Zum Inhalt springen
Zur Hauptnavigation
Zur Servicenavigation

Die patentierte TEWS Methode

Feuchte – Feuchte ist der prozentuale Anteil, den das in einem festen Stoff vorhandene Wasser an der Gesamtmasse hat. Gleichbedeutend können andere Bezeichnungen verwendet werden wie Feuchtigkeit, Materialfeuchte, absolute Feuchte, Feuchtegehalt, gravimetrischer Wassergehalt usw. Von dieser Feuchtedefinition müssen aber alle Begriffe unterschieden werden, die sich auf den Anteil von Wasserdampf in Gasen beziehen, wie Luftfeuchtigkeit, relative Feuchte, Wasserdampfgehalt etc. Bei Feuchteangaben in ATRO wird der Wasseranteil nur auf die Trockenmasse des Stoffes bezogen.

Wassermoleküle und Mikrowellenfeld
– Wassermoleküle an der Oberfläche und in den Poren von festen Stoffen richten sich nach elektromagnetischen Feldern aus und entziehen dabei dem Feld Energie. Dieser Effekt wird z.B. in Mikrowellenöfen verwendet, wo mit Hilfe der schwingenden Wassermoleküle Wärme erzeugt wird. Die Wechselwirkung zwischen Mikrowellenfeldern und Wassermolekülen lässt sich auch messtechnisch nutzen. Da die Mikrowellen in das Produkt eindringen, wird nicht nur das Wasser an der Oberfläche erfasst.


Mikrowellenresonanz für unterschiedliche Feuchten

Typische Resonanzkurven für unterschiedliche Feuchten


Mikrowellenresonanz – Beim TEWS-Verfahren zur Feuchtemessung wird vom Sensor ein schwaches Mikrowellenfeld erzeugt. Dieses Feld weist eine für den Sensor charakteristische Resonanz auf, deren Parameter sich gut messen lassen. Durch Befüllen oder Bedecken des Sensors mit einem Produkt – z.B. Pulver oder Granulat – werden die Lage und die Ausprägung der Resonanz beeinflusst. Diese Änderungen sind in hohem Maß abhängig vom Wasseranteil im Produkt. Mit dem Ausmessen der Resonanzen lassen sich Werte gewinnen, die proportional zur Feuchte sind. Der Einfluss von Dichteschwankungen des Produkts oder der Schütthöhe auf dem Sensor wird kompensiert. Pro Sekunde können einige Dutzend oder sogar mehrere Tausend Messwerte erfasst und ausgegeben werden.

Kalibrierung – Für die direkte Anzeige von Feuchtewerten in Prozent muss das Messgerät zunächst kalibriert werden. Dazu sind einige Produktproben mit unterschiedlicher Feuchte nötig, die den typischen Bereich der geplanten Anwendung abdecken. Die Proben werden sowohl mit dem Mikrowellenresonanzverfahren als auch mit einer geeigneten Labormethode gemessen. Meistens wird dafür die Feuchte einer Probe über den Gewichtsverlust beim Trocknen bestimmt (Trocknungsofen, Trocknungswaage). Gelegentlich wird auch der Wasseranteil in einer Produktprobe mit einem chemischen Verfahren ermittelt (Karl-Fischer-Titration).

Aus den Wertepaaren aus Mikrowellenmessung und Labormessung wird vom Messgerät eine Kalibrierkurve berechnet. Mit deren Hilfe werden dann die gemessenen Mikrowellen-Werte für die Anzeige in Prozent-Feuchtewerte umgerechnet. Unter bestimmten Voraussetzungen lassen sich die Geräte auch zur Dichtemessung kalibrieren. Die Kalibrierung für ein Produkt ist nur einmal erforderlich.


Kalibrations-Grafik von 9 Proben

Beispiel einer Kalibrations-Grafik
Anzahl der Messproben: 9, Korrelation: 0,99, Mittlere
Abweichung: +/- 0,1%, Labor-Referenz-Methode: Trockenschrank


Vorteile des Messverfahrens:

  • sehr schnelle Messung, auch für online-Einsatz geeignet
  • hohe Messgenauigkeit
  • Messung unabhängig von der Dichte oder Schütthöhe des Produkts
  • Messung unabhängig von optischen Einflüssen wie z.B. Farbänderungen, Oberflächenstruktur des Produkts, Staub
  • Erfassung der Feuchte an der Oberfläche und im Kern des Produkts
  • zerstörungsfreie Messung
  • Messung erfordert kein Verbrauchsmaterial wie Reagenzien etc.
  • Messgeräte sind wartungsfrei und einfach zu bedienen

Download

© 2017 TEWS Elektronik.
Nach oben