DE19712365A1 - Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung einer Holztrocknungskammer - Google Patents
Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung einer HolztrocknungskammerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung
einer Holztrocknungskammer mit in der Holztrocknungskammer
örtlich verteilt im Außenbereich oder in den inneren Zwi
schenräumen wenigstens eines Stapels gemeinsam zu trocknender
Holzstücke plazierbaren und zum Erfassen der Innenfeuchte des
Holzstücks der Meßstelle eingerichteten Feuchtigkeitsmessern
und mit je einer Datenübertragungseinrichtung zwischen den
Feuchtigkeitsmessern und einer außerhalb der Holztrocknungs
kammer angeordneten Auswerteelektronik.
Das genaue Erfassen der Holzfeuchte an den verschiedenartig
sten Stellen der in der Holztrocknungskammer insgesamt unter
gebrachten Holzcharge ist eine wichtige Voraussetzung für die
auf ein optimales Trocknungsergebnis abgestimmte Regelung des
Trocknungsprozesses. Je nach Holzart und Holzstärke können
die Betriebsprogramme für das Umwälzgebläse, die Heizung, den
Befeuchter und den Entfeuchter der Holztrocknungskammer stark
variieren. Vorzugsweise werden Feuchtigkeitsmesser verwendet,
die den feuchtigkeitsabhängigen elektrischen Widerstand einer
bestimmten Meßstrecke in einem dem Trocknungsprozeß unterwor
fenen Holzstück ermitteln. Die Genauigkeit der Holzfeuchte
feststellung nach diesem Widerstandsmeßverfahren wird vom Zu
sammenhang zwischen dem elektrischen Widerstand und der Holz
feuchte und von der Genauigkeit der Messung des elektrischen
Widerstandes beeinflußt. Bei abnehmender Holzfeuchte verbes
sert sich die Genauigkeit zwischen dem elektrischen Wider
stand und der Holzfeuchte, wird aber andererseits die Messung
des elektrischen Widerstandes durch sein Ansteigen auf sehr
hohe Werte erschwert.
Aus der Publikation DE-AS 12 75 473 ist bereits eine Holz
feuchte-Erfassungseinrichtung der eingangs angeführten Art
bekannt. Zur Regelung automatischer Trocknungsvorgänge wird
dort die Feuchtigkeit des zu trocknenden Holzes beispielswei
se auf elektrischem Wege gemessen und ebenfalls auf elektri
schem Wege auch die Holzgleichgewichtsfeuchte gemessen, zu
deren Ermittlung ein als elektrische Widerstandsmeßstrecke
dienender sehr dünner Span des zu trocknenden Holzes dient.
Die Vorteile der Einbeziehung der Holzgleichgewichtsfeuchte
können jedoch nicht darüber hinwegtäuschen, daß die zwischen
den Feuchtigkeitsmessern und der Auswerteelektronik üblichen
Kabel nicht nur einen hohen Installationsaufwand beim Be
schicken der Holztrocknungskammer sowie Deinstallationsauf
wand beim Entladen der Holztrocknungskammer erfordern, son
dern auch einer Verfälschung der Meßergebnisse durch Störsig
nale Vorschub leisten. Da in den meisten Fällen die zur Luft
umwälzung in der Kammerdecke montierten Ventilatoren mittels
Frequenzwandler drehzahlgeregelt sind und hohe Ströme mit ho
hen Frequenzen schalten, besteht ein erhebliches elektromag
netisches Störpotential. Die Aufnahme der Störsignale wird
dadurch begünstigt, daß eine zumeist extrem hochohmige Mes
sung über bei großen Holztrocknungskammern bis zu fünfzig
Meter lange Kabel zwischen Sensor und Meßelektronik erfolgt.
Diese Kabel sind schon deshalb sehr teuer, weil sie in der
Holztrocknungskammer hohen Temperaturen bis zu 85°C, einer
hohen Luftfeuchtigkeit bis zur Sättigung mit Wasserdampf und
korrosiv wirkenden flüchtigen Bestandteilen aus dem Holz wi
derstehen müssen. Die als Schutzmaßnahme gebräuchliche Be
schichtung der Kabel mit Teflon führt bei der Ausmusterung
überalterter Kabel zu einem Entsorgungsproblem.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Holz
feuchte-Erfassungseinrichtung der eingangs angeführten Art
den Zeitaufwand für den Anschluß der Feuchtigkeitsmesser an
die außerhalb der Holztrocknungskammer angeordnete Auswerte
elektronik zu verkürzen und zugleich unter Niedrighaltung der
Gestehungs- und Entsorgungskosten die Störfestigkeit zu erhö
hen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jeder
Feuchtigkeitsmesser durch einen zur drahtlosen Übertragung
seiner Meßdaten an einen der Auswerteelektronik vorgeschalte
ten gemeinsamen Empfänger eingerichteten Meßwertsender er
gänzt ist, mit einer Elektrobatterie zu seiner und des Meß
wertsenders Stromversorgung versehen ist und zusammen mit dem
Meßwertsender und der Elektrobatterie in einer vor dem ag
gressiven Innenklima der Holztrocknungskammer schützenden
Kapsel untergebracht ist.
Bei einer solchen Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung lassen
sich Datenübertragungskabel zwischen den Feuchtigkeitsmessern
und der Auswerteelektronik zumindest innerhalb der Holztrock
nungskammer völlig vermeiden. Vorzugsweise ist der Empfänger
wegen der metallenen Innenflächen der Holztrocknungskammer
innerhalb der Holztrocknungskammer an der Kammerwand befe
stigt, über durch die Kammerwand hindurchgeführte elektrische
Leiter mit der außerhalb der Holztrocknungskammer befindli
chen Auswerteelektronik verbunden und mit einem vor dem ag
gressiven Innenklima der Holztrocknungskammer schützenden Ge
häuse versehen. Eine Meßstrecke wird gewöhnlich zwischen zwei
in ein Holzstück mit definiertem Abstand gebohrten Löchern
gebildet, in die je eine korrosionsfeste Einschlagelektrode
eingefügt wird. In die Einschlagelektrode läßt sich ein eben
falls korrosionsfester Bananenstecker eines zum Feuchtig
keitsmesser führenden kurzen elektrischen Leiters einstecken.
Die an sich schon störsignalsicherere drahtlose Übertragung
der Meßdaten läßt sich durch die Ausgestaltung der Sendetech
nik weiter perfektionieren. Die mit der Erfindung erzielten
Vorteile bestehen aber insbesondere auch darin, daß für die
Installation und die Deinstallation der bisweilen recht zahl
reichen Feuchtigkeitsmesser Rüstzeiten eingespart werden.
Ein aufgrund der in den Unteransprüchen angegebenen Erfin
dungsausgestaltungen bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Er
findung wird im folgenden anhand der stark schematischen
Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine Schnittdarstellung der Holztrocknungs
kammer und
Fig. 2 einen an einer Meßstelle installierten
Feuchtigkeitsmesser.
Nach der Zeichnung besteht die Holzcharge der Holztrocknungs
kammer 10 aus mehreren Stapeln mit nicht dargestellten Ab
standshaltern übereinandergeschichteter Bretter 11. Die Zwi
schenräume zwischen den einzelnen Brettern 11 machen es mög
lich, daß die von dem über der Zwischendecke 12 der Holz
trocknungskammer 10 angebrachten Umwälzgebläse 13 umgewälzte
Luft zwischen den Brettern 11 hindurchstreichen kann. Die den
Feuchtigkeitsmesser 14, den Meßwertsender 15 und die Elektro
batterie 16 gemeinsam vor dem aggressiven Innenklima der
Holztrocknungskammer 10 schützende Kapsel 17 ist besonders
flach gestaltet, damit sie in die üblichen Zwischenräume des
Bretterstapels hineinpaßt. Dem steht es nicht entgegen, einen
Feuchtigkeitsmesser 14 in seiner Kapsel 17 auf dem obersten
Brett 11 zu installieren. Dadurch, daß einer der Feuchtig
keitsmesser 14 zur Feststellung der Gleichgewichtsfeuchte
modifiziert ist, läßt sich der Holztrocknungsprozeß weiter
perfektionieren. Ansonsten sind den Feuchtigkeitsmessern 14
zwei Einschlagelektroden 18 zugeordnet, mit denen sie über je
einen kurzen geschützten elektrischen Leiter 19 und je einen
korrosionsbeständigen Bananenstecker 20 verbunden werden.
Dadurch, daß eine Elektrobatterie 16 hoher Lebensdauer ver
wendet ist und die den Feuchtigkeitsmesser 14, den Meßwert
sender 15 und die Elektrobatterie 16 vor dem aggressiven
Innenklima der Holztrocknungskammer 10 schützende Kapsel 17
aus einem temperaturstabilen, hochisolierenden und chemisch
beständigen Vergußmaterial besteht, ist eine völlig zugriffs
lose und völlig wartungsfreie Baueinheit geschaffen. Diese
Baueinheit wird insgesamt ersetzt, wenn sich die Elektrobat
terie 16 erschöpft hat. Erleichtert wird die Austauschbarkeit
der durch das Vergußmaterial zusammengefaßten Bauteile durch
den Umstand, daß sämtliche Meßwertsender 15 mit der gleichen
Sendefrequenz arbeiten, vorzugsweise im 433,92 Mhz-ISM-Band.
Um hierbei in dem der Auswerteelektronik 21 vorgeschalteten
gemeinsamen Empfänger 22 dennoch eine Zuordnung zu erhalten,
ist jedem übertragenen Meßergebnis ein individuelles Kennzei
chen des Feuchtigkeitsmessers 14 beigefügt.
Von den Meßwertsendern 15 wird selbsttätig in regelmäßigen
Zeitabständen und ohne gegenseitige Synchronisation je ein
Meßergebnis übertragen. Es wird also bewußt hingenommen, daß
die von zwei oder mehr Meßwertsendern 15 übermittelten Daten
im Empfänger 22 miteinander kollidieren und die Meßwertüber
tragung in diesem Fall scheitert. Da sich die Holzfeuchte
beim Trocknungsprozeß in einer Holztrocknungskammer 10 rela
tiv langsam verändert, muß der Meßwert eines Feuchtigkeits
messers 14 nur in entsprechend großen Zeitabständen erfaßt
werden. Bei einer Sendedauer pro Meßstation von nur wenigen
Millisekunden ist selbst im Extremfall von etwa sechzehn Meß
stationen die Wahrscheinlichkeit gering, daß der Meßwert ei
ner Meßstation in der Auswerteelektronik 21 einmal nicht ak
tualisiert wird.
Die Häufigkeit der Messungen und der Datenübertragungen eines
jeden Feuchtigkeitsmessers 14 ist bei einem tatsächlichen
oder fiktiven Meßergebnis von annähernd null Prozent Holz
feuchte zur Senkung des Stromverbrauchs der Elektrobatterie
16 herabgesetzt. Diese Maßnahme ergänzt die Verwendung von
elektronischen Bauteilen und Schaltungstechniken, die den
Stromverbrauch aus der Elektrobatterie 16 klein halten und
erleichtert somit die Zusammenfassung des Feuchtigkeitsmes
sers 14, des Meßwertsenders 15 und der Elektrobatterie 16
durch eine dauerhaft umschließende Kapsel 17 aus Vergußmate
rial. Die eingebaute Selbstbeschränkung wird wirksam, wenn
sich die Meßwerte am Ende des Holztrocknungsprozesses
praktisch nicht mehr ändern, aber auch dann, wenn der Feuch
tigkeitsmesser 14 nicht mehr an Holz angeschlossen ist. Die
Fortsetzung der Messungen und Datenübertragungen im Reduzier
betrieb erlaubt es, automatisch zu erkennen, wann ein neuer
Einsatz an feuchtem Holz beginnt.
Für den Fall, daß sonst größere Metallteile den Empfang der
von den Meßwertsendern 15 abgestrahlten Funkwellen stören
würden, und insbesondere, wenn sonst die Holztrocknungskammer
10 eine totale elektromagnetische Abschirmung bedeuten würde,
ist der Empfänger 22 innerhalb der Holztrocknungskammer 10 an
der Kammerwand befestigt, über durch die Kammerwand hindurch
geführte elektrische Leiter mit der außerhalb der Holztrock
nungskammer 10 befindlichen Auswerteelektronik 21 verbunden
und mit einem vor dem aggressiven Innenklima der Holztrock
nungskammer 10 schützenden Gehäuse versehen. Um den Holz
trocknungsprozeß noch feinfühliger zu steuern, ist die Aus
werteelektronik 21 zur automatischen Regelung des Umwälzge
bläses 13, der Heizung 23, des Befeuchters 24 und des Ent
feuchters 25 der Holztrocknungskammer 10 herangezogen.
Claims (10)
1. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung einer Holztrocknungs
kammer mit in der Holztrocknungskammer örtlich verteilt
im Außenbereich oder in den inneren Zwischenräumen wenig
stens eines Stapels gemeinsam zu trocknender Holzstücke
plazierbaren und zum Erfassen der Innenfeuchte des Holz
stücks der Meßstelle eingerichteten Feuchtigkeitsmessern
und mit je einer Datenübertragungseinrichtung zwischen
den Feuchtigkeitsmessern und einer außerhalb der Holz
trocknungskammer angeordneten Auswerteelektronik, da
durch gekennzeichnet, daß jeder
Feuchtigkeitsmesser (14) durch einen zur drahtlosen Über
tragung seiner Meßdaten an einen der Auswerteelektronik
(21) vorgeschalteten gemeinsamen Empfänger (22) einge
richteten Meßwertsender (15) ergänzt ist, mit einer Elek
trobatterie (16) zu seiner und des Meßwertsenders (15)
Stromversorgung versehen ist und zusammen mit dem Meß
wertsender (15) und der Elektrobatterie (16) in einer vor
dem aggressiven Innenklima der Holztrocknungskammer (10)
schützenden Kapsel (17) untergebracht ist.
2. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Holzfeuchte durch Messung
des elektrischen Widerstandes zwischen zwei Einschlag
elektroden (18) ermittelt wird.
3. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß einer der Feuchtigkeitsmesser
(14) zur Feststellung der Gleichgewichtsfeuchte modifi
ziert ist.
4. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprü
che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswer
teelektronik (21) zur automatischen Regelung des Um
wälzgebläses (13), der Heizung (23), des Befeuchters (24)
und des Entfeuchters (25) der Holztrocknungskammer (10)
herangezogen ist.
5. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprü
che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger
(22) innerhalb der Holztrocknungskammer (10) an der Kam
merwand befestigt ist, über durch die Kammerwand hin
durchgeführte elektrische Leiter mit der außerhalb der
Holztrocknungskammer (10) befindlichen Auswerteelektronik
(21) verbunden ist und ein vor dem aggressiven Innenklima
der Holztrocknungskammer (10) schützendes Gehäuse be
sitzt.
6. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprü
che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Meß
wertsender (15) mit der gleichen Sendefrequenz arbeiten.
7. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 6, da
durch gekennzeichnet, daß jedem übertragenen Meßergebnis
ein individuelles Kennzeichen des Feuchtigkeitsmessers
(14) beigefügt ist.
8. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 7, da
durch gekennzeichnet, daß die Meßwertsender (15) selbst
tätig in regelmäßigen Zeitabständen und ohne gegenseiti
ge Synchronisation je ein Meßergebnis übertragen.
9. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Häufigkeit der Messungen
und der Datenübertragungen eines jeden Feuchtigkeitsmes
sers (14) bei einem tatsächlichen oder fiktiven Meßer
gebnis von annähernd null Prozent Holzfeuchte zur Sen
kung des Stromverbrauchs der Elektrobatterie (16) herab
gesetzt ist.
10. Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprü
che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektro
batterie (16) hoher Lebensdauer verwendet ist und die
den Feuchtigkeitsmesser (14), den Meßwertsender (15) und
die Elektrobatterie (16) vor dem aggressiven Innenklima
der Holztrocknungskammer (10) schützende Kapsel (17) aus
einem temperaturstabilen, hochisolierenden und chemisch
beständigen Vergußmaterial besteht.
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DE1997112365 DE19712365C2 (de) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung einer Holztrocknungskammer |
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DE1997112365 DE19712365C2 (de) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung einer Holztrocknungskammer |
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ID=7824476
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DE1997112365 Expired - Fee Related DE19712365C2 (de) | 1997-03-25 | 1997-03-25 | Holzfeuchte-Erfassungseinrichtung einer Holztrocknungskammer |
Country Status (1)
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