DE3415610C2 - Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler - Google Patents

Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler

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DE3415610C2
DE3415610C2 DE3415610A DE3415610A DE3415610C2 DE 3415610 C2 DE3415610 C2 DE 3415610C2 DE 3415610 A DE3415610 A DE 3415610A DE 3415610 A DE3415610 A DE 3415610A DE 3415610 C2 DE3415610 C2 DE 3415610C2
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler mit einem ersten Sende- und Empfangssystem (15) aus ersten Sende- und Empfangs-Hornantennen (4, 5), die unter Zwischenfügung eines durchlaufenden, bahnförmigen Prüflings (3) einander gegenüberstehend angeordnet sind, und einem zweiten Sende- und Empfangssystem (16) aus einer zweiten Sende-Hornantenne (6) zum Wiederemittieren einer von der ersten Empfangs-Hornantenne (5) abgenommenen Mikrowelle gegen den Prüfling (3) sowie einer zweiten Empfangs-Hornantenne (7) zum Empfangen der Mikrowelle, die durch die zweite Sende-Hornantenne (6) emittiert worden ist und den Prüfling (3) durchlaufen hat. Die an der einen Seite des Prüflings (3) angeordneten Antennen sind in einer Richtung praktisch senkrecht zur Ebene des Prüflings (3) in einem gegenseitigen Abstand nλ ± λ/4 (mit n = eine ganze Zahl und λ = Wellenlänge der Mikrowelle) angeordnet.

Description

dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Empfangs-Hornantenne (7) in einem Abstand ηλ±Μ4 (mit η = eine ganze Zahl und λ = die Wellenlänge der Mikrowelle) von der ersten Sende-Hornanlenne (4) angeojejnet ist.
2. Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß erstes und zweites Sende- und Empfangssystem (15,16) ein erstes bzw. zweites Gehäuse (19 bzw. 20) aufweisen, von denen das erste Gehäuse die erste Sende-Homantenne (4) und die zweite Empfangs-Hornantenne (7) und das zweite Gehäuse die erste Empfangs-Hornantenne (5) sowie die zweite Sende-Hornantenne (6) enthält, und daß die beiden Gehäuse (19,20) einander unter Zwischenfügung des bahnformigen Prüflings (3) gegenüberstehen und gegenüberliegende Flächen (17,18) aufweisen, die vollständig oder.?.um Teil relativ zueinander geneigt oder schräggestellt sind.
3. Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen (17,18) der beiden Gehäuse (19,20) durchgehend oder teilweise mit einem Wellenabsorptionsmaterial versehen sind.
Die Erfindung betrifft einen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühlernach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Mikrowellen-Feuchtigkeilsfühier arbeitet auf der Grundlage des Prinzips, daß eine emittierte Mikrowelle in Rotationsresonanz mit Wassermolekülen gedämpft wird.
Ein derartiger Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler ist z. B. aus der EP-OS 00 09 187 bekannt Mit diesem Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler soll der Feuchtegehalt von Proben unabhängig von deren elektrostatischen Eigenschaften und berührungslos kontinuierlich bestimmbar sein. Auf Beeinflussungen des Meöergebnisses durch Schwingungen des bahnformigen Prüflings wird in der EP-OS 00 09 187 nicht eingegangen.
In Fig. 1 ist ein ähnlicher Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler dargestellt, der eine Sende-Hornantenne 4 zum Emittieren einer von einem Mikrowellen-Oszillator 2 über einen Isolator (Rjchtungsleitung) 1 gelieferten Mikrowelle zu einem Prüfling 3, z. B. einer Papierbahn, eine der Sende-Hornantenne 4 unter Zwischenfügung der Papierbahn 3 gegenüberstehend angeordnete Empfangs-Hornantenne 5, eine Sende-Hornantenne 6 zum Wiederemittieren der von der Empfangs-Hornantenne 5 empfangenen Mikrowelle in Richtung auf die Papierbahn 3 und eine der Sende-Hornantenne 4 unter Zwischenfügung der Papierbahn 3 gegenüberstehenden Empfangs-Hornantenne 7 aufweist. Dieser Detektor 8 in Form einer Schottky-Diode, der durch einen nicht dargestellten Empfangsoszillator erregt wird, der seinerseits ein Frequenzsignal mit einer von der Frequenz des Signals vom Mikrowellen-Oszillator 2 verschiedenen Frequenz zum Erfassen oder Abgreifen der von der Empfangs-Hornantenne 7 abgenommenen Mikrowelle abgibt, und einen Signal prozessor 9, der mit einem Signal vom Detektor 8 und einem das Grundgewicht der Papierbahn 3 angegebenen Signal gespeist wird und diese zugeführten Signale auf der Grundlage einer vorbestimmten Eich- oder Arbeitskurve zur Lieferung eines Feuchtigkeits-Prozentsatzsignals verarbeitet. Der Isolator 1, der Oszillator 2, die Hornantennen 4, 7 und der Detektor 8 sind normalerweise in einem ersten Metall-Gehäuse untergebracht, während sich die Hornantennen 5, 6 normalerweise in einem zweiten Metall-Gehäuse befinden.
Gemäß F i g. 2 sind die beiden Metall-Gehäuse 10 und 11 in gegenseitiger Gegenüberstellung an einem zentral 1| offenen Rahmen 12 angeordnet, wobei sie gemeinsam einen Detektorkopf 13 bilden. Die beiden Gehäuse 10,11
f| 60 führen eine synchrone, hin- und hergehende Abtastbewegung über eine Strecke zwischen Grenzpunkten Ll,L2 m durch, um Signale abzugreifen. Die Abtastrichtung verläuft dabei praktisch quer über die Breite der Papierbahn
:-;; 3, die sich ihrerseits in Richtung des Pfeils A bewegt.
.: Während der Detektorkopf 13 die Abtastung der Papierbahn 3 durchführt, bleiben die Sende- und Empfangs-
■:}: Hornantennen gemäß Fig. 1 in einem konstanten gegenseitigen Abstand 1, wobei die Sende- und Empfangs-
iiv 65 Hornantennen 4 bzw. 7 gemäß F i g. 1 jeweils gleich weit von der Bewegungsbahn der Papierbahn 3 angeordnet v, sind.
■ Die Feuchtigkeitsmessung erfolgt durch den Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler, während der Detektorkopl" 13
ί die Strecke L1 -L 2 abtastet. Dabei breitet sich die von der Sende-Hornantenne 4 emittierte Mikrowelle über die
Strecke zur Papierbahn 3, zur Empfangs-Hornantenne 5, zur Sende-Hornantenne 6, zur Papierbahn 3 und zur Empfangs-Hornantenne 7aus, um schließlich vom Detektor 8abgegriffen zu werden. Der Signalprozessor 9 wird mit einem vom Detektor 8 abgegriffenen Signal sowie einem fur das Grundgewicht der Papierbahn 3 repräsentativen Signal gespeist, und er verarbeitet die eingespeisten Signale auf der Grundlage der Eich-oder Arbeitskurve zwecks Lieferung eines den prozentualen Feuchtigkeitsgehalt angebenden Signals (Feuchtigkeits-Prozentsatzsignals).
Die Spannung Vx einer stehenden Welle in der Ausbreitungs- oder Laufstrecke kann auf der Grundlage einer Wellenbewegung nach folgender Gleichung (unter der Voraussetzung, daß in der Laufstrecke keine Dämpfung auftritt) abgeleitet werden:
V1 = K+ e~Jßx + rV* &ßx. (I)
Darin bedeuten: V+ = Ausgangsspannung des Mikrowellen-Oszillators, r = Reflexionsvermögen, β = Phasenkonstante und χ = Laufstreckenlänge vom Mikrowellen-Oszillator. Das Amplitudensigna] | Vx I gemäß Gleichung (1) läßt sich durch die folgende Gleichung (2) ausdrücken, während sich das Verhältnis (Stehwellen verhältnis) der maximalen Größe | K1 max | zur Mindest-Größe | Vx mln | des Amplitudensignals I Vx | durch die folgende GIeichung(3) ausdrücken läßt. Phase, Amplitude und andere Parameter der Spannung Vx variieren mit der Schwingung der Papierbahn 3.
HK+Ml+ re2ßx I
= IK+I {(I + rcos2ßx)2 + rsin22ßx}1'2 2S
= I K+ I {(1+ r)2 - 2/(l - cos2j?x)}1/2
= I K+ I KI + rf - 4 /-sin2^}"2 (2) ,
|K„„,,J
I V, I 1 - τ
1 r 1 mm I * '
Nachteilig an diesem bisherigen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler ist jedoch, daß sich die Meßfehler vergrößern, weil der Detektor auch Einflüsse aufgrund von Schwingungen aet Papierbahn 3 bei ihrer Bewegung abgreift.
Die tatsächliche Laufstrecke der Mikrowelle enthält neben der dargestellten Laufstrecke auch Strecken, auf denen die Mikrowelle zwischen den gegenüberstehenden Flächen der Gehäuse 10,11 sowie zwischen diesen Flächen und der Papierbahn 3 reflektiert wird. Da diese zusätzlichen Laufstrecken infoige von Schwingungen der laufenden Papierbahn 3 variieren und damit die in die jeweiligen Empfangs-Hornantennen einfallenden Mikrowellenanteile verändern, werden etwaige Meßfehler weiter verstärkt.
Im Hinblick auf diese Mängel des Stands der Technik liegt der Erfindung damit die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler zu schaffen, der weniger anfällig oder empfindlich ist für Einflüsse aufgrund von Schwingungen eines bahnförmigen Prüflings und der demzufolge eine hohe Meßgenauigkeit zu gewährleisten vermag.
Diese Aufgabe wird bei einem Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts eines bahnförmigen Prüflings, mit einem ersten Sende- und Empfangssystem zum Emittieren einer Mikrowelle gegen den bahnförmigen Prüfling und zum Empfangen der durch den Prüfling hindurchgelaufenen Mikrowelle, wobei das erste Sende- und Empfangssystem erste Sende- und Empfangs-Hornantenpen aufweist, die unter Zwischenfügung des Prüflings einander mit einem konstanten Abstand gegenüberstehend angeordnet sind, und einem zweiten Sende- und Empfangssystem aus einer an derselben Seite wie die erste Empfangs-Hornantenne angeordneten zweiten Sende-Hornantenne zum WiederernUtic.en der von der ersten Empfangs-Hornantenne empfangenen Mikrowelle gegen den bahnförmigen Prüfling und einer der zweiten Sende-Hornantenne mit dem konstanten Abstand gegenüberstehenden zweiten Empfangs-Hornantenne zum Empfangen der von der zweiten Sende-Hornantenne emittierten Mikrowelle nach deren Durchgang durch den Prüfling, wobei die zweite Empfangs-Hornantenne in einer Richtung senkrecht zur Ebene des bahnförmigen Prüflings angeordnet ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zweite Empfangs-Hornantenne in einem Abstand ηλ±λ/4 (mit η = cine ganze Zahl und λ = die Wellenlänge der Mikrowelle) von der ersten Sende-Hornantenne angeordnet ist.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. I eine schematische Darstellung eines bisherigen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfiihlers,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines mittig offenen Rahmens, in welchem ein Detektorkopf des Mikrowellen-Feuchtigkcitsfiihlers angeordnet ist,
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühlers gemäß der Erfindung,
Fig. 4 und 5 eine Sei/cnansicht bzw. eine Vorderansicht eines DetektorkoDfes beim Mikrnwellen-Fenrhtio-
keitsfuhler gemäß Fig. 3,
Fig. 6A, 6B und 7 graphische Darstellungen zur Verdeutlichung der Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühlers und
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer anderen Ausfuhrungsform der Erfindung.
Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.
Bei dem in F ig. 3 schematisch dargestellten Mikrowellen-Feuchtigkeitsfiihler sind den Teilen von Fig. 1 entsprechende Teile mit denselben BezugszifTern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert. Der Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler umfaßt ein erstes Sonde- und Empfangssystem 15 aus einer Sende-Hornantenne 4, die in einem Abstand /, von einer den zu messenden Prüfling darstellenden Papierbahn 3 angeordnet ist, und einer Empfangs-Hornantenne 5, die in einem konstanten Abstand L zur Sende-Hornantenne 4 dieser gegenüberstehend angeordnet ist, sowie ein zweites Sende- und Empfangssystem 16 aus einer Sende-Hornantenne 6 zum Wiederemittieren einer von der Empfangs-Hornantenne 5 abgenommenen Mikrowelle und einer Empfangs-Hornantenne 7, die in einem Abstand I2 von der Papierbahn 3 und in einem konstanten Abstand L von der Sende-Hornantenne 6, dieser gegenüberstehend, angeordnet ist. Die Empfangs-Hornantenne 7 ist außerdem in einer Richtung praktisch senkrecht zur Ebene der Papierbahn 3 in einem Abstand /, gegenüber der Sende-Hornantenne 4 versetzt. Die Abstände I1, I2 und /3 genügen der folgenden Bedingung:
Ί = h - l\ **ηλ±Μ4. (4)
Darin bedeuten: η = eine ganze Zahl und λ = Wellenlänge der Mikrowelle.
Gemäß Fig. 4 sind die Sende-und Empfangssysteme 15,16 in Gehäusen 19 bzw. 20 mit gegenüberstehenden Flächen 17 bzw. 18 aus einem Wellenabsorptionsmaterial in Form eines Gemisches aus Epoxylack bzw. -harz und Messingpulver angeordnet. Die Gehäuse 19 und 20 sind in einem mittig offenen Rahmen (vgl. F i g. 2) montiert und bilden gemeinsam einen Detektorkopf 21 für die Abtastung der Papierbahn über eine vorbestimmte Strecke quer über die Papierbahn. Fig. 5 veranschaulicht die Gehäuse 19 und 20 im Schnitt längs der Bewegungsrichtung der Papierbahn. Gemäß Fig. 5 sind die gegenüberstehenden Flächen 17 des einen Gehäuses 19 relativ zu den betreffenden Flächen 18 des anderen Gehäuses 20 geneigt bzw. schräggestellt.
Die Feuchtigkeitsmessung durch den Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler erfolgt, während der Detektorkopf 21 die Papierbahn über die vorgegebene Strecke abtastet. Dabei ureitet sich die von der Sende-Hornantenne 4 emittierte Mikrowelle über eine Strecke zur Papierbahn 3, zur Empfangs-Hornantenne 5, zur Sende-Hornantenne 6, zur Papierbahn 3 und zur Empfangs-Hornantenne 7 aus, um schließlich vom Detektor 8 abgegriffen zu werden.
Da für jedes Sende- und Empfangssystem Gleichung (4) gilt, kann die Empfangs-Hornantenne 7 als im wesentlichen die Summet V1 \ + | V2 laus dem Amplitudensignal| K, |nach Gleichung (2) und dem Amplitudensignal | V2 Igemäß folgender Gleichung (5) erfassend oder abnehmend angesehen werden (wobei das Signal I V: \ um /i/4 gegenüber dem Signal I Vs | außer Phase ist):
i V1 1 - ! V j {(ι -t- r)2 - 4,-5in2 (βχ + 90«}}l/;
= WI {(1 + r)2 -4cos2jSa:1"2. (5)
Infolgedessen bestimmt sich das Verhältnis der maximalen Größel V}max lund der Mindestgröße! VJml„ I eines vom Detektor 8 abgegriffenen Signals durch folgende Gleichung:
Die Gleichungen (3) und (6) geben die Änderungen des abgegriffenen Signals bzw. Meßsignals zu dem Zeitpunkt an, zu dem sich die Weglinien bzw. die Bewegungsstrecke der Papierbahn 3 ändern. Da O < r< 1 gilt, besteht die Beziehung
(1 + r)/(i - r)> Vl + r2.
Ein Vergleich von Gleichungen (3) und (6) zeigt, daß beim erfindungsgemäßen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfiihler das Meßsignal eine kleine Amplitude in bezug auf Schwingungen der Papierbahn 3 besitzt, d. h. daß der Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler eine gute Weg-Strecken-Charakteristik besitzt.
Wenn die Antennen in den Sende- und Empfangssystemen 15 und 16 der nachstehenden Beziehung (7) genügen, kann der Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler Signale mit guter Weg-Strecken-Charakteristik abgreifen:
I1-I2^ nX±?JA. (7)
Die Fi g. 6A und 6B veranschaulichen die Beziehungen zwischen den Amplitudensignaleni V1 1,| V2 [und dem
vom Detektor 8 abgegriffenen Signal | V1 \ + | K2I. Fig. 6A veranschaulicht dabei die Beziehung bei einem Reflexionsvermögen r von 0,1, während Fig. 6B die Beziehung fur ein Reflexionsvermögen r von 0,2 veranschaulicht. Die Fig. 6A und 6B zeigen, daß der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsfühler eine gute Weg-Strecken-Charakteristik besitzt.
Im folgenden ist die Arbeitsweise des Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühlers mit dem Aufbau gemäß Fig. 5 beschrieben. Die von der Sende-Hornantenne 4 gegen die Papierbahn 3 ausgestrahlte und die beschriebene
Laufstrecke durchlaufende Mikrowelle bildet einen Hauptstrahl BM gemäß Fig. 5. VonderSende-llornantenne ■1 cmiliicrle Seilen- oder Nebenstrahlen B1 werden entweder von den wcllenabsorbierenden Gegenfliichen 17 und IK absorbiert oder durch wiederholte Reflexion zwischen den !''lachen 17, 18 und der Papierbahn 3 sowie zwischen der Flüchen 17 und 18 aus dem Gehäuse herausgeleitet.
Die aufdic Empfangs-! lornantennen 5,7 fallenden Mikrowellenanteile werden nicht durch eine Ausbreitung um die ausgesandte Säule des Hauptstrahls BM (der mit den offenen Enden der Antennen koinzidiert) beeinflußt, und ein Feuchtigkeitssignal g (MW) wird unabhängig von der Größe bzw. den Abmessungen der zu messf?den Papierbahn geliefert, woraus eine wesentlich verkleinerte Meßfläche resultiert. Die Signalcharakteristik aufgrund der Papierbahn stimmt demzufolge mit der Eich- oder Arbeitskurve überein, die unter Verwendung eines auf bestimmte Größe geschnittenen Papiers einer zu messenden Sorte aufgestellt worden ist.
Fig. 7 veranschaulicht eine Papierlppen-Charakteristik bzw. -Kennlinie beim erfindungsgemäßen Mikrowel-Icn-Feuchtigkeitsfühler. Dabei sind auf der lotrechten Achse ein Feuchtigkeitssignal g (MW) und auf der waagerechten Achse die Lage oder Stellung der Papierbahn 3 zwischen den Gehäusen aufgetragen. Eine Kennlinie A, ist durch Auswertung von Feuchtigkeitssignalen g (MW) für den Fall gezogen, daß sich ein Ende 3a der Papierbahn 3 von einer Stelle Xu zu X1 bis X1 bewegt. Die Kennlinie Ax zeigt, daß dann, wenn Papierbahnen mit den Breiten 2 XÜX2 und 2 XxX1 mit ihren Zentren auf die Stelle X2 ausgerichtet sind, daß Feuchtigkeitssignal g (MW) unabhängig von unterschiedlichen Papierbreiten unverändert bleibt. Mit anderen Worten: die wiederholt zwischen den Stellen X0 A", reflektierten Mikrowellen, d. h. die zwischen den gegenüberstehenden Flächen und der Papierbahn einerseits sowie zwischen diesen Flächen andererseits reflektierten Mikrowellen, beaufschlagen nicht die Empfangs-Hornantenne 5, so daß das Feuchtigkeitssignal durch Größen- oder Abmessungsunter- :o schiede der Prüflinge nicht beeinflußt wird.
Eine Kennlinie A1 gilt für einen bisherigen Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler (wobei die gegenüberstehende oder Gegenfläche des Gehäuses 20 durch die strichpunktierte Linie Y angedeutet ist).
Fig. 8 veranschaulicht eine andere Ausfiihrungsform der Erfindung, bei der wiederum den vorher beschriebenen Teilen entsprechende Teile mit denselben BezugszifTern wie vorher bezeichnet und daher nicht mehr im einzelnen erläutert sind. Die Ausrührungsform gemäß Fi g. 8 kennzeichnet sich dadurch, daß jeweils zwei Sende- und Hmpfangssysteme IS, 16 vorgesehen sind, so daß eine Laufstrecke gebildet ist, aufweicher ein von der Sende-Hornantenne 4 gegen die Papierbahn 3 ausgestrahlter Mikrowellenstrahl die Papierbahn 3 viermal durchläuft, bevor er vom Detektor 8 erfaßt wird.
Durch diese Vergrößerung der Zahl der verwendeten Sende- und Empfangssysteme kann die Meßempfindr-.hkeil des MikroweUsn-Feuchtigkeitsfühlers verbessert werden.
Beim vorliegenden Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler sind mindestens zwei Sende- und Empfangssysteme vorgesehen, die jeweils aus Sende- und Empfangs-Hornantennen bestehen, wobei die an der einen Seite eines Prüflings angeordneten Antennen senkrecht zur Ebene des Prüflings in einem vorgeschriebenen Abstand voneinander angeordnet sind. Bei dieser Anordnung werden unter Gewährleistung einer erhöhten Meßgenauigkeit ungünstige Einflüsse aufgrund von Schwingung des Prüflings weitgehend ausgeschaltet.
Die einander gegenüberstehenden Flächen der Gehäuse, die den Detektorkopf bilden, sind sämtlich oder zum Teil relativ zueinander schräggestellt und mit dem Wellenabsorptionsmaten'al belegt. Hierdurch werden etwaige ungünstige Einflüsse aufgrund von Schwingungen des Prüflings ebenfalls vermindert.
40
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche:
1. Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler zur Messung des Feuchtigkeitsgehalts eines bahnformigen Prüflings, mit
(a) einem ersten Sende- und Empfangssystem (15) zum Emittieren einer Mikrowelle gegen den bahnformigen Prüfling (3) und zum Empfangen der durch den Prüfling (3) hindurchgelaufenen Mikrowelle, wobei das erste Sende- und Empfangssystem erste Sende- und Empfangs-Homantennen (4, S) aufweist, die unter Zwischenfügung des Prüflings (3) einander mit einem konstanten Abstand gegenübe,stehend
ίο angeordnet sind, und
(b) einem zweiten Sende- und Empfangssystem (16) aus einer an derselben Seite wie die erste Empfangs-Hornantenne (5) angeordneten zweiten Sende-Horaantenne (S) zum Wiederemittieren der von der ersten Empfangs-Hornantenne (S) empfangenen Mikrowelle gegen den bahnformigen Prüfling (3) und einer der zweiten Sende-Hornantenne (6) mit dem konstanten Abstand gegenüberstehenden zweiten Empfangs-Hornantenne (7) zum Empfangen der von der zweiten Sende-Hornantenne (6) emittierten Mikrowelle nach deren Durchgang durch den Prüfling (3), wobei die zweite Empfangs-Hornantenne (7) in einer Richtung senkrecht zur Ebene des bannformigen Prüflings angeordnet ist,
DE3415610A 1983-04-26 1984-04-26 Mikrowellen-Feuchtigkeitsfühler Expired DE3415610C2 (de)

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NL (1) NL191619C (de)
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4767981A (en) * 1986-06-02 1988-08-30 Advanced Moisture Technology, Inc. Moisture content detector
JPS63145951A (ja) * 1986-12-09 1988-06-18 Daipoole:Kk 糸状材料の物性量測定装置
US4767982A (en) * 1987-06-01 1988-08-30 Master Chemical Corporation Concentration detection system
US4890053A (en) * 1988-04-15 1989-12-26 Philip Morris Incorporated Method and apparatus for detecting a missing object in a set of objects
US4967751A (en) * 1988-05-04 1990-11-06 Mmtc, Inc. Apparatus and method for monitoring the waveform of cyclic movement within the thorax of an individual
JPH0629866B2 (ja) * 1988-07-07 1994-04-20 カワサキ機工株式会社 マイクロ波による水分測定装置
DE3915280C2 (de) * 1989-05-10 1993-11-04 Berthold Lab Prof R Vorrichtung zur mikrowellen-transmissions- oder absorptionsmessung
US5237334A (en) * 1989-06-29 1993-08-17 Waters William M Focal plane antenna array for millimeter waves
DE4030802C2 (de) * 1990-09-28 1998-01-29 Siemens Ag Meßanordnung zur berührungslosen Bestimmung der Dicke und/oder thermischen Eigenschaften von Folien und dünnen Oberflächenbeschichtungen und/oder der Absorptionseigenschaften inhomogener Materialien
FR2707396B1 (fr) * 1993-07-06 1995-09-01 Bordeaux I Universite Procédé et dispositif de détection de défauts d'homogénéité dans une bande ou feuille mince en matériau diélectrique.
DE4426280A1 (de) * 1994-07-25 1996-02-01 Reich Ernst Verfahren zum Ermitteln der Beladung eines Gasstroms mit Feststoffanteilen
DE19725305A1 (de) * 1997-06-14 1998-12-17 Micas Elektronik Gmbh U Co Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehalts von Gegenständen
DE19741519A1 (de) * 1997-09-20 1999-03-25 Voith Sulzer Papiermasch Gmbh Meßverfahren zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes einer Faserstoffbahn
DE29721039U1 (de) * 1997-11-28 1998-02-05 Berthold Technologies GmbH & Co KG, 75323 Bad Wildbad Vorrichtung zur Transmissionsmessung mit Hilfe von Mikrowellen
US6111415A (en) * 1998-01-09 2000-08-29 Malcam Ltd. Device and method for determining the moisture content of a bulk material
US6092924A (en) * 1998-02-10 2000-07-25 Denver Instrument Company Microwave moisture analyzer: apparatus and method
US6247246B1 (en) 1998-05-27 2001-06-19 Denver Instrument Company Microwave moisture analyzer: apparatus and method
FR2833080B1 (fr) * 2001-12-05 2004-10-29 France Etat Ponts Chaussees Procede de determination de la teneur en eau d'un materiau et dispositif de mesure
ITFI20130266A1 (it) 2013-11-05 2015-05-06 Advanced Microwave Engineering S R L Dispositivo e metodo associato per la rilevazione e la misura delle caratteristiche fisico-chimiche di materiali in forma di fogli, film, tessuti, strati depositati su di un supporto o simili.
WO2016126999A1 (en) * 2015-02-04 2016-08-11 Massachusetts Institute Of Technology Rf attenuation measurement system and method
US9891164B2 (en) 2015-08-27 2018-02-13 Honeywell Limited Holmium oxide glasses as calibration standards for near infrared moisture sensors
RU2629701C1 (ru) * 2016-04-06 2017-08-31 Федеральное государственное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук Устройство для измерения влагосодержания жидкости
CN109632833B (zh) * 2019-01-23 2020-04-17 浙江大学 一种应用于谷物含水率检测***的微波天线检测距离优化装置及其方法
US10996179B2 (en) * 2019-03-11 2021-05-04 Skaha Remote Sensing Ltd. System and method to detect ground moisture
US11692950B2 (en) * 2019-03-11 2023-07-04 Skaha Remote Sensing Ltd. System and method to detect ground moisture

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1052250A (de) * 1900-01-01
US3156917A (en) * 1960-02-22 1964-11-10 Marelli Lenkurt S P A Antenna reflector and feed with absorbers to reduce back radiation to feed
US3681684A (en) * 1970-08-03 1972-08-01 Beloit Corp Microwave moisture sensing system and method
US3733609A (en) * 1971-07-02 1973-05-15 Radiation Inc Shrouded offset parabolic reflector antenna
EP0009187A1 (de) * 1978-09-16 1980-04-02 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Feuchte von flächenförmigen Proben durch Absorption von Mikrowellen
SU834045A1 (ru) * 1979-10-02 1981-05-30 Предприятие П/Я А-7850 4,4 -Ди- - 2" -хлор-4" - 1 -окси- 2 - /2 -СульфО-4 МЕТОКСи/-АзОбЕНзОл- 3 -СульфО-6 МЕТилАМиНО -НАфТил-6 - -ТРиАзиНил АМиНОСТильбЕН-2,2 -диСуль-фОКиСлОТА B КАчЕСТВЕ АКТиВНОгОКРАСиТЕл дл цЕллюлОзНыХ МАТЕРи-АлОВ
US4423422A (en) * 1981-08-10 1983-12-27 Andrew Corporation Diagonal-conical horn-reflector antenna

Also Published As

Publication number Publication date
US4620146A (en) 1986-10-28
DE3415610A1 (de) 1984-10-31
JPH0120375B2 (de) 1989-04-17
NL191619C (nl) 1995-11-06
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SE8402258D0 (sv) 1984-04-25
NL8401328A (nl) 1984-11-16
SE8402258L (sv) 1984-10-27
CA1237171A (en) 1988-05-24
SE461551B (sv) 1990-02-26
NL191619B (nl) 1995-07-03

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