DE962380C - Elektrodenanordnung zur Messung der elektrischen Eigenschaften von festen Stoffen zum Zwecke der Feuchtigkeitsbestimmung - Google Patents

Description

• Elektrodenanordnung zur Messung der elektrischen Eigenschaften von festen Stoffen zum Zwecke der Feuchtigkeitsbestimmung Der Feuchtigkeitsgehalt von festen Stoffen wird häufig durch Messung der elektrischen Eigenschaften, die sich mit dem Feuchtigkeits.gehalt wandlern, z. B. Widerstand, Dielektrizitätskonstante, dielektrische Verluste, bestimmt. An den zu messenden Stoff werden hierbei entsprechende Elektroden angelegt und z. B. in geeigneten Meßschaltungen der elektrische Widerstand, die Dielektrizitätskonstante oder die dielektrischen Verluste des Stoffes bestinimt. Insbesondere bei der Feuchtigkeitsbestimmung an laufenden Bahnen von z. B.
• Papier oder Textilien wird jedoch die Messung häufig durch von der Bahn mitgeführte elektrostatische Aufladungen gestört.
• Es ist bereits bekannt, auf einer isolierenden Walze mehrere nebeneinanderliegende Elektroden schraubenlinienförmig anzuordnen. Die nebZeneinanderliegenden Windungen der schraubenlinienförmigen Elektroden werden hierbei elektrisch parallel geschaltet. Bei einer derartigen Anordnung sind auch bereits drei nebeneinanderliegende spiralenförmige Elektroden verwendet worden, von denen die mittlere Elektrode mit dem einen Pol und die beiden äußeren Elektroden mit dem anderen Pol der Meßspannungsquelle verbunden sind. Bei dieser Schaltung der Elektroden gelingt es jedoch nicht, die störenden elektrostatischen Aufladungen vollständig auszuschalten.
• Gemäß, der Erfindung wird zwischen zwei spannungsführenden Elektroden jeweils eine gleichartig ausgebildete geerdete Elektrode angeordnet. Durch diese in geringen Abständen zwischen die Meßelektroden eingefügten, geerdeten Elektroden werden die statischen Aufladungen abgeleitet, so daß eine Fälschung des Meßergebnisises bei Verwendung einer gegen Erde symmetrischen Meßschaltung ausgeschlossen ist.
• Zur Messung an laufenden Bahnen werden die Elektroden scheibenförmig aneinandergereiht, wobei die einzelnen Scheiben durch isolierende Zwischenlagen voneinander getrennt sind. Die elektrisch zusammeng,ehören,den Elektroden werden zu Gruppen parallel geschaltet. Zur Messung des elektrischen Widerstandes wird zweckmäßig eine in Form einer Leitwalze ausgebildete Elektrodenanordnung einseitig an die laufende Bahn angelegt. Die Elektrodenanordnung besteht hierbei zweckmäßig aus drei Gruppen von neheneinander angeordneten Scheiben. Zwei Gruppen der Elektrodenscheiben sind mit symmetrischen Punkten der Meßischaltung verbunden und dienen der Stromzuführung, während die zwischen den Meßeiektroden angeordneten Scheiben über die Meßschaltung geerdet sind.
• Zur Messung der dielektrischen Eigenschaften der laufenden Bahnen können auch zwei walzenförmige, an beiden Oberflächen der Bahnen anliegende Elektroden verwendet werden, zwischen denen die zu messende Bahn hindurchläuft.
• Die Parallelschaltung zusammengehörender Elektroden kann durch Kontaktfedern oder ähnliche Verbindungsstücke erfolgen, die auf der Kreisringfläche der zu verbindenden Elektroden aufliegen und mittels Bohrungen isoliert durch die dazwischenliegenden Elektroden hindurchgeführt sind. Die Verbindungsleitungen zu den einzelnen Elektrodengruppen sind an Schleifringe und über Bürsten an die Meßschaltung angeschlossen. Die Elektroden werden zweckmäßig in eine normale Leitwalze der Produktionsmaschine, z. B. einer Papier- oder TSextilmaschRine, eingebaut, so daß hierdurch der Produktionsprozeß in keiner Weise gestört wird.
• In der Zeichnung sind schematisch einige Ausführungsbeispiele der Elektrodenanordnung und der Verbindungsmöglichkeit zusammengehörender Elektroden dargestellt.
• Fig. I zeigt heispielsweise eine Leitwalze für eine Papiermaschine. Auf den zylindrischen Körper 6 der Walze sind auf Isolierringen 5 die Elektrodenscheiben I, 2, 3 aufgeschoben, zwischen denen jeweils eine Scheibe 4 aus Isolierstoff liegt. Die gesamte Elektrodenanordnung wird mit Hilfe der Muttern 7 und der zylindrischen Druckkörper 8 und 9 in Achsrichtung des Walzenkörpers zusamrnengepreßt. Nach dem Zusammenbau wird die zylindrische Oberfläche der Walze nochmals fiherschiffen, so daß keine Unebenheiten infolge der in der Mitte angeordneten Eiektrodenscheiben auf der Oberfläche vorhanden sind. Die E1ektrodenscheiben 1, 2, 3 sind unter sich, z. B. durch Kontaktfedern, parallel geschaltet und mit den Schleifringen 10, II, I2 verbunden.
• Einzelheiten der Verb.ndungsmöglichkeit zwischen den parallel zu schaltenden Elektroden zeigen die Fig. 2 und 3. ln Fig. 2 ist angenommen, daß die Scheiben I3 und 14 unter sich verbunden werden sollen. Hierzu sind beispielsweise sämtliche Elektroden und Isolierscheiben an einer Stelle des Umfanges im gleichen Abstand von der Scheibenachse mit einer Bohrung versehen. In dem in Fig. 2 gezeigten Schnittbild liegen die Bohrungen der Scheibein 14 in der Schnittebene und enthalten eine jeweils die Scheiben I3 verbindende Kontaktfeder 15.
• Die Kontaktfedern liegen hierbei innerhalb eines in der Bohrung angeordneten Isolierröhrchens 16. Die Bohrungen der Scheiben 13 befinden sich an einer nicht in der Schnittebene der Zeichnung liegenden anderen Stelle des Scheibenumfanges. Dort sind in gleicher Weise innerhalb der Bohrungen dieser Röhrchen Kontaktfedern angeordnet, die sich auf die Scheiben 14 abstützen und diese miteinander verbinden. Die Isolierscheiben 17 sind in diesem Fall entweder mit einer zweiten Bohrung oder mit einer über einen größeren Teil des Umfanges sich erstreckenden Ausnehmung an der Stelle der Bohrungen 16 versehen. In ähnlicher Weise könneu die Verbindungen durchgeführt werden, wenn wie in Fig. 1 je drei Gruppen von Elektrodenscheiben vorhanden sind. Die je zwei Scheiben verbindenden Kontaktfedern gehen in diesem Fall isoliert durch zwei dazwischenliegende Elektrodenscheiben hindurch. Die Elektroden sind hier mit zwei in gleichem Abstand von der Achse an zwei Stellen des Umfanges angeordneten Bohrungen zu versehen.
• In Fig. 3 sind die Elektroden I3, 14 als schmale Ringe mit annähernd quadratischem Querschnitt ausgeführt und auf relativ di.ckwandigen Isolierkörpern 5 angeordnet. Die Isolierkörper sind mit in axialer Richtung verlaufenden Bohrungen versehen, und in diesen ist eine der zu verbindenden Eiektrodengruppen entsprechende Zahl durchlaufender Drähte angeordnet. Im Beispiel der Fig: 3 sind also zwei Verbindungsdrähte I8 erforderlich, die an verschiedenen Stellen des Umfanges der Isolierkörper angeordnet sind. Die miteinander zu verbindenden Elektroden 13, 13 bzw. 14, 14 sind an der Stelle der Drähte I8 mit radialen Bohrungen versehen, in die Madenschrauben bzw. Stifte 19 eingesetzt werden können. Die Bohrungen gehen durch die Isolierkörper 5 hindurch und enden am Verbindungsdraht I8. In der Schnittebene der Zeichnung sind innerhalb der beiden ringförmigen Elektropen 13 zwei Madenschrauben 19 dargestellt, die mit ihrer Spitze den Draht 18 berühren und somit eine elektrisch leitende Verbindung dieser Elektroden mit dem Draht herstellen. Der Verbindungs. draht zur Parallelschaltung der Elektroden 14 liegt, wie bereits erwähnt, an einer anderen Stelle des Umfanges der Isolierkörper 5 außerhalb der Schnittebene der Zeichnung. Die Verbindung verläuft dort in gleicher Weise. Die Verbindungsdrähte 18 können auch innerhalb der Elektroden angeordnet und zwecks Isolation z. B. in dünne Isolierröhrchen eingebettet sein. Die die Verbindung herstellenden Madenschrauben bzw. Stifte werden hierbei in gleicher Weise bis zum Draht vorgetrieben, so daß sie die Isolation des Isolierröhrchens durchstoßen und mit dem Draht Kontakt machen.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Anordnung zur Messung der elektrischen Eigenschaften von festen Stoffen zum Zweck der Feuchtigkeitsb estimmung mit gestaffelt nebeneinanderliegenden, durch isolierende Zwischanlagen getrennten Meßelektroden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei spannungsführenden Elektroden jeweils eine gleichartig ausgebildete geerdete Elektrode liegt.
2. 2. Elektrodenanordnung nach Anspruch I, vorzugsweise zur Messung der Feuchtigkeit von lauf enden Bahnen, gekennzeichnet durch derart scheibenförmig nebeneinander gereihte, durch isolierende Zwischenlagen voneinander getrennte Elektroden, daß eine geerdete Elektrode zwischen zwei spannungsführenden Elektroden liegt.
3. 3. Elektrodenanordnung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung (Parallelschaltung) zusammengehörender Elektroden mittels durch Bohrungen in den zwischenliegenden Elektroden und Isolierscheiben hindurchgeführter Verbindungsstücke, z. B. Kontaktfedern, erfolgt.
4. 4. Elektrodenanordnung nach Anspruch r und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der die ringförmigen Elektroden tragenden Isolierkörper eine dier zu verbindenden Elektrodengruppen entsprechende Zahl durchlaufender Drähte über den Umfang verteilt angeordnet ist und daß die parallel zu schaltenden Elektroden durch in radiale Bohrungen eingesetzte Stifte, Madenschrauben od. dgl. mit dem der Elektrcdengruppe zugeordneten Draht in leitender Verbindung stehen.
5. 5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die durchlaufenden Drähte, z. B. in Isolierröhrchen eingebettet, im Innern der Elektrodenkörper selbst verlaufen.
6. 6. Elektrodenanordnung nach Anspruch I und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitungen zu den einzelnen Elektrodengruppen an Schleifringe angeschlossen und über Bürsten an eine gegen Erde symmetrische Meßschaltung angeschlossen sind.
7. 7 - Elektrodenanordnung nach Anspruch I und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden in eine normale, zur Führung bzw.

   Umleitung der laufenden Bahruen dienende Leitwalze der Produktionsimaschine eingebaut sind.

   In Betracht gezogene Druck.schriften: Deutsche Patentschift Nr. 728 195.