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Patent Searching and Data


Title:
ARRANGEMENT FOR MEASURING THE DEW POINT SPREAD
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2004/083837
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a compact appliance for automatically measuring the dew point spread, said appliance comprising infrared radiation sensors (11) for measuring the surface temperature in a contactless manner. The measuring spot of said sensors (11) is optically marked by laser beams (2) produced by laser diodes (12). The infrared radiation measuring device (11), the laser diodes (12), the temperature and humidity sensors (13, 14), the printed circuit board (16) embodied as a calculator, and the display (17) are ergonomically mounted in the pistol-type housing of the appliance (10).

Inventors:
ZAHN PATRICK (DE)
Application Number:
PCT/EP2004/002706
Publication Date:
September 30, 2004
Filing Date:
March 17, 2004
Export Citation:
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Assignee:
TESTO AG (DE)
ZAHN PATRICK (DE)
International Classes:
G01J5/02; G01J5/08; G01N25/66; (IPC1-7): G01N25/66; G01J5/08; G01J5/02
Foreign References:
GB2288878A1995-11-01
GB2190203A1987-11-11
US6095682A2000-08-01
US4315150A1982-02-09
Other References:
"High temperature infrared thermometer with laser pointer", USER'S MANUAL EXTECH INSTRUMENTS, XX, XX, 1 January 1900 (1900-01-01), XX, pages 1 - 4, XP002290195
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER (Villingen-Schwenningen, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Anordnung zur Messung des Taupunktabstandes, bestehend aus einer ersten Vorrichtung zur Messung der Luftfeuchte, aus einer zweiten Vorrichtung zur Messung der Lufttemperatur und aus einer dritten Vorrichtung zur Messung der Oberflä chentemperatur des Messobjektes, insbesondere einer Wand, sowie einem Rechner, welcher aus Luftfeuchte und Lufttem peratur den Taupunkt und aus Taupunkt und Oberflächentem peratur den Taupunktabstand ermittelt, welcher mit einem Messinstrument direkt angezeigt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass alle Messvorrichtungen (11,13, 14) und der Rechner (16) in ein kompaktes Gerät (10) integriert sind, wobei zur Oberflä chentemperaturmessung ein Infrarotstrahlungsmessgerät vor gesehen ist, mit dessen in dem Gerät (10) angeordneten Infrarotstrahlungssensoren (11) die Oberflächentemperatur des Messobjektes (20) berührungslos gemessen wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Projektor, mit welchem der Messfleck für die Infrarotstrahlungssen soren (11) optisch markiert wird.
3. Anordnung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pro jektor aus Lichtlaserdioden (12) besteht, welche den Inf rarotstrahlungsmessaufnehmer (11) konzentrisch umgeben.
4. Anordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen oder optischen Alarmmel dung bei Unterschreiten eines einstellbaren Taupunktab standes.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Ge häuse des Gerätes (10) nach Art einer Pistole ausgebildet ist, in deren Handgriff (lOa) der Rechner (16) und deren Messkopf (lOb) der auf das Messobjekt (20) zu richtende Infrarotstrahlungsmessaufnehmer (11) angeordnet ist, wel cher von Laserlicht erzeugenden Dioden (12) zur optischen Markierung des Messfleckes umgeben ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Mess kopf (lOb) vorzugsweise unterhalb des Infrarotstrahlungs messaufnehmers (11) Sensoren (13,14) zur Feuchteund Temperaturmessung derart angeordnet sind, dass sie von der zu messenden Luft weitgehend allseitig umgeben sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Sen soren (13,14) zur Feuchteund Temperaturmessung aus ei nem parallel zum Messkopf (lOb) verlaufenden und nur mit Handgriff (10a) verbundenen, luftdurchströmten Trägerrohr (15) angeordnet sind.
8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Trä gerrohr (15) mit Feuchteund Temperatursensoren (13,14) lösbar und austauschbar in den Handgriff (10a) eingesteckt ist.
9. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass am Hand griff (lOa) ein nach Art eines Pistolenabzugs ausgebilde ter Schalter (18) zur Einschaltung der Messfunktion ange ordnet ist.
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an der dem Benutzer zugewandten Rückseite des Handgriffes (10a) in Höhe des Messkopfes (lOb) ein Anzeigedisplay (17) vor gesehen ist.
11. Anordnung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Rechner auf einer im Handgriff (10a) montierten Leiter platte (16) vorgesehen ist.
12. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass unter halb des Anzeigedisplays (17) auf der Rückseite des Hand griffs (lOa) weitere Funktionsschalter vorgesehen sind.
13. Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen separaten Kontaktfühler, der zur kontaktierenden Temperaturmessung von metallischen Oberflächen über ein elektrisches Kabel mit dem Gerät (10) verbindbar ist.
Description:
Beschreibung Anordnung zur Messung des Taupunktabstandes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung des Tau- punktabstandes, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange- gebenen Art. Unter dem Taupunkt versteht man die Temperatur, bei der in einem Gas-Dampf-Gemisch das Gas mit Dampf gerade gesättigt ist. Unterhalb des Taupunktes erfolgt Kondensation, d. h. Dampf geht in die feste Phase über und schlägt sich in Form von Flüssigkeitströpfchen nieder. Der Taupunktabstand ist die Differenz zwischen der aktuellen Oberflächentemperatur und dem oben erläuterten Taupunkt.

Für viele Anwendungen ist die Beobachtung des Taupunktabstan- des wichtig, um rechtzeitig feststellen zu können, dass die Gefahr des Feuchtigkeitsniederschlages besteht.

Das ist z. B. bei der Beschichtung von Oberflächen, z. B. beim Lackieren, wichtig, da bei Unterschreiten des Taupunktabstan- des wegen des Feuchtigkeitsniederschlages die Qualität der Be- schichtung leidet. Auch für die richtige Klimatisierung, näm- lich Beheizung und Belüftung, von Wohnräumen, insbesondere im Winter, ist die Beobachtung des Taupunktabstandes wichtig. Er- höht sich der Feuchtegehalt der Luft z. B. durch die Anwesen- heit von Personen im Raum, dann steigt der Taupunkt der Raum- luft, also die Temperatur, bei der Kondensat ausgeschieden wird. Überschreitet der Taupunktwert die Wandtemperatur, dann bildet sich Schwitzwasser an der Wand. Wird der Raum zwischen- zeitlich nicht mehr beheizt und wiederholt sich dieser Vorgang öfter, kommt es sehr rasch zu Schimmelbildungen.

In vielen weiteren Bereichen ist die Beobachtung des Taupunkt- abstandes wichtig.

Nach dem heutigen Stand der Technik erfolgt die Taupunktab- standsmessung mit zwei unterschiedlichen Methoden.

Nach der ersten Methode muss der Anwender aus der gemessenen relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur den Taupunkt der Raumluft ermitteln und mit einem gesonderten Temperaturmessge- rät die Oberflächentemperatur des Messobjektes messen. Als Temperaturmessgerät dienen hierbei entweder Kontaktthermometer oder berührungslos arbeitende Infrarotstrahlungsmessgeräte.

Nachteil dieser Methode ist, dass der Anwender den Taupunktab- stand, also die Differenz zwischen gemessener Wandtemperatur und errechnetem Taupunkt, selbst berechnen muss und nicht au- tomatisch eine Alarmmeldung erhält. Außerdem ist die Benutzung von zwei unterschiedlichen Messgeräten umständlich.

Nach der zweiten Methode steht dem Anwender ein Feuchtemessge- rät zur Verfügung, das mittels eines eigenen Rechners aus der gemessenen relativen Luftfeuchte und der Lufttemperatur selbsttätig den Taupunkt der Raumluft ermittelt. Mit einem weiterhin vorhandenen Kontaktthermometer wird die Oberflächen- temperatur gemessen, so dass mit diesem Gerät der Taupunktab- stand direkt angezeigt werden kann.

Nachteilig bei dieser Methode ist, dass die Oberflächentempe- ratur mit einem Kontaktthermometer zu messen ist, dessen Hand- habung insbesondere bei groß dimensionierten Messobjekten, z.

B. großen Wandflächen, hoch gelegenen Messstellen, umständlich und zeitraubend ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Anordnung zu schaffen, die nach der zweitgenannten Methode ar- beitet und die Merkmale des im Oberbegriff des Anspruchs 1 an- gegebenen Art aufweist, bei welcher jedoch auch die Messung der Oberflächentemperatur des Messobjektes einfacher und schneller ist und der Benutzer anders als bei der erstgenann- ten Methode nur ein einziges Gerät zu bedienen hat.

Gelöst ist diese Aufgabe mit der Erfindung gemäß Anspruch 1 dadurch, dass alle Messvorrichtungen und der Rechner in ein kompaktes Gerät integriert sind, wobei in an sich bekannter Weise zur Oberflächentemperaturmessung ein Infrarotstrahlungs- messgerät vorgesehen ist, mit dessen in dem Gerät angeordneten Infrarotstrahlungssensoren die Oberflächentemperatur des Mess- objektes berührungslos gemessen wird.

Eine besonders einfache und schnelle Handhabung der Messanord- nung ergibt sich, wenn gemäß Anspruch 2 bzw. 3 das Gerät mit einem den Messfleck des Infrarotstrahlungssensor optisch mar- kierenden Projektor oder Lichtmarkenerzeuger kombiniert ist.

Mit einem derartigen Gerät kann der Benutzer die Oberfläche des Messobjektes abtasten (scannen), wobei kontinuierlich für jeden Messpunkt der Taupunktabstand im Gerät berechnet und an- gezeigt wird.

Besonders komfortabel ist die Benutzung des Gerätes, wenn es, wie mit Anspruch 4 vorgeschlagen, mit einer Vorrichtung zur Erzeugung einer akustischen oder optischen Alarmmeldung, die bei Unterschreiten eines einstellbaren Taupunktabstandes ein Signal erzeugt, ausgestattet ist. Da das Gerät den jeweiligen Messfleck optisch markiert, erkennt der Benutzer sofort, an welcher Stelle des Messobjektes der Taupunktabstand in kriti- scher Weise unterschritten wird.

Ein sehr handliches Gerät ergibt sich, wenn sein Gehäuse, wie mit Anspruch 5 vorgeschlagen ist, nach Art einer Pistole aus- gebildet ist.

Bei dieser Konstruktion sind nach den Vorschlägen gemäß den Ansprüchen 6,7 und 8 die der Feuchte-und Temperaturmessung dienenden Sensoren vorzugsweise in einem luftdurchströmten Trägerrohr am Gerätehandgriff lösbar angebracht.

Auch der Funktionsschalter ist gemäß Anspruch 9 dem Pistolen- abzug nachgebildet, wodurch die Handhabung vereinfacht wird.

Nach den Vorschlägen gemäß den Ansprüchen 10,11 und 12 sind das Anzeigedisplay, die Leiterplatte für den Rechner sowie weitere Funktionsschalter im oder am Handgriff in ergonomisch günstiger Weise angeordnet.

Soweit für Sonderfälle, z. B. bei Kontrolle metallischer Ober- flächen, die Ermittlung der Oberflächentemperatur nur durch Kontaktmessung möglich ist, kann an das erfindungsgemäße Gerät gemäß Anspruch 13 auch ein Kontaktfühler über ein elektrisches Kabel angeschlossen werden.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand eines be- vorzugten Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung darge- stellt ist, im Einzelnen erläutert. Die Zeichnung zeigt das erfindungsgemäße Gerät 10 im Längsschnitt mit schematisch an- gedeutetem Messobjekt, nämlich einer Wand 20.

Das Gehäuse des Gerätes 10 ist nach Art einer Pistole mit Handgriff 10a und Messkopf 10b, der mit dem Pistolenlauf ver-

gleichbar ist, und mit nach Art des Pistolenabzugs gestalteten Funktionsschalter 18 ausgebildet.

Zentral im Messkopf 10b angeordnet ist ein Infrarotstrahlungs- messaufnehmer 11, welcher die vom Messobjekt 20, z. B. einer Wand, erzeugten Wärmestrahlungen erfasst. Der Messfleck des Infrarotstrahlungsmessaufnehmers wird mittels Laser-Strahlen L auf dem Messobjekt 20 im Bereich F markiert. Die Laser- Strahlen L werden mit Laserdioden 12 erzeugt, welche den Mess- aufnehmer 11 konzentrisch umgeben. Bei einer derartigen Anord- nung kann der Benutzer auch bei kontaktloser Messung ge- naustens beobachten, an welcher Stelle des Messobjektes die Messung erfolgt. So kann er durch Verschwenken des Gerätes 10 das Messobjekt 20 abscannen und auf diese Weise schnell und sicher den kritischen Punkt des kleinsten Taupunktabstandes ermitteln.

Unterhalb des Messkopfes 10b sind in einem luftdurchströmten Trägerrohr 15 der Temperatursensor 13 und der Feuchtesensor 14 zur Erfassung von Lufttemperatur und Luftfeuchte angeordnet.

Das Trägerrohr 15 ist mit dem Handgriff 10a lösbar verbunden, so dass zu Reparatur-, Reinigungs-und Austauschzwecken das Trägerrohr 15 mit den Sensoren 13 und 14 leicht entfernt wer- den kann.

Der Funktionsschalter 18 ist nach Art eines Pistolenabzugshe- bels 18 am Handgriff 10a angeordnet, so dass er vom Benutzer, welcher den Handgriff 10a wie eine Pistole mit einer Hand um- fasst, problemlos mit einem Finger, betätigt werden kann.

Innerhalb des Handgriffes 10a ist eine Leiterplatte 16 ange- ordnet, welche die Bauelemente des Rechners bzw. der Elektro- nik trägt. Schließlich befindet sich auf der Rückseite des

Handgriffs 10a in Höhe des Messkopfes 10b das Anzeigedisplay 17, auf welchem alle wichtigen Messdaten, wie vor allem gemes- sener Taupunktabstand, Taupunkttemperatur, maximaler und mini- maler Taupunktabstand, Feuchte, maximale und minimale Feuchte und Raumtemperatur angezeigt werden können. Zweckmäßigerweise befinden sich unterhalb des Anzeigedisplays weitere Funktions- schalter, mit welchen eine Umschaltung der Anzeige von Tau- punktmessung auf Feuchte-und Raumtemperaturmessung erfolgen kann.

Für die Anzeige ist ein vierzeiliges, beleuchtetes Display zweckmäßigerweise vorgesehen.

Soweit metallische Oberflächen zu messen sind, ist ein nicht dargestellter Kontaktfühler vorgesehen, welcher mit dem Gerät 10 über ein Kabel elektrisch verbindbar ist.