WO2011050382A2 - Sensorvorrichtung - Google Patents

Sensorvorrichtung Download PDF

Info

Publication number
WO2011050382A2
WO2011050382A2 PCT/AT2010/000412 AT2010000412W WO2011050382A2 WO 2011050382 A2 WO2011050382 A2 WO 2011050382A2 AT 2010000412 W AT2010000412 W AT 2010000412W WO 2011050382 A2 WO2011050382 A2 WO 2011050382A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
moisture
sensor device
volume
sensor
heating element
Prior art date
Application number
PCT/AT2010/000412
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2011050382A3 (de
Inventor
Peter Hagl
Original Assignee
Peter Hagl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from ATA1723/2009A external-priority patent/AT508976B1/de
Priority claimed from AT20552009A external-priority patent/AT508940B1/de
Application filed by Peter Hagl filed Critical Peter Hagl
Priority to US13/505,134 priority Critical patent/US8869596B2/en
Priority to EP10787257A priority patent/EP2494343A2/de
Publication of WO2011050382A2 publication Critical patent/WO2011050382A2/de
Publication of WO2011050382A3 publication Critical patent/WO2011050382A3/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • 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
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44—Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441—Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02—Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/029—Humidity sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/46—Wood

Definitions

  • the invention relates to a sensor device for determining the amount of liquid or liquid content stored in an article.
  • the invention further relates to a cap according to claim 31.
  • the invention further relates to a method for determining the amount of liquid stored in an article of the liquid content according to the preamble of claim 36.
  • the stored moisture in the following is considered to be the total moisture present in an article or in a part of an article or the total water content present in an article or in a part of an article.
  • Water or moisture can be present in an object, as explained below, in bound or unbound form.
  • Bound moisture when it is enclosed in or enclosed by the object. Bound moisture may be included in, for example, fat or incorporated or bound in it. However, this moisture can also be bound in cells, fibers or fabrics or enclosed in a vapor-tight / watertight manner. Furthermore, it is also possible that the moisture or water is chemically bound, for example in the form of water of crystallization.
  • bound humidities or water contents are not available for liquid transport and do not evaporate or only very slowly, in particular if the water in the surrounding material, for example fat, is bound to the fabric by chemical or physical bonding.
  • Moistures or water fractions that are unbound are capable of volatilizing and require a period of time to evaporate depending on the nature of the surface and temperature, air pressure and air movements on the surface of the article.
  • the present invention has for its object to provide an arrangement or device by means of which the amount of moisture stored in an article or its moisture content can be determined.
  • a sensor device for determining the quantity of liquid contained or stored in an object to be tested, wherein the sensor device comprises at least one heating element and at least one moisture sensor. Furthermore, it is provided that the sensor device forms at least one lockable volume during operation, in particular by contact with the surface of the object to be tested, wherein the heating element is designed to heat at least part of the volume limiting surface of the object, and wherein the humidity sensor Moisture inside the volume measures.
  • the absolute humidity can be determined with high accuracy. If the temperature is additionally measured, the relative humidity can also be determined. The accuracy of measuring the absolute humidity can be increased. Another calibration can still be done in relation to the ambient pressure.
  • a preferred embodiment provides that the volume is delimited by the sensor device, which has an opening that can be covered by the object to be tested to one side. Furthermore, it can be provided that the sensor device comprises a housing, of which the volume and the opening are limited.
  • the housing is designed such that the volume is formed with a maximum thickness of less than 5 mm, in particular less than 1 mm, measured normal to the opening or to the surface of the object occluding the opening.
  • a preferred aspect of the invention provides that the housing has a, preferably flat, base surface) and a self-contained circumferential and / or annular projection on the base surface, wherein the base surface and the projection define the volume and the projection defines the opening limited.
  • End face of the projection forms a bearing surface for the object, wherein the
  • Face is optionally widened outward or widened.
  • a further preferred embodiment of the invention provides that the heating element is arranged in the, preferably annular, projection or forms the projection. This allows a particularly rapid and efficient heating of the article.
  • a further advantageous aspect of the invention provides that the heating element has at least one, in particular in the annular projection surrounding heating wire, which is brought in contact with the object in thermal, especially direct, conductive contact with the surface of the article or directly on the surface of the projection runs.
  • the heating element is formed by radiation sources, in particular LEDs, arranged on the housing and / or on the projection, in particular on the base surface of the housing, and / or that the heating element is connected to a wall bounding the volume of the base surface or the base wall Housing are arranged.
  • a preferred embodiment of the invention provides that at least the moisture-sensitive part of the humidity sensor is disposed within the volume or this bounded, and the air in the volume is in contact with this part, in particular via a channel.
  • the moisture sensor is arranged in a recess formed in the base surface and preferably terminates flush with the base surface.
  • a further preferred aspect of the invention provides that the moisture sensor, in particular only its moisture-sensitive part of the surface or its part in contact with the volume, is covered or surrounded by a water-repellent and / or vapor-permeable film, in particular Teflon.
  • a water vapor permeable and / or dirt-repellent protective film is provided between the moisture sensor and the object in abutment, which prevents contamination of the sensor.
  • a water vapor permeable and / or dirt-repellent protective film is provided between the moisture sensor and the object in abutment, which prevents contamination of the sensor.
  • the protective film covers the opening, and / or that the heating element is optionally realized as arranged on the protective film, in particular meandering running, heating wire.
  • a particularly simple and effective arrangement of the protective film is provided. Furthermore, the provision of a meandering heating element describes an effective and direct design of a heating element. The energy is thereby introduced directly to the surface, whereby a particularly efficient heating of the article takes place.
  • a development of the invention provides that the dirt-repellent protective film, in particular as a screen film, with opening sizes in the range of 10 ⁇ to 1mm, , ,
  • the dirt-repellent protective film is taut. This prevents contamination of the protective film.
  • a further preferred aspect of the invention provides that the volume in the installation of the article by closing the opening is vapor-tight, preferably airtight, completed.
  • the invention can be further developed by at least one further heating element, which is arranged such that it heats the humidity sensor.
  • the further heating element surrounds the moisture sensor, in particular is designed as a heating wire, which surrounds the moisture sensor, in particular wound around it.
  • Moisture sensors is provided, which are arranged in a grid shape.
  • the volume is subdivided by a number of subdivision webs into a plurality of subvolumes which respectively contact the article when it is in contact and to which a respective moisture sensor is assigned, which measures the moisture in the respective subvolume.
  • a number of sub-volumes is airtight sealed when planting an object at the opening and the remaining sub-volumes have an air passage located in the region of the moisture sensor, which is optionally in communication with the ambient air.
  • a housing which has an end face in which a continuous opening is formed and in that the moisture sensor seals the opening from the side opposite the end face, the volume in, in front of or in the area the opening is formed.
  • This embodiment allows a particularly simple formation of a dense 5 volume.
  • Another aspect of the invention provides that the moisture sensor, in particular via a thermal adhesive, is in contact with the heating element. This improves the heat dissipation.
  • the heating element is in contact with a thermally conductive body, in particular made of aluminum or aluminum sinter. This allows the formation of a thermally stable sensor device. 5
  • the heating element is designed as a Peltier element and that between the housing, the body, the heating element and the humidity sensor is separated from the volume further volume is formed. This prevents thermal shorting of the Peltier element and improves Q efficiency. In addition, the regulation of the temperature in the volume is simplified.
  • the housing has a channel and / or that the body has a continuous recess, wherein between said continuous recess and the housing, a channel is formed.
  • a further advantageous embodiment of the invention provides that the body, the , ,
  • Heating element and the humidity sensor are pressed in the housing, wherein the housing is optionally bolted to the body.
  • a volume created in this way is particularly dense. Air can not escape from the volume into the interior of the sensor device. In particular, moisture can not settle in the further air volume.
  • the invention relates to a cap for closing the volume, in particular a sensor device according to one of the preceding claims, preferably for placing on the projection comprising an annular or closed circumferential body and a contact surface for applying the sensor device to an object characterized by a vapor-permeable protective film, the in the
  • the cap has a wall which bears against the wall delimiting the volume and has a flow-through opening through which the in
  • Volume air can be brought into contact with the moisture sensor.
  • This cap has the advantage that dirt does not penetrate to the sensor device, thus the moisture sensor and the volume limiting parts of the
  • ⁇ Sensor device should not be contaminated by the object to be tested.
  • the advantage of using with patients is that a cap can be used for each patient so that there is no transmission of germs between patients via the sensor device. It also prevents contamination from evaporating through the opening into the volume and penetrating the moisture sensor
  • a development of the invention provides that the main body is arched outwardly in the plane of the opening formed by the annular or closed circumferential body, whereby the contact surface is widened outwards.
  • a preferred embodiment of the invention provides that in the main body a , ,
  • Heating element in particular in the form of a circulating in the main body heating wire is arranged, wherein the heating wire is thermally conductively coupled to the contact surface or the heating wire extends on the contact surface.
  • the cap has a heating element which is formed on or on the protective film in the form of a, in particular printed, preferably meander-shaped, heating wire.
  • a connecting line runs in the interior of the main body of the cap and when plugged onto a sensor device according to the invention can be brought into electrical contact with an energy source located in the sensor device.
  • a further object of the invention is to provide a fast and reliable method for determining the moisture stored in an article or for determining the moisture content of an article.
  • a method for determining the amount of liquid present in an article is provided. It is provided that the article is heated in a localized area, which is collected by the object in this area when heated steam in this area, in particular vapor-tight, final volume, which is measured in the volume of air humidity, and this is considered as the measured value for the amount of liquid stored in the article.
  • the amount of moisture present in an article can be determined quickly and simply.
  • a further development of the method according to the invention provides that before and / or during the heating of the article, the moisture of the air in the volume is measured, the measured moisture profile over time being considered as an indicator of the amount of liquid stored in the article. , ,
  • the strength of the binding of the water in the subject can be determined.
  • a particular aspect of the invention provides that the moisture in predetermined
  • Time intervals in particular at intervals of 1ms to 3s, is measured.
  • the object is superficially heated by 0.01 to 5 ° C, in particular 0.1 ° C to 5 ° C, in particular at a maximum of 43 ° C, preferably at 40 ° C to 42 ° C.
  • This provides a gentle and efficient method for determining the moisture content of living or biological materials.
  • the article with a predetermined amount of heat between 10 ⁇ 2 W / mm 2 and 0.1W / mm 2 , in particular between 10 "0 W / mm 2 and 0.1W / mm 2 , preferably between 10 " 10 W / mm 2 and 8 10 "6 W / mm 2 is applied.
  • a preferred embodiment of the method according to the invention provides that first the amount of liquid stored in a reference object is measured according to a method according to the invention and the measured value determined by measuring the reference object is related to the measured value determined by the measurement of the object, where appropriate a plurality of
  • Measurements of the reference object and the object is carried out and then the respectively determined humidity profiles are determined and compared and evaluated with each other, wherein in particular the reference object and the object in the course of heating at the same temperature or the same amount of heat are applied.
  • a development of the method according to the invention provides that a human or animal body part is used as the reference object, which is free from a predetermined disease, for example, free of tumors, in particular skin tumors, or rheumatism, and body parts of persons are used as object or objects, in particular, an increased moisture content of the article relative to the reference article implies an increased risk of being affected by a disease.
  • This development of the invention allows the determination or determination of the risk of contracting a skin disease, in particular a skin tumor, or a disease of tissue located under the skin.
  • a reference measurement is carried out to check the moisture delivery of skin cream to the skin by determining the moisture of a human or animal body part or tissue specified as a reference object, then applying skin cream to this body part and applying it to the skin for a predetermined period of time is then applied, and then subjected to the body part of a second moisture measurement, wherein the moisture delivery of the skin cream is determined by the determined in the course of the reference measurement of moisture and the moisture determined in the course of the second moisture measurement relative to each other.
  • a predetermined amount of heat is delivered to the masonry and the course of the air humidity over a predetermined period of time, in particular from 2 to 5 minutes, is measured, as proven reference dry masonry is used.
  • the volume is ventilated so that the moisture can escape from the volume at a predetermined rate.
  • Fig. 1 shows a sensor device according to the invention from below.
  • Fig. 2 shows a cross section along the section line A-A shown in Fig. 1.
  • 3 shows a preferred embodiment of the head of a sensor device according to the invention with protective measures for the moisture sensor.
  • FIGS. 4a, b, c show the evaporation behavior of tissue when heat is applied.
  • FIG. 5 shows a sensor device with cap.
  • Fig. 6 shows the cap shown in Fig. 5 in an oblique view.
  • FIG. 7 a shows a sensor device with outwardly bent or extended end faces.
  • Fig. 7b shows a sensor device with a cap and with an outwardly bent body.
  • Fig. 8 shows a cap with a heating element with leads.
  • FIG. 9 shows the moisture-sensitive part of an alternative exemplary embodiment of a sensor device according to the invention, which is designed to measure the moisture stored in human and / or animal tissue.
  • Fig. 1 shows a sensor device with a housing 5 comprising a handle 10.
  • the sensor device may also be permanently mounted, in which case no handle but a holding unit is provided with which the sensor, for example on a wall, on a frame or on the ground , is attached.
  • the sensor device can be easily moved by means of the holding device 10 to a predetermined location and brought into contact with an object 4 to be tested.
  • the housing 5 comprises a planar base surface 51, which has a recess 31.
  • a humidity sensor 3 is arranged, which terminates flush with the base surface 51.
  • an annular projection 52 is provided on the base surface, which has an end face 53 which can be brought into contact with the object 4.
  • the projection 52 has an annular shape in the present case.
  • a projection 52 may be provided which has the shape of a rectangular ring or other circumferential self-contained shape.
  • the illustrated projection 52 comprises a ring-shaped circulating heating wire as a heating element 2.
  • the heating element 2, in particular the heating wire can either be arranged on the surface of the projection 52 or thermally conductive with the surface
  • the projection 52 may be connected or coupled.
  • the heating element 2 can be brought by contacting the end face 53 of the object 4 with the object 4 in thermal conductive contact.
  • the entire projection 52 or at least the part of the projection between the heating element 2 and the end face 53 consists of thermally highly conductive material, for example metal.
  • this thermally conductive material has a melting point which exceeds the maximum achievable with the heating element 2 temperature.
  • the projection 52 is formed entirely with the heating wire.
  • the heating wire to a plurality of windings or windings, which are arranged annular or rectangular.
  • the heating wire is applied directly to the base surface 51 and stands from this;
  • a projection 52 is formed by the heating wire.
  • heating element 2 generally designates a device which can heat a surface of an object, at least partially, and possibly also the volume 1 located above this object 4. This heating can be done by heat conduction, heat flow, heat radiation or combinations thereof.
  • the heating element is formed in the simplest case as a heating wire, which is for example on or on the boundary wall of the lockable volume 1. There is the possibility that the heating of an object 4 is carried out by thermal radiation.
  • the arrangement of a further heating element in the vicinity of the moisture sensor 3 also allows the drying of the moisture sensor 3 after its use.
  • the temperature in the volume and the temperature of the sensor device, in particular the projection 52, and the base surface 51 can be heated so much by the heating by the heating element 2 and by the further heating element that bacteria, viruses or other microorganisms are killed. In this way it can be prevented that microorganisms are transmitted by the sensor device.
  • the further heating element may surround the humidity sensor 3.
  • a plurality of measurements can be carried out with the same humidity sensor 3, without this being saturated by the moisture of a previous measurement.
  • the moisture that occurs when an equilibrium is present is determined by the absorption of moisture by the salt and the absorption of moisture by the salt.
  • the threshold of absorption / absorption can be adjusted.
  • an additional heating element 2 can be provided which does not or only to a small extent the surface _ _
  • the housing 5 forms or delimits a volume 1.
  • the volume is completed upon installation of the object 4 to be measured or tested, in particular airtight.
  • the volume 1 is bounded by a part 41 of the surface of the article.
  • the housing 5 defines a volume 1, which is bounded by housing parts, here the base surface 51 and the projection 52, and is open to one side. It does not matter - although this is quite advantageous - that the volume 1 is hermetically sealed, vapor-proof or airtight. Rather, it is sufficient that collects the heat emitted by the article 4 steam in the volume 1. Whether this small amounts of vapor escape, for example, through openings or leaks in the system between the projection 52 and the article 4 is irrelevant.
  • the projection 52 defines an opening 54 which is closable or closed by the object 4 in the course of a measurement. This limits a volume 1 on all sides.
  • the heating element 2 is arranged so that it heats at least a part of the surface 41 of the object 4, which limits the volume 1.
  • heat radiators in particular infrared LEDs, can also be provided on the base surface 51 and / or on the projection 52, which irradiate the surface 41 and thus heat the object 4 from the surface.
  • any type of known heating elements 2 can be provided for heating the surface 41.
  • the humidity sensor 3 in principle, all known types of humidity sensors are suitable as the humidity sensor 3, in particular plastic sensors, silicone-based and salt-based sensors. These sensors 3 show an increase in air humidity increased conductivity and increased electrical permittivity, whereby the humidity is easily determinable. With many humidity sensors, only the capacity changes with increasing or decreasing humidity. Furthermore, sensors may be used which comprise a porous carrier material in the pores salt crystals are introduced. Such a humidity sensor 3 can measure either absolute humidity or relative humidity. In the case of a relative humidity determination, an additional temperature sensor is arranged in the region of the humidity sensor 3, wherein a calibration is performed for a number of predetermined temperatures and a number of predetermined measured values output by the humidity sensor 3 _ _
  • the invention is a sensor for determining the moisture of materials, in particular of gases, preferably the air humidity, with a with a moisture from the environment reversibly receiving and / or the environment donating substance acted upon carrier body and at least two mutually spaced electrodes arranged.
  • the carrier body is made of or with an open-pore porous, humid-invariant, non-hygroscopic and high internal stiffness having carrier material, at least the pores of the carrier material, with the moisture water from which the carrier material of the carrier body in Contact brought or standing material or gas or air space reversibly and reproducibly absorbing and / or to the material or gas or air space releasing substance, preferably with such an inorganic salt in dissolved, liquid, solid or crystalline form, filled or at least their surfaces or walls are coated.
  • the conductance and / or electrical permittivity of said substance, in particular of the salt is reproducibly functionally dependent on the moisture of the material which is brought into contact or standing in contact with the carrier material of the carrier body, in particular the humidity of the ambient air. With such a humidity sensor 3, the humidity can be determined quickly, efficiently and reproducibly.
  • Such a moisture sensor may have the following developments. All of these developments can improve the illustrated sensor individually and in combination.
  • a salt in particular NaCl
  • a solid substance containing NaCl can be used.
  • the electrodes may be formed by embedded in the pores of the carrier body metal.
  • the electrodes can reach into or pass through the carrier body, wherein the _ _
  • the humidity sensor 3 can be arranged at different positions in the volume 1 or in the housing 5. It is essential here that the moisture sensor 3 is arranged so that it measures the moisture in the interior of the volume 1. This can be achieved on the one hand by the embodiment of the invention shown in FIG. On the other hand, the humidity sensor 3 may also be arranged in the interior of the volume 1 at a distance from the base surface 51. A further embodiment of the invention may provide that a volume, not shown, leaves the channel 1, at the end of which the humidity sensor 3 is arranged. It can also be provided a plurality of humidity sensors 3. At least the moisture-sensitive part of the humidity sensor 3 is arranged in the volume 1, so that the air in the volume 1 can come into contact with this part.
  • volume 1 which has a large opening 54 towards the object 4 so that a large amount of moisture can evaporate or evaporate and be absorbed in the volume 1.
  • the volume 1 with respect to the opening 54 has only a very small height or thickness, approximately 1 mm
  • the distance between the opening 51 and the base surface 54 is about 1 mm to 5 mm.
  • the sensor device In operation, the sensor device is brought into contact with the object 4, whereby this volume 1 is delimited or closed. Subsequently, the heating element 2 is activated and heat is transferred to the object 4.
  • the article is heated, whereby moisture exits the article 4 and evaporates into the volume 1 or evaporated. While only the unbound moisture that would escape from the article 4 by evaporation can be determined without heating, by heating the article 4 it can be determined to what extent an increase in temperature releases bound moisture which subsequently evaporates from the article 4.
  • a film 32 is disposed of water-repellent or waterproof and vapor-permeable fabric.
  • the essential advantage of the film 32 is that it can be applied to the article 4 and removed after the measurement both from the object 4 and from the sensor device. This reduces pollution, for example, if the evaporations of the object to be measured 4 are not made exclusively of water but to a lesser extent other substances such as Na +, K +, Cl-, C03H, ammonia, lactates, urea, glucose, methanol, oils and other substances contain, which would otherwise precipitate or attach to the moisture sensor 3.
  • the sensor unit has a sieve-shaped protective film 33.
  • the openings of the sieve can be square or round.
  • the protective film can also be realized as a braid.
  • a protective film 33 as well as the aforementioned film 32 are shown, which protects the humidity sensor 3 from the effects of water.
  • the protective film 33 is fixed to the inside of the projection 52 and covers the opening 54th
  • the protective film 33 can also be realized by a protective filter. These are steel mesh, sintered filters or membrane filters. These filters slow down the water absorption of the humidity sensor 3, which must be taken into account when evaluating the measured moisture profiles. In particular, when using such a filter as a protective film 33, a reference measurement is made with the same protective film to compensate for this delay effect of moisture absorption. , ,
  • the protective film 33 may alternatively be formed with Teflon.
  • Teflon has the advantage that it does not suffer from the delaying effect described above, thus
  • the heating element 2 may be arranged on the protective film 33.
  • the heating element 2 is preferably as
  • the protective film 33 and the projection 52 have a low thermal conductivity, so that only little heat is emitted to the sensor device, to the volume 1 or to the environment.
  • the protective film 33 is vapor permeable and heats the leaked vapor.
  • the heating wire can be printed on the protective film 33 or woven into this, interlaced, etc. be.
  • a material for the heating wire generally all electrically conductive and thermally conductive materials come into question, in particular, a metallic heating wire can be used.
  • a cap 6 is placed on the projection 52, on the projection 52, a cap 6 is placed.
  • the cap 6 may alternatively be arranged in other ways, but it is essential that it closes the volume 1 formed by the sensor device.
  • the cap 6 has a contact surface 61, to which the object 4 can be applied.
  • the heating element 2 is integrated in the cap 6.
  • the heating element 2 either in the main body 62 of the cap 6, that is that part of the cap 6, which is in contact with the sensor device, or in the protective film 33 may be arranged.
  • the contacting of the heating element 2 located in the cap 6 takes place via the sensor device, for example
  • a circulating heating wire 2 be performed in the body of the cap and thermally coupled to the object 4 facing abutment surface 61 of the cap 6.
  • the heating element 2 may alternatively be supplied via a thermally conductive contact, for example, a continuous metal contact between the heating wire and the abutment surface 61 or via a superficial arrangement of the heating wire to the contact surface 61.
  • the heating element 2 may alternatively be formed in all illustrated embodiments of the invention by a heated flowing heated medium and a conduit for guiding the medium.
  • a heated flowing heated medium and a conduit for guiding the medium.
  • either a tank for filling with the hot medium or a heat source for heating the medium is provided.
  • Such an arrangement is particularly advantageous if a predetermined temperature should not be exceeded.
  • the heating element 2 can alternatively be realized by a vessel or a container in which reagents are located, which release heat by an externally initiated exothermic chemical reaction.
  • the heating element 2 is arranged so that the amount of heat generated can be delivered to the article 4 and can enter into this.
  • Both the body 62 of the cap 6 and the projection 52 can, as shown in FIGS. 7a and 7b, have a broad contact surface 61 or end face 53.
  • This has the advantage that soft objects 4 fit better against the abutment surface 61 or the end face 53 and are subject to less intense pressure in the region of the opening 54. Thereby, the damage, destruction or injury of the article 4 can be avoided and it can further a particularly airtight installation of the article 4 can be achieved.
  • the main advantage of using a cap 6 is that a separate cap 6 can be used for each item or human or animal patient. This prevents transmission of contaminants, diseases, fungal spores, etc. by the sensor device.
  • either the cap 6 or the sensor device must contain a heating element 2.
  • a preferred embodiment of the cap 6 forms the entire volume 1, wherein only one opening is provided, through which the steam passes to the moisture sensor.
  • the cap 6 can be developed to the effect that it is designed as a single injection-molded part, wherein in particular the protective film 33 is part of the injection-molded part. This has the advantage that liquid adhesives having a stored bound residual moisture can be avoided.
  • the moisture or its moisture content is considered a quality indicator.
  • Even human or animal or plant body parts or tissue are at most subject to pathological or by decay processes caused by increased or decreased moisture retention.
  • the evaporation of water from the surface of the skin depends on many factors, in particular the temperature of the skin, the ambient humidity as well as diseases such as e.g. Skin cancer that affects the storage of fluid under the skin.
  • the entire article need not be completely dewatered; In most cases this would not be possible without destroying the substance of the object 4 or damaging the living tissue. _.
  • the article 4 is heated locally by the heating element 2, wherein the moisture development is optionally determined for calibration purposes before heating, but in any case during and / or after the heating.
  • Particularly meaningful results can be obtained by determining the course of the measured moisture over time.
  • the moisture is measured at predetermined time intervals, for example from 10 ms to a few seconds. After a measuring time of a few seconds to a few minutes, a curve is obtained in the form of a curve which can be used to determine the amount of liquid stored in the article 4.
  • a calibration at a predetermined temperature can be made.
  • An object 4 having a predetermined amount of stored liquid is subjected to the same treatment as an object 4 to be tested. The determined moisture readings are determined separately for the object to be tested and for the reference object and compared. If the reference item and the item 4 have similar amounts of liquid, they are judged to be similar.
  • This procedure can be carried out for a large number of different objects with different moisture content and at different temperatures.
  • temperature sensors and pressure sensors may be provided on the sensor device, which determine the temperature or the pressure of the ambient air and the temperature and pressure of the air in the volume.
  • the volume of 1 after a predetermined time reached or within a period of maximum air humidity can be determined, which arises in a treatment of the article 4 described above, when the volume 1 limiting surface with a predetermined amount of heat is applied.
  • the object 4 to be measured is a body part, it must not be heated arbitrarily. Other biological materials should not be heated above a certain temperature. It is therefore intended that the object only minimally, about 0.1 ° C to 1 ° C superficially warm, which on the one hand prevents damage to the object to be measured and on the other hand reduces the energy consumption of the heating element.
  • Human or animal tissue can be heated up to 43 ° C, preferably at 40 ° C to 42 ° C.
  • the amount of heat and / or the heat flux density, which is supplied to the article 4 can be set.
  • the required amount of heat or heat flux depends on the object, in particular its heat capacity and thermal conductivity, as well as the ambient conditions.
  • the heating element also has an efficiency below 100%, that is, not all of the available heat is supplied directly to the object 4.
  • a heat flux density of 10 "12 W / mm 2 to 8 10 " 6 W / mm 2 is used for human or animal skin. This value is chosen so that the human or animal tissue is not destroyed and sufficient heat energy is available for heating the skin.
  • the heat flow densities mentioned are also well applicable for animal skin.
  • heat flux densities of up to a few mW / mm 2 can be impressed on the object 4 to be measured.
  • heat flux densities of up to a few mW / mm 2 can be impressed on the object 4 to be measured.
  • paper due to its very thin structure, it can be found when it is applied to only one sheet with very low heat flux densities in the range of 10 ⁇ 10 W / mm 2 -10 "8 W / mm 2 .
  • An application of the invention relates to the determination of the moisture stored in wood or amount of water.
  • the moisture content is a mali for the calorific value or calorific value and thus an indicator of the quality and the achievable price.
  • Holes / crevices, etc. due to knotholes, bad storage, bark beetles or other pests or a missing bark allow a tree or the wood to absorb moisture and create moisture deposits in its interior and store or store water.
  • the drying of wood in drying ovens is energy intensive and only helps to keep the wood dry when properly stored. Moreover, drying in a drying oven only achieves external drying, in which case the moisture deposits located inside the wood can not be dried out or only with considerable energy and time expenditure.
  • An inventive monitoring of the drying of firewood has the advantage that only pieces of wood or logs must be further dried, which are not yet completely dried; The remaining pieces of wood can already be processed further, resulting in a considerable increase in the efficiency of firewood production. This method can also be used in the monitoring of timber.
  • the moisture stored in the pellets can thus be considered as a risk indicator for sudden deflagration in ovens. It can thus be provided that, after the moisture determination pellets with high humidity are supplied before heating another drying to prevent deflagration inside the furnace.
  • the production of particle boards involves two steps, each of which removes the moisture from the wood in a drying vessel, whereby the finely shredded wood is subjected to a drying treatment.
  • a drying vessel For the production of wood chipboards, a mixture of glue and sawdust is used.
  • the glue contains water that can re-penetrate the wood chips, so further drying is required to remove the water from the chipboard.
  • the chipboard is pressed and dried at 200 ° C. Moist areas will dry up more slowly, which can lead to a lack of quality, as deformations can occur due to moisture retention.
  • veneers and coatings such as solid wood, in the wet state on the press cake
  • the still moist mixture of chips and glue can be dried more difficult because the veneers or coatings prevent or slow down the escape of water.
  • the underside and the lateral surfaces of the chipboard are easier to dry than the trapped moisture deposits.
  • holes may be formed if the water can evaporate.
  • dents or stresses can easily lead to the initiation of cracks, which can form into extensive cracks, depending on the original distribution of the water.
  • the moisture in the interior of the press cake dry out and where in the wet state water molecules have supported the structure of the plates now creates a micro hole or nano hole, possibly even larger holes.
  • the moisture content of the wood product is determined according to the invention and then a measurement of the moisture stored in the wood is performed.
  • the moisture is determined in a reference wood piece having the desired properties in terms of fracture stability, strength, residual water retention and toughness, etc.
  • the two determined moisture values are compared with each other, whereby the wood product to be tested can be given a similar quality as the reference product if it matches or similar values.
  • the product to be tested has strongly different properties from the reference product, it may either be improved, e.g. after-dried, or be discarded.
  • Increased internal moisture is also a problem for tablets, for example, for medicines, as some ingredients become ineffective due to dampness or their effectiveness is significantly reduced or increased. All these changes in the effect of drugs are potentially hazardous to the patient, so that the determination of the moisture stored in the tablets according to the invention can be applied in quality control after the preparation of the tablets prior to their packaging.
  • the consumer can also test the effectiveness of the tablet or capsule before ingestion by determining the moisture content. - -
  • the tablets are, for example, capsules, in particular hard gelatin capsules, which, for example, should disintegrate only at the site of action in the human or animal body and release their ingredients.
  • part of the capsule will not disintegrate at the desired location and the active ingredients in the tablet will be ingested in the wrong place, which may either result in an undesirable increase or decrease in the effect of the drug.
  • the internal moisture is characteristic of the efficacy e.g. Foaming effect of the soap. Damp particles are better bound with moist soap.
  • a body part to be creamed is measured without prior treatment.
  • a reference moisture value is determined. This can be done by a method as already described. Subsequently, the cream is applied to the relevant body part and then left to act. After the reaction time, the part of the cream not yet drawn into the skin is wiped off the skin.
  • the cream can be further rubbed. This process can be repeated as desired until the entire cream is absorbed into the skin.
  • the moisture of this part of the body in the same area of the skin is determined again and the difference to the reference measurement is determined.
  • the ratio of the two measured values or also the difference between the two measured values can be determined.
  • the two measured values are thus related to each other. This ratio is a measure of how strongly the moisture of the cream is drawn into the body part, and thus a quality indicator of the cream.
  • level of conventional production typically an indicator of a partially artificial method of production. It is the food is added to water, which serves primarily the purpose of increasing the price. Such methods are known for many foods, especially for cheese and vegetables.
  • the stored moisture content of foodstuffs to be examined and the moisture content of foods can be measured by known conventional methods of production. Subsequently, the values are compared with each other, wherein a deviation of the stored moisture indicates a different manufacturing process.
  • a popular means of the food industry is to produce food artificially by the use of chemical substances, in particular using inexpensive biological substances.
  • artificial cheese, art ham, etc. are produced, which differ from their natural equivalent mainly in that the stored moisture is substantially increased.
  • the type of production of food can be distinguished.
  • the internal moisture is characteristic of the permeability of thermal insulation or the strength of materials such as bitumen, asphalt, hardened concrete, road surfaces.
  • Decisive is the internal humidity in the processing of the material, as a subsequent drying at those points can lead to internal bubbles or pores, etc., where there is an increased internal moisture and this can very bad or no longer dry after installation.
  • the moisture remains after processing of the material in the masonry, building , - etc. and can escape from this no more or only very slowly.
  • a moisture measurement after the installation of the material can be
  • a constant amount of heat is delivered to the masonry and the course of the humidity over a predetermined period of time, in particular from 2 to 5 minutes, measured, with reference as proven dry masonry is used.
  • the volume 1 is aerated so that the moisture can escape from the volume 1 at a predetermined rate.
  • moisture usually shows an increase up to a maximum moisture in the case of dry or superficially humidified masonry. After the entire amount of water has evaporated from the masonry, due to the aeration of the volume, the moisture decreases and reaches the level of ambient humidity after the end of the measurement.
  • the moisture profile of the absorbed moisture is thus characterized by an increase to an approximately constant level or a subsequent decrease to a relative to the ambient humidity substantially increased level.
  • the invention may also be used to determine the risk of a person suffering from a disease.
  • the measurement of increased bound moisture in the interior of a human or animal tissue indicates an increased risk that the person in question or the animal in question from a disease such as tumors, rheumatism, cancer.
  • this risk assessment can be improved by measuring the stored amount of water or liquid at different points in the body. This allows the identification of characteristic patterns of water retention that can be compared with reference levels to determine the risk of contracting the disease. Furthermore, the measurement can also be carried out on removed tissue. This measurement can be achieved particularly advantageous with the device according to the invention.
  • the procedure described can thus also be used for the detection of diseases such as rheumatism or of tumors in the skin.
  • a heating up to 43 ° C, in particular to 40 ° C to 42 ° C is made.
  • the water vapor or moisture may be released from the skin at different sites, such as intercellular, i. in the tissue between cells, transcellular, i. through the cells, escape.
  • the water vapor may also be transglandular, i. by glands, as well as transfoliular, i. along the hair cells, emerge.
  • This bound water is partially activated by heat input, i. bound water becomes unbound water and evaporates (Fig. 4. b, c).
  • the amount of liquid spilled depends on several factors, such as the amount of heat introduced.
  • a tumor disease for example, the skin
  • more water is bound by the tumor and is not evaporate without affecting the temperature.
  • the water is evaporated by targeted heat input unbound.
  • a risk indicator can be produced to indicate how likely this condition is.
  • Barrier disorders of human or animal skin also have a dependency on heating, but this has a characteristic slope or a curve.
  • a device described above with a multiplicity of moisture sensors 3 arranged next to one another can be used.
  • this sensor has a multiplicity of partial volumes, to each of which a humidity sensor 3 is associated, which measures the humidity in the interior of the partial volume.
  • the moisture sensor 3 is arranged in the interior of the respective sub-volume.
  • the moisture-sensitive layer of the moisture sensor 3 can also be in the respective sub-volume or it can be bound.
  • the moisture sensor 3 may be arranged in a recess in a region of the base surface 51, which borders the respective partial volume.
  • the individual partial volumes are divided by subdivisions
  • the sub-volumes are each in contact with the object 4 when an object 4 abuts the opening 54.
  • a sensor device with a plurality of moisture sensors 3 allows the image of the moisture of the tissue located under the skin on the respective skin sites.
  • a separate partial volume can be provided for each skin area to be imaged.
  • the humidity sensors 3 as well as the sub-volumes are arranged in a grid pattern.
  • the partial volumes are the same size and have the same shape and the same volume.
  • the effect can be used that the water vapor rises up to 1, 5mm vertically laminar. This occurs, for example, when half the diameter of the sub-volume is greater than its height. There is no lateral convection of the water vapor or vapor in the volume and thus also no mixing of the haze above the individual skin areas. Thus, the exhalations of the individual skin areas can be measured or determined independently. By such an arrangement, a division of the volume into a plurality of sub-volumes can be avoided. Nevertheless, different , -
  • Skin areas can be measured simultaneously, whereby images of the skin can be created.
  • an image of a body part can be created, in which the respective skin areas are colored with colors, which are each assigned to the determined for the skin area moisture. If necessary, grayscale images can also be used.
  • the individual moisture sensors 3 are arranged in a grid shape.
  • the absorption or absorption of moisture water can be adjusted.
  • Absorption refers to the release of water vapor or molecules from the moisture sensor 3
  • absorption refers to the opposite process of the uptake of water molecules into the sensor.
  • the humidity is determined by measuring the conductance or the capacitance of the humidity sensor 3.
  • the conductance and the capacitance of the moisture-sensitive layer of the humidity sensor 3 are highly dependent on the moisture-water absorbed in this layer, which results in the measurement of the capacitance or the conductance to the humidity in the vicinity of the humidity sensor 3 can be closed.
  • the current used for measuring the capacitance or the resistance of the moisture sensor 3 can also be used to heat the moisture sensor.
  • An energy-saving alternative is that a number of sub-volumes is hermetically sealed and the remaining sub-volumes have an air passage in the region of the moisture sensor 3 to the ambient air, for example via channels extending in the sensor device. Due to the air passage, a cooler temperature is achieved in the partial volumes, since the heat emitted by the body or object can escape and cooler ambient air penetrates into the partial volume. This temperature difference causes a different Ausdampf , which allows conclusions about the internal humidity.
  • a significant advantage of this arrangement is that in the measurement of living tissue, the internal heat development in the tissue can be exploited to heat the partial volumes. It can be regulated on the lack of ventilation existing isolation of the individual sub-volumes, the self-adjusting temperature.
  • the volumes or the sub-volumes are preferably 1 mm high, and have a , ,
  • the ambient temperature or temperature of the article as well as the ambient humidity are measured. This can be done in particular by arranged on the sensor device measuring devices. If necessary, the ambient pressure can also be determined, since the living organism, in contrast to inanimate objects, has a control loop and emits more or less atmospheric humidity as a function of the environmental conditions into the environment.
  • IQ example of a temperature control of a living organism is sweating.
  • the described environmental factors of temperature, ambient humidity and ambient pressure can be compensated. The difference between a healthy person and a sick one
  • the examined person After the compensation of the environmental factors, the examined person consists only in the liquid or moisture released from the diseased tissue, which can be specifically determined and used as a risk indicator for the presence of a disease.
  • a pathological change in the skin leads to a storage and binding of water to the diseased cells, for example tumor cells in cancers or cartilage, joint deposits in rheumatism. Without the targeted heating these moisture components would not be available for transport.
  • the moisture or liquid quantity determined by measuring the cartilages or wrists or the foot cartilage or ankles can be used.
  • 3Q ambient temperatures below 20 ° C can be set. It is expedient to take account of this process or to prepare the skin by wiping off the examined site or to carry out the measurement quickly.
  • bound and unbound moisture can be determined separately. Initially, the moisture evaporating from the article or the skin is determined without the action of a heating element. Subsequently, the temperature is continuously increased or continuously supplied heat. As a result, the water output of the object or the skin increases. The additional amount of liquid , ,
  • an additional portion of unbound water that occurs relative to a reference person usually results from wounding or peeling of the skin. Additional bound water is often an indicator of a disease, such as tumors, especially skin tumors, cancer or rheumatism.
  • FIG. 9 shows a specially designed measuring head 70 with a housing 75, which has an opening 79 on its end face 78.
  • the housing 75 is formed of plastic.
  • the housing 75 can be used about ABS Teluran or other plastic, which has a low water absorption capacity.
  • the volume 71 has the thickness which corresponds to the thickness of the housing 75 in the region of the opening 79, in the present embodiment, the thickness is about 1 mm.
  • the area of the opening in this embodiment is about 4 mm 2 .
  • the volume 71 is open from the end face 78, so that ambient air can penetrate into the volume 71.
  • the volume is closed airtight by the humidity sensor 73 from the opposite side.
  • the humidity sensor 73 is constructed as a moisture-sensitive, resistive and capacitive element. In this specific embodiment, it is a salt-containing humidity sensor 73, as described above. Of course, other humidity sensors 73 may be used.
  • the terminals 83 of the humidity sensor 73 which are used for the electrical measurement of humidity, are outside the volume.
  • a heating element 72 is arranged on the side facing away from the volume 71 of the humidity sensor 71.
  • a Peltier element was chosen for this, but it is also possible to choose any other heating element 72.
  • the heating element 72 lies with its two thermally active surfaces on the entire surface of the humidity sensor 73. Thus, it is possible to either heat the humidity sensor 73 or - if necessary - to cool.
  • the heating element 72 has two electrical connections 82, by means of which the Depending on the coupling, heating element 72 can supply heat to the humidity sensor 73 or dissipate heat from the humidity sensor 73.
  • the heating element 72 is in this concrete
  • Embodiment glued to the humidity sensor 73 Embodiment glued to the humidity sensor 73.
  • the illustrated embodiment has a thermally conductive body 74, which consists in the present example of aluminum with a thermal conductivity of 236 W / (m K). In general, for this body 74, other heat conducting materials,
  • the body 74 is located on the moisture sensor 73 flat.
  • the body is connected in this preferred embodiment with the humidity sensor 73 via a thermal adhesive.
  • the body 74 has a channel 76 for receiving the terminals 83 of the humidity sensor 73 and the heating element 72.
  • the diameter of the channel 76 is chosen so that the terminals 83 of the humidity sensor 73 and the heating element 72 can be easily passed.
  • the channel 76 leads from the region of the heating element 72 as well as the
  • the channel 76 is formed by a recess or notch in the body 74 and an adjoining part of the housing 75.
  • the thermal conductivity of the heating element 72 and the humidity sensor 73 is in
  • Water vapor has a thermal conductivity of 0.0248 W / (m K).
  • Air (21% oxygen, 78% nitrogen) has a thermal conductivity of 0.0262 W / (m K).
  • precipitating water has a much higher thermal conductivity of 30 0.5562 W / (m K).
  • the side of the heating element 73 and the humidity sensor 73 is a circumferential volume 71 densely separated from the volume, further filled with air volume 77, which leads into the channel 76.
  • air in this volume 77 is further ensured that the thermal effect of the heating element 72 is optimized.
  • the formation of an effective thermal bridge between the thermal contacts of the heating element 72 designed as a Peltier element is prevented by the air space of the further volume 77, the effect of the heating element 72 being optimized.
  • the humidity sensor 73, the heating element 72, the body 74 and the housing 75 are pressed against each other in the present embodiment, wherein the housing 75 and the body 74 are screwed together to ensure a constant contact pressure.
  • This compression ensures that the volume 71 is particularly dense. So can be effectively avoided that settles water with a much higher thermal conductivity in the other volume and causes a thermal short circuit.
  • the described compression of the housing 75, the body 74, the heating element 72 and the humidity sensor 73 is provided instead of the bond. Otherwise, the adhesive in the area of the opening 79 is prevented from diffusing or evaporating into the volume 71 and influencing the measurements.
  • the thermally conductive body 74 forms a heat or cold storage whose internal temperature remains approximately equal. Neither influences of the person operating the sensor device nor of the person whose skin moisture is measured, nor the required heating by the heating element 72, have significant effects on the temperature of the conductive body 74.
  • the housing 75 itself has no significant thermal conductivity and heat capacity. Since the housing 75 touches the heating element 72 and the humidity sensor 73 only at a few points, and the further volume 77 filled with air is formed between the housing 75, the heating element 72 and the humidity sensor 73, it occurs between the housing 75 and the heating element 72 or the humidity sensor 73 only to low thermal influences.
  • the humidity sensor 73 and the volume 71 can be kept at a constant temperature by the heating element 72 formed as a Peltier element, whereby the
  • Influence of temperature on the measurement is only slightly influenced.
  • a temperature sensor is arranged, by means of which
  • a temperature control can also be omitted.
  • the housing 75 is connected to a control unit, not shown, with a handle.
  • the operating device has a display and the control unit connected to the terminals 82, 83 of the heating element 72 and the humidity sensor 73. Furthermore, a trigger button for initiating the measurement is available.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung der in einem zu prüfenden Gegenstand (4) enthaltenen bzw. gespeicherten Flüssigkeitsmenge, wobei die Sensorvorrichtung zumindest ein Heizelement (2) und zumindest einen Feuchtesensor (3) umfasst, wobei die Sensorvorrichtung im Betrieb zumindest ein, insbesondere durch Anlage an die Oberfläche (41) des zu prüfenden Gegenstands (4), abschließbares Volumen (1) ausbildet, wobei das Heizelement (2) zum Erwärmen zumindest eines Teils der das Volumen (1) begrenzenden Oberfläche (41) des Gegenstands (4) ausgebildet ist, und wobei der Feuchtesensor (3) die Feuchtigkeit im Inneren des Volumens (1) misst.

Description

Sensorvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung der in einem Gegenstand gespeicherten Flüssigkeitsmenge bzw. des Flüssigkeitsgehalts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiters eine Kappe gemäß dem Anspruch 31. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Ermittlung der in einem Gegenstand gespeicherten Flüssigkeitsmenge bzw. des Flüssigkeitsgehalts gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 36.
Als gespeicherte Feuchtigkeit wird im Folgenden die gesamte in einem Gegenstand bzw. in einem Teil eines Gegenstands befindliche Feuchtigkeit bzw. der gesamte in einem Gegenstand bzw. in einem Teil eines Gegenstands befindliche Wassergehalt angesehen. Wasser bzw. Feuchtigkeit kann in einem Gegenstand, wie im Folgenden erläutert wird, in gebundener oder ungebundener Form vorliegen.
Man spricht von gebundener Feuchtigkeit, wenn diese im Gegenstand eingeschlossen oder von diesem umschlossen ist. Gebundene Feuchtigkeit kann etwa beispielsweise in Fett eingeschlossen bzw. in diesem eingelagert oder gebunden sein. Diese Feuchtigkeit kann aber auch in Zellen, Fasern oder Gewebe gebunden oder dampfdicht/wasserdicht eingeschlossen sein. Weiters ist es auch möglich, dass die Feuchtigkeit bzw. das Wasser chemisch gebunden vorliegt, beispielsweise in Form von Kristallwasser.
Bei Geweben stehen gebundene Feuchtigkeiten bzw. Wasseranteile für den Flüssigkeitstransport nicht zur Verfügung und dampfen nicht oder nur sehr langsam aus, insbesondere dann, wenn das Wasser in dem ihn umgebenden Stoff, beispielsweise Fett, durch chemische oder physikalische Bindung an den Stoff gebunden ist.
Feuchtigkeiten bzw. Wasseranteile, die ungebunden sind, sind in der Lage auszudampfen und benötigen hierfür eine je nach Art der Oberflächenbeschaffenheit und Temperatur, Luftdruck und Luftbewegungen an der Oberfläche des Gegenstands eine Zeitspanne um auszudampfen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung bzw. Vorrichtung zu schaffen, mittels derer die in einem Gegenstand gespeicherte Feuchtigkeitsmenge bzw. dessen Feuchtigkeitsgehalt ermittelt werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. - -
Erfindungsgemäß ist eine Sensorvorrichtung zur Ermittlung der in einem zu prüfenden Gegenstand enthaltenen bzw. gespeicherten Flüssigkeitsmenge vorgesehen, wobei die Sensorvorrichtung zumindest ein Heizelement und zumindest einen Feuchtesensor umfasst. Weiters ist vorgesehen, dass die Sensorvorrichtung im Betrieb zumindest ein, insbesondere durch Anlage an die Oberfläche des zu prüfenden Gegenstands, abschließbares Volumen ausbildet, wobei das Heizelement zum Erwärmen zumindest eines Teils der das Volumen begrenzenden Oberfläche des Gegenstands ausgebildet ist, und wobei der Feuchtesensor die Feuchtigkeit im Inneren des Volumens misst.
Hierdurch wird es möglich, auf einfache und effiziente Weise den in einem Gegenstand gespeicherten Feuchtigkeitsgehalt zu bestimmen. Mittels eines Kalibrierungsverfahrens kann aufgrund einer Vielzahl von gemessenen Feuchtigkeitswerten, z.B. basierend auf den Werten der elektrischen Kapazität oder des elektrischen Widerstands des Feuchtigkeitssensors, die absolute Luftfeuchtigkeit mit großer Genauigkeit bestimmt werden. Wird zusätzlich noch die Temperatur gemessen, kann auch die relative Luftfeuchtigkeit bestimmt werden. Die Genauigkeit der Messung der absoluten Luftfeuchtigkeit kann erhöht werden. Eine weitere Kalibrierung kann noch in Bezug auf den Umgebungsdruck erfolgen.
Eine bevorzugte Ausbildung sieht vor, dass das Volumen von der Sensorvorrichtung begrenzt ist, die nach einer Seite hin eine vom zu prüfenden Gegenstand abdeckbare Öffnung aufweist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sensorvorrichtung ein Gehäuse umfasst, von dem das Volumen und die Öffnung begrenzt sind.
Hierdurch wird die Messung der Feuchtigkeit von Gegenständen bei stärkeren Luftbewegungen ermöglicht, was den Sensor insbesondere für Messungen in Außenbereich brauchbar macht.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse derart ausgebildet ist, dass das Volumen mit einer maximalen Dicke von weniger als 5mm, insbesondere weniger als 1 mm, gemessen normal zur Öffnung bzw. zu der Oberfläche des die Öffnung verschließenden Gegenstands, ausgebildet ist.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Verhältnis der Dicke des Volumens, insbesondere der Höhe des Vorsprungs, zum Durchmesser bzw. der maximalen
Ausdehnung der Öffnung 1 :1 bis 1 :100, insbesondere 1 :2 bis 1 :20, beträgt.
Dies ermöglicht eine wirbelfreie Messung der ausdampfenden Feuchtigkeit und verhindert eine Konvektion und Vermischung des aus dem Gegenstand austretenden Dampfs bzw.
Dunsts. . .
Eine bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Gehäuse eine, vorzugsweise ebene, Basisfläche) und einen an der Basisfläche angeordneten, in sich geschlossen umlaufenden und/oder ringförmigen Vorsprung aufweist, wobei die Basisfläche und der Vorsprung das Volumen begrenzen und der Vorsprung die Öffnung begrenzt.
Dies ermöglicht einen besonders einfachen Aufbau einer Sensorvorrichtung und die Ausbildung eines gut an Gegenstände anpassbaren Volumens. Hierdurch wird ferner ein luftdichter Abschluss zwischen dem Gegenstand und der Öffnung des Volumens gewährleistet.
Zudem kann vorgesehen sein, dass der Vorsprung gegenüber der Basisfläche eine
Vorsprunghöhe von 1mm bis 5mm aufweist, und die von der Basisfläche wegweisende
Stirnfläche des Vorsprungs eine Anlagefläche für den Gegenstand bildet, wobei die
Stirnfläche gegebenenfalls nach außen verbreitert oder erweitert ist.
Dies ermöglicht eine besonders stabile und luftdichte Anlage des Gegenstands an der
Sensorvorrichtung.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement im, vorzugsweise ringförmigen, Vorsprung angeordnet ist oder den Vorsprung ausbildet. Dies ermöglicht eine besonders rasche und effiziente Aufheizung des Gegenstands.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement zumindest einen, insbesondere im ringförmigen Vorsprung umlaufenden, Heizdraht aufweist, der bei Anlage am Gegenstand in thermisch, insbesondere unmittelbar, leitendem Kontakt mit der Oberfläche des Gegenstands bringbar ist bzw. unmittelbar auf der Oberfläche des Vorsprungs verläuft.
Dies erhöht den thermischen Wirkungsgrad des Heizelements.
Es kann vorgesehen sein, dass das Heizelement durch am Gehäuse und/oder am Vorsprung, insbesondere an der Basisfläche des Gehäuses, angeordnete Strahlungsquellen, insbesondere LEDs, gebildet ist, und/oder dass das Heizelement an einer das Volumen begrenzenden Wand der Basisfläche bzw. des Gehäuses angeordnet sind.
Hierdurch kann die Erwärmung des Gegenstands rascher durchgeführt werden. Der Wirkungsgrad der Aufwärmung wird zusätzlich gesteigert.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der ringförmige Vorsprung kreisringförmig oder in
Form eines umlaufenden rechteckigen Rings ausgebildet ist.
Hierdurch wird mit einfachen baulichen Mitteln ein vorteilhaftes Volumen ausgebildet. - -
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass zumindest der feuchtesensitive Teil des Feuchtesensors innerhalb des Volumens angeordnet ist oder dieses berandet, und die im Volumen befindliche Luft mit diesem Teil, insbesondere über einen Kanal, in Kontakt steht.
Dies ermöglicht eine besonders stabile Anordnung des Feuchtigkeitssensors und liefert sehr präzise Messungen, da sich der erwärmte Dunst bzw. Dampf im Bereich des Feuchtigkeitssensors sammelt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Feuchtesensor in einer in der Basisfläche ausgebildeten Vertiefung angeordnet ist und vorzugsweise bündig mit der Basisfläche abschließt.
Hierdurch wird eine besonders einfache bauliche Maßnahme zur Anordnung des Feuchtigkeitssensors bereitgestellt.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Feuchtesensor, insbesondere nur dessen feuchtesensitiver Teil der Oberfläche bzw. sein mit dem Volumen in Kontakt stehender Teil, mit einer wasserabweisenden und/oder dampfdurchlässigen Folie, insbesondere aus Teflon, abgedeckt oder umgeben ist.
Diese Maßnahme schützt den Feuchtigkeitssensor vor Verschmutzungen.
Weiters , kann vorgesehen sein, dass eine wasserdampfdurchlässige und/oder schmutzabweisende Schutzfolie zwischen dem Feuchtensensor und dem in Anlage befindlichen Gegenstand vorgesehen ist, die eine Verschmutzung des Sensors verhindert. Hierdurch werden der Feuchtigkeitssensor sowie die das Volumen berandenden Teile der Sensoranordnung vor Verschmutzung geschützt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schutzfolie die Öffnung abdeckt, und/oder dass das Heizelement gegebenenfalls als auf der Schutzfolie angeordneter, insbesondere mäanderförmig verlaufender, Heizdraht realisiert ist.
Hierdurch wird eine besonders einfache und wirksame Anordnung der Schutzfolie bereitgestellt. Weiters wird durch das Vorsehen eines mäanderförmigen Heizelements eine wirkungsvolle und direkte Ausgestaltung eines Heizelements beschrieben. Die Energie wird dabei unmittelbar an der Oberfläche eingebracht, wodurch eine besonders effiziente Erwärmung des Gegenstands erfolgt.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die schmutzabweisende Schutzfolie, insbesondere als Siebfolie, mit Öffnungsgrößen im Bereich von 10μιτι bis 1mm, . .
insbesondere von 50μητι bis ΙΟΌμιη, ausgebildet ist und insbesondere durch Stahlgewebe, Sinterfilter, Teflon oder einen Membranfilter gebildet ist.
Hierdurch werden besonders robuste und schmutzabweisende Arten von Schutzfolien bereitgestellt.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die schmutzabweisende Schutzfolie straff gespannt ist. Dies verhindert die Verschmutzung der Schutzfolie.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Volumen bei Anlage des Gegenstands durch Verschließen der Öffnung dampfdicht, vorzugsweise luftdicht, abgeschlossen ist.
Dies ermöglicht eine vollständige Aufnahme des vom Gegenstand abgegebenen Dampfs und eine sehr genaue Messung der im Gegenstand befindlichen Feuchtigkeit.
Die Erfindung kann weitergebildet werden durch zumindest ein weiteres Heizelement, das derart angeordnet ist, dass es den Feuchtesensor aufheizt.
Dies verbessert die Reproduzierbarkeit der Messergebnisse, da der Sensor durch komplettes Ausdampfen des in ihm befindlichen Feuchtewassers in einen definierten Ausgangszustand gebracht werden kann.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das weitere Heizelement den Feuchtesenso umgibt, insbesondere als Heizdraht ausgebildet ist, der den Feuchtesensor umgibt, insbesondere um diesen herum gewickelt ist.
Hierdurch wird eine besonders wirkungsvolle und energiesparende Ausführungsform einer Sensorvorrichtung bereitgestellt.
Bevorzugterweise kann vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von . Feuchtesensoren vorgesehen ist, die rasterförmig angeordnet sind.
Hierdurch kann eine Vielzahl von Feuchtigkeitsmessungen eines Gegenstands gleichzeitig durchgeführt werden, wobei jede der Messungen ein begrenztes Oberflächenareal des Gegenstands vermisst.
Bevorzugterweise kann vorgesehen sein, dass das Volumen durch eine Anzahl von Unterteilungsstegen in eine Vielzahl von Teilvolumen unterteilt ist, die jeweils bei Anlage des Gegenstands mit diesem in Kontakt stehen und denen jeweils ein Feuchtesensor zugeordnet ist, der die Feuchtigkeit im jeweiligen Teilvolumen misst.
Hierdurch wird eine wirksame Trennung der aus den einzelnen Oberflächenarealen ausgedampften Feuchtemengen erzielt und Vermischungen der aus unterschiedlichen . .
Oberflächenarealen ausgedampften Feuchtemengen vermieden.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine Anzahl von Teilvolumina bei Anlage eines Gegenstands an der Öffnung luftdicht abgeschlossen ist und die übrigen Teilvolumina einen im Bereich des Feuchtigkeitssensors befindlichen Luftdurchlass aufweisen, der gegebenenfalls in Verbindung zur Umgebungsluft steht.
5
Hierdurch können einzelne Oberflächenareale bei unterschiedlichen Anregungs- Temperaturen gemessen werden, wobei für die Erwärmung der einzelnen Oberflächenareale des Gegenstands nur geringe Energiemengen erforderlich sind. Q So kann weiters vorgesehen sein, dass ein Gehäuse vorgesehen ist, das eine Stirnseite aufweist, in der eine durchgängige Öffnung ausgebildet ist und dass der Feuchtesensor die Öffnung von der der Stirnseite gegenüberliegenden Seite her dichtend verschließt, wobei das Volumen in, vor oder im Bereich der Öffnung ausgebildet ist.
Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders einfache Ausbildung eines dichten 5 Volumens.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass der Feuchtesensor, insbesondere über einen Wärmeleitkleber, mit dem Heizelement in Kontakt steht. Dies verbessert die Wärmeabfuhr.
0
Zudem kann vorgesehen sein, dass das Heizelement mit einem thermisch leitfähigen Körper, insbesondere bestehend aus Aluminium oder Aluminiumsinter, in Kontakt steht. Dies ermöglicht die Ausbildung einer thermisch besonders stabilen Sensorvorrichtung. 5
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Heizelement als Peltier- Element ausgebildet ist und dass zwischen dem Gehäuse, dem Körper, dem Heizelement und dem Feuchtesensor ein vom Volumen getrenntes weiteres Volumen ausgebildet ist. Dies verhindert einen thermischen Kurzschluss des Peltier-Elements und verbessert denQ Wirkungsgrad. Zusätzlich wird die Regelung der Temperatur im Volumen vereinfacht.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse einen Kanal aufweist und/oder dass der Körper eine fortlaufende Ausnehmung aufweist, wobei zwischen dieser fortlaufenden Ausnehmung und dem Gehäuse ein Kanal ausgebildet ist.
5 Dies vereinfacht die Führung der elektrischen Anschlüsse des Feuchtesensors und des Heizelements.
Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Körper, das . .
Heizelement und der Feuchtesensor im Gehäuse verpresst sind, wobei das Gehäuse gegebenenfalls mit dem Körper verschraubt ist. Ein so erstelltes Volumen ist besonders dicht. Luft kann vom Volumen nicht in das Innere der Sensorvorrichtung entweichen. Insbesondere kann sich Feuchtewasser nicht im weiteren Luftvolumen absetzen.
Weiters ist es Aufgabe der Erfindung eine Kappe zuschaffen, die bei Auflage bzw. Kopplung mit der Sensorvorrichtung eine Verschmutzung der Sensorvorrichtung verhindert.
I Q Die Erfindung betrifft eine Kappe zum Abschließen des Volumens, insbesondere einer Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise zum Aufsetzen auf den Vorsprung umfassend einen ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörper sowie eine Anlagefläche zum Anlegen der Sensorvorrichtung an einen Gegenstand gekennzeichnet durch eine dampfdurchlässige Schutzfolie, die im
15 Innenbereich des ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörpers angeordnet ist und die durch den ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörper gebildete Öffnung verschließt,
wobei vorzugsweise die Kappe eine Wandung aufweist, die an der das Volumen abgrenzenden Wand anliegt und eine Durchströmöffnung aufweist, durch die die im
20
Volumen befindliche Luft mit dem Feuchtigkeitssensor in Kontakt bringbar ist.
Diese Kappe bietet den Vorteil, dass Verschmutzungen nicht bis zur Sensorvorrichtung vordringen, somit der Feuchtigkeitssensor sowie die das Volumen begrenzenden Teile der
^ Sensorvorrichtung nicht durch den zu prüfenden Gegenstand verschmutzt werden. Zudem besteht der Vorteil bei der Anwendung mit Patienten, dass für jeden Patienten eine Kappe verwendet werden kann, sodass keine Übertragung von Keimen zwischen Patienten über die Sensorvorrichtung stattfindet. Ferner wird verhindert, dass Verschmutzungen beim Ausdampfen durch die Öffnung in das Volumen eindringen und den Feuchtigkeitssensor
3Q verschmutzen.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper in der Ebene der durch den ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörper gebildeten Öffnung nach außen gewölbt ist, wodurch die Anlagefläche nach außen erweitert ist.
35 Dies ermöglicht eine besonders stabile und luftdichte Anlage des Gegenstands an der Kappe.
Weiters sieht eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass im Grundkörper ein . .
Heizelement, insbesondere in Form eines im Grundkörper umlaufenden Heizdrahts angeordnet ist, wobei der Heizdraht mit der Anlagefläche thermisch leitfähig gekoppelt ist oder der Heizdraht auf der Anlagefläche verläuft.
Hierdurch wird eine besonders effiziente Aufheizung des Gegenstands ermöglicht.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die Kappe ein Heizelement aufweist, das an oder auf der Schutzfolie in Form eines, insbesondere aufgedruckten, vorzugsweise mäanderförmig verlaufenden, Heizdrahts gebildet ist.
Hierdurch wird der Wirkungsgrad bei der Erwärmung des Gegenstands verbessert, d.h. ein größerer Anteil der zur Verfügung gestellten Heizenergie wird zur Erwärmung des Gegenstands verwendet.
Weiters kann vorgesehen sein, dass eine Verbindungsleitung im Inneren des Grundkörpers der Kappe verläuft und bei Aufstecken auf eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung in elektrischen Kontakt mit einer in der Sensorvorrichtung befindlichen Energiequelle bringbar ist.
Dies ermöglicht eine besonders einfache Energieversorgung des und eine energiesparende Ausbildung Heizelements.
Weiters ist es Aufgabe der Erfindung, ein schnelles und sicheres Verfahren zur Bestimmung der in einem Gegenstand eingelagerten Feuchtigkeit bzw. zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts eines Gegenstands bereitzustellen.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Ermittlung der in einem Gegenstand befindlichen Flüssigkeitsmenge vorgesehen. Dabei ist vorgesehen, dass der Gegenstand in einem lokal begrenzten Bereich erwärmt wird, der vom Gegenstand in diesem Bereich bei der Erwärmung abgegebene Dampf in einem diesen Bereich, insbesondere dampfdicht, abschließenden Volumen gesammelt wird, die sich im Volumen befindliche Luftfeuchtigkeit gemessen wird, und diese als Messwert für die im Gegenstand gespeicherte Flüssigkeitsmenge angesehen wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann rasch und einfach die in einem Gegenstand befindliche Feuchtigkeitsmenge ermittelt werden.
Eine Fortbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass vor und/oder während des Erhitzens des Gegenstands die Feuchtigkeit der im Volumen befindlichen Luft gemessen wird, wobei der gemessene Feuchtigkeitsverlauf über die Zeit als Indikator für die im Gegenstand gespeicherte Flüssigkeitsmenge angesehen wird. . .
Mit dieser Fortbildung der Erfindung kann die Stärke der Bindung des im Gegenstand befindlichen Wassers ermittelt werden.
Ein besonderer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass die Feuchtigkeit in vorgegebenen
Zeitabständen, insbesondere in Abständen von 1ms bis 3s, gemessen wird.
Dies ermöglicht besonders gute Abbildung des Ausdunstungsverhaltens der im Inneren des Gegenstands befindlichen Feuchtigkeitsmenge.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der Gegenstand oberflächlich um 0,01 bis 5°C, insbesondere 0,1 °C bis 5°C, erwärmt wird, insbesondere auf maximal 43°C, vorzugsweise auf 40°C bis 42°C.
Hierdurch wird eine schonende und effiziente Methode zur Ermittlung des Feuchtegehalts von lebenden oder biologischen Materialien bereitgestellt.
Es kann vorgesehen sein, dass der Gegenstand mit einer vorgegebenen Wärmemenge zwischen 10~ 2W/mm2 und 0,1W/mm2, insbesondere zwischen 10" 0W/mm2 und 0,1W/mm2, vorzugsweise zwischen 10"10 W/mm2 und 8 10"6 W/mm2 beaufschlagt wird.
Dies ermöglicht eine effiziente Erhitzung und verhindert die Zerstörung des jeweiligen zu erhitzenden Materials.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zunächst die in einem Referenzgegenstand gespeicherte Flüssigkeitsmenge entsprechend einem Verfahren erfindungsgemäß gemessen wird und der durch Messung des Referenzgegenstands ermittelte Messwert zu dem durch die Messung des Gegenstands ermittelten Messwert in Relation gesetzt wird, wobei gegebenenfalls eine Vielzahl von
Messungen des Referenzgegenstands sowie des Gegenstands vorgenommen wird und anschließend die jeweils ermittelten Luftfeuchtigkeitsverläufe ermittelt und miteinander verglichen und beurteilt werden, wobei insbesondere der Referenzgegenstand und der Gegenstand im Zuge der Erwärmung mit derselben Temperatur bzw. mit derselben Wärmemenge beaufschlagt werden.
Diese Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht eine effiziente Kalibrierung anhand von Referenzgegenständen.
Weiters kann vorgesehen sein, dass zunächst ohne Erwärmung die aus dem Gegenstand bzw. der Haut ausdampfende Feuchtigkeit ermittelt wird und dieser Flüssigkeitsanteil als ungebundener Flüssigkeitsanteil ermittelt und beurteilt wird, anschließend die Temperatur gesteigert bzw. Wärme zugeführt wird, wodurch die Wasserabgabe des Gegenstands bzw. der Haut ansteigt, und die zusätzliche Flüssigkeitsmenge, die vom Gegenstand während _ _
dessen Erwärmung abgegeben wird, bestimmt wird und dieser Flüssigkeitsanteil als gebundener Flüssigkeitsanteil ermittelt und beurteilt wird.
Diese Weiterbildung der Erfindung erlaubt die Unterscheidung des ausgedampften Feuchte-Wassers in Anteile von ursprünglich im Gegenstand gebundenen Wasser und ungebundenen Wasser.
Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass als Referenzgegenstand ein menschlicher oder tierischer Körperteil herangezogen wird, der frei von einer vorgegebenen Erkrankung, beispielsweise frei von Tumoren, insbesondere Hauttumoren, oder Rheuma, ist und als Gegenstand oder Gegenstände entsprechende Körperteile von Personen herangezogen werden, wobei insbesondere ein gegenüber dem Referenzgegenstand erhöhter Feuchtigkeitsgehalt des Gegenstands ein gesteigertes Risiko, von einer Erkrankung betroffen zu sein, impliziert.
Diese Weiterbildung der Erfindung erlaubt die Feststellung bzw. Bestimmung des Risikos, an einer Hauterkrankung, insbesondere einem Hauttumor, bzw. einer Erkrankung von unter der haut befindlichem Gewebe zu erkranken.
Zudem kann vorgesehen sein, dass zur Überprüfung der Feuchtigkeitsabgabe von Hautcreme an die Haut eine Referenzmessung durchgeführt wird, indem die Feuchtigkeit eines als Referenzgegenstand vorgegebenen menschlichen oder tierischen Körperteils oder Gewebes bestimmt wird, anschließend Hautcreme auf diesen Körperteil aufgetragen und für einen vorgegebenen Zeitraum auf die Haut einwirken gelassen wird, und anschließend der Körperteil einer zweiten Feuchtigkeitsmessung unterzogen wird, wobei die Feuchtigkeitsabgabe der Hautcreme bestimmt wird, indem die im Zuge der Referenzmessung ermittelte Feuchtigkeit und die im Zuge der zweiten Feuchtigkeitsmessung ermittelte Feuchtigkeit zueinander in Relation gesetzt werden.
Hierdurch kann die qualitative und quantitative Wirksamkeit von Hautcremes ermittelt werden.
Es kann vorgesehen sein, dass zur Bestimmung von Feuchtigkeit in einem Mauerteil eine vorgegebene Wärmemenge an das Mauerwerk abgegeben wird und der Verlauf der Luftfeuchtigkeit über eine vorgegebene Zeitspanne, insbesondere von 2 bis 5 Minuten, gemessen wird, wobei als Referenzgegenstand erwiesenermaßen trockenes Mauerwerk herangezogen wird.
Bevorzugterweise ist dabei vorgesehen, dass während der Bestimmung der Feuchtigkeit des Mauerteils bzw. des Referenzgegenstands das Volumen durchlüftet wird, sodass die Feuchtigkeit mit einer vorgegebenen Rate aus dem Volumen entweichen kann.
Hierdurch wird ein Verfahren zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit von _ _
Schimmelbildung in Gebäuden bereitgestellt.
Die Erfindung wird anhand einiger Ausführungsbeispiele mithilfe der nachstehenden Figuren ohne Einschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Sensorvorrichtung von unten. Fig. 2 zeigt einen Querschnitt entlang der in Fig. 1 dargestellten Schnittlinie A-A. Fig. 3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform des Kopfs einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung mit Schutzmaßnahmen für den Feuchtesensor. Fig. 4a , b, c zeigen das Ausdampfverhalten von Gewebe bei Wärmezufuhr.
Fig. 5 zeigt eine Sensorvorrichtung mit Kappe. Fig. 6 zeigt die in Fig. 5 dargestellt Kappe in Schrägansicht. Fig. 7a zeigt eine Sensorvorrichtung mit nach außen gebogenen bzw. erweiterten Stirnflächen. Fig. 7b zeigt eine Sensorvorrichtung mit einer Kappe und mit einem nach außen gebogenen Grundkörper. Fig. 8 zeigt eine Kappe mit einem Heizelement mit Zuleitungen.
Fig. 9 zeigt den feuchtesensitven Teil eines alternatives Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sensorvorrichtung, die zur Messung der in menschlichem und/oder tierischem Gewebe gespeicherten Feuchtigkeit ausgelegt ist.
Fig. 1 zeigt eine Sensorvorrichtung mit einem Gehäuse 5 umfassend einen Haltegriff 10. Alternativ kann die Sensorvorrichtung auch fest montiert sein, wobei dann kein Haltegriff sondern eine Halteeinheit vorgesehen ist, mit der der Sensor, beispielsweise an einer Wand, auf einem Gestell oder am Boden, befestigt ist. Die Sensorvorrichtung kann mithilfe der Haltevorrichtung 10 einfach an einen vorgegebenen Ort bewegt und mit einem zu prüfenden Gegenstand 4 in Kontakt gebracht werden.
Das Gehäuse 5 umfasst in dieser besonderen Ausführungsform eine ebene Basisfläche 51 , die eine Ausnehmung 31 aufweist. In dieser Ausnehmung 31 ist ein Feuchtesensor 3 angeordnet, der bündig mit der Basisfläche 51 abschließt. Ferner ist auf der Basisfläche ein ringförmiger Vorsprung 52 vorgesehen, der eine Stirnfläche 53 aufweist, die mit dem Gegenstand 4 in Kontakt gebracht werden kann. Der Vorsprung 52 weist im vorliegenden Fall eine kreisringförmige Gestalt auf. Alternativ kann auch ein Vorsprung 52 vorgesehen werden, der die Form eines rechteckigen Rings oder andere umlaufende in sich geschlossene Gestalt aufweist. Durch den Vorsprung 52 und die Basisfläche 51 ist ein Volumen 1 ausgebildet. Im Zuge einer Messung wird das Volumen 1 von zumindest einer Seite her durch den Gegenstand 4 begrenzt.
Der dargestellte Vorsprung 52 umfasst einen ringförmig umlaufenden Heizdraht als Heizelement 2. Das Heizelement 2, insbesondere der Heizdraht, kann entweder an der Oberfläche des Vorsprungs 52 angeordnet sein oder thermisch leitfähig mit der Oberfläche _ - des Vorsprungs 52 verbunden bzw. gekoppelt sein. Das Heizelement 2 kann durch Anlage der Stirnfläche 53 an den Gegenstand 4 mit dem Gegenstand 4 in thermischen leitenden Kontakt gebracht werden. Dafür kann insbesondere vorgesehen sein, dass der gesamte Vorsprung 52 oder zumindest der Teil des Vorsprungs zwischen dem Heizelement 2 und der Stirnfläche 53 aus thermisch gut leitfähigem Material besteht, beispielsweise aus Metall. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass dieses thermisch leitfähige Material einen Schmelzpunkt aufweist, der die maximal mit dem Heizelement 2 erreichbare Temperatur übersteigt.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Vorsprung 52 zur Gänze mit dem Heizdraht gebildet ist. Dabei weist der Heizdraht eine Vielzahl von Wicklungen bzw. Windungen auf, die kreisringförmig oder rechteckförmig angeordnet sind. Der Heizdraht liegt unmittelbar an der Basisfläche 51 an und steht von dieser ab; somit ist durch den Heizdraht ein Vorsprung 52 ausgebildet.
Der Begriff Heizelement 2 bezeichnet generell eine Vorrichtung, die eine Oberfläche eines Gegenstandes, zumindest teilweise, gegebenenfalls auch das über diesem Gegenstand 4 befindliche Volumen 1 erwärmen kann. Diese Erwärmung kann durch Wärmeleitung, Wärmeströmung, Wärmestrahlung oder Kombinationen davon erfolgen. Das Heizelement ist im einfachsten Fall als Heizdraht ausgebildet, der beispielsweise an oder auf der Begrenzungswand des abschließbaren Volumens 1 liegt. Es besteht die Möglichkeit, dass die Erwärmung eines Gegenstands 4 durch Wärmestrahlung vorgenommen wird. Die Anordnung eines weiteren Heizelements im Nahebereich des Feuchtigkeitssensors 3 ermöglicht auch die Trocknung des Feuchtigkeitssensors 3 nach dessen Verwendung. Zusätzlich können durch die Erwärmung durch das Heizelement 2 sowie durch das weitere Heizelement die Temperatur im Volumen sowie die Temperatur der Sensorvorrichtung, insbesondere des Vorsprungs 52, und der Basisfläche 51 so stark erwärmt werden, dass Bakterien, Viren oder andere Mikroorganismen abgetötet werden. Hierdurch kann verhindert werden, dass durch die Sensorvorrichtung Mikroorganismen übertragen werden.
Alternativ kann das weitere Heizelement den Feuchtigkeitssensor 3 umgeben. Damit kann auch eine Vielzahl von Messungen mit demselben Feuchtigkeitssensor 3 durchgeführt werden, ohne dass dieser durch die Feuchtigkeit einer vorangegangenen Messung in Sättigung gerät.
Bei einem weiter unten vorgestellten speziellen Feuchtigkeitssensor wird die sich bei Vorliegen eines Gleichgewichts einstellende Feuchte bei der Aufnahme (Absorption) der Feuchtigkeit durch das Salz und der Resorption der Feuchtigkeit durch das Salz ermittelt. Durch Aufheizen des Feuchtigkeitssensors kann gezielt die Schwelle der Absorption/Resorption eingestellt werden. Weiters kann auch ein zusätzliches Heizelement 2 vorgesehen werden, das nicht oder nur in geringem Maße die Oberfläche _ _
des zu untersuchenden Gegenstands sondern lediglich oder vor allem den Sensor aufheizt.
Wesentlich ist ferner, dass das Gehäuse 5 ein Volumen 1 ausbildet bzw. abgrenzt. Das Volumen wird bei Anlage des zu vermessenden bzw. zu prüfenden Gegenstands 4, insbesondere luftdicht, abgeschlossen. Das Volumen 1 ist von einem Teil 41 der Oberfläche des Gegenstands begrenzt. Das Gehäuse 5 begrenzt ein Volumen 1 , das von Gehäuseteilen, hier der Basisfläche 51 und dem Vorsprung 52, begrenzt ist und nach einer Seite hin offen ist. Es kommt dabei nicht darauf an - obwohl dies durchaus vorteilhaft ist -, dass das Volumen 1 hermetisch abgeschlossen, dampfdicht oder luftdicht ist. Vielmehr ist es ausreichend, dass sich der vom Gegenstand 4 unter Wärmeeinwirkung abgegebene Dampf im Volumen 1 sammelt. Ob dabei geringe Mengen von Dampf beispielsweise durch Öffnungen oder Undichtheiten bei der Anlage zwischen dem Vorsprung 52 und dem Gegenstand 4 entweichen, ist unerheblich.
Der Vorsprung 52 begrenzt eine Öffnung 54, die im Zuge einer Messung vom Gegenstand 4 verschließbar bzw. verschlossen wird. Damit wird ein Volumen 1 allseitig begrenzt.
Das Heizelement 2 ist so angeordnet, dass es zumindest einen Teil der Oberfläche 41 des Gegenstands 4 erwärmt, die das Volumen 1 begrenzt. Dabei können auch auf der Basisfläche 51 und/oder auf dem Vorsprung 52 Wärmestrahler, insbesondere Infrarot- LEDs, vorgesehen sein, die die Oberfläche 41 bestrahlen und somit den Gegenstand 4 von der Oberfläche her erwärmen. Grundsätzlich kann jede Art bekannter Heizelemente 2 zur Erwärmung der Oberfläche 41 vorgesehen sein. Weiters kann auch eine fokussierte oder ausrichtbare Strahlungsquelle vorgesehen sein, die vorgegebene zu vermessende Bereiche der Oberfläche bestrahlt und somit nur einen relativ kleinen Teilbereich der Oberfläche, gegebenenfalls auch Bereiche darunter, erhitzt und ausdunsten lässt.
Als Feuchtesensor 3 kommen grundsätzlich alle bekannten Arten von Feuchtesensoren infrage, insbesondere Kunststoffsensoren, silikonbasierte sowie salzbasierte Sensoren. Diese Sensoren 3 zeigen bei Erhöhung der Luftfeuchtigkeit eine erhöhte Konduktivität sowie eine erhöhte elektrische Permittivität, wodurch die Luftfeuchtigkeit einfach bestimmbar ist. Bei vielen Luftfeuchtigkeitssensoren ändert sich bei steigender oder fallender Luftfeuchtigkeit lediglich die Kapazität. Weiters können Sensoren verwendet werden, die ein poröses Trägermaterial umfassen, in dessen Poren Salzkristalle eingebracht sind. Ein derartiger Feuchtesensor 3 kann entweder absolute Luftfeuchtigkeit oder relative Luftfeuchtigkeit messen. In Fall einer relativen Luftfeuchtigkeitsbestimmung ist im Bereich des Feuchtesensors 3 ein zusätzlicher Temperatursensor angeordnet, wobei für eine Anzahl von vorgegebenen Temperaturen und eine Anzahl von vorgegebenen vom Feuchtesensor 3 abgegebenen Messwerten durch Kalibrierung ein _ _
relativer Luftfeuchtigkeitswert ermittelt werden kann. Vorteilhaft bei einem derartigen Feuchtigkeitssensor ist, dass sich sowohl die Kapazität als auch der Widerstand bei einer Feuchtigkeitsänderung ändern. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine von außen aufgeprägte kapazitive Einkopplung vorliegt, die die Kapazität des Feuchtigkeitssensors verändert, da der Widerstand einer derartigen Änderung verursacht durch eine kapazitive Einkoppelung nicht unterworfen ist.
Erfindungsgemäß handelt es sich um einen Sensor zur Bestimmung der Feuchtigkeit von Materialien, insbesondere von Gasen, vorzugsweise der Luftfeuchtigkeit, mit einem mit einer Feuchte aus der Umgebung reversibel aufnehmenden und/oder an die Umgebung abgebenden Substanz beaufschlagten Trägerkörper und zumindest zwei zueinander beabstandet angeordneten Elektroden.
Dabei ist vorgesehen, dass der Trägerkörper aus oder mit einem offenporig porösen, luftfeuchte-invarianten, nicht-hygroskopischen und hohe innere Steifigkeit aufweisenden Trägermaterial gefertigt ist, zumindest die Poren des Trägermaterials, mit der Feuchte- Wasser aus dem mit dem das Trägermaterial des Trägerkörpers in Kontakt gebrachten oder stehenden Material oder Gas- bzw. Luftraum reversibel und reproduzierbar aufnehmenden und/oder an das Material oder Gas- bzw. Luftraum abgebenden Substanz, vorzugsweise mit einem derartigen anorganischen Salz in gelöster, flüssiger, fester oder kristalliner Form, ausgefüllt oder zumindest an ihren Oberflächen bzw. Wänden beschichtet sind. Die Konduktanz und/oder elektrische Permittivität der genannten Substanz, insbesondere des Salzes, ist von der Feuchte des mit dem damit beaufschlagten Trägermaterial des Trägerkörpers in Kontakt gebrachten oder stehenden Materials, insbesondere der Feuchte der Umgebungsluft, reproduzierbar funktionell abhängig ist. Mit einem derartigen Feuchtesensor 3 kann rasch, effizient und reproduzierbar die Luftfeuchtigkeit ermittelt werden.
Ein solcher Feuchtesensor kann die folgenden Weiterbildungen aufweisen. Alle diese Weiterbildungen können den dargestellten Sensor einzeln und in Kombination verbessern.
Als hygroskopische Substanz kann ein Salz, insbesondere NaCI, verwendet werden. Es kann auch eine feste Substanz verwendet werden, die NaCI enthält. Die Elektroden können durch in die Poren des Trägerkörpers eingelagertes Metall ausgebildet sein.
Die Elektroden können in den Trägerkörper reichen bzw. diesen durchsetzen, wobei die _ _
mit der Substanz beschichteten oder gefüllten Poren des Trägerkörpers im Bereich zwischen den Elektroden angeordnet sind, sodass ein Stromfluss und/oder eine
1
Ladungsverschiebung zwischen denselben ermöglicht ist.
Der Feuchtesensor 3 kann an unterschiedlichen Positionen im Volumen 1 oder im Gehäuse 5 angeordnet sein. Wesentlich ist hierbei, dass der Feuchtesensor 3 so angeordnet ist, dass er die Feuchtigkeit im Inneren des Volumens 1 misst. Dies kann einerseits durch die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform der Erfindung erzielt werden. Andererseits kann der Feuchtesensor 3 auch im Inneren des Volumens 1 im Abstand zur Basisfläche 51 angeordnet sein. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung kann I Q vorsehen, dass vom Volumen 1 ein nicht dargestellter Kanal abgeht, an dessen Ende der Feuchtesensor 3 angeordnet ist. Es kann auch eine Vielzahl von Feuchtesensoren 3 vorgesehen sein. Zumindest der feuchtesensitive Teil des Feuchtesensors 3 ist im Volumen 1 angeordnet, sodass die im Volumen 1 befindliche Luft mit diesem Teil in Kontakt treten kann.
15 Um das Ausdunsten einer besonders großen Feuchtigkeitsmenge zu gewährleisten, ist es vorteilhaft, ein Volumen 1 zu schaffen, das eine große Öffnung 54 zum Gegenstand 4 hin aufweist, sodass eine große Feuchtigkeitsmenge verdunsten oder verdampfen und im Volumen 1 aufgenommen werden kann. Zudem ist es vorteilhaft, dass das Volumen 1 in Bezug auf die Öffnung 54 nur eine sehr geringe Höhe bzw. Dicke aufweist, etwa von 1 mm
20
bis zu 5mm. Der Abstand zwischen der Öffnung 51 und der Basisfläche 54 beträgt etwa 1 mm bis 5mm.
Im Betrieb wird die Sensorvorrichtung mit dem Gegenstand 4 in Kontakt gebracht, wodurch dieses Volumen 1 abgegrenzt bzw. verschlossen wird. Anschließend wird das ^ Heizelement 2 aktiviert und Wärme auf den Gegenstand 4 übertragen.
Der Gegenstand wird erwärmt, wodurch Feuchtigkeit aus dem Gegenstand 4 austritt und in das Volumen 1 verdunstet bzw. verdampft. Während ohne Erhitzung nur die ungebundene Feuchtigkeit ermittelt werden kann, die durch Verdunstung aus dem 3Q Gegenstand 4 entweichen würde, kann durch Erhitzung des Gegenstands 4 ermittelt werden, in welchem Maße eine Temperaturzunahme gebundene Feuchtigkeit freisetzt, die anschließend aus dem Gegenstand 4 ausdampft.
Zudem besteht das Problem, dass Feuchtesensoren 3 durch unmittelbaren Kontakt mit 35 Wasser falsche oder verzerrte Ergebnisse liefern bzw. gänzlich zerstört werden können.
Zu diesem Zweck kann vorgesehen werden, dass zwischen dem Feuchtesensor 3 und dem Volumen 1 eine Folie 32 aus wasserabweisenden bzw. wasserdichten und dampfdurchlässigen Stoff angeordnet ist. Vorteilhafterweises ist der Feuchtesensor 3 . .
direkt mit einer Nano- oder Microbeschichtung beschichtet bzw. umgeben. Es ist hierbei aber nicht erforderlich, den gesamten Feuchtesensor 3 zu beschichten bzw. zu umgeben, sondern lediglich diejenigen Teile der Oberfläche des Feuchtesensors 3, die entweder feuchtesensitiv sind oder durch Wassereinwirkung zerstört würden. Der wesentliche Vorteil der Folie 32 ist es, dass sie auf den Gegenstand 4 aufgebracht und nach erfolgter Messung sowohl vom Gegenstand 4 als auch von der Sensorvorrichtung entfernt werden kann. Dies verringert die Verschmutzung, wenn beispielsweise die Ausdampfungen des zu messenden Gegenstands 4 nicht ausschließlich aus Wasser bestehen sondern in geringem Maße auch andere Stoffe wie Na+, K+, Cl-, C03H, Ammonia, Lactates, Urea, Glucose, Methanol, Öle und andere Stoffe enthalten, die sich sonst auf dem Feuchtigkeitssensor 3 niederschlagen bzw. anlagern würden.
Bei der Vermessung von Gegenständen 4 besteht aufgrund der sehr empfindlichen Feuchtesensoren 3 das Problem der Verschmutzung des Feuchtesensors 3 durch den Gegenstand 4 selbst und/oder durch die Umgebungsluft. Es können sich hierbei Staubpartikel oder am Gegenstand 4 befindliche Haare im Bereich des Volumens 1 sammeln, die einerseits zu einer Verschmutzung des Volumens 1 führen und andererseits hygroskopisch sind und somit Wasser aufnehmen und die Messung verzerren. Zusätzlich können der freigesetzte Dampf Stoffe Flüssigkeiten beinhalten, die zeitverzögert ihre innere Feuchtigkeit freigeben. Aus diesem Grund kann vorgesehen werden, dass die Begrenzungen des Volumens 1 keinen Wasserdampf und kein Wasser aufnehmen, speichern oder durchlassen.
Um diesem Problem abzuhelfen, kann vorgesehen sein, dass die Sensoreinheit eine siebförmige Schutzfolie 33 aufweist. Die Öffnungen des Siebs können eckig oder rund sein. Die Schutzfolie kann auch als Geflecht realisiert sein. In Fig. 3 sind eine derartige Schutzfolie 33 sowie auch die zuvor erwähnte Folie 32 dargestellt, die den Feuchtesensor 3 vor Wassereinwirkungen schützt. In der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist die Schutzfolie 33 an der Innenseite des Vorsprungs 52 befestigt und bedeckt die Öffnung 54.
Die Schutzfolie 33 kann auch durch einen Schutzfilter realisiert sein. Dabei handelt es sich um Stahlgewebe, Sinterfilter oder Membranfilter. Diese Filter verlangsamen die Wasseraufnahme des Feuchtesensors 3, was bei Auswertung der gemessenen Feuchtigkeitsverläufe zu berücksichtigen ist. Insbesondere wird bei Verwendung eines derartigen Filters als Schutzfolie 33 eine Referenzmessung mit derselben Schutzfolie vorgenommen, um diesen Verzögerungseffekt der Feuchtigkeitsaufnahme zu kompensieren. . .
Weiters kann die Schutzfolie 33 alternativ mit Teflon ausgebildet sein. Teflon weist den Vorteil auf, dass es dem oben beschriebenen Verzögerungseffekt nicht unterliegt, somit
1
Feuchtigkeit direkt an das Volumen 1 weiterleitet.
Weiters kann, wie in Fig. 6 dargestellt, vorgesehen sein, dass das Heizelement 2 auf der Schutzfolie 33 angeordnet ist. Dabei ist das Heizelement 2 bevorzugterweise als
5
elektrisches Heizelement, insbesondere als Heizdraht, ausgeführt, der, gegebenenfalls mäanderförmig, auf der Schutzfolie 33 verläuft. Insbesondere bei der Verwendung von hitzebeständigen Schutzfolien 33 ist eine derartige Anordnung eines Heizdrahts von Vorteil, da unmittelbarer Kontakt zum zu prüfenden und zu erwärmenden Gegenstand 4 I Q besteht und eine sehr hohe Wärmeleitfähigkeit gegeben ist. Vorteilhafterweise weisen die Schutzfolie 33 sowie der Vorsprung 52 eine geringe Wärmeleitfähigkeit auf, sodass nur wenig Wärme an die Sensorvorrichtung, an das Volumen 1 oder an die Umgebung abgegeben wird. Die Schutzfolie 33 ist dampfdurchlässig und erwärmt den ausgetretenen Dampf.
15 Der Heizdraht kann dabei auf die Schutzfolie 33 aufgedruckt oder in diese eingewebt, eingeflochten usw. sein. Als Material für den Heizdraht kommen generell alle elektrisch leitfähigen und thermisch leitfähigen Stoffe infrage, insbesondere kann ein metallischer Heizdraht verwendet werden.
In Fig. 5 ist eine alternative Ausführungsform einer Sensorvorrichtung dargestellt, auf deren Vorsprung 52 eine Kappe 6 aufgesetzt ist. Die Kappe 6 kann alternativ auch auf andere Weise angeordnet sein, wesentlich ist jedoch, dass sie das von der Sensorvorrichtung ausgebildete Volumen 1 verschließt. Die Kappe 6 weist eine Anlagefläche 61 auf, an die der Gegenstand 4 angelegt werden kann. Zusätzlich besteht
25
bevorzugt die Möglichkeit, dass die Kappe, wie in Fig. 5 dargestellt, eine Schutzfolie 33, wie bereits beschrieben, aufweist. Hierdurch bestehen die bereits beschriebenen Vorteile; zusätzlich besteht der Vorteil, dass verschmutzte Schutzfolien 33 gemeinsam mit der Kappe 6 ausgetauscht werden können.
3Q Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das Heizelement 2 in die Kappe 6 integriert ist. Dabei kann das Heizelement 2 entweder im Hauptkörper 62 der Kappe 6, also demjenigen Teil der Kappe 6, der mit der Sensorvorrichtung in Kontakt steht, oder aber in der Schutzfolie 33 angeordnet sein. Die Kontaktierung des in der Kappe 6 befindlichen Heizelements 2 erfolgt dabei über die Sensorvorrichtung, beispielsweise
35 über im Vorsprung 52 sowie im Grundkörper 62 verlaufende elektrische Zuführungsdrähte 29. Dabei sind beispielsweise zwei nicht dargestellte Versorgungsspannungsleitungen vorgesehen, die von der Sensorvorrichtung aus an die beiden Kontakte des Heizelements 2 geführt sind. Befindet sich das Heizelement 2 im Körper 62 der Kappe, kann _ _
beispielsweise ein umlaufender Heizdraht 2 im Körper der Kappe geführt sein und thermisch mit der dem Gegenstand 4 zugewandten Anlagefläche 61 der Kappe 6 gekoppelt sein.
Das Heizelement 2 kann alternativ auch über eine thermisch leitfähige Kontaktierung, beispielsweise einen durchgehenden Metallkontakt zwischen dem Heizdraht und der Anlagefläche 61 oder über eine oberflächliche Anordnung des Heizdrahts an der Anlagefläche 61 versorgt werden.
Das Heizelement 2 kann in allen dargestellten Ausführungsformen der Erfindung alternativ auch durch ein erwärmtes strömendes erhitztes Medium sowie eine Leitung zur Führung des Mediums ausgebildet sein. Dabei ist entweder ein Tank zum Befüllen mit dem heißen Medium oder eine Wärmequelle zum Erhitzen des Mediums vorgesehen. Eine solche Anordnung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn eine vorgegebene Temperatur nicht überschritten werden soll.
Weiters kann das Heizelement 2 alternativ durch ein Gefäß oder einen Behälter realisiert sein, in dem sich Reagenzien befinden, die durch eine von außen in Gang gesetzte exotherme chemische Reaktion Wärme abgeben.
In allen Fällen ist das Heizelement 2 dabei so angeordnet, dass die erzeugte Wärmemenge an den Gegenstand 4 abgegeben werden kann und in diesen eintreten kann.
Sowohl der Körper 62 der Kappe 6 als auch der Vorsprung 52 können, wie in den Fig. 7a und 7b dargestellt, eine breite Anlagefläche 61 bzw. Stirnfläche 53 aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass weiche Gegenstände 4 besser an der Anlagefläche 61 bzw. der Stirnfläche 53 anliegen und im Bereich der Öffnung 54 einen weniger starken Druck unterliegen. Dadurch kann die Beschädigung, Zerstörung oder Verletzung des Gegenstands 4 vermieden werden und es kann weiters eine besonders luftdichte Anlage des Gegenstands 4 erreicht werden.
Der wesentliche Vorteil der Verwendung einer Kappe 6 liegt darin, dass für jeden Gegenstand bzw. jeden menschlichen oder tierischen Patienten eine eigene Kappe 6 verwendet werden kann. Dies verhindert eine Übertragung von Verunreinigungen, Krankheiten, Pilzsporen usw. durch die Sensorvorrichtung.
Wird eine Kappe 6 auf die Sensorvorrichtung aufgesteckt bzw. aufgebracht, muss entweder die Kappe 6 oder die Sensorvorrichtung ein Heizelement 2 enthalten. Gegebenenfalls kann auch jeweils ein Heizelement 2 sowohl in der Sensorvorrichtung als - - auch in der Kappe 6 vorhanden
Eine bevorzugte Ausführungsform der Kappe 6 bildet das gesamte Volumen 1 aus, wobei lediglich eine Öffnung vorgesehen ist, durch die der Dampf zum Feuchtigkeitssensor gelangt.
Weiters kann die Kappe 6 dahingehend weitergebildet werden dass sie als einzelner Spritzgussteil ausgebildet ist, wobei insbesondere die Schutzfolie 33 Teil des Spritzgussteils ist. Dies hat den Vorteil, dass flüssige Klebstoffe, die eine eingelagerte gebundene Restfeuchtigkeit aufweisen, vermieden werden können.
Als zu messender bzw. zu überprüfender Gegenstand 4 kommt auch eine Vielzahl von lebenden bzw. biologischen Materialen infrage, beispielsweise Holz, Lebensmittel und Früchte, für die Feuchtigkeit schädlich ist oder deren Feuchtigkeitsgehalt als Qualitätsindikator gilt. Auch menschliche oder tierische oder pflanzliche Körperteile oder Gewebe unterliegen allenfalls durch pathologische oder durch Zerfallsprozesse bedingte Veränderungen einer erhöhten bzw. verringerten Feuchtigkeitseinlagerung. Die Verdunstung von Wasser aus der Hautoberfläche hängt von vielen Faktoren ab, insbesondere von der Temperatur der Haut, der Umgebungsluftfeuchtigkeit wie auch von Krankheiten, wie z.B. Hautkrebs, die die Einlagerung von Flüssigkeit unter der Haut beeinflussen.
Beispielsweise wird infolge einer, Rheumaerkrankung vermehrt Wasser in die Gelenke und Knorpel der Hand bzw. des Fußes eingelagert. Dieses Wasser ist gebunden und kann bei normaler Körpertemperatur nicht ausdunsten. Bei einer örtlichen Erhöhung der Körpertemperatur wird ein Teil des gebundenen Wassers frei bzw. ungebunden und kann aus der Haut ausdampfen. Somit überlagert der durch das Freiwerden der durch Krankheit gebundenen übermäßigen Wassermenge entstehende Wasserdunst oder -dampf den natürlicherweise austretenden Dunst und es ist somit nach dem Erhitzen eine größere Feuchtigkeitsmenge vorhanden als bei einem nicht rheumatischen Bein bzw. einer nicht rheumatischen Hand.
Ähnliche Effekte sind bei Tumorerkrankungen beobachtbar, bei denen gebundene Feuchtigkeit vermehrt in Tumorgeweben auftritt. Auch diese Feuchtigkeit kann durch gezielte Erwärmung freigesetzt werden und überlagert den bei der vorliegenden Temperatur natürlicherweise austretenden ungebundenen Wasserdampf bzw. -dunst.
Zur Messung der im Gegenstand 4 gespeicherten Flüssigkeit muss nicht der gesamte Gegenstand zur Gänze entwässert werden; dies wäre zumeist nicht ohne Zerstörung der Substanz des Gegenstands 4 bzw. der Schädigung des lebenden Gewebes möglich. _ .
Vielmehr reicht es aus, eine relativ kleine Feuchtigkeitsmenge aus einem der Größe nach vorgegebenen Teilbereich der Oberfläche bzw. Oberflächenareals des Gegenstands 4 durch Erwärmung auszudunsten und die sich einstellende Luftfeuchtigkeit im Volumen 1 oberhalb des Gegenstands 4 zu messen. Der Gegenstand 4 wird lokal durch das Heizelement 2 erwärmt, wobei die Feuchteentwicklung gegebenenfalls zu Kalibrierzwecken vor der Erwärmung, jedenfalls aber während und/oder nach der Erwärmung bestimmt wird.
Besonders aussagekräftige Ergebnisse können erzielt werden, indem der Verlauf der gemessenen Feuchtigkeit über die Zeit ermittelt wird. Dabei wird die Feuchtigkeit in vorgegebenen Zeitabständen, etwa von 10ms bis zu einigen Sekunden gemessen. Nach einer Messzeit von wenigen Sekunden bis zu einigen Minuten erhält man einen Verlauf in Form einer Kurve, der zur Bestimmung der im Gegenstand 4 gespeicherten Flüssigkeitsmenge herangezogen werden kann. Bevorzugterweise kann eine Kalibrierung bei einer vorgegebenen Temperatur vorgenommen werden. Ein Gegenstand 4 mit vorgegebener gespeicherter Flüssigkeitsmenge wird derselben Behandlung unterworfen wie ein zu prüfender Gegenstand 4. Die bestimmten Messwerte für die Feuchtigkeit werden für den zu prüfenden Gegenstand sowie für den Referenzgegenstand getrennt bestimmt und miteinander verglichen bzw. in Relation gesetzt. Weisen der Referenzgegenstand und der Gegenstand 4 ähnliche Flüssigkeitsmengen auf, werden diese als ähnlich beurteilt.
Dieses Vorgehen kann für eine Vielzahl von unterschiedlichen Gegenständen mit unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt und bei unterschiedlichen Temperaturen vorgenommen werden.
Zu diesem Zweck können auf der Sensorvorrichtung Temperatursensoren und Drucksensoren vorgesehen sein, die die Temperatur bzw. den Druck der Umgebungsluft sowie die Temperatur und den Druck der im Volumen befindlichen Luft ermitteln.
Als Maß für die in einem Gegenstand 4 enthaltene Feuchtigkeit kann beispielsweise die im Volumen 1 nach einer vorgegebenen Zeit erreichte oder innerhalb eines Zeitraums maximal erreichte Luftfeuchtigkeit ermittelt werden, die bei einer oben beschriebenen Behandlung des Gegenstands 4 entsteht, wenn dessen das Volumen 1 begrenzende Oberfläche mit einer vorgegebenen Wärmemenge beaufschlagt wird. Ist der zu vermessende Gegenstand 4 ein Körperteil, darf dieser nicht beliebig erwärmt werden. Auch andere biologische Materialien dürfen nicht über einen bestimmten Temperaturwert erhitzt werden. Es ist daher vorgesehen, den Gegenstand nur minimal, etwa um 0,1 °C bis 1°C oberflächlich zu erwärmen, was einerseits eine Schädigung des zu vermessenden Gegenstands verhindert und andererseits den Energiebedarf des Heizelements verringert. Menschliches oder tierisches Gewebe kann auf bis zu 43°C aufgeheizt werden, - - vorzugsweise auf 40°C bis 42°C.
Alternativ können auch die Wärmemenge und/oder die Wärmestromdichte, die dem Gegenstand 4 zugeführt wird, festgelegt werden. Die benötige Wärmemenge bzw. Wärmestromdichte hängt vom Gegenstand, insbesondere von dessen Wärmekapazität und dessen Wärmeleitfähigkeit, sowie den Umgebungsbedingungen ab. Das Heizelement verfügt ferner über einen Wirkungsgrad unter 100%, d.h nicht die gesamte zur Verfügung stehende Wärme wird unmittelbar dem Gegenstand 4 zugeführt.
Beispielsweise wird für menschliche oder tierische Haut etwa eine Wärmestromdichte von 10"12 W/mm2 bis 8 10"6 W/mm2 verwendet. Dieser Wert ist so gewählt, dass das menschliche oder tierische Gewebe nicht zerstört wird und ausreichend Wärmeenergie zur Erhitzung der Haut zur Verfügung steht. Die genannten Wärmestromdichten sind ebenfalls für tierische Haut gut anwendbar.
Für Baumaterialien sowie für Holz können Wärmestromdichten von bis zu einigen mW/mm2 dem zu vermessenden Gegenstand 4 aufgeprägt werden. Bei Papier kann aufgrund seiner sehr dünnen Struktur bei Anlage an lediglich einen Bogen mit sehr geringen Wärmestromdichten im Bereich von 10~10 W/mm2 - 10"8 W/mm2 das Auslangen gefunden werden.
Eine Anwendung der Erfindung betrifft die Bestimmung der in Holz gespeicherten Feuchtigkeit bzw. Wassermenge. In der Holzindustrie ist der Feuchtigkeitsgehalt ein Mali für den Brennwert oder Heizwert und damit ein Indikator für die Qualität und den erzielbaren Preis. Durch Astlöcher, schlechte Lagerung, Borkenkäfer oder andere Schädlinge entstehende Löcher/Ritzen etc. oder durch fehlende Rinde kann ein Baum oder das Holz Feuchtigkeit aufnehmen und in seinem Inneren Feuchtigkeitsdepots anlegen und Wasser speichern bzw. einlagern. Die Trocknung von Holz in Trocknungsöfen ist energieintensiv und trägt nur bei ordnungsgemäßer Lagerung dazu bei, das Holz trocken zu halten. Eine Trocknung in einem Trocknungsofen erzielt zudem nur eine äußere Trocknung, wobei die im Inneren des Holzes befindlichen Feuchtigkeitsdepots nicht oder nur mit erheblichem energetischen sowie zeitlichen Aufwand ausgetrocknet werden können.
Eine erfindungsgemäße Überwachung der Trocknung von Brennholz bringt den Vorteil, dass lediglich Holzstücke bzw. -scheite weiter getrocknet werden müssen, die noch nicht vollständig durchgetrocknet sind; die übrigen Holzstücke können bereits weiterverarbeitet werden, was eine erhebliche Effizienzsteigerung bei der Brennholzproduktion mit sich bringt. Dieses Verfahren kann auch bei der Überwachung von Nutzholz verwendet werden.
Bei der Anwendung bei Brennholz besteht zusätzlich das Problem, dass nasses bzw. . - feuchtes Holz zum Verpuffen neigt, was einerseits eine Gefahr der Beschädigung des Brennofens mit sich bringt, andererseits auch eine erhebliche Umweltbelastung nach sich zieht. Durch den nicht optimalen Verbrennungsprozess entstehen Qualm, Ruß sowie erhöhte Mengen von Kohlenmonoxid und Kohlendioxid. Insbesondere in Hinblick auf die steigenden Umweltanforderungen beim Betrieb von Brennöfen stellt die Vorabprüfung des Brennholzes eine einfache Methode zur Vermeidung von umweltschädlichen Abgasen dar. Durch einen Vergleich des zu prüfenden Holzes mit einem vorgegebenen trockenen Holzstück kann auf einfache Weise ermittelt werden, ob das Holzstück ausreichend trocken ist, um als Brennholz oder Bauholz verwendet werden zu können.
Zudem gestattet die Kenntnis über Wassereinlagerungen bzw. Feuchtigkeitsdepots in Bau- bzw. Nutzholz eine verbesserte Aussagekraft über die Stabilität von tragenden Holzbestandteilen wie beispielsweise Balken, da Holz mit Wassereinlagerungen sich leichter und schneller verformen lässt als trockenes Holz ohne Feuchteeinlagerungen. Im schlimmsten Fall können durch die Messung der Feuchtigkeit von verbautem Holz, beispielsweise in einem Dachstuhl, mögliche Materialmängel vermieden werden und somit rechtzeitig Maßnahmen zur Sanierung ergriffen werden.
Wenn das Holz in Form von Spänen vorliegt und je nach Qualität mit etwa 25kg/cm2 zur Herstellung von Holzpellets zusammengepresst wird, kann eine im Inneren der Holzpellets gespeicherte Feuchtigkeit infolge des hohen Drucks sehr schlecht entweichen, wodurch eine Trocknung der Pellets erschwert wird.
Die in den Pellets gespeicherte Feuchtigkeit kann somit als Risikoindikator für plötzliche Verpuffungen in Öfen angesehen werden. Es kann somit vorgesehen werden, dass nach der Feuchtigkeitsbestimmung Pellets mit hoher Feuchtigkeit noch vor dem Heizen einer weiteren Trocknung zugeführt werden, um eine Verpuffung im Inneren des Ofens zu verhindern.
Die Herstellung von Spanplatten umfasst zwei Schritte, bei denen jeweils in einem Trocknungskessel die Feuchtigkeit aus dem Holz entfernt wird, wobei das fein geraspelte Holz einer Trocknungsbehandlung unterzogen wird. Für die Herstellung von Holzspanplatten wird ein Gemisch aus Leim und Sägespänen verwendet. Der Leim umfasst jedoch Wasser, das wieder in die Holzspäne eindringen kann, sodass eine weitere Trocknung erforderlich ist, um das Wasser aus der Spanplatte zu entfernen. Die Spanplatte wird gepresst und bei 200°C getrocknet. Dabei werden feuchtere Stellen langsamer trocken, was zu einer mangelnden Qualität führen kann, da durch die Feuchtigkeitseinlagerungen Verformungen auftreten können. Da Furniere und Beschichtungen, beispielsweise aus Massivholz, in nassem Zustand auf den Presskuchen _ - aufbracht werden, kann das noch feuchte Gemisch aus Spänen und Leim schwerer trocknen, da die Furniere bzw. Beschichtungen den Austritt von Wasser verhindern bzw. verlangsamen. Die Unterseite sowie die seitlichen Flächen der Spanplatte sind dabei einfacher zu trocken, als die eingeschlossenen Feuchtigkeitsdepots.
Bei einer späteren Trocknung ohne Druckbeaufschlagung der Holzspanplatte können Löcher entstehen, falls das Wasser ausdampfen kann. Somit können leichter Dellen oder Belastungen zur Initiation von Rissen führen, die sich je nach der ursprünglichen Verteilung des Wassers zu ausgedehnten Rissen ausformen können. Mit fortschreitender Zeitdauer, z.B. bei Verlegung des Bodens, trocknen die Feuchtigkeitseinlagerungen im Inneren des Presskuchens aus und dort wo im nassen Zustand Wassermoleküle die Struktur der Platten gestützt haben entsteht nun ein Microloch oder Nanoloch, gegebenenfalls auch größere Löcher.
Infolge der Belastung des Holzes, z.B. durch Personen die auf einem Holzboden laufen, bilden sich ausgedehnte Risse, die sich mit anderen Löchern verbinden, wodurch unschön anzusehende Verformungen oder optisch sichtbare Löchern entstehen.
Bei der Herstellung von Holzprodukten kann vorgesehen werden, dass nach dem Herstellungsprozess die Feuchtigkeit des Holzprodukts erfindungsgemäß bestimmt wird und anschließend eine Messung der im Holz gespeicherten Feuchtigkeit durchgeführt wird. Vorab wird bei einem Referenzholzstück, das die gewünschten Eigenschaften in Bezug auf Bruchstabilität, Festigkeit, Restwassereinlagerung und Zähigkeit usw. aufweist, die Feuchtigkeit bestimmt. Die beiden ermittelten Feuchtigkeitswerte werden miteinander verglichen, wobei dem zu prüfenden Holzprodukt bei Übereinstimmung bzw. ähnlichen Werten eine ähnliche Qualität wie dem Referenzprodukt zugesprochen werden kann. Weist das zu prüfende Produkt jedoch vom Referenzprodukt stark abweichende Eigenschaften auf, kann es entweder nachgebessert, z.B. nachgetrocknet, oder ausgesondert werden.
Eine erhöhte innere Feuchtigkeit stellt auch für Tabletten beispielsweise für Medikamente ein Problem dar, da manche Inhaltsstoffe aufgrund von Feuchtewasser unwirksam werden oder ihre Wirksamkeit deutlich herabgesetzt oder auch erhöht wird. Alle diese Veränderungen der Wirkung von Medikamenten sind für den Patienten potentiell gefährlich, sodass die erfindungsgemäße Bestimmung der in den Tabletten gespeicherten Feuchtigkeit in der Qualitätskontrolle nach der Herstellung der Tabletten vor deren Verpackung angewendet werden kann.
Auch der Konsument kann durch Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes die Wirksamkeit der Tablette oder Kapsel vor Einnahme testen. - -
Die Tabletten sind beispielsweise Kapseln, insbesondere Hartgelantinekapseln, die beispielsweise erst am Wirkungsort im menschlichen oder tierischen Körper zerfallen sollen und ihre Inhaltsstoffe freisetzen. Bei erhöhter Wassereinlagerung zerfällt jedoch ein Teil der Kapsel nicht am gewünschten Ort und die in der Tablette befindlichen Wirkstoffe werden am falschen Ort aufgenommen, was entweder zu einer unerwünschten Erhöhung oder Verringerung der Wirkung des Medikaments führen kann.
Die innere Feuchtigkeit ist Kennzeichen der Wirksamkeit z.B. Schäumwirkung der Seife. Mit feuchter Seife werden Schmutzpartikel besser gebunden werden.
Andere Kosmetika haben die Aufgabe Feuchtigkeit bzw. Wasser in die menschliche oder tierische Haut zu transportieren. Wenn Wasser ohne Zusatzstoffe auf der Oberfläche der Haut aufgebracht wird, dringt in gesunde Haut nur sehr wenig Feuchtigkeit ein. Daher sind in Cremes Zusatzstoffe enthalten, die die Feuchtigkeit umschließen, z.B. Fettstoffe vom australischen Schaf etc. Mithilfe dieser Stoffe kann das in der Creme befindliche Wasser in die menschliche oder tierische Haut eindringen. Das Ziel ist es, eine trockene spröde Haut zu befeuchten und wieder jung dynamisch frisch wirken zu lassen.
Es gibt zwei Ansetzungspunkte zur Messung der in der Creme gespeicherten Feuchtigkeit. Einerseits kann die von der Creme ausdampfende Feuchtigkeit ermittelt und als Indikator für die Wirkung der Creme verwendet werden. Dieses Verfahren ist jedoch aufgrund der eben genannten begrenzten Aufnahmefähigkeit von Wasser durch die menschliche oder tierische Haut nur bedingt geeignet.
Alternativ kann bevorzugterweise so vorgegangen werden, dass zunächst die Feuchtigkeit eines einzucremenden Körperteils ohne vorherige Behandlung gemessen wird. Dabei wird ein Referenz-Feuchtigkeitswert bestimmt. Dies kann mit einem Verfahren, wie bereits beschrieben vorgenommen werden. Anschließend wird die Creme auf den betreffenden Körperteil aufgebracht und anschließend einwirken gelassen. Nach der Einwirkzeit wird der noch nicht in die Haut eingezogene Teil der Creme von der Haut abgewischt.
Alternativ kann die Creme weiter verrieben werden. Dieser Vorgang kann beliebig wiederholt werden, bis die gesamte Creme in die Haut eingezogen ist.
Anschließend wird erneut die Feuchtigkeit dieses Körperteils im selben Hautareal bestimmt und der Unterschied zur Referenzmessung ermittelt. Dabei kann das Verhältnis der beiden Messwerte oder auch die Differenz der beiden Messwerte ermittelt werden. Die beiden Messwerte werden somit zueinander in Relation gesetzt. Diese Relation ist ein Maß dafür, wie stark die Feuchtigkeit der Creme in den Körperteil eingezogen ist, und somit ein Qualitätsindikator für die Creme.
Bei festen Lebensmitteln sind starke Wassereinlagerungen, die über das bei . .
konventioneller Herstellung erreichte Maß hinausgehen, typischerweise ein Indikator für eine teilweise künstliche Herstellungsweise. Dabei wird dem Lebensmittel Wasser hinzugefügt wird, was vorwiegend dem Zweck dient, den Preis zu steigern. Solche Verfahren sind für viele Lebensmittel, insbesondere auch für Käse und Gemüse bekannt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können die gespeicherten Feuchtigkeiten zu untersuchender Lebensmittel und die Feuchtigkeiten von Lebensmitteln mit bekannter konventioneller Herstellungsweise gemessen werden. Anschließend werden die Werte miteinander verglichen, wobei eine Abweichung der gespeicherten Feuchtigkeit ein unterschiedliches Herstellungsverfahren anzeigt.
Ein beliebtes Mittel der Lebensmittelindustrie ist es, Lebensmittel künstlich durch Einsatz von chemischen Substanzen zu erzeugen, insbesondere unter Einsatz kostengünstiger biologischer Stoffe. So werden Kunstkäse, Kunstschinken etc. erzeugt, die sich von ihrem natürlichen Äquivalent vor allem dadurch unterscheiden, dass die eingelagerte Feuchtigkeit wesentlich erhöht ist.
Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Art der Herstellung von Lebensmitteln unterschieden werden.
Bei Lagerung und Transport sorgt vermehrte Feuchtigkeit zur geringeren Haltbarkeit und vermehrter Schimmelbildung. Die Qualität von Tabak, Kaffee oder Gewürze nimmt stark mit Auftreten innerer Feuchtigkeit ab. Auch bei diesen Produktarten können durch Vornahme von Vergleichsmessungen Qualitätsunterschiede festgestellt werden. Dabei wird ein bekanntes Produkt bzw. Referenzprodukt gleicher Art, bei dem die Herstellungsart bekannt ist und die Lagerung nach vorgegebenen Bedingungen erfolgt, mit einem zu untersuchenden Produkt verglichen. Dabei wird jeweils die im Produkt gespeicherte Feuchtigkeit ermittelt und die beiden ermittelten Feuchtigkeitswerte werden verglichen, wobei unterschiedliche Feuchtigkeitswerte unterschiedliche Herstellungsverfahren oder Lagerungen indizieren. Zudem kann bei typischerweise trockenen Produkten, wie beispielsweise Brot, Keksen, Kartoffelchips usw., wenn eine gegenüber dem jeweiligen Referenzprodukt erhöhte Feuchtigkeit gemessen wird, auf Lagerungsmängel geschlossen werden.
In der Bauindustrie ist die innere Feuchtigkeit Kennzeichen der Durchlässigkeit von Wärmedämmungen oder der Festigkeit von Materialien wie beispielsweise Bitumen, Asphalt, Festbeton, Fahrbahnbeläge. Entscheidend ist die innere Luftfeuchtigkeit bei der Verarbeitung des Materials, da eine spätere Trocknung an denjenigen Stellen zu inneren Blasen oder Poren etc. führen kann, an denen eine erhöhte innere Feuchtigkeit vorliegt und diese nach dem Einbau sehr schlecht oder nicht mehr trocknen kann. Dadurch verbleibt die Feuchtigkeit nach der Verarbeitung des Materials im Mauerwerk, Gebäude . - usw. und kann aus diesem nicht mehr oder nur sehr langsam entweichen.
Eine Feuchtigkeitsmessung nach dem Verbauen des Materials kann
Feuchtigkeitseinlagerungen aufspüren und einen Risikoindikator für Schäden an
Bauwerken, insbesondere Fahrbahnen oder Dämmelementen, darstellen.
Zudem ist die Wahrscheinlichkeit für Schimmelbildung bei in Bauwerken, in denen Wasser eingeschlossen ist, erhöht. Wohnbereiche sind bei Feuchtigkeiten oberhalb von 70% bis
80% relative Feuchtigkeit massiv von Schimmelbefall bedroht.
Zur Bestimmung von Feuchtigkeit wird eine konstante Wärmemenge an das Mauerwerk abgegeben und der Verlauf der Luftfeuchtigkeit über eine vorgegebene Zeitspanne, insbesondere von 2 bis 5 Minuten, gemessen, wobei als Referenzgegenstand erwiesenermaßen trockenes Mauerwerk herangezogen wird. Während der Bestimmung der Feuchtigkeit des Mauerteils bzw. des Referenzgegenstands wird das Volumen 1 durchlüftet, sodass die Feuchtigkeit mit einer vorgegebenen Rate aus dem Volumen 1 entweichen kann.
Üblicherweise zeigt sich im Zeitverlauf der Feuchtigkeit bei trockenem bzw. oberflächlich befeuchtetem Mauerwerk ein Anstieg bis zu einer maximalen Feuchtigkeit. Nachdem die gesamte Wassermenge aus dem Mauerwerk ausgedampft ist, sinkt aufgrund der Durchlüftung des Volumens die Feuchtigkeit und erreicht nach dem Ende der Messung etwa das Niveau der Umgebungsfeuchtigkeit.
Bei der Messung von Mauerwerk, das vom Boden her Nässe in sich aufgesogen hat, besteht der Effekt, dass durch die lokale Austrocknung des zu prüfenden Mauerteils Feuchtigkeit vom Mauerwerk her nachgesogen wird und das Mauerwerk niemals völlig austrocknet. Der Feuchtigkeitsverlauf der aufgenommenen Feuchtigkeit ist somit durch einen Anstieg auf ein annähernd gleichbleibendes Niveau bzw. ein anschließendes Absinken auf einen gegenüber der Umgebungsluftfeuchtigkeit wesentlich erhöhtes Niveau gekennzeichnet.
In der Papierindustrie ist die Einhaltung vorgegebener Feuchtigkeitsgrenzen essentiell bei der Förderung des Papiers über Walzen, damit im geförderten Papier keine Risse entstehen. Die Papierqualität hängt unter anderem von der im Papier gespeicherten Feuchtigkeit ab, da Papier ein idealer Nährboden für Schimmelpilze oder Sporen etc. ist. Wird Papier gestapelt oder eingerollt, beispielsweise bei Banknoten oder Büchern bzw. Papierrollen in der Druckindustrie, wird die Schimmelbildung verstärkt, da die Stapelung die Ausdunstung des Wassers aus dem Papier unterbindet.
Durch Vergleich mit einem Referenzpapierbogen kann ermittelt werden, ob die im zu prüfenden Papier befindlichen Wassereinlagerungen stark erhöht sind. Das erzeugte Papier kann in diesem Fall einer weiteren Trocknung zugeführt werden oder ausgesondert - - werden.
Die Erfindung kann weiters für die Bestimmung des Risikos, dass eine Person an einer Krankheit erkrankt, herangezogen werden.
Die Messung einer erhöhten gebundenen Feuchtigkeit im Inneren eines menschlichen oder tierischen Gewebes indiziert ein erhöhtes Risiko, dass der betreffende Mensch bzw. das betreffende Tier an einer Erkrankung wie beispielsweise Tumore, Rheuma, Krebs erkrankt.
Zudem kann diese Risikoabschätzung dadurch verbessert werden, indem die gespeicherte Wassermenge bzw. Flüssigkeitsmenge an verschiedenen Stellen des Körpers gemessen wird. Dadurch können charakteristische Muster der Wassereinlagerungen ermittelt werden, die mit Referenzwerten verglichen werden können, um das Risiko, an der betreffenden Krankheit zu erkranken, zu bestimmen. Weiters kann die Messung auch auf entnommenem Gewebe durchgeführt werden. Diese Messung kann besonders vorteilhaft mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden.
Die beschriebene Vorgangsweise kann somit auch zur Detektion von Krankheiten wie Rheuma oder von Tumoren in der Haut verwendet werden. Dabei wird eine Erwärmung auf bis zu 43°C, insbesondere auf 40°C bis 42°C vorgenommen. Der Wasserdampf bzw. die Feuchtigkeit kann aus der Haut an unterschiedlichen Stellen, beispielsweise interzellulär, d.h. im Gewebe zwischen den Zellen, transzellulär, d.h. durch die Zellen, entweichen. Weiters kann der Wasserdampf auch transglandulär, d.h. durch Drüsen, sowie transfolikulär, d.h. entlang der Haarzellen, austreten.
In Folge einer Rheumaerkrankung wird beispielsweise vermehrt Wasser in die Gelenke und Knorpel der Hand und/oder des Fußes eingelagert (Fig. 4. a). Dieses dampft ohne Wärmeanregung nicht aus, da es sich um gebundenes Wasser handelt, d.h. in den Zellen des Gewebes oder zwischen den Zellen des Gewebes gebunden ist.
Dieses gebundene Wasser wird durch Wärmeeinbringung zum Teil aktiviert, d.h. gebundenes Wasser wird zum ungebundenen Wasser und dampft aus (Fig. 4. b,c). Die Menge der ausgedampften Flüssigkeit hängt von mehreren Faktoren ab, beispielsweise der eingebrachten Wärmemenge.
Auch in Folge einer Tumorerkrankung, beispielsweise der Haut, wird vermehrt Wasser seitens des Tumors gebunden und steht ohne Temperatureinwirkung nicht ausdunsten. Das Wasser wird durch gezielte Wärmeeinbringung ungebunden dampft aus.
Für jede Erkrankung, die Wassereinlagerungen unter der Haut bzw. im Gewebe bildet, . - kann ein Risikoindikator erstellt werden, der anzeigt, wie wahrscheinlich diese Erkrankung ist. Barrierestörungen der menschlichen oder tierischen Haut weisen auch eine Abhängigkeit von der Erwärmung auf, doch diese weist eine charakteristische Steigung bzw. einen Kurvenverlauf auf.
Um Störungen durch unterschiedliche Umwelteinflüsse möglichst zu vermeiden, kann die
5
Haut des Patienten vor der Messung gereinigt und von Schweiß und Wasser befreit werden.
Zur Bestimmung der Position von Flüssigkeitseinlagerungen in Gegenständen, I Q insbesondere im Gewebe unterhalb der Haut selbst, kann eine oben beschriebene Vorrichtung mit einer Vielzahl von nebeneinander angeordneten Feuchtigkeitssensoren 3 verwendet werden. Vorteilhafterweise weist dieser Sensor eine Vielzahl von Teilvolumina auf, denen jeweils ein Feuchtigkeitssensor 3 zugeordnet ist, der die Feuchtigkeit im Inneren des Teilvolumens misst. Vorteilhafterweise ist der Feuchtigkeitssensor 3 im 15 Inneren des jeweiligen Teilvolumens angeordnet.
Alternativ kann auch die feuchtigkeitssensitive Schicht des Feuchtigkeitssensors 3 im jeweiligen Teilvolumen liegen oder dieses beranden. Der Feuchtigkeitssensor 3 kann in einer Ausnehmung in einem Bereich der Basisfläche 51 angeordnet sein, der das jeweilige Teilvolumen berandet. Die einzelnen Teilvolumina sind durch Unterteilungsstege
20
voneinander getrennt. Die Teilvolumina, vorteilhafterweise auch die Unterteilungsstege, stehen jeweils bei Anlage eines Gegenstands 4 an der Öffnung 54 mit dem Gegenstand 4 in Kontakt.
Eine Sensorvorrichtung mit mehreren Feuchtigkeitssensoren 3 erlaubt die Abbildung der Feuchtigkeit des unter der Haut befindlichen Gewebes auf die jeweiligen Hautstellen. Dabei kann für jedes abzubildende Hautareal ein separates Teilvolumen vorgesehen sein. Vorteilhafterweise sind dabei die Feuchtesensoren 3 wie auch die Teilvolumina rasterförmig angeordnet. Vorteilhafterweise sind die Teilvolumina gleich groß und weisen dieselbe Form und denselben Rauminhalt auf.
30
Alternativ kann auch der Effekt genutzt werden, dass der Wasserdampf bis zu 1 ,5mm senkrecht laminar aufsteigt. Dies tritt etwa dann auf, wenn die Hälfte des Durchmessers des Teilvolumens größer ist als dessen Höhe. Es kommt dabei zu keiner seitlichen Konvektion des Wasserdampfs bzw. Dunsts im Volumen und somit auch zu keiner 35 Vermischung des Dunsts oberhalb der einzelnen Hautbereiche. Somit können die Ausdünstungen der einzelnen Hautareale unabhängig voneinander gemessen bzw. bestimmt werden. Durch eine derartige Anordnung kann eine Unterteilung des Volumens in eine Vielzahl von Teilvolumina vermieden werden. Trotzdem können unterschiedliche . -
Hautareale gleichzeitig vermessen werden, wodurch Bilder der Haut erstellt werden können.
Gegebenenfalls kann ein Abbild eines Körperteils erstellt werden, bei dem die jeweiligen Hautareale mit Farben eingefärbt sind, die jeweils der für das Hautareal ermittelten Feuchtigkeit zugeordnet sind. Dabei können gegebenenfalls auch Graustufenbilder verwendet werden. Vorteilhafterweise sind die einzelnen Feuchtigkeitssensoren 3 rasterförmig angeordnet.
Durch die Veränderung der Temperatur des Feuchtigkeitssensors 3, beispielsweise durch Erwärmung mittels des weiteren Heizelements, kann die Absorption bzw. Resorption von Feuchtewasser eingestellt werden. Resorption bezeichnet die Abgabe von Wasserdampf bzw. von Wassermolekülen vom Feuchtigkeitssensor 3, Absorption bezeichnet den entgegengesetzten Vorgang der Aufnahme von Wassermolekülen in den Sensor. Die Bestimmung der Luftfeuchtigkeit erfolgt durch die Messung der Konduktanz bzw. der Kapazität des Feuchtigkeitssensors 3. Die Konduktanz und die Kapazität der feuchtesensitiven Schicht des Feuchtigkeitssensors 3 hängen stark von dem absorbierten, in dieser Schicht befindlichen Feuchte-Wasser ab, wodurch durch die Messung der Kapazität bzw. der Konduktanz auf die Luftfeuchtigkeit in der Umgebung des Feuchtigkeitssensors 3 geschlossen werden kann.
Alternativ kann auch der für die Messung der Kapazität bzw. des Widerstands des Feuchtigkeitssensors 3 verwendete Strom zur Erwärmung des Feuchtigkeitssensors herangezogen werden.
Eine energiesparende Alternative besteht darin, dass eine Anzahl von Teilvolumen luftdicht abgeschlossen ist und die übrigen Teilvolumina einen im Bereich des Feuchtigkeitssensors 3 befindlichen Luftdurchlass zur Umgebungsluft, beispielsweise über in der Sensorvorrichtung verlaufende Kanäle, aufweisen. Durch den Luftdurchlass wird in den Teilvolumina eine kühlere Temperatur erreicht, da die von Körper bzw. Gegenstand abgegebene Wärme entweichen kann und kühlere Umgebungsluft in das Teilvolumen eindringt. Dieser Temperaturunterschied bewirkt ein unterschiedliches Ausdampfverhalten, das Rückschlüsse auf die innere Feuchtigkeit gestattet. Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass bei der Messung von lebendem Gewebe die innere Wärmeentwicklung im Gewebe ausgenutzt werden kann, die Teilvolumina zu erwärmen. Dabei kann über die mangels Durchlüftung bestehende Isolierung der einzelnen Teilvolumina die sich einstellende Temperatur geregelt werden.
Die Volumina bzw. die Teilvolumina sind bevorzugterweise 1mm hoch, und weisen eine . .
Fläche von 1 mm2 bis 200mm2 auf. Im Bereich der Feuchtigkeitsbestimmung von Mauerwerk können mitunter auch größere Flächen bis zu 100cm2 Verwendung finden.
1
Wird die Erfindung für medizinische Zwecke eingesetzt, werden bevorzugterweise die Umgebungstemperatur oder Gegenstandstemperatur sowie die Umgebungsluftfeuchtigkeit gemessen. Dies kann insbesondere durch auf der Sensorvorrichtung angeordnete Messeinrichtungen erfolgen. Falls erforderlich, kann auch der Umgebungsdruck ermittelt werden, da der lebende Organismus im Gegensatz zu unbelebten Gegenständen über einen Regelkreis verfügt und mehr oder weniger Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen in die Umgebung abgibt.
IQ Beispiel einer Temperaturregelung eines lebenden Organismus ist Schwitzen. Beim Vergleich von zu untersuchenden Personen bzw. zu untersuchendem Gewebe mit gesunden Referenzpersonen bzw. gesundem Referenzgewebe können die beschriebenen Umgebungsfaktoren Temperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und Umgebungsdruck kompensiert werden. Der Unterschied zwischen einer gesunden Person und einer kranken
15 untersuchten Person besteht nach der Kompensation der Umgebungsfaktoren lediglich in der zusätzlich aus dem erkrankten Gewebe austretenden frei gewordenen Flüssigkeit bzw. Feuchtigkeit, der gezielt ermittelt und als Risikoindikator für das Vorliegen einer Krankheit herangezogen werden kann.
Eine krankhafte Veränderung der Haut führt zu einer Einlagerung und Bindung von Wasser an die krankhaften Zellen beispielsweise Tumorzellen bei Krebserkrankungen oder Knorpel, Gelenkseinlagerungen bei Rheuma. Ohne die gezielte Erwärmung stünden diese Feuchtigkeitsbestandteile nicht zum Transport zur Verfügung.
^ Als Risikoindikator für Rheuma kann beispielsweise die durch die Vermessung der Handknorpel oder Handgelenke oder der Fußknorpel oder Fußgelenke ermittelte Feuchtigkeit bzw. Flüssigkeitsmenge herangezogen werden.
Um Schwitzen bei einem Patienten von vorhinein auszuschießen, können 3Q Umgebungstemperaturen unterhalb von 20°C eingestellt werden. Zweckmäßig ist eine Berücksichtigung dieses Vorganges bzw. eine Vorbereitung der Haut durch Abwischen der untersuchten Stelle bzw. eine rasche Durchführung der Messung.
Ganz generell können gebundene und ungebundene Feuchtigkeit voneinander getrennt 35 ermittelt werden. Dabei wird zunächst ohne Einwirkung eines Heizelements die aus dem Gegenstand bzw. der Haut ausdampfende Feuchtigkeit ermittelt. Anschließend wird die Temperatur kontinuierlich gesteigert bzw. kontinuierlich Wärme zugeführt. Hierdurch steigt die Wasserabgabe des Gegenstands bzw. der Haut. Die zusätzliche Flüssigkeitsmenge, . .
die vom Gegenstand während dessen Erwärmung abgegeben wird, stammt von ursprünglich gebundenem Wasser, das durch die Wärmeeinwirkung seine Bindung überwunden hat und frei zur Verfügung steht. Somit können gebundene und ungebundene Feuchtigkeit eines Gegenstands separat ermittelt werden.
Bei medizinischen Anwendungen rührt ein zusätzlicher bzw. gegenüber einer Referenzperson auftretende Anteil von ungebundenem Wasser üblicherweise von Verwundungen oder Abschuppungen der Haut her. Zusätzliches gebundenes Wasser ist oftmals Indikator für eine Erkrankung, beispielsweise von Tumoren, insbesondere Hauttumoren, Krebs oder Rheuma.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel, das in Fig. 9 dargestellt ist, zeigt einen speziell ausgebildeten Messkopf 70 mit einem Gehäuse 75, das an seiner Stirnseite 78 eine Öffnung 79 aufweist. In dieser besonderen Ausführungsform ist das Gehäuse 75 aus Kunststoff ausgebildet.
Zur Erstellung des Gehäuses 75 kann etwa ABS Teluran oder ein sonstiger Kunststoff verwendet werden, der eine geringe Wasseraufnahmefähigkeit besitzt.
Hinter dieser Öffnung 79 liegt ein Feuchtesensor 73 an, der die Öffnung 79 verschließt, sodass zwischen dem Feuchtesensor 73 und der Öffnung 79 des Messkopfs 70 ein Volumen 71 ausgebildet ist. Das Volumen 71 weist die Dicke auf, die der Dicke des Gehäuses 75 im Bereich der Öffnung 79 entspricht, im vorliegenden Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke etwa 1 mm. Die Fläche der Öffnung beträgt in diesem Ausführungsbeispiel etwa 4 mm2. Das Volumen 71 ist von der Stirnseite 78 her offen, sodass Umgebungsluft in das Volumen 71 eindringen kann. Von der gegenüberliegenden Seite ist das Volumen hingegen luftdicht durch den Feuchtesensor 73 verschlossen. Der Feuchtesensor 73 ist als feuchtigkeitssensitives, resistives und kapazitives Element aufgebaut. In dieser konkreten Ausführungsform handelt es sich um einen mit einem Salz enthaltenden Feuchtesensor 73, wie eingangs beschrieben. Selbstverständlich können auch andere Feuchtesensoren 73 verwendet werden.
Die Anschlüsse 83 des Feuchtesensors 73, die zur elektrischen Messung der Luftfeuchtigkeit verwendet werden, befinden sich außerhalb des Volumens.
An der dem Volumen 71 abgewandten Seite des Feuchtesensors 71 ist ein Heizelement 72 angeordnet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde hierfür ein Peltier-Element gewählt, es kann jedoch auch ein beliebiges anderes Heizelement 72 gewählt werden. Das Heizelement 72 liegt mit einer seiner beiden thermisch aktiven Oberflächen vollflächig am Feuchtesensor 73 an. Somit ist es möglich, den Feuchtesensor 73 entweder zu heizen oder aber - falls dies erforderlich sein sollte - zu kühlen.
Das Heizelement 72 weist zwei elektrische Anschlüsse 82 auf, mittels derer das Heizelement 72 je nach Pplung dem Feuchtesensor 73 Wärme zuführen oder Wärme vom Feuchtesensor 73 abführen kann. Das Heizelement 72 ist in dieser konkreten
1
Ausführungsform mit dem Feuchtesensor 73 verklebt.
Weiters verfügt die dargestellte Ausführungsform über einen thermisch leitfähigen Körper 74, der im vorliegenden Beispiel aus Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit von 236 W / ( m K ) besteht. Generell können für diesen Körper 74 auch andere Wärmeleitermaterialien,
5
wie etwa Metalle verwendet werden, besonders eignet sich jedoch Aluminium und Sinteraluminium. Der Körper 74 liegt am Feuchtesensor 73 flächig an. Der Körper ist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel mit dem Feuchtesensor 73 über einen Wärmeleitkleber verbunden.
I Q Weiters weist der Körper 74 bei der dargestellte Ausführungsform der Erfindung einen Kanal 76 zur Aufnahme der Anschlüsse 83 des Feuchtesensors 73 sowie des Heizelements 72 auf. Der Durchmesser des Kanals 76 ist dabei so gewählt, dass die Anschlüsse 83 des Feuchtesensors 73 sowie des Heizelements 72 leicht hindurchgeführt werden können. Der Kanal 76 führt vom Bereich des Heizelements 72 sowie des daran
15 anliegenden Feuchtesensors 73 durch den Körper 74 hindurch zu einer am anderen Ende des Körpers 76 gelegenen, nicht dargestellten Steuereinheit.
Alternativ kann auch vorgesehen werden, dass der Kanal 76 durch eine Vertiefung oder Einkerbung im Körper 74 und einen daran anschließenden Teil des Gehäuses 75 ausgebildet ist.
20
Im folgenden werden Maßnahmen zur Verbesserung des thermischen Wirkungsgrads anhand des dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die Wärmeleitfähigkeit des Heizelements 72 sowie des Feuchtesensors 73 liegt im
25
Bereich von 28 W / (m K) und entspricht etwa der Wärmeleitfähigkeit von Aluminiumoxyd (99,6% a-AI203). Wasserdampf hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,0248 W / (m K). Luft (21 % Sauerstoff, 78% Stickstoff) hat eine Wärmeleitfähigkeit von 0,0262 W / (m K). Sich niederschlagendes Wasser hat hingegen eine weitaus höhere Wärmeleitfähigkeit von 30 0,5562 W / (m K).
Seitlich des Heizelements 73 und des Feuchtesensors 73 befindet sich ein umlaufendes vom Volumen 71 dicht abgetrenntes, weiteres mit Luft gefülltes Volumen 77, das in den Kanal 76 führt. Durch die Luft in diesem Volumen 77 wird ferner gewährleistet, dass die 35 thermische Wirkung des Heizelements 72 optimiert wird. Durch den Luftraum des weiteren Volumens 77 wird die Ausbildung einer effektiven Wärmebrücke zwischen den thermischen Kontakten des als Peltier-Element ausgebildeten Heizelement 72 verhindert, die Wirkung des Heizelements 72 wird optimiert. . .
Der Feuchtesensor 73, das Heizelement 72, der Körper 74 und das Gehäuse 75 sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel aneinander angepresst, wobei das Gehäuse 75 und der Körper 74 miteinander verschraubt sind, um einen gleichbleibenden Anpressdruck zu gewährleisten. Durch diese Verpressung wird gewährleistet, dass das Volumen 71 besonders dicht ausgebildet ist. So kann wirksam vermieden werden, dass sich Wasser mit einer wesentlich höheren Wärmeleitfähigkeit im weiteren Volumen absetzt und einen thermischen Kurzschluss verursacht.
In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die beschriebene Verpressung des Gehäuses 75, des Körpers 74, des Heizelements 72 und des Feuchtesensors 73 anstelle der Verklebung vorgesehen ist. Dabei wird verhindert, dass anderenfalls der im Bereich der Öffnung 79 befindliche Kleber in das Volumen 71 diffundiert bzw. eindampft und die Messungen beeinflusst.
Im Betrieb bildet der thermisch leitfähige Körper 74 einen Wärme- bzw. Kältespeicher, dessen innere Temperatur annähernd gleich bleibt. Weder Einflüsse der die Sensorvorrichtung bedienenden Person noch derjenigen Person, deren Hautfeuchtigkeit gemessen wird, noch der erforderlichen Aufwärmung durch das Heizelement 72 haben wesentliche Auswirkungen auf die Temperatur des leitfähigen Körpers 74. Das Gehäuse 75 selbst weist keine nennenswerte Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität auf. Da das Gehäuse 75 das Heizelement 72 und den Feuchtesensor 73 nur an wenigen Punkten berührt und zwischen dem Gehäuse 75, dem Heizelement 72 und dem Feuchtesensor 73 das mit Luft gefüllte weitere Volumen 77 ausgebildet ist, kommt es zwischen dem Gehäuse 75 und dem Heizelement 72 bzw. dem Feuchtesensor 73 nur zu geringen thermischen Beeinflussungen.
Der Feuchtesensor 73 und das Volumen 71 können durch das als Peltier-Element ausgebildete Heizelement 72 auf konstanter Temperatur gehalten werden, wodurch der
Einfluss der Temperatur auf die Messung nur wenig beeinflusst wird.
Im Bereich des Volumens 71 ist ein Temperatursensor angeordnet, mittels dessen
Messwerts die Ansteuerung des Heizelements 72 erfolgt und die Temperatur konstant gehalten wird. In einer alternativen Ausführungsform kann eine Temperaturregelung auch unterbleiben.
Das Gehäuse 75 ist mit einem nicht dargestellten Bediengerät mit einem Handgriff verbunden. Das Bediengerät weist eine Anzeige sowie die mit den Anschlüssen 82, 83 des Heizelements 72 sowie des Feuchtesensors 73 verbundene Steuereinheit auf. Weiters ist ein Triggerknopf zur Initiierung der Messung vorhanden.

Claims

Patentansprüche: 1
1. Sensorvorrichtung zur Ermittlung der in einem zu prüfenden Gegenstand (4) enthaltenen bzw. gespeicherten Flüssigkeitsmenge, wobei die Sensorvorrichtung zumindest ein Heizelement (2) und zumindest einen Feuchtesensor (3) umfasst,
5
wobei die Sensorvorrichtung im Betrieb zumindest ein, insbesondere durch Anlage an die Oberfläche (41 ) des zu prüfenden Gegenstands (4), abschließbares Volumen (1 ) ausbildet,
wobei das Heizelement (2) zum Erwärmen zumindest eines Teils der das Volumen (1) Q begrenzenden Oberfläche (41 ) des Gegenstands (4) ausgebildet ist, und
wobei der Feuchtesensor (3) die Feuchtigkeit im Inneren des Volumens (1 ) misst.
2. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen (1 ) von der Sensorvorrichtung begrenzt ist, die nach einer Seite hin eine vom zu prüfenden 5 Gegenstand (4) abdeckbare Öffnung (54) aufweist.
3. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung ein Gehäuse (5) umfasst, von dem das Volumen (1 ) und die Öffnung (54) begrenzt sind.
0
4. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) derart ausgebildet ist, dass das Volumen (1 ) mit einer maximalen Dicke von weniger als 5mm, insbesondere weniger als 1mm, gemessen normal zur Öffnung (54) bzw. zu der Oberfläche (41 ) des die Öffnung (54) verschließenden Gegenstands (4), ausgebildet ist.5
5. Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine, vorzugsweise ebene, Basisfläche (51 ) und einen an der Basisfläche (51 ) angeordneten, in sich geschlossen umlaufenden und/oder ringförmigenQ Vorsprung (52) aufweist, wobei die Basisfläche (51 ) und der Vorsprung (52) das Volumen (1 ) begrenzen und der Vorsprung (52) die Öffnung (54) begrenzt.
6. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung (52) gegenüber der Basisfläche (51 ) eine Vorsprunghöhe von 1 mm bis 5mm aufweist, und5 die von der Basisfläche (51 ) wegweisende Stirnfläche (53) des Vorsprungs (52) eine Anlagefläche für den Gegenstand (4) bildet, wobei die Stirnfläche (53) gegebenenfalls nach außen verbreitert oder erweitert ist.
7. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (2) im, vorzugsweise ringförmigen, Vorsprung (52) angeordnet ist oder den Vorsprung (52) ausbildet.
8. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Dicke des Volumens (1 ), insbesondere der Höhe des Vorsprungs (52), zum Durchmesser bzw. der maximalen Ausdehnung der Öffnung (54) 1 :1 bis 1 :100, insbesondere 1 :2 bis 1 :20, beträgt.
9. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (2) zumindest einen, insbesondere im ringförmigen Vorsprung (52) umlaufenden, Heizdraht aufweist, der bei Anlage am Gegenstand (4) in thermisch, insbesondere unmittelbar, leitendem Kontakt mit der Oberfläche (41 ) des Gegenstands (4) bringbar ist bzw. unmittelbar auf der Oberfläche des Vorsprungs (52) verläuft.
10. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (2) durch am Gehäuse (5) und/oder am Vorsprung (52), insbesondere an der Basisfläche (51 ) des Gehäuses (5), angeordnete Strahlungsquellen, insbesondere LEDs, gebildet ist, und/oder dass das Heizelement (2) an einer das Volumen (1 ) begrenzenden Wand der Basisfläche (51 ) bzw. des Gehäuses angeordnet sind.
11. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Vorsprung (52) kreisringförmig oder in Form eines umlaufenden rechteckigen Rings ausgebildet ist.
12. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der feuchtesensitive Teil des Feuchtesensors (3) innerhalb des Volumens (1 ) angeordnet ist oder dieses berandet, und die im Volumen (1 ) befindliche Luft mit diesem Teil, insbesondere über einen Kanal, in Kontakt steht.
13. Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtesensor (3) in einer in der Basisfläche (51 ) ausgebildeten Vertiefung (31 ) angeordnet ist und vorzugsweise bündig mit der Basisfläche (51 ) abschließt.
14. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtesensor (3), insbesondere nur dessen feuchtesensitiver Teil der Oberfläche bzw. sein mit dem Volumen (1 ) in Kontakt stehender Teil, mit einer wasserabweisenden und/oder dampfdurchlässigen Folie (32), insbesondere aus Teflon, abgedeckt oder umgeben ist.
15. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine wasserdampfdurchlässige und/oder schmutzabweisende Schutzfolie (33) zwischen dem Feuchtensensor (3) und dem in Anlage befindlichen Gegenstand (4) vorgesehen ist, die eine Verschmutzung des Sensors (3) verhindert.
16. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzfolie (33) die Öffnung (54) abdeckt, und/oder dass das Heizelement (2) gegebenenfalls als auf der Schutzfolie (33) angeordneter, insbesondere mäanderförmig verlaufender, Heizdraht realisiert ist.
17. Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die schmutzabweisende Schutzfolie (33), insbesondere als Siebfolie, mit Öffnungsgrößen im Bereich von 10pm bis 1 mm, insbesondere von 50pm bis 100pm, ausgebildet ist und insbesondere durch Stahlgewebe, Sinterfilter, Teflon oder einen Membranfilter gebildet ist.
18. Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die schmutzabweisende Schutzfolie (33) straff gespannt ist.
19. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen (1 ) bei Anlage des Gegenstands (4) durch Verschließen der Öffnung (54) dampfdicht, vorzugsweise luftdicht, abgeschlossen ist.
20. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest ein weiteres Heizelement, das derart angeordnet ist, dass es den Feuchtesensor (3) aufheizt.
21. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Heizelement den Feuchtesensor (3) umgibt, insbesondere als Heizdraht ausgebildet ist, der den Feuchtesensor (3) umgibt, insbesondere um diesen herum gewickelt ist.
22. Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Feuchtesensoren (3) vorgesehen ist, die rasterförmig angeordnet sind.
23. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen (1 ) durch eine Anzahl von Unterteilungsstegen in eine Vielzahl von Teilvolumen unterteilt ist, die jeweils bei Anlage des Gegenstands (4) mit diesem in Kontakt stehen und denen jeweils ein Feuchtesensor (3) zugeordnet ist, der die Feuchtigkeit im jeweiligen Teilvolumen misst.
24. Sensorvorrichtung gemäß Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Teilvolumina bei Anlage eines Gegenstands (4) an der Öffnung (54) luftdicht abgeschlossen ist und die übrigen Teilvolumina einen im Bereich des Feuchtigkeitssensors (3) befindlichen Luftdurchlass aufweisen, der gegebenenfalls in Verbindung zur Umgebungsluft steht.
25. Sensorvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
ein Gehäuse (75) vorgesehen ist, das eine Stirnseite (78) aufweist, in der eine durchgängige Öffnung (79) ausgebildet ist und dass der Feuchtesensor (3, 73) die Öffnung (79) von der der Stirnseite (78) gegenüberliegenden Seite her dichtend verschließt, wobei das Volumen (1 , 71 ) im Bereich der Öffnung (79) ausgebildet ist.
26. Sensorvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtesensor (2, 72), insbesondere über einen Wärmeleitkleber, mit dem Heizelement (3, 73) in Kontakt steht.
27. Sensorvorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (3, 73) mit einem thermisch leitfähigen Körper (74), insbesondere bestehend aus Aluminium oder Aluminiumsinter, in Kontakt steht.
28. Sensoranordnung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Heizelement (72) als Peltier-Element ausgebildet ist und dass zwischen dem Gehäuse (75), dem Körper (74), dem Heizelement (72) und dem Feuchtesensor (73) ein vom Volumen (1 , 71 ) getrenntes weiteres Volumen (77) ausgebildet ist.
29. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (75) einen Kanal (76) aufweist und/oder dass der Körper (74) eine fortlaufende Ausnehmung aufweist, wobei zwischen dieser fortlaufenden Ausnehmung und dem Gehäuse (75) ein Kanal (76) ausgebildet ist.
30. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (74), das Heizelement (72) und der Feuchtesensor (73) im Gehäuse (75) verpresst sind, wobei das Gehäuse (75) gegebenenfalls mit dem Körper (74) verschraubt ist und oder dass das Gehäuse (75) und der Feuchtesensor (73) im Bereich der Öffnung (79) miteinander ausschließlich durch Verpressen, insbesondere klebstofffrei, miteinander das Volumen (71 ) abdichtend verbunden sind.
31. Kappe zum Abschließen des Volumens (1 ), insbesondere einer Sensorvorrichtung gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise zum Aufsetzen auf den Vorsprung (52) umfassend einen ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörper (62) sowie eine Anlagefläche (61 ) zum Anlegen der Sensorvorrichtung an einen Gegenstand (4) gekennzeichnet durch eine dampfdurchlässige Schutzfolie (33), die im Innenbereich des ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörpers (62) angeordnet ist und die durch den ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörper (62) gebildete Öffnung verschließt,
wobei vorzugsweise die Kappe (6) eine Wandung aufweist, die an der das Volumen (1 ) abgrenzenden Wand anliegt und eine Durchströmöffnung aufweist, durch die die im Volumen (1 ) befindliche Luft mit dem Feuchtigkeitssensor (3) in Kontakt bringbar ist.
32. Kappe gemäß Anspruch 31 , dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (62) in der Ebene der durch den ringförmigen oder geschlossen umlaufenden Grundkörper (62) gebildeten Öffnung nach außen gewölbt ist, wodurch die Anlagefläche (61 ) nach außen erweitert ist.
33. Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass im Grundkörper (62) ein Heizelement (2), insbesondere in Form eines im Grundkörper (62) umlaufenden Heizdrahts angeordnet ist, wobei der Heizdraht mit der Anlagefläche (61 ) thermisch leitfähig gekoppelt ist oder der Heizdraht auf der Anlagefläche (61 ) verläuft.
34. Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Heizelement aufweist, das an oder auf der Schutzfolie (33) in Form eines, insbesondere aufgedruckten, vorzugsweise mäanderförmig verlaufenden, Heizdrahts gebildet ist.
35. Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 oder 34, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungsleitung im Inneren des Grundkörpers (62) der Kappe (6) verläuft und bei Aufstecken auf eine Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 in elektrischen Kontakt mit einer in der Sensorvorrichtung befindlichen Energiequelle bringbar ist.
36. Verfahren zur Ermittlung der in einem Gegenstand (4) befindlichen Flüssigkeitsmenge, dadurch gekennzeichnet, dass
a) der Gegenstand (4) in einem lokal begrenzten Bereich erwärmt wird,
b) der vom Gegenstand in diesem Bereich bei der Erwärmung abgegebene Dampf in einem diesen Bereich, insbesondere dampfdicht, abschließenden Volumen (1 ) gesammelt wird,
c) die sich im Volumen (1) befindliche Luftfeuchtigkeit gemessen wird, und
d) diese als Messwert für die im Gegenstand (4) gespeicherte Flüssigkeitsmenge angesehen wird.
37. Verfahren gemäß Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder während des Erhitzens des Gegenstands (4) die Feuchtigkeit der im Volumen (1 ) befindlichen Luft gemessen wird, wobei der gemessene Feuchtigkeitsverlauf über die Zeit als Indikator für die im Gegenstand (4) gespeicherte Flüssigkeitsmenge angesehen wird.
38. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Feuchtigkeit in vorgegebenen Zeitabständen, insbesondere in Abständen von 1 ms bis 3s, gemessen wird.
39. Verfahren gemäß Anspruch 36 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (4) oberflächlich um 0,01 bis 5°C, insbesondere 0,1 °C bis 5°C, erwärmt wird, insbesondere auf maximal 43°C, vorzugsweise auf 40°C bis 42°C.
40. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (4) mit einer vorgegebenen Wärmemenge zwischen 10"12W/mm2 und . 0,1 W/mm2, insbesondere zwischen 10"10W/mm2 und 0,1 W/mm2, vorzugsweise zwischen 10~10 W/mm2 und 8 10-6 W/mm2 beaufschlagt wird.
41. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die in einem Referenzgegenstand gespeicherte Flüssigkeitsmenge entsprechend einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 bis 40 gemessen wird und der durch Messung des Referenzgegenstands ermittelte Messwert zu dem durch die Messung des Gegenstands (4) ermittelten Messwert in Relation gesetzt wird, wobei gegebenenfalls eine Vielzahl von Messungen des Referenzgegenstands sowie des Gegenstands (4) vorgenommen wird und anschließend die jeweils ermittelten Luftfeuchtigkeitsverläufe ermittelt und miteinander verglichen und beurteilt werden,
wobei insbesondere der Referenzgegenstand und der Gegenstand (4) im Zuge der WO 2011/050382 . 4Q . PCT/AT2010/000412
Erwärmung mit derselben Temperatur bzw. mit derselben Wärmemenge beaufschlagt werden.
42. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 bis 41 , dadurch gekennzeichnet, dass zunächst ohne Erwärmung die aus dem Gegenstand (4) bzw. der Haut ausdampfende Feuchtigkeit ermittelt wird und dieser Flüssigkeitsanteil als ungebundener Flüssigkeitsanteil ermittelt und beurteilt wird,
anschließend die Temperatur gesteigert bzw. Wärme zugeführt wird, wodurch die Wasserabgabe des Gegenstands bzw. der Haut ansteigt, und
die zusätzliche Flüssigkeitsmenge, die vom Gegenstand während dessen Erwärmung abgegeben wird, bestimmt wird und dieser Flüssigkeitsanteil als gebundener Flüssigkeitsanteil ermittelt und beurteilt wird.
43. Verfahren gemäß Anspruch 36 oder 42 dadurch gekennzeichnet, dass als Referenzgegenstand ein menschlicher oder tierischer Körperteil herangezogen wird, der frei von einer vorgegebenen Erkrankung, beispielsweise frei von Tumoren oder Rheuma, ist und als Gegenstand (4) oder Gegenstände (4) entsprechende Körperteile von Personen herangezogen werden, wobei insbesondere ein gegenüber dem Referenzgegenstand erhöhter Feuchtigkeitsgehalt des Gegenstands (4) ein gesteigertes Risiko, von einer Erkrankung betroffen zu sein, impliziert.
44. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 36 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überprüfung der Feuchtigkeitsabgabe von Hautcreme an die Haut eine Referenzmessung durchgeführt wird, indem die Feuchtigkeit eines als Referenzgegenstand vorgegebenen menschlichen oder tierischen Körperteils oder Gewebes bestimmt wird,
anschließend Hautcreme auf diesen Körperteil aufgetragen und für einen vorgegebenen Zeitraum auf die Haut einwirken gelassen wird, und
anschließend der Körperteil einer zweiten Feuchtigkeitsmessung unterzogen wird, wobei die Feuchtigkeitsabgabe der Hautcreme bestimmt wird, indem die im Zuge der Referenzmessung ermittelte Feuchtigkeit und die im Zuge der zweiten Feuchtigkeitsmessung ermittelte Feuchtigkeit zueinander in Relation gesetzt werden.
45. Verfahren gemäß Ansprüche 36 und 44, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung von Feuchtigkeit in einem Mauerteil eine vorgegebene Wärmemenge an das Mauerwerk abgegeben wird und der Verlauf der Luftfeuchtigkeit über eine vorgegebene Zeitspanne, insbesondere von 2 bis 5 Minuten, gemessen wird, wobei als Referenzgegenstand erwiesenermaßen trockenes Mauerwerk herangezogen wird.
46. Verfahren gemäß Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass während der Bestimmung der Feuchtigkeit des Mauerteils bzw. des Referenzgegenstands das Volumen (1 ) durchlüftet wird, sodass die Feuchtigkeit mit einer vorgegebenen Rate aus dem Volumen (1 ) entweichen kann.
47. Verwendung einer Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einer
5
Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 bis 35 zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts eines Holzprodukts oder von Papier.
48. Verwendung einer Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einerQ Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 bis 35zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts der Haut einer Person oder eines Tiers.
49. Verwendung einer Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einer Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 bis 35 zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts5 von Mauerwerk, Bauwerken, Asphalt oder Beton.
50. Verwendung einer Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einer Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 bis 35 zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Lebensmitteln.
0
51. Verwendung einer Sensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 30 oder einer Kappe gemäß einem der Ansprüche 31 bis 35 zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Arzneimitteln, insbesondere Hartgelatinekapseln. 5
0
5
PCT/AT2010/000412 2009-10-30 2010-10-29 Sensorvorrichtung WO2011050382A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/505,134 US8869596B2 (en) 2009-10-30 2010-10-29 Sensor device
EP10787257A EP2494343A2 (de) 2009-10-30 2010-10-29 Sensorvorrichtung

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA1723/2009A AT508976B1 (de) 2009-10-30 2009-10-30 Feuchtigkeitssensor
ATA1723/2009 2009-10-30
AT20552009A AT508940B1 (de) 2009-12-30 2009-12-30 Sensorvorrichtung
ATA2055/2009 2009-12-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2011050382A2 true WO2011050382A2 (de) 2011-05-05
WO2011050382A3 WO2011050382A3 (de) 2011-07-07

Family

ID=43708726

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2010/000412 WO2011050382A2 (de) 2009-10-30 2010-10-29 Sensorvorrichtung
PCT/AT2010/000411 WO2011050381A1 (de) 2009-10-30 2010-10-29 Feuchtigkeitssensor

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2010/000411 WO2011050381A1 (de) 2009-10-30 2010-10-29 Feuchtigkeitssensor

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8869596B2 (de)
EP (2) EP2494344A1 (de)
WO (2) WO2011050382A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016156585A3 (de) * 2015-04-03 2017-06-22 Vasema Diagnostics Ag Abdeckkappe

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9989267B2 (en) * 2012-02-10 2018-06-05 Gentherm Incorporated Moisture abatement in heating operation of climate controlled systems
DE102012103691A1 (de) * 2012-04-26 2013-10-31 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Sensor zur Messung der Leitfähigkeit
DE102012017205A1 (de) * 2012-08-31 2014-03-27 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Prüfen von auf die Haut eines Patienten aufzubringenden Sensoren zum Erkennen von Flüssigkeit oder Feuchtigkeit
KR102051617B1 (ko) 2014-02-14 2019-12-03 젠썸 인코포레이티드 전도식 대류식 기온 제어 시트
US9568445B2 (en) * 2014-04-09 2017-02-14 International Business Machines Corporation Salt-based device and a circuit to monitor and log the times a data center air goes above a predefined limit
US11857004B2 (en) 2014-11-14 2024-01-02 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies
CN107251247B (zh) 2014-11-14 2021-06-01 查尔斯·J·柯西 加热和冷却技术
US11639816B2 (en) 2014-11-14 2023-05-02 Gentherm Incorporated Heating and cooling technologies including temperature regulating pad wrap and technologies with liquid system
EP3106841B1 (de) * 2015-06-18 2017-08-09 E+E Elektronik Ges.m.b.H. Umkapselter gassensor
JP6499532B2 (ja) 2015-06-30 2019-04-10 ファナック株式会社 吸湿剤の吸湿量を取得する機能を備えた回転エンコーダ
DE102016005713B4 (de) * 2016-05-12 2019-08-14 Drägerwerk AG & Co. KGaA Medizinische Einrichtung und Verfahren zur Überwachung der Reinigung von dessen Oberfläche
US10816498B2 (en) * 2017-05-30 2020-10-27 Raymond Hoheisel Humidity sensor and related methods
CN108627536B (zh) * 2018-04-04 2020-06-16 长安大学 一种浇注式导电沥青混凝土传导热效果预估方法
DE102018003062A1 (de) * 2018-04-14 2019-10-17 Loba Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Feststellen des Trocknungsgrades von Auftragprodukten für Fußböden und deren Beläge
US11075331B2 (en) 2018-07-30 2021-07-27 Gentherm Incorporated Thermoelectric device having circuitry with structural rigidity
US11215575B2 (en) * 2018-10-31 2022-01-04 Wagner Electronic Products, Inc. Hand held moisture meter intelligent recording
CN209326840U (zh) 2018-12-27 2019-08-30 热敏碟公司 压力传感器及压力变送器
US11152557B2 (en) 2019-02-20 2021-10-19 Gentherm Incorporated Thermoelectric module with integrated printed circuit board
DE102020120111A1 (de) * 2020-07-30 2022-02-03 Dräger Safety AG & Co. KGaA Elektronische Fußfessel und entsprechende Verfahren
RU2758198C1 (ru) * 2021-03-24 2021-10-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный университет инженерных технологий» (ФГБОУ ВО «ВГУИТ») Способ среднеинтегральной оценки прочности связи влаги в веществе в любом заданном диапазоне влагосодержаний

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2666897A (en) 1948-06-28 1954-01-19 Weyerhaeuser Timber Co Method and apparatus for measuring moisture content
US2710324A (en) * 1953-02-04 1955-06-07 Harmantas Christos Sensing element for the electric hygrometer
US3039025A (en) * 1954-08-20 1962-06-12 Gen Electric Humidity sensitive device
NL130518C (de) * 1959-06-23
GB2003275B (en) 1977-08-24 1982-05-19 Hagihara B Oxygen measuring electrode assembly
US4245506A (en) * 1979-09-19 1981-01-20 General Electric Company Porous membrane humidity sensor
GB8406490D0 (en) 1984-03-13 1984-04-18 Gore & Ass Gas venting device
US4921642A (en) * 1987-12-03 1990-05-01 Puritan-Bennett Corporation Humidifier module for use in a gas humidification assembly
NL9201049A (nl) 1992-06-12 1994-01-03 Arnold Brookhuis Textiel Techn Werkwijze en systeem voor het drogen van hout.
EP0875752A1 (de) * 1997-05-02 1998-11-04 Yamatake-Honeywell Co. Ltd. Feuchtigkeitssensitiver Bestandteil und dessen Herstellungsverfahren
FI113702B (fi) 1999-11-16 2004-05-31 Delfin Technologies Ltd Laite ihon höyrystymisen mittaamiseksi
DE10041921A1 (de) 2000-08-25 2002-03-21 Dornier Gmbh Stoffsensor
GB0223274D0 (en) 2002-10-08 2002-11-13 South Bank Univ Entpr Ltd Method and equipment for measuring vapour flux from surfaces
US8676383B2 (en) * 2002-12-23 2014-03-18 Applied Biosystems, Llc Device for carrying out chemical or biological reactions
FI20030806A0 (fi) * 2003-05-28 2003-05-28 Delfin Technologies Ltd Menetelmä ihonalaisten rasvakudosten vesimäärän mittaamiseksi ja laite menetelmän soveltamiseksi
JP2008215873A (ja) 2007-02-28 2008-09-18 Yokogawa Electric Corp センサユニット及びマイクロリアクタシステム
GB2452258A (en) 2007-08-28 2009-03-04 Harry Ryefield Smith Sweat Rate Sensor
DE102008016157B4 (de) 2008-03-28 2010-02-18 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Sensorkopf zur Erfassung der Wasseraktivität und entsprechendes Messverfahren

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016156585A3 (de) * 2015-04-03 2017-06-22 Vasema Diagnostics Ag Abdeckkappe

Also Published As

Publication number Publication date
EP2494344A1 (de) 2012-09-05
WO2011050381A1 (de) 2011-05-05
US20120234078A1 (en) 2012-09-20
EP2494343A2 (de) 2012-09-05
US8869596B2 (en) 2014-10-28
WO2011050382A3 (de) 2011-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2494343A2 (de) Sensorvorrichtung
DE69931595T2 (de) Trocknungsmittel
EP2609984B1 (de) Feuchtigkeitsregulierendes element zur verwendung in verpackungen
EP1917199B2 (de) Saugeinlage für lebensmittelverpackungen
DE60121565T2 (de) Feuchtigkeitsempfindliche zusammensetzung
DE3039386A1 (de) Verfahren zur veraenderung des wassergehalts von wasseraufnehmendem oder wasserabweisendem material
DE3031731A1 (de) Gasdosimeter
WO2016156585A2 (de) Abdeckkappe
EP2986129A1 (de) Verfahren zum reifen von fleisch
EP3994444B1 (de) Verfahren zur bestimmung von kenngrössen von superabsorbern, verwendung und vorrichtung
EP0432296A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Schädlingsvernichtung insbesondere bei der Konservierung von Objekten
AT508940B1 (de) Sensorvorrichtung
WO2012152531A1 (de) Verpackung mit indikatorbereich
DE3029933C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verdampfen eines thermisch verdampfbaren chemischen Agens
DE3521680A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum trocknen von gelplatten
DE10251137A1 (de) Ultradünne Materialien aus Faser und Superabsorber
DE2740738A1 (de) Verfahren und einrichtung zum desinfizieren des operationsraumes eines krankenhauses
DE112019001834T5 (de) System zum Messen der Rauchabsorption in Lebensmittelprodukten und Verfahren zum Herstellen des Systems
DE102019105937A1 (de) Aerosolerzeugungsvorrichtung und -system, flache Kartusche und deren Verwendung
CA2687952C (en) Tablet and device for the evaporation of volatile substances
Shinde et al. Formulation and optimization of semi herbal anti acne compact face powder by Allium sativum and Myristica Fragrans extract
DE102020200591B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur integralen Erfassung eines Feuchteflusses
DE3839368C2 (de)
Bopp Die Molekulardynamik.
WO2022069176A1 (de) Freisetzungssystem zur bekämpfung von parasiten

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10787257

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010787257

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13505134

Country of ref document: US