DE865994C

DE865994C - Apparatus for determining the water content of substances

Info

Publication number: DE865994C
Application number: DEP3132A
Authority: DE
Inventors: Ernst Boehmert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1949-06-04
Filing date: 1949-06-04
Publication date: 1953-02-05

Description

Apparat zur Bestimmung des Wassergehaltes von Substanzen Zur Feststellung des Wassergehaltes in Stoffen werden in der Praxis hauptsächlich folgende Methoden angewandt: I. Die am meisten verbreitete und die zuverlässigsten Resultate ergebende Trocltenschrankmetbode, bei der das in dem zu untersuchenden Stoff enthaltene Wasser ausgedampft und aus der Gewichtsdifferenz der prozentuale Feuchtigkeitsgehalt errechnet oder auf einer an einer hierfür besonders ausgebildeten Waage angebrachten Skala abgelesen wird; 2. die Xylolmethode, bei der das im Untersuchungsstoff enthaltene Wasser durch Destillation ausgetrieben und durch Messung des kondensierten Wassers der Feuchtigkeitsbfflehalt hieraus errechnet wird; 3. die elektrische Methode, die meist auf einer Messung der Dielektrizitätskonstante eines bestimmten Stoffes beruht, wobei der Feuchtigkeitsgehalt jeweils auf einer besonderen, für die verschiedenen Stoffe geeichten Skala abgelesen werden kann; 4. chemische Methoden mittels Reagenzpapieren.Apparatus for determining the water content of substances for determination of the water content in materials, the following methods are mainly used in practice applied: I. The most widespread and giving the most reliable results Drying cabinet method in which the water contained in the substance to be examined evaporated and the percentage moisture content calculated from the difference in weight or on a scale attached to a specially designed scale is read; 2. the xylene method, in which the substance contained in the test substance Water expelled by distillation and by measuring the condensed water the moisture content is calculated from this; 3. the electrical method that mostly based on a measurement of the dielectric constant of a certain substance, with the moisture content each on a particular, for the different Substances calibrated scale can be read; 4. chemical methods using reagent papers.

Alle diese Untersuchungsmethoden haben zum Teil sehr große Nachteile, oder sie sind überhaupt für genaue Untersuchungen nicht zu verwenden. All of these examination methods have, in some cases, very great disadvantages, or they cannot be used at all for precise examinations.

Letzteres trifft insbesondere für die Methoden 3 und 4 zu, die außerdem auch jeweils nur für bestimmte Stoffe verwendbar sind. Bei den Methoden nach I und 2 sind langwierige, genaue Wägungen auf der analytischen Waage od. dgl. und Zwischenrechnungen erforderlich, und die Untersuchungen sind meist nur im Laboratorium durch geschulte Kräfte durchführbar. Der Trockenschrank ist meist sehr groß, wodurch die Untersuchungen ortsgebunden sind, während bei der Methode nach 2 außerdem feuergefährliche Flüssigkeiten und leicht zerbrechliche Glasapparaturen verwendet werden.The latter applies in particular to methods 3 and 4, which also can only be used for certain substances. With the methods according to I and 2 are lengthy, exact weighings on the analytical balance or the like and interim calculations required, and the examinations are usually only trained in the laboratory Forces feasible. The drying cabinet is usually very large, which makes the examinations are stationary, while with the method according to 2 also flammable liquids and fragile glass apparatus can be used.

Aufgabe der nachstehenden Erfindung war es daher, einen Apparat zu schaffen, der die Nachteile der bisher gebräuchlichen Methoden beseitigt und folgenden Erfordernissen gerecht wird: I. Fortfall der langwierigen und umständlichen genauen Wägungen; 2. ausreicbende Genauigkeit; 3. schnellste Durchführung des Untersuchungsverfahrens; 4. sofortige Ablesung des Untersuchungsergebnies ohne Zwischenrechnungen und kontinuierliche Beobachtung des Meßvorganges; 5. leichte Transportfähigkeit des Apparates, damit Untersuchungen gegebenenfalls an jedem beliebigen Ort durchgeführt werden können; 6. Durchführung der Untersuchungen durch ungeschultes Personal; 7. einfachste Bedienung und Handhabung; 8. universelle Verwendungsmöglichkeit. The object of the invention below was therefore to provide an apparatus create, which eliminates the disadvantages of the previously used methods and the following Requirements meet: I. Elimination of the tedious and cumbersome accurate weighings; 2. Sufficient accuracy; 3. fastest execution of the investigation process; 4. Immediate reading of the test results without intermediate calculations and continuous Observation of the measuring process; 5. Easy transportability of the device, so Examinations can, if necessary, be carried out at any location; 6. Carrying out the examinations by untrained personnel; 7. Easiest operation and handling; 8. universal use.

Diese Bedingungen werden durch die vorliegende Erfindung dadurch erreicht, daß eine besonders ausgebildete Waage, im vorliegenden Falle eine Torsionswaage, mit einem hierfür besonders ausgebildeten Verdatnpfungsgerät kombiniert wurde. Die Torsionswaage wurde in zweckmäßiger Weise mit einer Skala in Verbindung gebracht, die ihrerseits so ausgebildet ist, daß das Gewicht des zu untersuchenden Stoffes innerhalb einer gewissen Grenze, beispielsweise von g bis ii g, beliebig sein kann. Die Durchführung einer derartigen Untersuchung ist übrigens keinesfalls an eine Torsionswaage gebunden, sondern es können auch andere Waagen Verwendung finden, ohne daß das Prinzip der Gewichtstoleranz der Einwaage aufgegeben; wird. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines solchen Feuchtigkeitsmeßapparates nach der Erfindung dargestellt. Die Einzelheiten des Untersuchungsvorganges und das Prinzip sollen daran näher erläutert werden. Die Zeichnung ist rein schematisch. Abänderungen in dem Aufbau innerhalb des Erfindungsgedankens sind möglich. These conditions are met by the present invention achieves that a specially trained balance, in the present case a torsion balance, was combined with an evaporation device specially designed for this purpose. the Torsion balance was conveniently associated with a scale, which in turn is designed so that the weight of the substance to be examined can be any within a certain limit, for example from g to ii g. Carrying out such an investigation is by no means an issue Torsion balance bound, but other balances can also be used, without giving up the principle of weight tolerance of the initial weight; will. In the Drawing is an embodiment of such a moisture measuring apparatus according to of the invention shown. The details of the investigation process and the principle should be explained in more detail. The drawing is purely schematic. Amendments in the structure within the inventive concept are possible.

Auf der Säule I befindet sich die Trägerplatte 2, auf welcher der Pfannenträger 3 mit der Pfanne 4 befestigt ist. Auf der Pfanne ruht mittels zweier in geeigneter Weise angeordneter Nadeln der Waagebalken 5. Die eine Seite des Waagebalkens 5 trägt das mit der Feineinstellung versehene Ausgleichsgewicht 6 und auf der anderen Seite das Gehänge 7, in welches das Meßgefäß; 8 eingehängt ist. Im Drehpunkt des Waagebalkens 5 ist in geeigneter Weise der durch ein Rohr gesdh2ltzte Torsionsdraht g starr befestigt. Die andere Seite des Torsionsdrahtes g ist mit einem Hebel 10 fest verbunden, der in dem Lager ii drehbar gelagert ist. An dem Waagebalken 5 ist ferner der Zeiger 12 befestigt, dessen Spitze über einer kleinen, an der Säule I befindlichen, nacli links und rechts verschiebbaren Skala 13 spielt. Der Waagebalken läßt sich mittels einer für den vorliegenden Fall besonders ausgebildeten, durch einen Knopf I4 zu betätigenden Einrichtung aus den Auflagern um ein geringes herausheben und durch den etwas federnden Bügel 15 feststellen. Die Hebel-Spitze 10 bewegt sich über eine besonders ausgebildete Skala I6, die in den Lagern I7a und I7b schwenkbar gelagert ist und mittels Knopf I8 festgestellt werden kann. Die Skala I6 ist mit einem Liniensystem überzogen, das zur Ablesung des von dem Apparat gemessenen Feuchtigkeitsgehalts in Prozenten dient. Durch die besondere Ausbildung und Verstellbarkeit der Skala wird erreicht, daß jeweils aus einer beliebigen, in gewissen Grenzen gehaltenen Menge der Feuchtigkeitsgehalt festgestellt werden kann. Auf der rechten Seite der Skala befindet sich ein linienfreier Raum (Dreieck), auf dessen Bedeutung bei der Beschreibung der Wirkungsweise noch einzugehen ist. On the column I is the support plate 2, on which the Pan support 3 is attached to the pan 4. Rests on the pan by means of two suitably arranged needles of the balance beam 5. One side of the balance beam 5 carries the balance weight 6 provided with the fine adjustment and on the other Side of the hanger 7, in which the measuring vessel; 8 is attached. At the fulcrum of the The balance beam 5 is suitably the torsion wire supported by a tube g rigidly attached. The other side of the torsion wire g is connected to a lever 10 firmly connected, which is rotatably mounted in the bearing ii. On the balance beam 5 is also attached the pointer 12, the tip of which is over a small one on the column I. located, nacli left and right sliding scale 13 plays. The balance beam can be by means of a specially trained for the present case a button I4 to be actuated device to lift out of the bearings by a little and fix it by the somewhat resilient bracket 15. The lever tip 10 moves Using a specially designed scale I6, which can be pivoted in bearings I7a and I7b is stored and can be determined by means of button I8. The I6 scale is with overlaid on a system of lines used to read the moisture content measured by the apparatus serves as a percentage. Due to the special training and adjustability of the scale is achieved that in each case from any arbitrary, kept within certain limits Amount of moisture content can be determined. On the right side of the There is a line-free space (triangle) on the scale Description of the mode of action is yet to be given.

Das Verdampfungsgerät 19 ist schwenkbar an der Säule I angeordnet und besteht im wesentlichen aus einem elektrisch beheizten Einsatz 20, der durch geeignete Isolierstoffe gegen Wärmeaus'strahlung geschützt ist. Die für die Verdampfung erforderliche Temperatur wird durch einen selbsttätig arbeitenden, im Verdampfungsgerät eingebauten elektrischen Regler konstant gehalten. Der Regler ist von außen verstellbar, so daß das Verdampfungsgerät auf verschiedene konstante Temperaturen eingestellt werden kann. The evaporation device 19 is arranged pivotably on the column I. and consists essentially of an electrically heated insert 20, which by suitable insulating materials are protected against heat radiation. The one for evaporation required temperature is set by an automatically working in the evaporation device built-in electrical regulator kept constant. The regulator is adjustable from the outside, so that the vaporizer set to various constant temperatures can be.

Die Bedienung und Wirkungsweise des Apparates ist wie folgt: Der Hebel 10 ist nach rechts zu bewegen, bis seine Spitze etwa in die Mitte deslDreieckraumes, rechts des Liniensystemls der Skala I6, d. i. rechts der 0 0/o-Linie, zeigt. Hierdurch wird der Draht g torquiert und der Waagebalken 5 aus seiner Gleichgewichtslage gebracht. Gleichzeitig ist auch der Zeiger 12 aus seiner Nullage getreten und hat sich nach rechts bewegt. Dann wird in das Meßgefäß 8 so viel des zu untersuchenden Stoffes eingefüllt, bis der Zeiger 12. über der kleinen Skala I3 zu spielen beginnt. Dies wird dadurch bewirkt, daß das Gewicht des Stoffes die Verdrehung des Drahtes g aufhebt. Nunmehr wird durch Verschieben des Hebels 10 nach links oder rechts der Gleichgewichtszustand hergestellt, der dann erreicht ist, wenn der Zeiger I2 sich mit dem mittleren Markierungsstrich der Skala I3 genau deckt. Der Zeiger I2 bewegt sich hierbei sinngemäß mit dem Hebel 10. The operation and mode of operation of the device is as follows: The Lever 10 is to be moved to the right until its tip is approximately in the middle of the triangle space, to the right of the line system of the scale I6, d. i. to the right of the 0 0 / o line, shows. Through this the wire g is torqued and the balance beam 5 is brought out of its equilibrium position. At the same time, the pointer 12 has stepped out of its zero position and has moved moved right. Then so much of the substance to be examined is in the measuring vessel 8 until the pointer begins to play 12. above the small scale I3. this is caused by the weight of the fabric canceling the twisting of the wire g. By moving the lever 10 to the left or right, the state of equilibrium is now established produced, which is reached when the pointer I2 aligns with the middle marking line exactly covers the I3 scale. The pointer I2 moves accordingly with the lever 10.

Jetzt wird die Skala I6 so weit nach oben gedreht, bis die oO/oinie auf die Spitze des Hebels 10 trifft und die Skala in dieser Stellung mittels des Knopfes I8 arretiert. Dieser einfache Vorgang ersetzt die Feststellung des genauen Gewichtes des Untersuchungsstoffes und damit das langwierige und umständliche Abwiegen auf der analgtischen Waage bzw. das genaue und daher zeitraubende Abwiegen eines bestimmten Gewichtes, beispielsweise von immer 10 g, wie das bei anderen Feuchtigkeitsmeßapparaten erforderlich ist. Nunmehr wird das Verdampfungsgerät nach vorn bis zum Anschlag geschwenkt und das Meßgefäß 8 in den beheizten Einsatz desselben eingesetzt, wobei das' Meßgefäß frei schwebend in diesem hängt. Durch die elektrische Beheizung wird im Verdampfungsgerät die für die Aus dampfung des Wassers erforderliche konstante Temperatur erzeugt. Während der Ausdampfung bewegt sich infolge des Gewichtsveilustes die rechte Seite des Waagebalkens nach oben und der Zeiger 12 nach rechts, wobei der Draht g wieder verdreht wird. Now the scale I6 is turned upwards until the oO / o line hits the tip of the lever 10 and the scale in this position by means of the Button I8 locked. This simple process replaces the need to determine the exact one Weight of the test substance and thus the tedious and cumbersome weighing on the analgesic scales or the exact and therefore time-consuming weighing of one certain weight, for example always 10 g, as with other moisture meters is required. Now the vaporizer is pushed forward as far as it will go pivoted and the measuring vessel 8 inserted into the heated insert of the same, wherein the 'measuring vessel hangs freely in this. The electrical heating will in the evaporation device the constant required for evaporation of the water Temperature generated. During the evaporation it moves due to the weight loss the right side of the balance beam up and the pointer 12 to the right, where the wire g is twisted again.

Wird jetzt der Hebel 10 nach links bewegt und der Gleichgewichtszustand wiederhergestellt, so zeigt dessen Spitze auf dem Liniensystem der Skala 16 den genauen Prozentsatz der verdampften Feuchtigkeit jeweils an. Die Ausdampfung läßt sich während des gesamten Untersuchungsvorganges kontinuier- lich beobachten und zu jeder Zeit prozentual auf der Skala feststellen.If now the lever 10 is moved to the left and the state of equilibrium restored, its tip on the line system of the scale 16 shows the exact percentage of evaporated moisture in each case. The evaporation leaves during the entire examination process lich observe and determine at any time as a percentage on the scale.

Wie ersichtlich, ist eine genaue Feststellung des Gewichtes bzw. das vorherige genaue Abwiegen eines jeweils bestimmten Gewichtes des zu untersuchenden Stoffes vor der Durchfüh,rung der Untersuchung nicht erforderlich, da bei der vorliegenden Erfindung den Meßresultaten die Menge des Ausgangsstoffes als Einheit zugrunde gelegt wird. Hierdurch werden bedeutende Vorteile erreicht, und zwar hinsichtlich Zeitaufwand als auch durch die Vermeidung subjektiver und objektiver Fehler bei der Ermittlung des Ausgangsgewichtes des zu untersuchenden Stoffes. As can be seen, an exact determination of the weight or the previous exact weighing of a specific weight of the person to be examined The substance is not required before the investigation is carried out, as this is the case with this one Invention, the measurement results are based on the amount of the starting material as a unit will. This achieves significant advantages in terms of time as well as by avoiding subjective and objective errors in the determination the initial weight of the substance to be examined.

PATENTANSPRSCHE I. Apparat zur Bestimmung des Wassergehaltes von Substanzen durch Trocknung und Bestimmung der Gewichtsdiffereuz mittels einer Waage mit in Prozente des Wassergehaltes eingeteilter Skala, gekennzeichnet durch eine verstellbare Skala derartiger Ausbildung, daß für jede Untersuchung das Ausgangsgewicht der Substanz in gewissen Grenzen beliebig groß sein und durch Verstellung der Skala berücksichtigt werden kann. PATENT CLAIMS I. Apparatus for determining the water content of Substances by drying and determining the weight difference using a scale with a scale graduated as a percentage of the water content, identified by a adjustable scale of such training that the starting weight for each examination the substance can be of any size within certain limits and by adjusting the scale can be taken into account.

Claims

2. Device according to claim I, characterized in that as a scale a torsion balance is used.

3. Device according to claim I, characterized in that the evaporation device is pivotably arranged on the scales.

4. Device according to claim 2, characterized in that the balance beam rests on its supports by means of steel points.

5. Device according to claim 2, characterized in that the balance beam can be lifted and locked in a known manner from its supports.