DE2209167A1

DE2209167A1 - System zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts von Backwaren

Info

Publication number: DE2209167A1
Application number: DE19722209167
Authority: DE
Inventors: Robert W. Portchester N.Y.; Weite Theodore J. Stamford Conn.; Batey (V.StA.). BOIl 11-00
Original assignee: Deutsche ITT Industries GmbH
Current assignee: TDK Micronas GmbH
Priority date: 1971-03-01
Filing date: 1972-02-26
Publication date: 1972-09-21
Also published as: GB1355940A; US3723865A; NL7202689A

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.

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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

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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

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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,

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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-

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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 %

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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

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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

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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.

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Claims

R.W. Batey et al 2-1 PATENTANSPRÜCHE

System 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.

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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.

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