DE848427C - Method and device for measuring moisture according to the principle of the dependence of the thermal conductivity on the moisture content of air - Google Patents

Method and device for measuring moisture according to the principle of the dependence of the thermal conductivity on the moisture content of air

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DE848427C
DE848427C DEA1414D DEA0001414D DE848427C DE 848427 C DE848427 C DE 848427C DE A1414 D DEA1414 D DE A1414D DE A0001414 D DEA0001414 D DE A0001414D DE 848427 C DE848427 C DE 848427C
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Ernst Kobel
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BROWN AG
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BROWN AG
BBC Brown Boveri France SA
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    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/18—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
    • G01N27/185—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested using a catharometer

Description

Verfahren und Einrichtung zur Feuchtigkeitsmessung nach dem Prinzip der Abhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt von Luft Für die Messung der relativen und absoluten Feuchtigkeit der Luft sind bereits viele Meßverfahren und Meßeinrichtungen bekanntgeworden. Bei industriellen Trocknungsprozessen. die bei höheren Temperaturen durchgeführt werden, versagen aber die bekannten Haarhygrometer und Psychrometer, während bei Taupunkthygrometern die Temperatursteuerung sehr umständlich ist sie erfordert nicht nur lleiz-, sondern auch Kühleinrichtungen. Ein anderer Nachteil der bekannten Meßeinrichtungen ist ihre verhältnismäßig große Trägheit.Method and device for measuring moisture according to the principle the dependence of the thermal conductivity on the moisture content of the air For the Measuring the relative and absolute humidity of the air are already many measurement methods and measuring devices became known. In industrial drying processes. the are carried out at higher temperatures, but the known hair hygrometers fail and psychrometers, while with dew point hygrometers the temperature control is very cumbersome is it not only requires heating but also cooling equipment. Another The disadvantage of the known measuring devices is their relatively great inertia.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Feuchtigkeitsmessung nach dem Prinzip der Abhängigkeit <ler Wärmeleitfähigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt von Luft weiches darin besteht, daß erfindungsgemäß die zu untersuchende Luft durch eine Meßstelle geführt, nach Durchströmen derselben getrocknet und darauf wieder zur Meßstelle zurück und durch diese hindurchgeführt wird, wobei der Unterschied zwischen der Wärmeleitfähigkeit der der Meßstelle zuströmenden feuchten Luft mit der von illr abströmenden trockenen Luft gemessen und angezeigt wird. The invention now relates to a method for measuring moisture according to the principle of the dependence of the thermal conductivity on the moisture content of air consists in that, according to the invention, the air to be examined through guided a measuring point, dried after flowing through the same and then again is passed back to the measuring point and through it, the difference between the thermal conductivity of the moist air flowing to the measuring point the dry air flowing off from illr is measured and displayed.

Eine Einrichtung zur Erläuterung des Verfahrens ist als Ausführungsbeispiel schematisch in der Zeichnung dargestellt. A device for explaining the method is shown as an exemplary embodiment shown schematically in the drawing.

Die Meßeinrichtung besteht aus einer meßbrücke mit vier Zweigen al bis a4, welcher aus dem Transformator k über die Gleichrichtergruppe c und den Regelwiderstand d Gleichstrom an zwei l)iagonalpunkten zugeführt wird. Das Instrument p zeigt den Stromwert an. An die anderen Diagonalpunkte der Meßbrücke ist das Anzeigeinstrument e angeschlossen, welches die absolute Feuchtigkeit in g/m3 abzulesen gestattet. Im Meßkreis liegt das Potentiometer o. Die Meßbrückenzweige sind in Metallhüllen eingeschlossen, die paarweise diametral durch Rohre untereinander verbunden und mit Anschlüssen für die Luftzuströmleitung f, die Abströmleitung g und für die Einschaltung des Trockners hl, 122 zwischen die diametralen Brückenzweigpaare versehen sind. Die vier Zweige der Meßbrücke sind von einem gut wärmeleitenden Schutzmantel i, z. B. aus Metall, umgeben, wodurch erreicht ist, daß sowohl die Durcltführungsstellen der Rohre für die Luftführung als auch der Meßleitungen gleiche Temperatur annehmen, die zweckmäßig oberhalb der Taupunkttemperatur liegt. Der die Meßstelle umgebende Schutzmantel i ist durch zusätzliche Heizkörper k1, k2 beheizt. In gleicher Weise ist die Luftzuleitung f durch den Heizkörper k3 beheizt. Der Heizstrom wird dem Transformator b entnommen. Die Temperatur in dem Schutzmantel i wird am Thermometer m angezeigt, sie kann mit Hilfe des Thermostaten n konstant gehalten werden. Der Regler n schaltet den Heizstrom für kl bis k3 entsprechend der gewünschten Temperatur im Schutzmantel i selbsttätig ein und aus. Zur Förderung der Luft durch die Meßeinrichtung dient die Pumpe q, deren Antriebsmotor aus dem Transformator b gespeist wird. Mit r ist der Regelwiderstand für den Pumpenmotor und mit s ein Drosselventil in der Luftleitung beschrieben, mit deren Hilfe die Luftströmung eingestellt werden kann. The measuring device consists of a measuring bridge with four branches al to a4, which from the transformer k via the rectifier group c and the variable resistor d direct current is supplied to two l) crosspoints. The instrument p shows the Current value. The display instrument is at the other diagonal points of the measuring bridge e connected, which reads off the absolute humidity in g / m3 allowed. The potentiometer o is in the measuring circuit. The measuring bridge branches are in metal sheaths included, which are connected in pairs and diametrically to each other by tubes with connections for the air inflow line f, the outflow line g and for switching on des dryer hl, 122 are provided between the diametrical bridge arm pairs. The four branches of the measuring bridge are covered by a protective jacket that conducts heat well i, z. B. of metal, surrounded, whereby it is achieved that both the Durcltführungstellen the pipes for the air flow as well as the measuring lines assume the same temperature, which is expediently above the dew point temperature. The one surrounding the measuring point Protective jacket i is heated by additional heating elements k1, k2. In the same way the air supply line f is heated by the radiator k3. The heating current is the Taken from transformer b. The temperature in the protective jacket i is measured on the thermometer m displayed, it can be kept constant with the help of the thermostat n. Of the Controller n switches the heating current for kl to k3 according to the desired temperature in protective jacket i on and off automatically. To convey the air through the measuring device the pump q, whose drive motor is fed from the transformer b, is used. With r is the rheostat for the pump motor and with s a throttle valve in the Air line described, with the help of which the air flow can be adjusted.

Das Instrument t zeigt die Luftströmung an. Mit u1 bis 2<7 sind Absperrhähne in der Luftleitung bezeichnet.The instrument t indicates the air flow. With u1 to 2 <7 Shut-off cocks in the air line.

Die gesamte Meßeinrichtung, bestehend aus der Meßbrücke mit Zubehör, dem Trockner, der Stromquelle für Meßbrücke, Heizung und Luftförderung, sowie den Meß- und Anzeigeinstrumenten und ferner den Absperrhähnen in der Luftleitung, sind in ein gemeinsames Gehäuse v ein- bzw. an dieses angebaut.The entire measuring device, consisting of the measuring bridge with accessories, the dryer, the power source for the measuring bridge, heating and air conveyance, as well as the Measuring and display instruments and also the shut-off cocks in the air line are built into a common housing v or attached to this.

Das Meßverfahren wird mit Hilfe der beschriebenen Meßeinrichtung wie folgt durchgeführt. The measuring process is carried out with the aid of the measuring device described carried out as follows.

Aus dem Raum z wird mit Hilfe der Pumpe q feuchte Luft über die mit der Heizwicklung k3 über Taupunkttemperatur erwärmte Rohrleitung f der Meßbrücke zugeführt. Die feuchte Luft durchströmt die Brückenzweige al, a2, gelangt dann über die Hähne 2<2, Ze3 in die Trockner hl, h2 und über die Hähne u4, u5 als trockene Luft zu den Zweigen a3, a4 der Meßbrücke und strömt über den Strömungsmesser t ins Freie. Das Anzeigeinstrument e gibt die absolute Feuchtigkeit der Luft im Raum z in g/m3 an. Die zusätzliche Heizung der Luftzuleitung und der Meßbrücke ist notwendig bei großem Feuchtigkeitsgehalt der zu prüfenden Luft und dient dem Zweck, diese Teile während der Messung auf einer Temperatur zu erhalten, die oberhalb der Taupunkttemperatur der zu prüfenden Luft liegt. Für die Durchführung des Meßverfahrens ist es zweckmäßig, den Meßbrückenstrom in Abhängigkeit von dem Thermostaten, welcher die Temperatur konstant hält und den Heizstrom steuert, so einzustellen, daß am Anzeigeinstrument für die absolute Feuchtigkeit für jede Thermostattemperatur die gleiche Skala gilt. With the help of the pump q, moist air is extracted from the room z via the with of the heating coil k3, the pipeline f of the measuring bridge heated above the dew point temperature fed. The moist air flows through the bridge branches a1, a2, then passes over the taps 2 <2, Ze3 in the dryer hl, h2 and via the taps u4, u5 as dry Air to branches a3, a4 of the measuring bridge and flows through the flow meter t ins Free. The display instrument e gives the absolute humidity of the air in the room z in g / m3. The additional heating of the air supply line and the measuring bridge is necessary with high moisture content of the air to be tested and serves the purpose of this Keep parts at a temperature during the measurement that is above the dew point temperature the air to be tested. To carry out the measurement process, it is advisable to the measuring bridge current as a function of the thermostat, which the temperature keeps constant and controls the heating current, set so that on the display instrument the same scale applies to the absolute humidity for each thermostat temperature.

Um die beiden Extremfälle der Meßeinrichtung jederzeit kontrollieren und gegebenenfalls mit Hilfe des Potentiometers o einstellen zu können, dient der zusätzliche Trockner , und der cler euchter x, die wechselweise mit Hilfe der Hähne u6, u7 an die Meßbrücke angeschaltet werden können, nachdem alle übrigen Hähne geschlossen sind. F Für die l)urchführung desN'erfahrens genügt es unter Umständen, die Trockner h1, 122 einzeln zu verwenden, so daß wechselweise der andere jeweils regeneriert werden kann.To control the two extreme cases of the measuring device at any time and to be able to adjust with the help of the potentiometer o, if necessary, is used additional dryer, and the cler euchter x, which alternate with the help of the taps u6, u7 can be connected to the measuring bridge after all other taps are closed are. F To carry out the process, it may be sufficient to use the dryer h1, 122 to be used individually, so that the other regenerates alternately can be.

Das Verfahren gemäß der Erfindung arbeitet pr,lktisch trägheitslos und ist sowohl fiir niedere als hohe Lufttemperaturen als auch fiir beliebige Feuchtigkeitsgrade verwendbar. Für seine Durchführung genügt es, die Meßeinrichtung an ein vorhandenes Lichtnetz an zuschließen; weitere Hilfsmittel werden nicht benötigt, Anstatt die zu prüfende Luft über alle vier Zweige der Meßbrücke zu führen, kann es unter Umständen genügen, die Luft nur über einen Teil der Zweige der meßbrücke zu leiten. The method according to the invention works practically without inertia and is for both low and high air temperatures and for any degree of humidity usable. For its implementation it is sufficient to connect the measuring device to an existing one To connect the light network; no other aids are required, instead of the Under certain circumstances, it can be necessary to conduct the air to be tested over all four branches of the measuring bridge It is sufficient to direct the air only over some of the branches of the measuring bridge.

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Feuchtigkeitsmessung nacll dem Prinzip der Al)hängigkeit der Wärmeleitfähigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt von Luft, dadurch gekennzeichnet, daß die zu untersuchende Luft durch eine Meßstelle geführt, nach Durchströmen derselben getrocknet und darauf wieder zur Meßstelle zurück und durch diese Ii @indurchgeführt wird, wobei der Unterschied zwischen der Wärmeleitfähigkeit der der Meßstelle zuströmenden fouchten Luft mit der VOn ihr abströmenden tr<>ckenen Luft gemessen und angezeigt wird. PATENT CLAIMS 1. Method for measuring moisture according to the principle the Al) dependence of the thermal conductivity on the moisture content of the air, thereby characterized in that the air to be examined is passed through a measuring point, according to Flow through the same dried and then back to the measuring point and through this Ii @ ind is carried out, the difference between the thermal conductivity the wet air flowing into the measuring point with the flowing away from it Air is measured and displayed. 2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßstelle eine Meßbrücke illit vier Zweigen dient. 2. Device for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that a measuring bridge with four branches serves as the measuring point. 3. Einrichtung nich Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle durch zusätzliche Heizung während der Messung auf einer Temperaturoberhalbder Taupunkttemperatur gehaltenist. 3. Device not claim 2, characterized in that the measuring point by additional heating during the measurement to a temperature above the dew point temperature is held. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurcl gekennzeichnet, daß die Zuleitung zur Meßstelle durch zusätzliche Heizung während der Messung auf einer Temperatur obere all der Taupunkttemperatur gehalten ist. 4. Device according to claim 2 and 3, dadurcl characterized in that the supply line to the measuring point by additional heating during the measurement on one Temperature upper all the dew point temperature is kept. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Meßstelle und der Zuleitung mit Hilfe eines Thermostaten konstant gehalten ist. 5. Device according to claim 2 to 4, characterized in that the temperature of the measuring point and the supply line constant with the help of a thermostat is held. 6. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbrückenstrom in .Abhängigkeit vom Thermostaten so eingestellt wird, daß am Anzeigeinstrument fiir die absolute Feuchtigkeit für jede Thermostattemperatur die gleiche Skala gilt. 6. Device according to claim 2 to 5, characterized in that the measuring bridge current is set depending on the thermostat so that on Display instrument for the absolute humidity for each thermostat temperature same scale applies. 7. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurcl gekennzeichnet, daß die Luft über alle Zweige der Meßbrücke hinweggeführt ist. 7. Device according to claim 2 to 6, dadurcl characterized in that the air is passed over all branches of the measuring bridge. 8. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft über einen Teil der Zweige der Meßbrücke hinweggeführt wird. 8. Device according to claim 2 to 6, characterized in that the air is led away over part of the branches of the measuring bridge. 9. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zuströmende und die abströmende Luft über paarig diametral gegenüber- liegende Zweige der Meßbrücke geführt und daß zwischen die diametralen Zweigpaare ein Trockner eingeschaltet ist. 9. Device according to claim 2 to 8, characterized in that the inflowing and the outflowing air via pairs diametrically opposite lying Branches of the measuring bridge out and that between the diametrical pairs of branches a dryer is switched on. 10. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweige der Meßbrücke von Hiillen umgeben sind, die durch Rohre untereinander verbunden sind und Anschlüsse für Zu-und Ableitung sowie flir den Trockner aufweisen. ir. 10. Device according to claim 2 to 9, characterized in that the branches of the measuring bridge are surrounded by shells, which are connected to one another by pipes are connected and have connections for supply and discharge as well as for the dryer. ir. Einrichtung nach Anspruch 2 bis I0, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweige der Meßbrücke von einem gut wärrlleleiten(len Schutzmantel umgeben sind.Device according to Claims 2 to I0, characterized in that the branches of the The measuring bridge is surrounded by a protective jacket that is good at conducting heat. 12. Einrichtung nach Anspruch 2 bis II, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbrücke mit Zubehör, der Trockner, die Stromquelle für die Heizung und Luftförderung, die Meß- und Anzeigeinstrumente sowie die Absperrhähne in der Luftleitung in ein gemeinsames Gehäuse ein- und angebaut sind. 12. Device according to claim 2 to II, characterized in that the measuring bridge with accessories, the dryer, the power source for heating and air conveyance, the measuring and display instruments as well as the shut-off cocks in the air line in one common housing are installed and attached. 13. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzlicher Trockner und ein Befeuchter vorhanden sind, mit deren Hilfe die beiden Extrempunkte der Meßeinrichtung kontrolliert und gegebenenfalls durch ein Potentiometer eingestellt werden können. 13. Device according to claim 2 to 12, characterized in that an additional dryer and a humidifier are available, with the help of which the both extreme points of the measuring device checked and, if necessary, by a Potentiometer can be adjusted.
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DE1272495B (en) * 1958-05-20 1968-07-11 Ventilation & D Electricite Ap Device for monitoring the degree of drying of the hair during the hair drying to be carried out with a drying hood

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