Das Prinzip des offenen Resonators hat sich ein süddeutsches Unternehmen zu Nutze gemacht, um eine Sonde mit Mikrowellentechnik zu entwickeln. Mit ihr kann Feuchte gemessen werden, sogar durch Kunstoff. Jüngst hat sie die Ex-Baumusterprüfung bestanden.
Während der Herstellung nimmt man Proben, bringt sie in ein Labor und bestimmt dort die Feuchte des Materials. Das dauert in der Regel lange – und bis der richtige Einfluss auf den Produktionsprozess genommen werden kann, sind Qualität und Prozesssicherheit gesunken, Energieaufwand und Ausschuss sind eventuell gestiegen. Doch es gibt eine Möglichkeit, die Materialfeuchte während des laufenden Prozesses kontinuierlich zu erfassen: die Mikrowellentechnik.
Der offene Resonator
Eines der Unternehmen, die sich mit der Mikrowellentechnik beschäftigen, ist SWR engineering. Die Feuchtemessung per Mikrowelle, die die Ingenieure des süddeutschen Unternehmens entwickelt haben, beruht auf dem Prinzip eines offenen Resonators. Es wird im hochfrequenten Wellenbereich gemessen. Dabei wird die Oberflächen- und Kapilarfeuchte erfasst. Der Dämpfung, der in das Messgut eingekoppelten Mikrowelle, wird der momentane Feuchtigkeitswert zugeordnet.
Veränderungen der Dämpfung sind proportional zum Wassergehalt. Das Messfenster der Sonde, das in einem Edelstahl-Flanschgehäuse untergebracht ist, wird durch eine verschleißfreie Keramikscheibe geschützt. Die Messung kann problemlos durch Kunststoffe vorgenommen werden.
Am richtigen Platz
Die wichtigste Voraussetzung für eine korrekte Messung der Restfeuchte in Schüttgütern ist die richtige Wahl des Einbauortes für den Sensor. Bei Schüttgutrutschen oder Förderbändern muss darauf geachtet werden, dass das Material mit einer möglichst gleichmäßigen Schichthöhe über die Sonde geführt wird. Als besonders Vorteilhaft hat sich der Einbau des „M-Sens“ in Förderschnecken erwiesen, da die Förderschnecke im Messfeld des Sensor eine annähernd gleich bleibende Materialdichte sicherstellt. Als Ausgabe erhält der Nutzer ein 4...20 mA-Signal, sowie einen Alarmkontakt. Auf vorgeschaltete oder nachfolgende Prozessabläufe kann somit direkt Einfluss genommen werden.
Bestandene Prüfungen
Die kontinuierliche Weiterentwicklung des M-Sens 2 hat zum Ergebnis, dass der Sensor mittlerweile in Prozessen mit Dauertemperaturen bis 120°C installiert werden kann. Mit den kürzlich bestandenen Ex-Baumusterprüfungen für die Zonen 20 und 0 wurde das Profil des Systems abgerundet und die möglichen Einsatzbereiche nochmals vergrößert.