DE1120775B

DE1120775B - Messanordnung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von losem oder koernigem Material

Info

Publication number: DE1120775B
Application number: DES46114A
Authority: DE
Inventors: Thomas Alan Oxley
Original assignee: SCOTTISH MECHANICAL LIGHT IND
Current assignee: SCOTTISH MECHANICAL LIGHT IND
Priority date: 1954-10-23
Filing date: 1955-10-24
Publication date: 1961-12-28
Also published as: FR1173132A; GB807993A; CH342014A; US2870404A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von losem oder körnigem Material durch elektrische Widerstandsmessung mit mehreren im wesentlich parallel zueinander angeordneten Elektrodenstäben. Bei derartigen Meßanordnungen wird der elektrische Widerstand des zu messenden Gutes zwischen zwei in das Gut eingeführten Elektroden gemessen, wobei der als Anzeigeinstrument ausgebildete Ohmmesser gleich in Feuchtigkeitsgraden geeicht ist.

Bekannte Meßanordnungen liefern häufig Feuchtigkeitsgrade, die von dem tatsächlichen Feuchtigkeitsgehalt des zu messenden Gutes wesentlich abweichen, weil der Widerstand außer von dem Feuchtigkeitsgehalt und dem spezifischen Widerstand des Meßgutes auch noch von der gegenseitigen Lage, dem Druck und der Größe der einzelnen Teilchen des Meßgutes abhängt.

Bei einem bekannten Feuchtigkeitsmesser zur annähernden Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes des Erdreiches ist ein einziges Elektrodenpaar vorgesehen, dessen Eintauchtiefe durch entsprechende Anschlagplatten veränderbar ist. Zur exakten Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes körnigen oder pulvrigen Gutes ist diese Einrichtung nicht geeignet. Wenn nämlich die Elektroden weit auseinander liegen, wird der Widerstand so hoch, daß eine exakte Messung mit einfachen Mitteln nicht mehr möglich ist. Werden dagegen die Elektroden eng benachbart zueinander angeordnet, so kann eine Brückenbildung durch die einzelnen Körner erfolgen, wodurch das Meßergebnis erheblich verfälscht werden kann. Es ist zwar auch bereits bekannt, zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes vier oder noch mehr Elektroden zu benutzen, die in ihrem Potential gruppenweise räumlich getrennt zusammengefaßt sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Elektroden auf der einen Seite einander gleiches und den auf der anderen Seite liegenden Elektroden entgegengesetztes Potential aufweisen. Die Zahl der Strompfade, die zur Wider-Standmessung herangezogen werden kann, ist demnach halb so groß wie die Zahl der Elektroden.

Ziel der Erfindung ist es, die Meßgenauigkeit dadurch zu erhöhen, daß aus einer möglichst großen Zahl von Einzelmessungen ein Mittelwert gebildet wird, der dem tatsächlichen Feuchtigkeitswert sehr , nahe kommt.

Zu diesem Zweck ist eine Meßanordnung der beschriebenen Bauart gemäß der Erfindung in der Weise ausgebildet, daß jeder einzelnen Elektrode wenigstens zwei Elektroden entgegengesetzter Polarität im gleichen oder annähernd gleichen Abstand derart Meßanordnung zur Bestimmung

des Feuchtigkeitsgehaltes
von losem oder körnigem Material

Anmelder:

Scottish Mechanical Light Industries Limited, Ayr (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. C.Wallach, Patentanwalt,
München 2, Kaufingerstr. 8

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 23. Oktober 1954 (Nr. 30 592)

Thomas Alan Oxley, Slough, Buckinghamshire

(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden

zugeordnet sind, daß eine der Elektrodenzahl gleiche oder größere Anzahl von Strompfaden zur Mittelwertbildung geschaffen wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird erreicht, daß unter Verwendung verhältnismäßig weniger Elektroden zahlreiche Strompfade gebildet werden, welche zur Mittelwertbildung herangezogen werden können. Die Beschränkung der Elektrodenzahl ist deshalb wünschenswert, weil häufig das Bedürfnis besteht, das Meßgerät durch Säcke od. dgl. in das Meßgut einzuführen.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird die Zahl der Strompfade ebenso groß wie die Zahl der Elektroden oder noch größer als diese. Durch Parallelschaltung der Elektroden gleicher Polarität wird automatisch eine Mittelwertbildung durchgeführt, weil die verschiedenen Strompfade, welche das Meßgut in verschiedenen Richtungen durchsetzen, in ihrem Zusammenwirken bei der Meßwertbildung die Verschiedenheit der Struktur und Lage des Meßgutes berücksichtigen.

Die zweckmäßigerweise gerade ausgebildeten und mit Spitzen versehenen Elektroden liegen parallel zueinander und weisen einen gleichen Abstand voneinander auf. Dies kann dadurch bewirkt werden, daß die Elektroden an den Ecken gleichseitiger Dreiecke

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angeordnet sind. Im allgemeinen, sind jedoch Anordnungen zu bevorzugen, bei welchen die Elektroden an den Ecken eines Quadrates oder mehrerer aneinanderliegender Quadrate angeordnet sind.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist eine Meßanordnung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes körnigen Gutes mit neun Elektroden ausgestattet, die in drei Reihen je zu dritt nebeneinander in gleichen Abständen liegen, wobei die auf den Diagonalen des von den Elektroden gebildeten Quadrates gleiche Polarität aufweisen.

Um das Einführen der Elektroden in Säcke u. dgl. zu erleichtern, können die Elektroden verschieden lang ausgebildet sein, so daß der Einstich in den Sack od. dgl. nicht zugleich erfolgt.

Um eine Verfälschung des Meßergebnisses durch Anliegen des Gehäuseteiles am Meßgut zu vermeiden, sind zweckmäßigerweise die am Gehäuse befestigten Enden der Elektroden mit Isolierüberzügen ausgestattet. Diese Überzüge können stufenlos in den Zylindermantel der Elektroden übergehen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles an Hand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung der vollständigen erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 einen in größerem Maßstab gezeichneten Schnitt längs der Linie II-II in Fig. 1.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind neun Elektroden in quadratischer Anordnung an einem Gehäuse 11 befestigt, wobei sämtliche Elektroden parallel und in gleichmäßigen Abständen voneinander angeordnet sind.

Die äußeren Enden der Elektroden sind scharf zugespitzt, um das leichte Durchdringen eines Sacks zu ermöglichen, und um das Eindringen der Elektroden noch zu erleichtern, besitzen nicht alle Elektroden die gleiche Länge. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die mittleren Elektroden 12 am längsten, die vier Elektroden 13 in der Mitte der Seitenkanten des Quadrates sind die nächstkürzeren, und die vier Elektroden 14 an den Ecken sind am kürzesten. Diese Längsunterschiede sind jedoch ziemlich gering. Ihre Wirkung besteht darin, daß die Elektroden stufenweise in das Sackmaterial od. dgl. eindringen.

Jede der Elektroden kann einen Durchmesser von etwa 4,75 mm (³/_1β Zoll) und eine mittlere Länge von etwa 200 mm (7³/₄Zoll) aufweisen. Die Mittenabstände der Elektroden können etwa 14,5 mm (⁹/_le Zoll) betragen: die Elektroden können aus verchromtem Stahl oder vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl hergestellt und poliert sein. Jede Elektrode besitzt bei 15 eine Schulter und wird durch eine Mutter 16 festgehalten; ein Überzug 17 aus Isoliermaterial isoliert die Elektrode von der Unterstützung. Diese Überzüge 17 können sich über eine Strecke von etwa 12,5 mm (V2 Zoll) von der Unterstützung 11 aus erstrecken und somit verhindern, daß die Messung durch die Feuchtigkeit des Sackmaterials oder der Oberflächenschicht des Korns beeinflußt wird. Damit die Isolierstoffüberzüge das Eindringen der Elektroden nicht behindern, gehen sie glatt in die Oberflächen der Elektroden über, und um den Überzügen eine ausreichende Festigkeit zu geben, verdicken sie sich in Richtung auf die Unterstützung.

Die Mittelelektrode 12 besitzt eine unmittelbare Verbindung 18, die zu einer Klemme 19 führt, und eine der Elektroden 13 ist an eine Klemme 22 angeschlossen. Die Elektroden 14 besitzen Verbindungen 23, die zu einer unmittelbaren Verbindung 21 führen, welche mit einem Pol eines zweipoligen Schalters 24 verbunden ist, mittels dessen sämtliche Elektroden 14 mit der Klemme 19 verbunden oder von ihr abgeschaltet werden können, und die übrigen Elektroden 13 besitzen Verbindungen 25, die zu dem anderen Pol des Schalters 24 führen, mittels dessen diese Elektroden sämtlich mit der Klemme 22 verbunden bzw. von dieser abgeschaltet werden können. Normalerweise ist der Schalter 24 geschlossen, so daß die Elektroden in zwei Gruppen mit den Klemmen verbunden sind, wobei die eine Gruppe die Elektroden 12 und 14 und die andere Gruppe die Elektroden 13 umfaßt. Somit gehören in jeder zu den Seitenkanten der quadratischen Anordnung parallelen Reihe liegende benachbarte Elektroden jeweils zu den verschiedenen Gruppen, und wenn die Vorrichtung in Betrieb ist, sind benachbarte Elektroden sowohl in den Reihen als auch in den Kolonnen entgegengesetzt gepolt.

Wenn der Schalter 24 geöffnet ist, sind nur die Elektroden 12 und 13 mit den betreffenden Klemmen verbunden. Diese Schaltung erweist sich z. B. als zweckmäßig bei der Messung der höheren Feuchtigkeitsgehalte. Anstatt einen zweipoligen Schalter zu verwenden, könnte man ein ähnliches Ergebnis dadurch erzielen, daß man für eine Gruppe der Elektroden einen einpoligen Schalter vorsieht. Wenn dann der Schalter geöffnet ist, ist eine Elektrode der einen Gruppe und die gesamte andere Elektrodengruppe mit den Klemmen verbunden. Wenn diese Vorkehrung unerwünscht ist, kann man den Schalter fortlassen, wobei dann sämtliche Elektroden 12 und 14 unmittelbar mit der einen Klemme und sämtliche Elektroden 13 mit der anderen Klemme verbunden sind.

Die Klemmen 19 und 22 dienen dazu, die Elektroden mit einem Stromerzeuger und einem Ohmmesser zu verbinden; das zu diesem Zweck vorgesehene Kabel ist bei 26 angedeutet.

Ein Griff 27 dient als bequeme Handhabe für die Vorrichtung beim Einbringen der Elektroden in Säcke, Ballen aus Heu oder Stroh, mit Korn gefüllte Kästen oder in irgendeine andere Masse oder einen mit losem oder körnigem Material gefüllten Behälter.

Eine Vorrichtung der vorstehend erwähnten Abmessungen erweist sich als sehr zweckmäßig bei der Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Getreide innerhalb des im Handel bedeutsamen Bereichs, der bei nichtöligen Saatgütern zwischen etwa 12 und 23°/o liegt, wenn man ein übliches Widerstandsmeßgerät benutzt, das mit einer Spannungsquelle von 500 Volt arbeitet und einen Meßbereich von 10 000 Ohm bis 50 Megohm aufweist.

Claims

Patentansprüche:

1. Meßanordnung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von losem oder körnigem Material durch elektrische Widerstandsmessung mit mehreren im wesentlichen parallel zueinander angeordneten Elektrodenstäben, dadurch gekenn zeichnet, daß jeder einzelnen Elektrode wenigstens zwei Elektroden entgegengesetzter Polarität im gleichen oder annähernd gleichen Abstand derart zugeordnet sind, daß eine der Elektrodenzahl gleiche oder größere Anzahl von Strompfaden zur Mittelwertbildung geschaffen wird.

2. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (12, 13, 14) an den Ecken eines Quadrates oder mehrerer aneinanderliegender Quadrate angeordnet sind.

3. Meßanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der in einer Reihe liegenden Elektroden gleich der Anzahl der Reihen ist.

4. Meßanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß neun Elektroden in drei Reihen je zu dritt nebeneinander in gleichen Abständen angeordnet sind, wobei die auf den Diagonalen des von den Elektroden gebildeten Quadrates liegenden Elektroden gleiche Polarität aufweisen.

5. Meßanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden zwecks leichterer Einführung in das Meßgut verschiedene Längen aufweisen.

6. Meßanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden an ihrem am Gehäuse (11) festgelegten Ende mit einem Isolierüberzug (17) ausgestattet sind, der sich über ein kurzes Stück der Elektrode erstreckt.

7. Meßanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierüberzug (17) stufenlos in den Zylindermantel der Elektroden übergeht.

8. Meßanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand zweier Elektroden ein Vielfaches der Korngröße des zu messenden Gutes ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 911 914;
USA.-Patentschriften Nr. 2461111, 2063 840;
schweizerische Patentschrift Nr. 255 459.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen