DE903385C

DE903385C - Anordnung zur Bestimmung der Feuchtigkeitsverteilung in schuettbarem Gut

Info

Publication number: DE903385C
Application number: DEN3266A
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Kurt Neitzert
Original assignee: KURT NEITZERT DR RER NAT
Current assignee: KURT NEITZERT DR RER NAT
Priority date: 1950-12-14
Filing date: 1950-12-14
Publication date: 1954-02-04

Description

Anordnung zur Bestimmung der Feuchtigkeitsverteilung in schüttbarem Gut Zusatz zum Patent 872 405 In der Nahrungsmittel industrie, insbesondere in Mühlen, Teigwarenfabriken u. dgl., ist es für einen ordnungsgemäßen Ablauf des Verarbeitungsprozesses vorteilhaft, die Feuchtigkeitsverteilung in dem zur Verarbeitung gelangenden schüttbaren Gut, beispielsweise in den Getreidekörnern, zu ermitteln. Dies ist insbesondere von Bedeutung bei der sogenannten Konditionierung und bei der Überwachung ihres Effektes. Das getreide soll hierbei in einen gut mahl fähigen Zustand versetzt werden und die Feuchtigkeit den Schalen zugeordnet sein. Es ist gemäß Patent 872 40t5 vorgeschlagen worden, zur Ermittlung der Feuchtigkeitsverteilung ein Verfahren anzuwenden, bei dem an der jeweils interessierenden Stelle des Fabrikationsganges eine Probe des schüttbaren Gutes entnommen und unter vorgegebenen Untersuchungsbedingungen der elektrische Widerstandswert ermittelt wird, sodann diese Probe verschrotet oder gemahlen und nochmals der elektrische Widerstandswert ermittelt wird. Die auf solche Art ermittelte Differenz der beiden Widerstandswerte ist ein Maß für die Feuchtigkeitsverteilung im schüttbaren Gut.
Die Erfindung bezieht sich auf Anordnungen. welche zur Durchführung derartiger Meßverfahren besonders geeignet sind. Erfindungsgemäß wird zur Messung des elektrischen Widerstandswertes von schüttbarem Gut, insbesondere von Getreide, eine Anordnung verwendet, die aus einem eigentlichen Meßgerät und einem damit elektrisch verbundenen Mellbehälter besteht, wobei das Meßgerät eine Verstärkerröhre enthält, in deren Anodenkreis sich ein Anzeigegerät befindet, auf dessen Skala ein jedem Widerstandswert zugeordlleter Bezugswert direkt ablesbar ist.
Es ist vorteilhaft, den Meßbehälter derart auszubilden, daß ein Teil des Meßbehälters, vorzugsweise der Boden, aus leitendem Material besteht und galvanisch mit einem Punkt des Gitterkreises einer Verstärkerröhre verbunden ist, während der Meßbehälter eine weitere Meßelektrode enthält, die l?ei der Messung unter Druck das zu untersuchende Gut berührt. Dabei sollen diese Meßelektrode mit einem anderen Punkt des Gitterkreises der Röhre galvanisch verbunden und die übrigen Teile des Meßbehälters, vorzugsweise die Seitenwände, derart geformt sein und aus derartigem Material bestehen, daß bei der Messung die Stromfäden praktisch nur durch das zu untersuchende schüttbare Gut verlaufen.
Zweckmäßigerweise wird die von den beiden Meßelektroden und dem schüttbaren Gut gebildete Meßstrecke in den Gitterkreis der Verstärkerröhre eingeschaltet.
Es ist günstig, die Meßanordnung mit einer Einrichtung zur Temperaturkorrektur zu versehen, bei der mittels eines Drehknopfes und einer in Temperaturgraden bezeichneten Skala ein die jeweilige Abweichung von Solltemperatur und tatsächlicher Temperatur des Meßgutes korrigierender Widerstandswert einregellbar ist. Als Temperaturregeleinrichtung ist ein Potentiometer besonders geeignet, welches wechselstrommäßig zwischen Steuergitter und Kathode der Verstärkerröhre eingeschaltet ist und dessen Abgriff mit einer Elektrode der Meßstreckt verbunden ist.
Weiterhin soll die Meßanordnung mit einem Meßbereichumschalter versehen sein, welcher die Umschaltung auf mehrere, vorzugsweise wenigstens fünf Meßbereiche ermöglicht. Hierbei ist es günstig, wenn der Meßbereichumschalter mit einer Reihe von wahlweise einschaltbaren abgestuften Widerständen versehen ist, die über einen hochohmigen Widerstand von vorzugsweise etwa 1 M# zwischen Steuergitter der Rohre und Masse bzw.
Kathodenrückleitung eingeschaltet sind.
Zweckmäßigerweise wird der Meßbereichumschalter derart mit dem Umschalter zur wah'lweisen Einschaltung der beiden Anzeigeinstrumente gekuppelt, daß bei der Einstellung eines gewünschten Meßbereiches das diesem Meßbereich zugeordnete Anzeigeinstrument eingeschaltet ist. Hierbei ist es günstig, wenn dieses Meßinstrument eine Skalenteilung mit wenigstens zwei Bezifferungen aufweist, derart, daß oberhalb und unterhalb der einzelnen Skalenteilstriche verschiedene, den verschiedenen Meßbereichen zugeordnete Skalenziffern stehen, so daß dieselbe Skalenteilung zwei oder mehreren Meßbereichen zugeordnet ist.
Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den Figuren beschrielen. Es zeigt Fig. I ein Prinzipschaltbild der Meßanordnung, Fig. 2 eine Ansieht der Meßanordnung, Fig. 3 die Skalen der Anzeigeinstrumente.
Da eine direkte Strommessung wegen der Kleinheit der zu messenden Ströme (herab bis etwa 10-9 Amp.) schwierig ist, wird eine indirekte Widerstandsmessung vorgenommen. Jedem Widerstandswert ist eine Anzeigespannung zugeordnet, so daß das Anzeigeinstrument direkt in Werten des Meßwiderstandes geeicht werden kann. Die Anzeigespannung selbst wird über einen Röhrenverstärker mittels Galivanometer gemessen. Es können Widerstandswerte bis zu 1012 Q auf diese Weise ermittelt werden. Die Messung wird so durchgeführt, daß einmal das ungeschrotete material und dann das geschrotete Material gemessen wird, indem das zu untersuchende Gut .sich im Meßbehälter zwischen Spezialelektroden unter Druck befindet.
Die mit geschrotetem und ungeschrotetem Material durchgeführten Messungen und die erhaltenen Zahlenwerte werden in relative Beziehung gesetzt und ergeben sofort einen Anhaltspunkt über die Feuchtigkeitsverteilung. Ist die erste Meßzahl (ganzes Korn) größer als die des Schrotes, so ist die Feuchtigkeit -der Schale zugeordnet, und umgeleehrt. Durch zeitliche Verfolgung dieser Vorgänge kann auch eine genaue quantitative Bestimmung der Feuchtigkeitsverteilung ermittelt werden.
Die Schrotwerte ergeben fernerhin Einblick in das Feuchtigkeitsgefälle, da diese Meßzahlen als Durchschnittswerte unmittelbar in Beziehung zum Feuchtigkeitsgrad stehen.
Die Meßanordnung nach Fig. 1 und 2 besteht aus einem eigentlichen Meßgerät 1, welches die Anzeigeinstrumente für die zugehörige Meßschaltung enthält, und einem Meßbehälter 2. Der Meßbehälter 2 ist mit dem Meßgerät 1 durch zwei Verbindungsleitungen 3 verbunden. Die oben an der Frontplatte des Meßgeräts I ersichtlichen Anzeigeinstrumente 4 und 5 zeigen den Anodenstrom einer im Gerät befindlichen Verstärkerröhre 6 vom Typ RV 2,4 P 700 an.
Die Verstärkerröhre 6 wird vom Wechselstromnetz über einen Transformator 7 geheizt. Die Kathode ist über zwei Widerstände 8 und 9 von je 500 # und einen Widerstand 10 von 30 k# symmetrisch mit Masse verbunden. Die Wicklung 11 des Transformators 7 liefert über den Gleichrichter 12 und den Glättungskondensator 13 von 4 µF die erforderliche Anodenspannung und Meßspannung.
Zur Erzielung gleichmäßiger Meßergebnisse wird die Gleichspannung durch zwei Stabilisierungsröhren- 14 und. 15 konstant gehalten, und zwar steht eine stabilisierte Spannung von + 100 V gegen den Bezugspunkt der Anzeigeschaltung und eine weitere von - 100 V gegen den Bezugspunkt als Meßspannung zur Verfügung. Die Meßspannung wurde hierbei negativ gegen den Bezugspunkt gewählt, um beim Einschalten eines falschen Meßbereichs die Anzeigeinstrumente 4 bzw. 5 nicht zu überlasten.
Ohne Meßbehälter 2 bzw. bei nicht gedrückter Meßtaste 16 wird die Heizspannung der Verstärkerröhre 6 durch Einregeln des Widerstandes 17 derart eingestellt, daß sich auf dem Anzeigeinstrument 4 der Sollwert des Endausschlages ergibt.
Wird der Meßbehälter 2 angeschlossen, so wird durch den an den Meßwiderständen 18 mit den Widerstandswerten zwischen 5 k# und 50 M# entstehenden Spannungsabfall das Steuergitterpoten- tial der Verstärkerröhre 6 und damit auch der Anodenstrom entsprechend verändert; der Anschlag am Anzeigeinstrument geht zurück.
Zwischen Steuergitter der Verstärkerröhre 6 und Meßbehälter 2 ist eine aus dem Hochohm widerstand 9 von I MQ und dem Kondensator 20 von 10 ooo pF gebildete Siebkette eingeschaltet. Diese hat d:ie Aufgabe, etwaige Störspannungen unwirksam zu machen, welche vom Wechselstromnetz oder von anderen Störquellen in der Meßanordnung, insbesondere im Meßbehälter, oder dessen Zuleitungen, induziert werden. Infolgedessen kann im allgemeinen mit der Meßanordnung auch ohne Erdanschluß. gearbeitet werden.
Um den Einfluß der Temperatur des zu messenden Gutes auf das Meßergebnis auszugleichen, ist eine Temperaturkorrektur vorgesehen. Diese erfolgt durch Einstellen des Potentiometers 2I von 25 kQ mittels eines Drehknopfes, wissen Skala in Celsiusgladen von 15 bis 230 geeicht ist. Da der Widerstand des zu messenden schüttbaren Gutes mit steigender Temperatur abnimmt, wird bei einer vom Sollwert abweichenden höheren Temperatur die Meßspannung um den gleichen prozentualen Betrag verringert, wie der Widerstand des Meßobjektes abnimmt. Infolgedessen ist nach erfolgter Temperaturkorrektur die Anzeige am Meß instrument unabhängig von der Temperatur des gemessenen Gutes.
Die Messung kann je nach dem Feuchtigkeitsgrad mittels des Bereichumschalters 22 in fünf verscbiedeneii Stufen vorgenommen werden. In jeder Meßschalterstellung ist das Anzeigeinstrument eingeschaltet, das die zugeordnete Skala besitzt. Die Ausführung der Skalen ist aus Fig. 3 ersichtlich.
Die Anzeigeinstrumente sind über den justierbaren Hochohmwiderstand 23 von etwa I MQ mit Masse verbunden.
Die Erfindung gestattet ferner die kontinuierliche Messung der Feuchtigkeitsverteilung. Hierfür können beispielsweise zwei Meßanordnungen verwendet werden. Der Meßbehälter der einen wird periodisch mit Körnern, der Meßbehälter der anderen periodisch mit geschroteten Körnern beschickt. Die Differenz der abgelesenen Meßwerte gibt das gesuchte Resultat.
In Weiterbildung dieses Gedankens können an sich bekannte Schaltmittel, beispielsweise Brückenschaltungen oder kombinierte Meßwerke, dazu verwendet werden, an einem Anzeigeinstrument den gesuchten Differenzwert direkt ablesbar anzuzeigen, evtl. auch auf Papierstreifen zu registrieren.

Claims

PATENTANSPRUCHE: I. Anordnung zur Bestimmung der Feuchtigkeitsverteilung in schüttbarem Gut, insbesondere Getreide, nach Patent 872 405, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem eigentlichen Meßgerät (1) und einem damit elektrisch verbundenen Meßbehälter (2) besteht, daß das Meßgerät eine Verstärkerröhre (6) enthält, in deren Anodenkreis sich ein Anzeigegerät befindet, auf dessen Skala ein jedem Wilderstandswert zugeordneter Bezugswert direkt ablesbar ist.
2. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Meßbehälters, vorzugsweise der Boden, aus leitendem Material besteht und galvanisch mit einem Punkt des Gitterloreises einer Verstärkerröhre (6) verbunden ist, während der Meßbehälter eine weitere Meßelektrode enthält, die bei der Messung unter Druck das zu untersuchende Gut berührt, und daß diese Meßelektrode mit einem anderen Punkt des Gitterkreises der Verstärkerrõhre (6) galvanisch verbunden ist und daß die übrigen Teile des Meßbehälters, vorzugsweise die Seitenwände, derart geformt sind und/oder aus derartigem Material bestehen, daß bei der Messung die Stromfäden praktisch nur durch das zu untersuchende schüttbare Gut verlaufen.
3. Anordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Meßelektroden und dem schüttbaren 'Gut gebildete Meßstrecke in den Gitterkreis der Verstärkerröhre (6) eingeschaltet ist.
4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode der IMeßstrecke galvanisch mit dem Steuergitter, die andere Elektrode galvanisch mit der Kathode der Verstärkerröhre (6) verbunden ist.
5. Anordnung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuergitter der Verstärkerrölhre (6) und zugehöriger Elektrode der Meßstrecke ein Hochohmwiderstand (I8) eingeschaltet ist, der vorzugsweise die Größenordnung von I MQ besitzt.
6. Anordnung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Kathode und zugehöriger Elektrode der Meßstrecke ein Hochohmwiderstand (23) eingeschaltet ist, der vorzugsweise die Größenordnung von I MQ besitzt.
7. Anordnung nach Anspruch I bis 6, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zur Temperaturkorrektur, bei der mittels eines Drehknopfes und einer vorzugsweise in Temperaturgraden bezeichneten Skala ein die jeweibge Abweichung von Solltemperatur und tatsächlicher Temperatur des Meßgutes korrigierender Widerstandswert einstellbar ist.
8. Anordnung nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturregeqeinrichtung ein Potentiometer (2I) enthält, welches wechselstrommäßig zwischen Steuergitter und Kathode der Verstärkerröhre (6) eingeschaltet ist und dessen Abgriff mit einer Elektrode der Meßstrecke verbunden ist.
9. Anordnung nach Anspruch I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Steuergitter der Verstärkerröhre (6) und zugewendetem Ende des Potentiometers (21) ein Kondensator (20) eingeschaltet ist, dessen Kapazität vorzugsweise etwa 10 000 pF beträgt.
10. Anordnung nach Anspruch I bis 9, gekennzeichnet durch eine Meßtaste, bei deren Betätigung die dem Steuergitter abgewendete Elektrode der Meßstrecke galvanisch mit dem Abgriff des Potentiometers (21) verbunden wird.
11. Anordnung nach Anspruch I und 2, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Meßbereichumschalters (22) mit mehreren, vorzugsweise fünf Bereichen.
I2. Anordnung nach Anspruch 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereichumschalter (.22) aus einer Reihe von wahlweise einschaltbaren abgestuften Widerständen (I8) besteht, die über einen hochohmigen Witderstand (I9) von vorzugsweise etwa 1 M# zwischen Steuergitter der Verstärkerröhre (6) und Masse bzw. Kathodenzuleitung eingeschaltet sind.
13 Anordnung nach einem der vorhergebenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßgerät wenigstens zwei Anzeigeinstrumente (4, 5) enthält, von denen jedes mehrere Skalen besitzt.
I4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 8, da durch gekennzeichnet, dlaß der Meßbereichumschalter (22) derart mit dem Umschalter zur wahlwelsen Einschaltung der beiden Anzeigeinstrumente (4, 5) gekuppelt ist, daß bei der Einstellung eines gewünschten Meßbereichs das diesem Meßbereich zugeordnete Anzeigeinstrument eingeschaltet ist.
15. Anordnung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeinstrument eine Skalenteilung mit wenigstens zwei Bezifferungen aufweist, derart, daß oberhalb und unterhalb der einzelnen Skalenteilstriche verschiedene, den verschiedenen Meßbereichen zugeordnete Skalenziffern stehen, so daß dieselbe Skalenteilung zwei oder mehreren Meßbereichen zugeordnet i<s-t.

I6. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung zur kontinuierlichen Messung der Feuchtigkeitsverteilung in schüttbarem Gut.