field capacitor 2 is contained in the lower part of the container volume 1.2, the voltage measuring device displayed DC voltage from a certain filling quantity, e.g. half the maximum filling quantity, practically independent of the sample amount used.
1 Behälter für das Getreide bzw. den körnigen Stoff1 container for the grain or the granular material
1.1 Boden des Behälters1.1 Bottom of the container
1.2 Behältervolumen1.2 container volume
2 Streufeldkondensator2 stray field capacitor
2.1, 2.2, 2.3 Elektroden des Streufeldkondensators2.1, 2.2, 2.3 Electrodes of the stray field capacitor
3 Hochfrequenzgenerator3 high frequency generator
4 Strommesseinrichtung4 current measuring device
4.1 Kondensator4.1 condenser
4.2 Induktivität4.2 inductance
4.3 Spannungsmessgerät 4.3.1, 4.3.2 Leitungen4.3 Voltage measuring device 4.3.1, 4.3.2 cables
4.4 Gleichrichterdiode4.4 rectifier diode
4.5 Glättungskondensator4.5 smoothing capacitor
4.6 erster Schalter4.6 first switch
5 weiterer Behälter5 more containers
5.1 Kunstharz5.1 synthetic resin
6 Rüttler6 vibrators
6 .1 zweiter Schalter6 .1 second switch
6.2 Wechselspannungsquelle6.2 AC voltage source
7 Behälter für den Rüttler7 containers for the vibrator
8 Zeitrelais8 timing relays
8.1 Druckschalter am Zeitrelais8.1 Pressure switch on the time relay
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833329025 DE3329025A1 (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Method and apparatus for determining the moisture content of cereal and other granular materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833329025 DE3329025A1 (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Method and apparatus for determining the moisture content of cereal and other granular materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3329025A1 true DE3329025A1 (en) | 1985-02-28 |
Family
ID=6206324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833329025 Withdrawn DE3329025A1 (en) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | Method and apparatus for determining the moisture content of cereal and other granular materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3329025A1 (en) |
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- 1983-08-11 DE DE19833329025 patent/DE3329025A1/en not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |