DE1598579A1

DE1598579A1 - Messgeraet zur Bestimmung der Materialfeuchte

Info

Publication number: DE1598579A1
Application number: DE19671598579
Authority: DE
Inventors: Werner Dipl-Phys Heinz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-03-15
Filing date: 1967-03-15
Publication date: 1971-04-01

Description

Messgerät zur Bestimmung der Materialfeuchte Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät zur Bestimmung der Materialfeuchte.von Schüttgütern, bei dem das Wasser des feuchten Materiales mit einem Reagenz innerhalb eines geschlossenen Behälters ein Gas entwickelt und aus dem sich einstellenden Gasdruck, bzw. aus der entwickelten Gasmenge auf den Wassergehalt der Materialprobe geschlossen wird. Als Reagenz kommt in erster Linie Calciumcarbid in Betracht, das entwickelte Gas ist Acetylen.
Bei bisher bekanntgewordenen Geräteausführungen wurden Materialprobe und Carbid in einen Metallbehälter mit Manometer gegeben.
Der Behälter wurde anschließend von Hand geschüttelt, um eine gute Mischtang von Material und Carbid und damit eine alles Wasser umfassende Reaktion zu erhalten. Der sich einstellende Druck des durch die Reaktion entwickelten Acetylens wurde an der meist direkt in %-Feuchtigkeit geteilten Manometerskala abgelesen.
Diesen zuvor beschriebenen Ausführungen haftete der Nachteil an, daß die Mischung von Materialprobe und Calciumcarbid meist nicht vollständig war und somit nicht alles Wasser erfaßt wurde. Außerdem war dadurch das Meßergebnis subjektiver Beeinflussung unterworfen. WEiterhin wurde nur an Materialoberflächen haftendes Wasser erfaßt. In Zellen oder Kapillaren eingeschlossenes Wasser wurde nicht erfaß, so daß z.B. organisch gewachsene Substanzen nicht gemessen werden konnten endlich war bei diesen Geräten nicht berUcksichtigt, daß technisches Calciumcarbid schwankende Anteile Calciumoxyd Enthält, so daß der quantitative Ablauf der Reaktion je nach Qualität des Ualciumcarbids unterschiedlich war; Calciumoxyd bindet nämlich Wasser zu Caloiumhydroxyd. Es resultierten daraus entsprechende Meßfehler.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese M@ngel zu beseitigen.
Es wird dazu vorgeschlagen, das Reaktionsgefäß durch die Wirkung eines Motors oder Vibrators zu schütteln und gleichzeitig zu erhitzen. weiterhin wird vorgeschlagen, das Reaktionsgefäß in seinem Volumen variabel auszugestalten.
Blatt 2: Messgerät zur Bestimmung der Materialfeuchte Durch die motorisch oder vibratorisch erzeugte Schüttelbewegung wird nämlich eine äußerst innige Mischung von Materialprobe und Calciumcarbid erzeugt, unabhängig von subjektiver eeinflussung. :Die gleichzeitige Erhitzung der Mischung bewirkt, daß das Wasser auch aus Zellen und Kapillaren in Dampfform ausgetrieben wird. Der Wasserdampf reagiert sofort mit dem Calciumcarbid. Für die Geschwindigkeit der Wasserverdampfung ist äußerst bedeutsam, daß der Partialdruck des Wasserdampfes in der Atmosphäre dee Reaktionsgefäßes 0 ist, da ja jede Spur von Wasserdampf sofort mit dem Calciumcarbid zu Acetylen und Calciumhydroxyd reagiert. Zudem werden die Substanzpartikel in der heißen und absolut trockenen Atmosphäre des Reaktionsgefäßes durch die Schüttelbewegung schnell hin- und herbewegt. Außerdem ist bedeutsam, daß die Erhitzung auch bis ZU solchen tempern turen getrieben werden kann, bei denen Substanzen auch andere flüchtige Bestandteile ausscheiden. Diese anderen, nicht wässerigen flüchtigen Bestandteile liefern keinen Beitrag zum Meßeffekt, da sie ja nicht mit dem Oalciumcarbid zu Acetylen reagieren, sondern sich an kälteren Stellen des Reaktionsgefäßes wieder niederschlagen.
Durch das Zusammenwirken dieser Faktoren wird das Wasser aus Zellen und Kapillaren weitaus schneller ausgetrieben und erfaßt, als es bei bisher bekanntgewordenen Ausführungen von Feuchtigkeitsbestimmern für organisch gewachsene Substanzen nach dem Trocknungswägungsprinzip der Fall ist. Mithin sind Feuchtigkeitsmessungen mit einem Gerät nach der vorliegenden Erfindung auch sehr viel schneller als nach der Trocknungswägungsmethode durchzuführen.
Durch die erfindungsgemäße Veränderbarkeit des Volumens des Reaktionsgefäßes kann das Gerät in der Weise an die Qualität des als Reagenz benutzten Calciumcarbids angepaßt werden, daß trotz unterschiedlicher Gehalte an Calciumoxyd konstante Wassergehalte auch konstante Gasdruck und damit Meßanzeigen ergeben. Zur Einstellung des Volumens bei Verwendung neuer Calciumcarbidchargen wird eine bestimmte Wassermenge in das Reaktionsgefäß gegeben, Nach Ablauf der Reaktion wird das Volumen dann eo eingestellt, daß die Meßanzeige auf den zus Blatt 3: Messgerät zur Bestimmung der Materialfeuchte dieser Wassermenge gehörigen Wert geht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Gesamtvolumen des Gerätes in 2 Volumina aufzuteilen, die durch eine flexible Schlauch- oder Rohrverbindung miteinander verbunden sind. Das erstes Volumen ist dasjenige des eigentlichen Reaktionsgefäßes, das geschüttelt und erhitzt wird und in dem die Reaktion abläuft. Das zweite Volumen ist größer und nimmt den Großteil der entwickelten Gasmenge auf. Es wird durch diese Maßnahme erreicht, daß der Einfluß der Temperatur des Xeaktionsgefäßes auf den sich einstellenden Gasdruck nur gering ist.
Bekanntlich hängt nämlich der Druck einer abgeschlossenen Gasmenge von ihrer Durchschnittstemperatur ab. Durch die obige Maßnahme wird aber die Durchschnittstemperatur des gesamten BuSt-Acetylengemisches im Gerät in Grenzen gehalten trotz vergleichsweise hoher Temperatur des Reaktionsgefäßes.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die Veränderbarkeit des Gesamtvolumens in der Weise zu gestalten, daß über eine Rohr- oder Schlauchverbindung als 3. Volumen ein Faltenbalg oder eine Blase aus flexiblem Material, æ. B. Gummi, angeschlossell wird.
Durch eine an sich bekannte Quetschvorrichtung kann dann das Volumen des Balges bzw. der Blase und damit das Gesamtvolumen verändert werden.
In weiterer Ausbildung wird vorgeschlagen, den Schüttelantrieb des Reaktionsgefäßes in Form eines wechselstromgetriebenen Vibrators und die Beheizung durch einen elektrischen Heizkörper vorzusehen.
Weiter wird vorgeschlagen, die elektrische Beheizung regelbar, mit der Temperatur des Reaktionsgefäßes als Regelgröße, auszubilden. Der dazu erforderliche Temperaturfühler sollte elektrischer Natur, also ein Widerstandsthermometer oder Thermoelement, sein. Es ist dann nämlich-mdglich, die erforderliche Verbindung zum Regler aus flexiblem Kabelmaterial auszuführen, was wegen der Schüttelbewegung des Reaktionsgefäßes besonders günstig ist.
Blatt 4: Messgerät zur Bestimmung der Materialfeuchte Die Abbildung I zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung: (1) ist das Reaktionsgefaß, in das die abgewogene Materialprobe und eine grobdo3ierte Oarbidmenge, zunächst getrennt, eingegeben werden. Das Gefäß wird durch den wechselstromgespeisten Vibrator (2) geschüttelt, und zwar im wesentlichen in vertikaler Richtung. (3) ist ein Ringheizkörper, der das Gefäß umgibt. Der Heizkörper wird von dem Temperaturregler (4) beauSschlagt. Die Temperatur des Gefäßes wird von dem Thermoelement (5) erfaßt und in den Regler eingegeben. tber die flexible Rohrverbindung (6) steht das Reaktionsgefäß mit dem Gefäß (7) größeren Volumens in Verbindung. An (7) ist der Faltenbalg (8) angeschlossen, dessen Volumen über die Quetschvorrichtung (9) verändert werden kann. Die Ablesung des Gasdruckes erfolgt an dem Manometer (10), dessen Skala unmittelbar in %"Feuchtigkeit geteilt sein kann.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1.) Messgerät zur Bestimmung der Materialfeuchte, bei dem das Wasser mit einem Reagenz innerhalb eines geschlossenen Reaktionsgefäßes ein Gas entwickelt und aus der Gasmenge oder dem Gasdruck auf den Wassergehalt der Materialprobe geschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Roaktionsgefäß durch die Wirkung eines Motors oder Vibrators geschüttelt und dabei gleichzeitig erhitzt wird.

2.) Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß in seinem Volumen variabel ausgeführt ist.

5) Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgefäß in zwei, durch ein. flexible Schlauch-oder Rohrverbindung miteinander verbundene Volumina aufgeteilt wird, wovon eines als eigentliches Reaktionsgefäß und das andere als Gassammelgefäß dient.

4.) Messgerät nach den Ansprüchen 1,. 2 und 3, dadurch gskenazeichnet, daß für die Verändorbarkeit des Volumens ein drittes Gefäß angeschlossen wird, das im wesentlichen aus einem Paltenbalg oder einer Blase aus flexiblem Material mit einer Quetschvorrichtung besteht.

5.) Messgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung durch einen elektrischen Heizkörper erfolgt. b.) Messgerät nach den AneprUchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung regelbar mit einem Widerstandsth.rmometer oder Thermoelement als Temperaturfühler im Reaktionsgefäß vorgesehen wird.

L e e r s e i t e