DE2209167A1 - System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Backwaren - Google Patents
System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von BackwarenInfo
- Publication number
- DE2209167A1 DE2209167A1 DE19722209167 DE2209167A DE2209167A1 DE 2209167 A1 DE2209167 A1 DE 2209167A1 DE 19722209167 DE19722209167 DE 19722209167 DE 2209167 A DE2209167 A DE 2209167A DE 2209167 A1 DE2209167 A1 DE 2209167A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- temperature
- moisture content
- display
- pyrometer
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
Deutsche ITT liuluiiLrltüi GmbH R.W. Batey et al 2-1
78 Freiburg, Hans-Bunte-Str. 19 Mo/kn
24. Februar 1972
DEUTSCHE ITT INDUSTRIES GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG
FREIBURG I. BR.
System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Backwaren
Die Priorität der Anmeldung Nr. 120 027 vom 1. März 1971 in
den Vereinigten Staaten von Amerika wird beansprucht.
Die Erfindung betrifft ein System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts
von Backwaren, insbesondere ein System zur laufenden Feuchtigkeitsanalyse und der Direktanzeige des Feuchtigkeitsgehalts
von gleichförmig gebackenen Backwaren.
Um beispielsweise das in Amerika als "Danish pastry" bekannte Gebäck mit annehmbarer Lagerdauer herstellen und verpacken zu
können, muß der Feuchtigkeitsgehalt genau kontrolliert werden. Wenn das Produkt mit einem zu hohen Feuchtigkeitsgehalt verpackt
wird, kann es während der Lagerung schimmelig werden; wenn das Produkt andererseits zu lange getrocknet wird, treten Schwierigkeiten
beim Verkauf an den Verbraucher auf. Es sind eine Anzahl von Verfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts im
zu verpackenden Produkt bekannt. Ein Verfahren zur Feuchtigkeitsbestimmung ist das in Amerika unter der Bezeichnung "A.O.A.C.
Vacuum-Oven Determination" bekannte Verfahren, das 18 h dauert.
209839/073 8
R.W. Batey et al 2-1
Ein anderes Verfahren zur Feuchtigkeitsbestimmung ist in Amerika unter der Bezeichnung "Cenco-Moisture-Balance" bekannt, das
30 min benötigt, oder es kann auch das Gerät "Model G-8 Moisture Register" benutzt werden, das ungefähr 1 h zur Messung benötigt.
Da Backwaren mit einer Geschwindigkeit von etwa 2OO Stück/min hergestellt werden, ist es schwierig, eine statistisch signifikante
Anzahl von Messungen pro Tag mit den beiden zuletzt genannten Verfahren bzw. Geräten vorzunehmen. Auch bei Anwendung
der Vakuum-Ofen-Methode zur Ermittlung einer signifikanten Zahl
von Messungen werden die Ergebnisse zu spät erhalten, als daß sie für den Produktausstoß noch relevant sein könnten.
Weitere Nachteile verfügbarer Vorrichtungen bestehen darin, daß drei schnelle und genaue Feuchtigkeitsbestimmungen vorgenommen
werden müssen, wobei das zu testende Produkt auf einer innerhalb weniger Grade konstanten Temperatur gehalten werden muß. Normalerweise
wandert das Backgut auf einem Kühlträger in die Packmaschine und weist unterschiedliche Temperaturen im Bereich von etwa
35°C bis 60°C auf. Deshalb muß eine Temperaturkompensation dem Meßgerät hinzugefügt werden, um aussagekräftige und genaue Messungen
zu erhalten.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, ein Feuchtigkeitsanalysesystem
zur laufenden Messung anzugeben, das die geschilderten Nachteile nicht aufweist. Das erfindungsgemäße System löst
diese Aufgabe dadurch, daß es eine Meßeinheit zur Messung der dielektrischen Eigenschaften des Backguts, eine damit gekoppelte
Vergleichseinheit zur Anzeige der Kapazitätsänderung im Vergleich zu einer Festkapazität und eine Temperaturmeßeinheit zur Messung
der Temperatur des Backguts enthält, die ein Kompensationssignal an die Vergleichseinheit abgibt. Ferner soll durch die Anordnung
der Feuchtigkeitsgehalt der Backwaren gemäß einer vorgegebenen
209839/0731
R.W. Batey et al 2-1
Tabelle eingestellt werden können, so daß die Backwaren aufgrund einer vorgegebenen und von dem festgestellten Feuchtigkeitsgehalt
bestimmten Marke in gute oder schlechte sortiert werden können.
Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen gekennzeichnet und werden nun anhand der in der Zeichnung dargestellten Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Systems,
Fig. 2 zeigt Einzelheiten von Teilen des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1,
Fig. 2a zeigt weitere Einzelheiten der Anordnung nach Fig. 2,
Fig. 3 zeigt Einzelheiten einer Zeitverzögerungs- und Testfolge-Schaltung, die in Verbindung mit dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 angewendet werden kann und
Fig. 3a-c zeigen weitere Einzelheiten der Zeitverzögerungs- und Testfolge-Schaltung von Fig. 1.
Die verschiedenen Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in Fig. 1 dargestellten Blockdiagramms des Feuchtigkeitsmeßsystems
dargestellt. Die zu testende Backgutprobe 10 wird auf die Streufeldelektrode 11 gelegt, wobei die Kapazitätsänderung
im Kapazitätskomparator/Feuchtigkeitsindikator 12 gemessen wird. Als Typ eines solchen Komparators/Indikators kann das unter der
Bezeichnung "Danbridge CPC4 Comparator" bekannte und von der
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
dänischen Firma Danbridge Company vertriebene Gerät angesehen werden. Von außen sind an den Komparator/Indikator 12 Standards
angeschlossen, die aus dem Verstärkungsgradwähler 13 und dem Kapazitätswähler 14 für die Backgutprobe bestehen. Die Kapazitätsänderung
wird als Plus- oder Minusabweichung im Vergleich zu der im Kapazitätswähler 14 angeordneten Standardkapazität
gemessen. Im Komparator/Indikator 12 wird die Spannung am Verbindungspunkt der unbekannten und der Standardkapazität dem
Eingang des zugehörigen Verstärkers zugeführt. Der Verstärkerausgang wird über Abschwächer vom Verstärkungsgradwähler 13
gespeist, um den Zeiger des Anzeigeinstruments auszulenken. Das Anzeigeinstrument des oben erwähnten und bekannten Komparators/Indikators
weist einen Vollausschlag von _+ 1 V auf.
Da die vom Komparator/Indikator 12 gemessene Kapazität von der Feuchtigkeit und der Temperatur der Backgutprobe abhängt, vorausgesetzt
daß Gewicht, chemische Zusammensetzung und räumliche Ausbildung konstant gehalten werden, wird das in der Kammer 15a
auf konstanter Temperatur gehaltene Strahlungspyrometer 15 verwendet, um diejenige Temperatur festzustellen, bei der der
Feuchtigkeitsgehalt der Ware gemessen wird. Die Temperatursteuerschaltung 9 dient zum Justieren des Strahlungspyrometers
auf Umgebungstemperatur. Der Ausgang des Strahlungspyrometers ist mit der Temperaturkompensationsschaltung 16 verbunden, um
ein elektrisches Signal abzugeben, das dem elektrischen Signal der Streufeldelektrode addiert wird, um die Temperaturschwankungen
der Backgutprobe zu kompensieren. Dadurch zeigt das Anzeigeinstrument des Komparators/Indikators 12 direkt den Feuchtigkeitsgehalt
der getesteten Backgutprobe an.
Das resultierende temperaturkompensierte Signal wird außer zum
Antrieb des Zeigers des Anzeigeinstruments vom Komparator/Indikator 12 aus auch zur Registriereinheit: 17 für Karten geleitet,
209839/073Θ - 5 -
R.W. Batey et al 2-1
die die analoge Ausgangsspannung festhält, die das Feuchtigkeitsniveau
jedes gemessenen Stücks anzeigt. Dieses Signal wird außerdem dem Testgrenzenwähler 18 zugeführt, der seinerseits
mit dem Zählerpaar 18a verbunden ist. Entsprechend der in den Zählern 18a voreingestellten Anzahl wird die Gut-Schlecht-Alarmstufe
19 ausgelöst. Die Meß- und TaktIntervalle werden von der
Zeitverzögerungs- und Testfolge-Schaltung 20 gesteuert. Diese ist mit der Steuerbefehlanzeige 22 verbunden, die die Stellungen
TEST, WARTEN und LADEN umfaßt. Bei Beginn einer Messung
zeigt die Photozelle 21 die Anwesenheit der Backgutprobe 10 an. Die Registriereinheit 17 und der Testgrenzenwähler 18 werden
aktiviert und von der Zeitverzögerungs-/Testfolge-Schaltung 20 gesteuert. Der automatische Auswerfer 22d für das getestete
Backgut wird aktiviert und ebenfalls von der Zeitverzögerungs-/ Testfolge-Schaltung 20 gesteuert. Er kann eine einzelne Ringspule
enthalten, die die Backgutprobe 10 von der Elektrode 11 wegzieht oder -stößt. Zusätzliche Bestandteile des erfindungsgemäßen
Systems können aus einer Wiederholungszähler-, Alarmgeber- und Nullsetzanordnung 23 bestehen, ferner aus dem Signal
geber 24 für das automatische Wiederbeladen und aus dem Indikatormodulator 25 für das Zünden oder Einschalten der Steuerbefehlanzeigelampen.
Der Meßablauf wird durch die drei Steuerbefehlanzeigelampen 22a, b, c angegeben. Wenn das Gerät eingeschaltet wird, leuchtet die
Lampe LADEN am Probenhalter auf; nachdem das zu messende Stück richtig auf den Halter gelegt ist, geht die Lampe LADEN aus, und
die Lampe TEST leuchtet auf. Die Zeitverzögerungs-y/Testfolge-Schaltung
20 wird von der in der Nähe der Streufeldelektrode angebrachten Photozelle 21 gestartet. Die Testperiode wird beendet,
wenn die Schaltung 20 die Ringspule des Auswerfers 22d aktiviert, um die getestete Backgutprobe vom Probenhalter zu
entfernen. Dann schaltet die Anzeige von TEST auf WARTEN weiter.
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
Die Leuchtdauer der Lampe WARTEN wird von der Zeitsteuerungs-/ Testfolge-Schaltung 20 gesteuert, womit 10 s - 260 s eingestellt
werden können. Am Ende des Wartezyklus geht die Lampe WARTEN aus und die Lampe LADEN leuchtet wieder auf. Die Lampe
LADEN blinkt unter dem Einfluß des Modulators 25, um die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals zu wecken. Wenn das Bedienungspersonal
eine neue Backgutprobe auf den Probenhalter legt, geht die Lampe LADEN wieder aus, und die Lampe TEST
leuchtet wieder auf, wodurch der Zyklus geschlossen wird.
Die dielektrischen Eigenschaften einer einzelnen Backgutprobe werden dadurch bestimmt, daß sie auf die Streufeldelektrode
nach Fig. 2 gelegt wird, die aus einer Vielzahl von ineinandergreifenden Elementen 11a, 11b besteht und kreisförmig ausgebildet
ist. Die Kapazität dieser Streufeldelektrode wird durch das Auflegen der Backgutprobe verändert. Die Kapazitätsänderung
wird als Plus- oder Minusabweichung im Vergleich zur Standardkapazität des Kapazitätswählers 14 gemessen, der aus zehn Kondensatoren
14a bis 14j besteht, so daß 1 pF - 30 pF eingestellt werden können. Im Komparator/Indikator 12 wird die Spannungsabweichung zwischen dem unbekannten Eingang und dem Standardeingang
dem Komparatorverstärker zugeführt. Der Ausgang des Verstärkers wird über Bereichsabschwächer dem Anzeigeinstrument
12a zugeführt, die aus den 200-Ohm-Potentiometern 13a bis 13j bestehen, die ihrerseits jeweils 20 Umdrehungen gestatten.
Das Anzeigeinstrument 12a hat einen Vollausschlag von J;l V.
Entsprechend der für das beschriebene Ausführungsbeispiel vorherbestimmten
Analyse weist ein akzeptables und gleichmäßig hergestelltes Backgut einen Feuchtigkeitsgehalt von 15,5 % auf.
Die statistische 1 d-Abweichung von diesen 15,5 % Feuchtigkeit
beträgt 16,5 % bzw. 14,5 %, während die Annehmbarkeitsgrenze +2 ό beträgt oder 17,5 % bzw. 13,5 % Feuchtigkeit. Für sämtliche
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
von der Streufeldelektrode 11 zu testende Backgutproberi muß
das Anzeigeinstrument 12a des Komparators/Indikators 12 von 13,5 % bis 18,5 % Feuchtigkeit geeicht werden. Die Bereichsabschwächer und die Standardkondensatoren werden so eingestellt,
daß das Anzeigeinstrument für jede Backgutprobe geeicht ist.
Die Kapazitätsanzeige des Komparators/Indikators verändert sich mit dem Feuchtigkeitsgehalt des frischen Backguts und mit
dessen Temperatur, vorausgesetzt daß die chemische Zusammensetzung und die räumliche Gestalt des Produkts konstant gehalten
werden. Wenn beispielsweise eine warme (55 C) Backgutprobe auf die Streufeldelektrode gelegt wird, steigt die Kapazitätsanzeige
mit fallender Temperatur. Wenn es nur ausreichend wäre, die Temperatur während der Meßperiode konstant zu halten, würde eine
geheizte Kammer ausreichen. Die Backgutproben können den Testort jedoch mit demselben Feuchtigkeitsgehalt, aber zufälligen Temperaturen
zwischen 35 C und 55 C erreichen, so daß die Temperatur ebenfalls gemessen werden muß. Da die Temperatur nicht durch
einen Fühler gemessen werden kann, da der Fühler in jedes Stück an genau demselben Punkt eingesetzt werden müßte und dieses
somit zu einer Zerstörung des Stückes führte, so daß es nicht verkauft werden kann, ist das Strahlungspyrometer 15 über der
Streufeldelektrode 11 angebracht und mißt die Temperatur des Produkts gleichzeitig mit der Messung der dielektrischen Eigenschaften.
Ein elektrisches Kompensationssignal wird algebraisch zum Signal der Streufeldelektrode addiert, wenn der Schalter 26
geschlossen wird, um die Instrumentenanzeige gegen Temperaturänderungen
der Backgutprobe zu kompensieren. Als Strahlungspyrometer 15 kann der Typ "Mikron 10" verwendet werden, der eine
Ausgangsspannung von O mV bei 15°C und 100 mV bei 60°C hat. Es wird in der Kammer 15a auf konstanter Temperatur von 45 C
+0,5 C gehalten, um dessen Ausgangsspannung zu stabilisieren.
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
Die Temperatursteuerschaltung 9 zum Einstellen des Strahlungspyrometers 15 auf Raumtemperatur besteht aus dem Widerstand 9a
und dem Potentiometer 9b mit zehn Umdrehungen. Die Ausgangsspannung des Strahlungspyrometers wird in der Temperaturkompensationsschaltung
16 verstärkt, die aus den beiden Operationsverstärkern vom Typ -UA727 und .uA741 bestehen, die an eine
Versorgungsspannung von jfl5 V angeschlossen sind. Das Rückkopplungsnetzwerk
16a ist mit den Verstärkern wie in Fig. 2 gezeigt verbunden. Die Analogausgangsspannung an der Leitung 26a der
Schaltung beträgt +1 V, wobei die Spannung O V bei 45 C auftritt. Bei 45°C besteht keine Kompensation des Pyrometers. Dagegen ist
die Temperaturkompensation negativ für Pyrometeranzeigen unterhalb 45°C und positiv für Temperaturen oberhalb 45°C.
Analysen der Werte einzelner Backgutproben zeigen, daß die Temperaturkorrektur
ungefähr 0,195 pF pro 0,5 C Temperaturänderung beträgt. Wenn diese Korrektur auf die Eichung des Komparator/
Indikator-Anzeigeinstruments angewendet wird, beträgt die Korrektur 0,137 % Feuchtigkeit pro 0,5°C Temperaturänderung. Der
Betrag der Temperaturkompensation kann dadurch überprüft werden, daß eine zu messende heiße Probe auf die Streufeldelektrode gelegt
wird und dann das Voltmeter abgelesen wird, wobei der Schalter 26 einmal in EIN- und einmal in AUS-Stellung gelegt
wird. Da die beschriebene Schaltung ungefähr 10 s benötigt, bis die Komparatorschaltung ins Gleichgewicht kommt und die Registriereinheit
einen sichtbaren Vermerk auf der streifenförmigen Karte machen kann, können mit dem eben beschriebenen System
360 Proben in der Stunde gemessen und registriert werden.
Es werden nun weitere Eigenschaften der Erfindung beschrieben.
Der Testgrenzenwähler 18 ist mit dem Ausgang des Komparators/ Indikators und den Zählern A und B des Zählerpaars 18a gekoppelt.
Der Zähler B zählt die Anzahl aller gemessenen Backgutproben.
~ 9 —
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
Wenn er eine vorgesetzte Zahl erreicht, löst er eine Anzeige aus, um dem Bedienungspersonal anzuzeigen, daß die gewählte
Anzahl Proben gemessen ist. Der Zähler A zählt die Anzahl der zurückgewiesenen Proben. Wenn dieser Zähler eine vorgesetzte
Zahl erreicht, löst er die Gut-Schlecht-Alarmstufe 19 aus, um
dem Bedienungspersonal anzuzeigen, daß die Zahl der getesteten Proben nicht akzeptabel ist. Der Testgrenzenwähler 18 klassifiziert
die getesteten Proben in die richtige Kategorie. Als Gerät dieser Art kann das von der Firma Danbridge Company,
Kopenhagen vertriebene Gerät "Danbridge TLS-I Test Limit Selector"
benutzt werden.
In Fig. 2a sind weitere Details der Anordnung nach Fig. 2 gezeigt.
Der CPC4-Komparator 12 enthält einen Komparatorverstärker, dessen Eingang mit der zu messenden Kapazität der Streufeldelektrode
11 und der einstellbaren Standardkapazität 14 verbunden ist, die auf den entsprechenden Backguttyp eingestellt ist. Der
Wahlschalter 12s wirkt sowohl auf die Einstellung des Verstärkungsgradwählers
13 als auch auf den Kapazitätswähler 14 ein, so daß sie gemeinsam auf den bestimmten Wert eingestellt werden,
abgesehen von den individuellen Einstellungen der Bauelemente. Mit der Einstellung des Verstärkungsgradwählers wird die Ausgangsverstärkung
des CPC4-Komparatorverstärkers eingestellt. Zum Abgriff des 5 kQ -Widerstands für den Nullabgleich des Verstärkers
sind der 450 -Ω -Widerstand und der 100 Xi-Einstellwiderstand
in Serie geschaltet, wie in Fig. 2a gezeigt. Diese Widerstände sind über den Schalter 26 dem Verstärker ,UA714
der Kompensationsschaltung und dem gemeinsamen Bezugspunkt 26b bezüglich der Komparatorerdung parallelgeschaltet. Diese Anordnung
liefert das kompensierte Ausgangssignal, das am Anzeigeinstrument 12a liegt.
Das kompensierte Ausgangssignal wird ferner der Registriereinheit und dem Testgrenzenwähler 18 zugeführt. Der letztere weist
20983 9/0738
- 10 -
R.W. Batey et al 2-1
einen Verstärker 18b für die untere Grenze MIN, einen Verstärker 18c für die Stellung GUT und einen Verstärker 18d für die obere
Grenze MAX auf. Das Ausgangssignal dieser Verstärker gelangt an die Relais 18e, 18f und 18g, um die entsprechenden Anzeigen
zu aktivieren. Der Ausgang des Verstärkers für die obere und untere Grenze ist über den Treiberverstärker A' mit dem Zähler A
und der Alarmstufe 19 verbunden. In gleicher Weise wird das kompensierte Ausgangssignal über den Treiberverstärker B1 dem
Zähler B und dann der Alarmstufe 19 zugeführt. Auf diese Weise wird der spezifizierte CPC4-Komparator zusammen mit dem Testgrenzenwähler
dazu benützt, direkt den Betrag der Feuchtigkeit einer Backgutprobe anzuzeigen und zu registrieren und in den
Zählern A und B die Gesamttestzahl und die zurückgewiesene Anzahl zu registrieren. Wenn die vorgewählte Anzahl erreicht wird,
wird eine Alarmanzeige durch die Alarmstufe 19 ausgelöst.
Beispielsweise kann die I^-Grenze für eine Probe mit 100 Stück
32 Stück (68,3 % der Produktion innerhalb +1 o*) betragen,
wobei am Zähler B die Zahl 100 eingestellt wird. Wenn man ferner annimmt, daß für die kleine Probenzahl von 100 das Backgut
dahin tendiert, entweder zu trocken oder zu feucht zu sein, anstatt eine Kombination von zu trocken und zu feucht zu ergeben,
so liegt die Grenze bei 16 Proben für eine Plus- oder Minus-1 σ* -Abweichung. Für den Fall, daß die Grenze bei 2 d festgelegt
wird, ist das Verfahren für das Bedienungspersonal schon dann außer Kontrolle, wenn nur zwei Proben ausgeschieden werden.
Wenn andererseits die erste Grenze bei der Ic?-Grenze festgelegt
wird, kann das Bedienungspersonal das Verhältnis zwischen der Zahl der getesteten und der ausgeschiedenen Proben überwachen.
Solange die Anzahl der zurückgewiesenen kleiner als 16 % der getesteten ist, ist das Verfahren unter Kontrolle.
Das Kollektiv von 100 Proben kann in 17 min oder auch über eine Zeit von Stunden mit praktisch derselben statistischen Signifi-
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
kanz getestet werden. Wenn alle 10 s eine Probe entnommen wird, wird ein Bedienungsmann voll benötigt, um die Proben auf
die Elektrode zu legen. Wenn jedoch nur alle 30 s eine Probe entnommen wird, so hindern die 2 bis 3 zum Auflegen der Probe
auf die Elektrode benötigten Sekunden einen Bedienungsmann nicht, auch die ganze Verpackungsmaschine zu bedienen oder zu
überwachen. Bei einer Entnahme alle 3O s benötigt das 100-Stück-Kollektiv
50 min. Somit kann alle 50 min oder auch darunter eine Qualitätskontrolle des Verfahrens (Anzahl der ausgeschiedenen
Teile) gemacht werden.
Als Beispiel für die Standardkapazitäten, mit denen die zu
messenden Produkte verglichen werden, können folgende Werte für gleichförmig gebackenes Gut angegeben werden: (A) Zimt 11,67 pF,
(B) Erdbeeren 10,01 pF, (C) Äpfel 12,62 pF, (D) Heidelbeeren
14,23 pF, (E) Butterscotch 10,7 pF und (F) Schokolade 14,12 pF.
Für diese verschiedenen Backwaren ergibt sich eine unterschiedliche
Kapazitätsänderung für jedes Prozent Feuchtigkeitsänderung. Die Abweichung des Meßsignals vom Standardsignal (Standardkapazität)
wird verstärkt und dann abgeschwächt, um verschiedene Verstärkungsgrade zu erreichen. Die Trimmpotentiometer 13a bis
13j (Fig. 2) werden einzeln dem Komparator zugeschaltet, um den jeweiligen Meßbereich des Komparator-Anzeigeinstruments justieren
zu können. Wenn der Normalbereich durch den Schalter 12s zu 3 % Vollausschlag des Anzeigeinstruments gewählt ist, muß der Bereich
für Heidelbeeren zu 3,38 % und der Bereich für Schokolade zu 3,27 % festgesetzt werden. Das Komparator-Anzeigeinstrument wird
auf den 10-%-Bereich gesetzt, wenn die Meßanordnung bei einer
Abweichung von 10 % vom Standard- oder Mittelwert benutzt wird, so daß das Anzeigeinstrument auf Vollausschlag steht. Es kann
in Feuchtigkeitswerten entsprechend der folgenden Skala geeicht werden: (A) 17,5 % Feuchtigkeit für +7 % Abweichung, (E) 16,5 %
- 12 -
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
Feuchtigkeit für 3,5 % Abweichung, (C) 15,5 % Feuchtigkeit für 0,0 % Abweichung, (D) 14,5 % Feuchtigkeit für -3,3 % Abweichung,
(E) 13,5 % Feuchtigkeit für -6,2 I Abweichung, (F) 12,5 % Feuchtigkeit für -9 % Abweichung.
Ein Ausführungsbeispiel der Zeitverzögerungs-/Testfolge-Schaltung
wird nun anhand der Fig. 3 bis 3c erläutert. Die Fig. 3 zeigt fünf Relaisschaltungen 31, 32, 33, 34 und 35 für die Zeit-und
Folgesteuerung. Das Relais 31 umfaßt nur die Relaisspule und die zugehörigen Kontakte 31a-d. Es ist mit der Photozelle 21
verbunden, die als Schalter 21a schematisch dargestellt ist, dessen eines Ende mit einer 12-V-Gleichspannungsquelle verbunden
ist. Der Kontakt 31c ist mit der Lampe 22a TEST der Steuerbefehlanzeige 22 verbunden und wird zur Anzeige der Testbereitschaft
betätigt, wenn der Schalter 21a geschlossen wird. Der
Kontaktsatz 31d startet den Motor der Registriereinheit. Das Relais 32 ist ein Relais mit 3 s Verzögerung und wird durch den
Kontaktsatz 31a des Relais 31 eingeschaltet. Das Relais 32 wird eingehend in Verbindung mit Fiq. 3a beschrieben. Sein Ausgang
ist mit dem Testgrenzenv/ähler 18 und der Registriereinheit 17
verbunden.
Das Relais 33 liefert eine Verzögerung von IO s und wird in
Verbindung mit Fig. 3b näher erläutert. Das Relais 33 wird durch den Kontaktsatz 31b des Relais 31 eingeschaltet. Es besitzt die
beiden aktiven Kontaktsätze 33 1 und 33m. Der Kontaktsatz 33m ist mit der Spule des automatischen Auswerfers 22d zu dessen
Steuerung verbunden. Das Relais 34 enthält eine Spule, die über den Thyristor 34a infolge Betätigung des Kontakts 33 1 Strom
erhält. Das Relais 34 betätigt die Kontaktsätze 34b und 34c. Das Relais 35 erzeugt 26 s Verzögerung und wird im Zusammenhang
mit Fig. 3c beschrieben. Es betätigt in Abhängigkeit vom Kontaktsatz 34b den Kontaktsatz 35a, der den Indikatormodulator 25
- 13 -
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
zum Blinken der Lampe 22c LADEN der Steuerbefehlanzeige veranlaßt.
Gleichzeitig wird bei der Betätigung des Kontaktsatzes 35a die Spannungsversorgung von der Lampe 22b WARTEN der Steuerbefehlanzeige
abgeschaltet, die durch den Kontakt 34c betätigt war.
Nach Fig. 3a enthält das Relais 32 den Transistor 32a, die drei Eingangswiderstände 32b, 32c und 32d sowie den zeitbestimmenden
Kondensator 32e. Nach Einschaltung des Transistors 32a wird die Spule 32f, der die Diode 32g parallelgeschaltet ist, aktiviert,
wodurch die Kontakte 32h und 32i betätigt werden. Der Widerstand 32j ist mit 12 V Gleichspannung verbunden und bei Betätigung
des Kontaktes 32i mit dem zeitbestimmenden Kondensator 32k. Die andere Seite dieses Kondensators ist mit der Leitung für
O V Gleichspannung verbunden. Bei Aktivierung schließt die Spule 32 1 den Kontakt 32m, wodurch das momentane EIN-AUS-Signal
an den Testgrenzenwähler 18 abgegeben wird, um das Testen eines Stücks anzuzeigen.
Die Fig. 3b zeigt die Einzelteile des Relais 33, das eine Zeitverzögerung
von 10 s liefert. Der Kontakt 31b ist mit dem Zeitkonstantenkondensator 33a verbunden, der seinerseits über den
Widerstand 33b und die Diode 33c mit den Emitter-Basis-gekoppelten Transistoren 33d und 33e verbunden ist. Der Widerstand 33f
liegt mit seinem einen Ende an 12 V Gleichspannung und mit seinem anderen Ende am einen Kontaktarm des Kontaktsatzes 31b.
Der andere Kontaktarm des Kontaktsatzes 31b ist über den variablen Widerstand 33g und den Festwiderstand 33h mit der Leitung
für 0 V Gleichspannung verbunden. Der Kollektor des Transistors 33d ist über den Widerstand 33i mit der O-V-Leitung verbunden,
während der Kollektor des Transistors 33i über die Spule 33j, der die Diode 33k parallelgeschaltet ist, ebenfalls mit der O-V-Leitung verbunden ist. Die Spule 33j steuert bei Erregung die
- 14 -
209839/0738
R.W. Batey et al 2-1
Kontaktsätze 33 1 und 33m. Diese Anordnung gestattet die Einstellung
von Zeitverzögerungen der Testperiode zwischen 5 s und 30 s.
Die Fig. 3c zeigt die Schaltung des Relais 35 für die 26 s Verzögerung. Seine Schaltung ist ähnlich der nach Fig. 3b mit
den folgenden Modifikationen. Der Eingang wird vom Relais 34 durch den Kontakt 34b gesteuert. Der Widerstandswert des Widerstands
35b beträgt 500 Ώ , die Kapazität des Zeitkondensators 35c lOOO .uF, und der Widerstandswert des Widerstands 35d beträgt
10 kÖ. . Im übrigen sind die Elemente dieser Verzögerungsschaltung
die gleichen, wie in Fig. 3b angegeben. Mit den angegebenen Bauteilen kann die Zeitverzögerung für die Stellung WARTEN der
Steuerbefehlanzeige zwischen IO s und 4 min, 20 s eingestellt
werden.
9 Patentansprüche
4 Blatt Zeichnungen
mit 3 Fig.
mit 3 Fig.
- 15 -
209939/0738
Claims (9)
- R.W. Batey et al 2-1 PATENTANSPRÜCHESystem zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von gleichförmig gebackenen Backwaren, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Meßeinheit zur Messung der dielektrischen Eigenschaften des Backguts, eine damit gekoppelte Vergleichseinheit zur Anzeige der Kapazitätsänderung im Vergleich zu einer Festkapazität und eine Tei.'peraturmeßeinheit zur Messung der Temperatur des Backguts enthält, die ein Kompensationssignal an die Vergleichseinheit abgibt.
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinheit eine Verstärkungskompensation und einen einstellbaren Kondensator enthält.
- 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinheit aus einem Strahlungspyrometer, aus einer Temperatursteuerschaltung zum Justieren des Pyrometers auf Raumtemperatur und aus einer Temperaturkompensationsschaltung besteht, die mit dem Pyrometer zur Lieferung eines Kompensationssignals gekoppelt ist.
- 4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Pyrometer oberhalb des Backguts angeordnet ist.
- 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es von einer Zeitverzögerungs- und Testfolge-Schaltung gesteuert wird.
- 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der getesteten Teile und der Ausschuß in vorbestinuntem und vom Ausgang der Vergleichseinheit getriggertem Verhältnis gezählt werden.- 16 -209839/0738R.W. Batey et al 2-1
- 7. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinheit zur Bestimmung der dielektrischen Eigenschaften eine Streufeldelektrode enthält.
- 8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anwesenheit eines zu messenden Teils angezeigt wird und daß ferner eine Anzeigeeinheit zur Anzeige des gerade ablaufenden Testabschnitts vorgesehen ist,
- 9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es eine mit der Vergleichseinheit gekoppelte Registriereinheit für den Feuchtigkeitsgehalt des Meßguts enthält.209839/0738Leersei te
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12002771A | 1971-03-01 | 1971-03-01 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2209167A1 true DE2209167A1 (de) | 1972-09-21 |
Family
ID=22387855
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19722209167 Pending DE2209167A1 (de) | 1971-03-01 | 1972-02-26 | System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Backwaren |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3723865A (de) |
DE (1) | DE2209167A1 (de) |
GB (1) | GB1355940A (de) |
NL (1) | NL7202689A (de) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1020003B (it) * | 1973-08-30 | 1977-12-20 | Hauni Werke Koerber & Co Kg | Dispositivo per controllare le estremita di articoli di tabacco a forma di bastoncini in partico lare di sigarette |
US4117398A (en) * | 1975-12-22 | 1978-09-26 | Western Electric Company, Inc. | Method and apparatus for measuring the filling effectiveness of a cable during filling |
US4058766A (en) * | 1976-06-21 | 1977-11-15 | Agridustrial Electronics, Inc. | Multiple-frequency permittivity tester |
GB2027903B (en) * | 1978-08-08 | 1983-03-23 | Atomic Energy Authority Uk | Detecting size and shape of bodies capacitatively |
US4468610A (en) * | 1982-04-14 | 1984-08-28 | Penril Corp. | Radio frequency apparatus for measuring moisture content of materials as a function of dielectric constant |
US4560923A (en) * | 1983-11-15 | 1985-12-24 | Hanson Colin J | Moisture analyzer |
JPH11511247A (ja) * | 1995-06-08 | 1999-09-28 | インスティトゥート・フォール・ミリュー−アン・アフリテクニーク | 材料の硬化度の決定方法 |
US6341522B1 (en) | 1996-12-13 | 2002-01-29 | Measurex Corporation | Water weight sensor array imbedded in a sheetmaking machine roll |
US6087837A (en) | 1996-12-13 | 2000-07-11 | Honeywell-Measurex | Compact high resolution under wire water weight sensor array |
US5928475A (en) * | 1996-12-13 | 1999-07-27 | Honeywell-Measurex, Corporation | High resolution system and method for measurement of traveling web |
US5891306A (en) * | 1996-12-13 | 1999-04-06 | Measurex Corporation | Electromagnetic field perturbation sensor and methods for measuring water content in sheetmaking systems |
US6072309A (en) * | 1996-12-13 | 2000-06-06 | Honeywell-Measurex Corporation, Inc. | Paper stock zeta potential measurement and control |
US5853543A (en) * | 1997-01-27 | 1998-12-29 | Honeywell-Measurex Corporation | Method for monitoring and controlling water content in paper stock in a paper making machine |
US5944955A (en) * | 1998-01-15 | 1999-08-31 | Honeywell-Measurex Corporation | Fast basis weight control for papermaking machine |
US6092003A (en) * | 1998-01-26 | 2000-07-18 | Honeywell-Measurex Corporation | Paper stock shear and formation control |
US6076022A (en) * | 1998-01-26 | 2000-06-13 | Honeywell-Measurex Corporation | Paper stock shear and formation control |
US6080278A (en) * | 1998-01-27 | 2000-06-27 | Honeywell-Measurex Corporation | Fast CD and MD control in a sheetmaking machine |
US6149770A (en) * | 1998-04-14 | 2000-11-21 | Honeywell-Measurex Corporation | Underwire water weight turbulence sensor |
US6168687B1 (en) * | 1998-04-24 | 2001-01-02 | Honeywell-Measurex Corporation | System and method for sheet measurement and control in papermaking machine |
US6006602A (en) * | 1998-04-30 | 1999-12-28 | Honeywell-Measurex Corporation | Weight measurement and measurement standardization sensor |
US6086716A (en) * | 1998-05-11 | 2000-07-11 | Honeywell-Measurex Corporation | Wet end control for papermaking machine |
DE10044952B4 (de) * | 2000-09-12 | 2007-07-26 | Format Messtechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der dielektrischen Polarisation von Schäumen |
CN114062448B (zh) * | 2022-01-17 | 2022-05-03 | 北京市农林科学院智能装备技术研究中心 | 电容采集装置及秸秆含水率预测的方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3231814A (en) * | 1960-12-27 | 1966-01-25 | Radson Engineering Corp | Apparatus for measuring and recording capacitance characteristics |
US3387134A (en) * | 1965-01-28 | 1968-06-04 | Kettering Found Charles F | Wavelength independent, direct reading radiometer |
US3515987A (en) * | 1967-10-20 | 1970-06-02 | Avco Corp | Coplanar dielectric probe having means for minimizing capacitance from stray sources |
US3566260A (en) * | 1968-09-30 | 1971-02-23 | Cargill Inc | Method and apparatus for measuring the moisture content of a particulate material including material flow control |
-
1971
- 1971-03-01 US US00120027A patent/US3723865A/en not_active Expired - Lifetime
-
1972
- 1972-02-24 GB GB854472A patent/GB1355940A/en not_active Expired
- 1972-02-26 DE DE19722209167 patent/DE2209167A1/de active Pending
- 1972-03-01 NL NL7202689A patent/NL7202689A/xx not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1355940A (en) | 1974-06-12 |
US3723865A (en) | 1973-03-27 |
NL7202689A (de) | 1972-09-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2209167A1 (de) | System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Backwaren | |
DE2902776C2 (de) | ||
EP3102921B1 (de) | Verfahren zur funktionsprüfung eines messgerätes | |
WO2002004933A1 (de) | Vorrichtung und verfahren zur ermittlung der feuchte in gasen | |
DE1254378B (de) | Bolometer mit einem Messelement aus duennem, aussen isoliertem Draht | |
DE2722661A1 (de) | Verfahren zum messen des heizfadenwiderstandes einer elektronenroehre unabhaengig vom kontaktwiderstand | |
DE19817763A1 (de) | Verfahren zum Eichen einer Meßvorrichtung | |
DE2200492B2 (de) | Kernstrahlungs-dickenmessvorrichtung | |
DE1698249C3 (de) | Schaltung zur Kompensation der Grundlinienneigung des Thermogramms bei zwei gegenpolig in Reihe geschalteten Thermoelementen eines Differential-Thernioanalysators E.I. du Pont de Nemours and Co | |
DD206176A3 (de) | Verfahren und schaltungsanordnung zur temperaturmessung | |
DD221635A1 (de) | Vorrichtung zur messung und bewertung physiologischer parameter bei weiblichen saeugetieren | |
DE724043C (de) | Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung des absoluten oder prozentualen Feuchtigkeitsgehaltes stetig erzeugter Gueter | |
DE2124035A1 (de) | Röntgenuntersuchungsgerät mit einer Meßeinrichtung zur Patientendosimetrie | |
DE660481C (de) | Verfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes hygroskopischer Stoffe, wie Holz | |
DE19540507A1 (de) | Verfahren zur Feuchtebestimmung von Sand | |
DE2709376C2 (de) | ||
DE1835232U (de) | Vorrichtung zur verhuetung einer selbstentzuendung von pflanzengut bei der lagerung dessellben. | |
DE716596C (de) | Vorrichtung zur I?-Messung | |
DE894009C (de) | Verfahren und Geraet zur betriebsmaessigen Messung des PH-Wertes, insbesondere von Fleisch | |
DE1516921C (de) | Verfahren und Schaltung zum Ermitteln des elektrischen Widerstandes an der Verbin dungsstelle zweier Kontaktelemente | |
DE662516C (de) | Vorrichtung zur Messung der Wasserstoffionenkonzentration | |
DE849612C (de) | Verfahren zur Bestimmung der Lichtspiegelung aus einer auf ihre Faerbung oder Oberflaechenbeschaffenheit zu untersuchenden Flaeche | |
DE627857C (de) | Kompensationsschaltung zur Eichung von Strom-, Spannungs- und Leistungsmessern | |
EP0255817A2 (de) | Vorrichtung zur Messung der relativen Feuchte von Erntegut in einem Trocknungsbehälter | |
DE602632C (de) | Einrichtung zur Messung des Leitwertes von Stoffen, insbesondere von organischen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OD | Request for examination | ||
OHN | Withdrawal |