-
Vorrichtung zur Bestimmung des Wassergehaltes auf elektrischem Wege
sowie zur Volumengewichtsbestimmung von rieselfähigem Gut Beim Einkauf und bei der
Lagerung von Getreide und vielen anderen schüttbaren Gütern, insbesondere landivirtschaftlichen
Erzeugnissen, aber auch anorganischen Erzeugnissen, erfolgt die Bewertung des- Erzeugnisses
vornehmlich nach dem Wassergehalt und dem Volumengewicht des Gutes.
-
Für die Prüfung -die8er Eigenschaften sind bereits zahlreiche Einrichtungen
bekannt, denen jedoch noch verschiedene Nachteile eigentümlich sind. Es ist z. B.
bekannt, den Wassergehalt rieselfähiger Güter, die ohne Wasserzusatz keine oder
nur geringe Leitfähigkeit besitzen, mit Hilfe elektrischer Ströme, vorzugsweise
hochfrequenter Sil-öme, zu messen. Zu diesem Zweck wird das Meßgut in einen als
Meßkammer ausgebildeten Kondensator oder in eine ähnlich ausgebildete Induktionsspule
eines hochfrequenten Schwingungskreises eingeführt, und es werden die zusätzliche
Kapazitätsveränderung, die Frequenzveränderung oder die zusätzlichen Verluste, die
entweder durch dielektrische Wirkung oder durch Wirbelstromwirkung entstehen, gemessen.
-
Bei dieser Messung müssen jedoch-sowohl die Maße als auch- die Art
der Einfüllung bzw. des Aufbaues-- der einzelnen Teilchen -des Meßgutes in der Meßkammer
berücksichtigt werderr, da beide einen erheblichen Einfluß auf das elektrische Meßergebnis
haben. Ferner ist es von großer Wichtigkeit bei dieser Messung, daß die spätere
Bestimmung des an der 1Messung beteiligten Gewichtes des Meßgutes genau- das Meßgut
erfaßt, welches tatsächlich voll und ganz der elektrischen Meßwirkung ausgesetzt
war. Diese wichtige BLedingung wird bei den bekannten Einrichtungen dieser Art noch
nicht erfüllt.
-
Bei solchen Feuchtigkeitsmessern, die eine stetige Anzeige des Wassergehaltes
eines strömenden Meßgutes ermöglichen sollen, - ist es vorgeschlagen-worden, den
Einfluß eines verschiedenen Füllgewichtes des- durchströmten
elektrischen
Meßgefäßes dadurch zu beseitigen, daß das Meßgefäß an einer Waage aufgehängt wird
und unter dem Einfluß des verschiedenen Gewichtes sich mehr oder sveniger in die
Wirksamkeit der Meßströme undl insbesondere in das Feld einer in einem Hochfrequenzschwingungskreisliegenden
Spule begibt. Die Praxis hat erwiesen, daß damit der Einfluß des Füllgewichts nicht
zu erfassen ist, weil nämlich neben der obenerwähnten Verschiedenheit des Aufbaues
der einzelnen Teilchen des Meßgutes, die durch die Verschiedenheit der Stellung
der Meßkammer zu ihrer Füllvorrichtung zwangsläufig -herbeigeführt wird, auch noch
der wichtige Umstand sich nachteilig auswirkt, daß bei einer solchen Anordnung das
Meßgefäß so ausgeführt sein muß, daß jeweils nur ein Teil der in ihm enthaltenen
Menge des Meßgutes der Einwirkung der Meßströme unterliegt. Für die Veränderung
der Lage des Meßgefäßes zu den Meßstromerzeugern ist aber das Gesamtgewicht der
im Meßgefäß enthaltenen Meßgutmenge maßgeblich. Eine Verfälschung der erstrebten
Berichtigung des Gewichtseinflusses ist somit durchaus gegeben.
-
Ebenso erstreckt sich bei anderen bekannten Feuchtigkeitsmessern,
welche für nicht stetigen Betrieb bestimmt sind und - bei welchen nach vollzogener
elektrischer Messung die Meßkammer entleert und ihr Inhalt gewogen wird, die Wirksamkeitszone
der Meßströme keineswegs über das gesamte Meß- -gut, das zur Wägung gelangt.; auch
ist bei den bekannten Geräten dieser Art nicht eine gleichbleibende Einfüllung des
Gutes in die Meßkammer bzw. eine -gleichbleibende Dichte des Meßgutes in der Meßkammer
gewährleistet.
-
Die vorliegende Erfindung beseitigt -diese Übelstände. Die neue Vorrichtung
stimmt darin mit bekannten Vorrichtungen überein, daß die Meßkammer des elektrischen
Feuchtigkeitsmessers gleichzeitig als Volumenmesser für die Volumengewichtsbestimmung
benutzt wird. Von den bisher bekannten Feuchtigkeitsmessern unterscheidet sie sich-jedoch
dadurch, daß oberhalb der Meßkammer ein Fülltrichter und unterhalb der Meßkammer
eine Wägevorrichtung angeordnet und die Meßkammer mit einer Verschlußvorrichtung
versehen ist, die durch Auslösung einer bestimmten Federspannung stets' so schnell
bewegt wird, daß nur das an der elektrischen Feuchtigkeitsmessung beteiligte Meßgut
aus der Meßkammer in die Wägevorrichtung hin eingelassen wird. Die Anordnung - des
Fülltrichters zur Meßkammer ist so getroffen, daß diese sich mit dem Meßgut nur
so weit füllen kann, daß das gesamte Meßgut von den Meßströmen. erfaßt wird.
-
Durch diese Anordnung wird gegenüber den bisher bekannten Einrichtungen
eine beschleunigte Durchführung der Messung und - : qule größere Meßgenauigkeit
erreicht. Durch die Anordnung des Fülltrichters oberhalb der Meßkammer zusammen
mit der immer in -gleichartiger Weise freigegebenen Öffnung des Fülltrichters wird
ein für das gleiche Meßgut stets gleichbleibender Aufbau der einzelnen Teilchen
erzielt. Dile Fehler, dile man in den bisher bekannten Einrichtungen durch die Verschiedenheit
der Füllung erzeugt, sind bei der der Erfindung entsprechenden Einrichtung vermieden.
-
Die Berücksichtigung des Gewichtsfaktors wird bei diesen Messungen
auf eine wirklich sichere Basis gestellt. Dadurch, daß sich die Verschlußvorrichtung.
für die Meßkammer unter allen Umständen stets so schnell bewegt, daß ein Nachströmen
von Meßgut aus dem-Fülltrichter vermieden wird, ist es möglich, nur das Meßgut zur
Wägung heranzuziehen, welches tatsächlich an der Messung beteiligt war.
-
Eine bedeutende Verringerung des Arbeitsaufwandes für ; diese Messung
wird weiterhin dadurch erZielt, daß unterhalb der Meßkammer sich die Wägevorrichtung
befindet, die direkt das Volumengewicht des Meßgutes angibt. Es ist also in einem
Arbeitsgang und ohne die Möglichkeit einer Verfälschung die genaue Kenntnis der
beiden wichtigen Faktoren, nämlich des Wassergehaltes und des Volumengewichtes,
erzielt. Die Berichtigung der Wassergehaltsbestimmung auf Grund des ermittelten
Gewichtes des an der Messung beteiligten Gutes kann auf Grund vorher aufgestellter
Tabellen in einfacher Weise erfolgen.
-
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist in der Zeichnung in einem
Ausführungsbeispiel dargestellt. In dem Gehäuse 4 ist~ ein elektxb scher Feuchtigkeitsmesser
mit allen seinen Teilen ausschließlich der Meßkammer untergebracht. Ebenso enthält
dieses Gehäuse einen Teil der Wägevorrichtung. An der rechten Seite des Gehäuses
befindet sich die Meßkammer 1. Über ihr ist der Fülltrichter 3 angeordnet. Unterhalb
der Meßkammer befindet sich die Schale 7 einer Wägevorrichtung, die aus dem Gegengewicht
9, dem Gewicht IO 0 und der Skala 1I besteht. Die. Wägevorrichtung ist in der üblichen
Weise in der Schneide 8 gelagert. Die Verschlußvorrichtung 2 ist zusammen mit der
Meßkammer S durch eine Ummantelung 6 geschützt.
-
Der Vorgang der elektrischen Messung ist als bekannt vorauszusetzen.
Die Feststellung des Wassergehaltes und des Volum!engewichtes des Meßgutes erfolgt
nun in der nachbeschriebenen
Art. Der Fülltrichter 3 wird mit dem
Meßgut gefüllt. Die hierfür aufgewendete Menge des Mcßgutes muß größer sein als
die von der Meßkammer aufzunehmende. Bis zu diesem Moment bleibt die Verschlußvorrichtung
in der Stellung, wie in der Zeichnung mit starken Strichen angedeutet. Nachdem der
Feuchtigkeitsmesser -gegebenenfalls nach einer evtl. Nullpunkts-. korrektur - arbeitsbereit
ist, wird die ygerschlußvorrichtung mit Hilfe eines kleinen Handhebels umgelegt.
Die Verschlußvorrichtung ist so eingerichtet, daß sie ihre Bewegung erst nach dem
Vorhandensein einer gewissen Federspannung, die durch das' Verdrehen des Handhebels
erzeugt wird, ausführen kann. Nachdem diese immer gleichbleibende Federspannung
lerr, eicht ist, wird die Verschlußvorrichtung ausgelöst, was durch weiteres Verdrehen
d, des Handhebels erfolgt.
-
Die Verschlußvorrichtung schnellt nun in die Lage, die in der Zeichnung
strichpunktiert angedeutet ist. Das Meßgut kommt im Fülltrichter in Bewegung und
fließt in die Meßkammer. Die Bewegung des Verschlußstkes ist jedoch so schnell,
daß bis zum Eintreffen des ersten Teilchens des Meßgutes im unteren Teile der Meßkammer
deren untere Öffnung bereits durch das untere Endle des Verschlußsbückes geschlossen
ist.
-
Da das Meßgut allein unter dem Einfluß. der Erdbeschleu-nigung der
Meßkammer anfüllt, ist mit Sicherheit ein stets gleichmäßiger Aufbau des Meßgutes
in der Meßkammer zu erreichen.
-
Es erfolgt nunmehr die elektrische Messung des Wassergehaltes. Der
hierfür maßgebliche Wert wird an der Skala 5 des Feuchtigkeitsmessers abgelesen.
Er ist, wie oben schon gesagt, noch nicht als einwandfreier Wert anzuerkennen, sondern
entsprechend dem Gewicht des in der Meßkammer befindlichen Meßgutes zu berichtigen.
-
Nunmehr wird der Handhebel der Verscbinßvorrichtung nach der anderen
Seite umgelegt. Wieder wird erst eine bestimmte Federspannung erzeugt, bevor die
Bewegung des Verschlußstückes ausgelöst wird. Jetzt bewegt sich das Verschlußstück
2 mit großer Geschwindigkeit in die ursprüngliche Lage zurück. Dieses erfolgt wieder
so rasch, daß kein Teilchen des Meßgutes nachträglich in die Meßkammer hineingelangen
kann. Es wird also nur der Inhalt der Meßkammer in das Wägegefäß 7 abfließen, der
tatsächlich der Messung ausgesetzt gewesen ist.
-
Nachdem das. Meßgut-restlos ; in das Wägegefäß 7 geflossen ist, wird
das zugehörige Gewicht auf der Skala i z der Wägevorrichtung abgelesen. Für die
verschiedenen Fiillungsgewichte sind auf der Kurventafel 12 entsprechende Eichkurven
aufgetragen, die nunmehr gestatten, aus der Anzeige des.
-
Feuchtigkeitsmessers und der Angabe der Wägevorrichtung den richtigen
Wassergehaltswert für das Meßgut abzulesen.
-
Da die Meßkammer ein bestimmtes Volumen hat und die Bewegung des
Verschlußstückes 2 so erfolgt, daß während der Fiillung und der Entleerung der Meßkammer
keinerlei Verfälschung der zur Prüfung angesetzten Menge eintreten kann, sind alle
Vorbedingungen für eine einwandfreie Bestimmung des Volumengewichtes gegeben. Das
Volunlengewicht des Meßgutes läßt sich also durch eine einfache Rechnung aus dem
Volumen der Meßkammer und dem Gewicht des Meßgutes oder aber auf einer bereits vorbereiteten
Tabelle feststellen. Es ist auch möglich, auf der Skala 1 1 eine Teilung anzubrin
gen, die die direkte Ablesung des Volumengewichtes gestattet.