Anbieter einloggen
Home
Newsletter
Registrieren Sie sich für unseren monatlichen Newsletter.
Ihre Adresse wird nicht an Dritte weitergegeben.
Zu unseren Datenschutz-Bestimmungen.

     

Fachbeitrag
23.08.2018  |  17642x
Teile diesen Bericht

Wie funktioniert eine Feuchtemessung?

Die Funktion eines Feuchtesensors mit kapazitivem Messprinzip wird erklärt.

Es gibt eine Vielzahl an verschiedenen Messverfahren um die Materialfeuchte, bzw. den Wassergehalt von Schüttgütern zu bestimmen. Hier wird das kapazitive Funktionsprinzip näher erläutert, das unter anderem für Online-Feuchtemessungen (Messung direkt im Produktionsprozess) eingesetzt wird.
Grundlegend wird nach direktem und indirektem Verfahren zur Feuchtemessung (Wassergehalt von Schüttgütern) unterschieden.

Direkte Messverfahren

Direkte Messverfahren sind beispielsweise die Karl-Fischer-Titration oder das Austrocknen von Materialien, z.B. mittels Trockenschrank (Wasserverlust durch Trocknung) - was sicherlich das am häufigsten angewandte Verfahren darstellt.

Indirekten Messverfahren

Zu den indirekten Messverfahren zählen Systeme und Sensoren, die unter anderem nach dem kapazitiven Prinzip Rückschluss auf den Wassergehalt in Schüttgütern erlauben. Weiter wären hier die Feuchtemessarten per Mikrowellen, Infrarot und über den Leitwert zu nennen. Bei indirekten Feuchtemessverfahren wird nicht direkt das vorhandene Wasser im Schüttgut ermittelt, sondern es werden physikalische Eigenschaften erfasst, die sich durch die Aufnahme oder Vermischung von Wasser mit dem Trägermaterial (z.B. Sand, Kies, Salz, etc.) verändern.

Weil indirekte Messverfahren auf Änderungen physikalischer Eigenschaften aus Trägermaterial und mehr oder weniger Wasseranteil zurückgreifen, müssen Feuchtesensoren dieser Verfahren entsprechend auf das Material kalibriert werden.
Kapazitiver Feuchtesensor zur Bestimmung des Wassergehaltes von Schüttgütern wie Biomasse, Pellets, Hackschnitzel, Sand, Gips, Kakaobohnen und vielen mehr!
Kapazitiver Feuchtesensor zur Bestimmung des Wassergehaltes von Schüttgütern wie Biomasse, Pellets, Hackschnitzel, Sand, Gips, Kakaobohnen und vielen mehr!

Kapazitive Feuchtemessprinzip


Das kapazitive Feuchtemessprinzip basiert auf dem Funktionsprinzip eines Kondensators. Ein Kondensator baut bei angelegter Spannung ein elektrisches Feld zwischen zwei Kondensatorplatten auf. Als Kapazität (C) wird die Fähigkeit eines Kondensators bezeichnet, Ladung (in Abhängigkeit der Spannung) zu speichern (Einheit: Farad). Diese Kapazität wird einmal durch die Kondensatorfläche (A), dem Abstand dieser zueinander (D) und durch das Isolationsmaterial, auch Dielektrikum (ε) genannt, bestimmt.

Je nach Isolationseigenschaften des Dielektrikums resultiert eine andere relative Permittivität (εr). Dabei charakterisiert die Permittivität die Durchlässigkeit eines Materials für elektrische Felder. Andere Begriffe für Permittivität sind Dielektrizitätskonstante oder auch dielektische Funktion.
Funktionsprinzip einer kapazitiven Feuchtemessung
Funktionsprinzip einer kapazitiven Feuchtemessung

Der Abstand der Platten (D) und die Kondensatorfläche (A) sind beim kapazitiven Feuchtesensor stets konstant. Dadurch kann über die Änderung der Permittivität, Rückschluss auf dem Wasseranteil im Messmedium erfolgen.

Wie in der Abbildung zu erkennen ist, hat Wasser eine relative Permittivität (εr) von ca. 80 (bei normalen Umgebungsbedingungen). Viele Schüttgüter haben eine relative Permittivität (εr) im Bereich zwischen zwei und zehn. Die hohe Differenz ermöglicht es über das kapazitive Messprinzip eine Rückmeldung auf den Wasseranteil im Trägermaterial zu erhalten.

Funktionsprinzip einer kapazitiven Feuchtemessung
Funktionsprinzip einer kapazitiven Feuchtemessung

Vakuum: εr = 1; Messmedium: εr = 2 bis 10; Wasser: εr = 80

Das kapazitive Materialfeuchtemessverfahren ist sehr vielseitig und flexibel anwendbar. So können Wassergehalt bzw. die Produktfeuchte vieler Schüttgüter wie beispielsweise Sägespäne, Hackschnitzel, Kakaobohnen, Gips und vielen weiteren Materialien fast über den gesamten Feuchtebereich, bestimmt werden.

Auf der Frontseite eines Feuchtesensors befinden sich ein Streufeldkondensator, meist durch eine Verschleißschutzscheibe geschützt, der ein elektrisches Feld generiert. Das zu messende Material wird nun vor dem Feuchtesensor durch das elektrische Feld geführt. Hierdurch wird der Streufeldkondensator beeinflusst. Nachdem der Sensor auf das Material kalibriert wurde (die Referenzwerte werden mittels Austrocknungsverfahren bestimmt) kann per analogem Normsignal (4...20mA / 0...10V) oder ggf. auch per Profibus DP das Messsignal an eine SPS oder andere Steuerungen übertragen werden.

Firmeninformation

Mehr Berichte

ACO AMMS Feuchtesensor  Feuchtemessung für Kaffeebohnen in Jutesäcken
ACO AMMS Feuchtesensor
Feuchtemessung für Kaffeebohnen in Jutesäcken Der Feuchtemesssensor AMMS bildet als kompakter Sensor mit integriertem Mikroprozessor den Übergang zwischen dem DMMS-System und dem analogen Feuchtemesssensor MMS. Dieser Sensor benötigt außer einer Spannungsversorgung nichts als eine Anzeige oder eine Steuerung, die auf sein Messsignal wartet. Die AMMS Sensoren sind für Anwendungen konzipiert, in denen keine mehrteiligen Systeme eingesetzt werden sollen und doch die Präzision aus Online-Kalibrierung, mit sich daraus ergebender automatischer Kompensation der Einbaueinflüsse, geschätzt wird. Die AMMS Sensoren können allerdings auch jederzeit direkt, über einen integrierten Dreh-Encoder, kalibriert werden. Dies findet dann allerdings außerhalb des eigentlichen Einbauorts statt. Messbare Materialien: Biomasse, Hackschnitzel, Pellets, Holzbretter, Holzwolle, Salz, Getreide, Mais, Weizen, Kaffeebohnen, Kakaobohnen, Fischfutter, Tierfutterpellets, Beton, Sand, Gips, REA-Gips, Braunkohle, Asche, Torf, Kunststoff,
12.09.2017  |  9779x  |  Produktnews  |   | 
SFM4 Verdichtereinheit für Feuchtemessung in Schlämmen Schlamm Anwendungen - kurz erklärt!
SFM4 Verdichtereinheit für Feuchtemessung in Schlämmen
Schlamm Anwendungen - kurz erklärt! Feuchtemessung in Klärschlamm in speziell entwickeltem Schneckenverdichter von ACO. Der eingebaute Feuchtesensor misst den Wasserehalt bzw. die Restfeuchte des Klärschlammes und gibt das Messsignal an das Prozessleitsystem weiter um einen Trockner zu steuern.
07.08.2017  |  9066x  |  Produktnews  |   | 
Feuchtesensoren für Kaffebohnen Online Feuchtemessung in Copal C2 Bags Handling Line
Feuchtesensoren für Kaffebohnen
Online Feuchtemessung in Copal C2 Bags Handling Line Kontinuierliche Qualitätsüberwachung von Kaffeebohnen durch eine Feuchtemessung in einer automatisierten Entladevorrichtung der Firma Copal (C2 Bags Handling Line). Vier Feuchtesensoren überwachen kontinuierlich die Kaffeebohnen. Jutesäcke mit erhöhten Feuchtewerten werden automatisch ausgeschleußt. Eindrücke eines automatisierten Entladesystems für Kaffebohnen mit integrierter Feuchtemessung Das manuelle Entladen von Jutesäcken aus Containern ist mit schwerer körperlicher Arbeit verbunden. Dies hat oft negative gesundheitliche Folgen für die betroffenen Arbeiter. Diesem Problem wollte sich Nestlé beherzt annehmen. Erste Schritte sollten in Mexiko in einer Fabrik zur Weiterverarbeitung von Kaffee getätigt werden. Hier werden täglich unzählige Container mit Kaffeebohnen in Jutesäcken angeliefert. Die Jutesäcke, die zwischen 60 kg und 70 kg wiegen, müssen entladen, überprüft und anschließend palettiert werden. „Good food,
12.06.2017  |  11546x  |  Produktnews  |   | 
Hygienegerechte Feuchtemessung von ACO ACO Feuchtemesstechnik: Lebensmittel- und Pharmaindustrie
Hygienegerechte Feuchtemessung von ACO
ACO Feuchtemesstechnik: Lebensmittel- und Pharmaindustrie ACO-Automation Components präsentiert eine hygienegerechte Lösung zur Bestimmung der Produktfeuchte von Schüttgütern (Anwendungsgebiet: Lebensmittelindustrie, Pharmaindustrie). Die hygienegerechte Montagevorrichtung von ACO wurde speziell für die Feuchtemessung von Schüttgütern in Schneckenförderern entwickelt. Ein Feuchtesensor misst den Wassergehalt bzw. die Restfeuchte des Materials durch einen lebensmittelzugelassenen Werkstoff hindurch. https://www.acoweb.de/produkte
30.09.2016  |  12174x  |  Produktnews  | 

Zugeordnete Fachthemen

PORTALS
Schuettgut-Portal BulkSolids-Portal Recycling-Portal
Erhalten Sie unseren Newsletter
Newsletter Archiv
Service und Kontakt
Impressum, KontaktDisclaimerDatenschutzerklärungWerbung