Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung zum Messen zumindest einer Medieneigenschaft eines Mediums, insbesondere ein Getränk, wie beispielsweise einen Alkohol- und/oder Zuckergehalt.

Typischerweise werden dazu mehrere Messgeräte herangezogen, wie beispielsweise ein Dichtemessgerät und ein Schallgeschwindigkeitsmessgerät, um aus Dichte- und Schallgeschwindigkeitsmesswerten eine Aussage zu Alkohol- bzw. Zuckergehalt herzuleiten.

Ein beispielhaftes Schallgeschwindigkeitsmessgerät mittels Ultraschallwandlern wird durch die DE102014001165A1 dargestellt.

Nachteilhaft am Stand der Technik ist, dass notwendige Messwerte über mehrere separate Messgeräte gewonnen und anschließend zusammengeführt werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine robuste und einfach zu handhabende Messvorrichtung zur Messung von einer Medieneigenschaft wie beispielsweise einen Alkohol- und/oder Zuckergehalt bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Messvorrichtung gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 .

Bei einer erfindungsgemäßen Messvorrichtung zum Messen zumindest einer Medieneigenschaft eines Mediums wie beispielsweise ein Getränk, weist die Messvorrichtung ein Dichtemessgerät zur Messung einer Dichte des Getränks, ein Schallgeschwindigkeitsmessgerät zur Messung einer Schallgeschwindigkeit des Getränks, eine Temperaturmesseinrichtung zur Messung einer Temperatur des Getränks und eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung auf, wobei das Dichtemessgerät, das Schallgeschwindigkeitsmessgerät, die Temperaturmesseinrichtung und die elektronische Mess-/Betriebsschaltung in einem Gehäuse der Messvorrichtung angeordnet sind, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, das Dichtemessgerät, das Schallgeschwindigkeitsmessgerät und die Temperaturmesseinrichtung zu betreiben und mittels Dichtemesswerten, Schallgeschwindigkeitsmesswerten und Temperaturmesswerten einen Alkohol- und/oder Zuckergehalt und/oder eine Zuckerart des Getränks zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass das Schallgeschwindigkeitsmessgerät zumindest eine Druckmesszelle und einen verstellbaren Druckkolben aufweist, mittels welchem ein Volumen der Druckmesszelle einstellbar ist, wobei die elektronische Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet ist, aus Druckmessungen bei zumindest zwei verschiedenen Druckmesszellenvolumina eine Kompressibilität und daraus eine Schallgeschwindigkeit des Mediums zu bestimmen, wobei Seitenflächen der Druckmesszelle jeweils einen Flächeninhalt Fl von höchstens 3 und bevorzugt höchstens 2 Quadratzentimeter aufweisen, wobei die Seitenflächen jeweils eine Maximalausdehnung MA aufweisen, wobei MA=F*FI ^A 0.5 mit F<5, wobei die Druckmesszelle ein Maximalvolumen kleiner als 5 Kubikzentimeter, und insbesondere kleiner als 3 Kubikzentimeter, und bevorzugt kleiner als 1 Kubikzentimeter aufweist.

In einer Ausgestaltung ist der Kolben mittels Anschläge oder mittels einer Schraubvorrichtung definiert positionierbar.

Auf diese Weise ist die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit weniger fehlerbehaftet.

In einer Ausgestaltung sind die Anschläge mittels eines Bajonettsystems eingerichtet ist.

In einer Ausgestaltung sind an das Schallgeschwindigkeitsmessgerät zwei Schläuche zwecks Medienzuführung sowie Medienabführung angeschlossen sind, wobei die Schläuche einen Durchmesser von maximal 4 Millimeter und eine Länge von maximal 10 Zentimetern aufweisen, wobei die Druckmesszelle mittels mindestens eines Ventils druckdicht verschließbar ist. In einer Ausgestaltung weist das Dichtemessgerät einen medienführenden

Dichtemesskanal aufweist, wobei das Dichtemessgerät dazu eingerichtet ist, den Dichtemesskanal zu Schwingungen anzuregen und anhand einer zu bestimmenden Resonanzfrequenz des Dichtemesskanals eine Dichte des Getränks zu bestimmen, oder wobei das Dichtemessgerät eine Schwingvorrichtung aufweist, welche in den Dichtemesskanal hineinragt, wobei das Dichtemessgerät dazu eingerichtet ist, die Schwingvorrichtung zum Schwingen anzuregen und anhand einer zu bestimmenden Resonanzfrequenz der Schwingvorrichtung eine Dichte des Getränks zu bestimmen.

In einer Ausgestaltung sind an den Dichtemesskanal zwei Schläuche zwecks Medienzuführung sowie Medienabführung angeschlossen sind, wobei Schläuche einen Durchmesser von maximal 4 Millimeter und eine Länge von maximal 10 Zentimetern aufweisen.

In einer Ausgestaltung ist eine Resonanzfrequenz des Dichtemesskanals bzw. der Schwingvorrichtung in unbelastetem Zustand größer als 10 kHz.

Auf diese Weise ist eine ausreichende Kompaktheit des Dichtemessgeräts sichergestellt.

In einer Ausgestaltung weist die Temperaturmesseinrichtung jeweils einen Temperaturfühler für das Dichtemessgerät und für das Schallgeschwindigkeitsmessgerät auf.

Die kleinen Messvolumina von Schallgeschwindigkeitsmessgerät und Dichtemessgerät haben zur Folge, dass eine ungleichmäßige Erwärmung des Gehäuses beispielsweise durch händisches Tragen der Messvorrichtung das Medium ungleich erwärmt. Durch Bereitstellung separater Temperaturmesswerte kann die elektronische Mess- /Betriebsschaltung korrekte Temperaturmesswerte für Dichte- und Schallgeschwindigkeitsbestimmung verwenden.

In einer Ausgestaltung ist die elektronische Mess-/Betriebsschaltung in einer ersten Gehäusekammer des Gehäuses angeordnet, wobei das Dichtemessgerät, das Schallgeschwindigkeitsmessgerät sowie die Temperaturmesseinrichtung außerhalb der ersten Gehäusekammer im Gehäuse angeordnet ist.

Auf diese Weise kann eine Wärmeleistung der elektronischen Mess-/Betriebsschaltung eingegrenzt werden. Die Wärmeleistung wird dann über eine Gehäusewandung an eine Umgebung anstatt an das Dichtemessgerät und das Schallgeschwindigkeitsmessgerät übertragen.

In einer Ausgestaltung ist die Messvorrichtung händisch tragbar.

In einer Ausgestaltung weist die Messvorrichtung ein Lesegerät zur Einordnung von Messproben wie beispielsweise ein Barcodelesegerät, ein RFID-Lesegerät oder ein QR-Code-Lesegerät auf.

Auf diese Weise können Arbeitsabläufe beispielsweise in einem Labor stark vereinfacht werden.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben.

Fig. 1 skizziert einen schematischen Aufbau einer beispielhaften erfindungsgemäßen Messvorrichtung.

Figs. 2 a) und 2 b) skizzieren zwei beispielhafte Dichtemessgeräte.

Figs. 3 skizziert ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Schallgeschwindigkeitsmessgerät.

Fig. 1 skizziert eine beispielhafte erfindungsgemäße Messvorrichtung 1 zum Messen zumindest einer Medieneigenschaft eines Mediums wie beispielsweise ein Getränk, welche Messvorrichtung ein Gehäuse 70 umfasst, in welchem ein Dichtemessgerät 10, ein Schallgeschwindigkeitsmessgerät 20, eine Temperaturmesseinrichtung 30 und eine elektronische Mess-/Betriebsschaltung 40 angeordnet sind. Das Dichtemessgerät ist mittels der elektronischen Mess-/Betriebsschaltung dazu eingerichtet, eine Dichte eines Getränks bzw. Mediums zu bestimmen, und das Schallgeschwindigkeitsmessgerät ist dazu eingerichtet, eine Schallgeschwindigkeit des Getränks zu bestimmen. Dazu ist die elektronische Mess-/Betriebsschaltung 40 dazu eingerichtet ist, das Dichtemessgerät, das Schallgeschwindigkeitsmessgerät und die Temperaturmesseinrichtung zu betreiben. Die Temperaturmesseinrichtung dient dazu, eine Temperatur des Mediums bzw. des Getränks zu bestimmen. Aus Dichte, Schallgeschwindigkeit und Temperatur lassen sich Zuckergehalt und/oder Alkoholgehalt des Getränks bestimmen.

Die Temperaturmesseinrichtung 30 kann dabei wie hier gezeigt zwei Temperaturfühler 31 aufweisen, um die Temperatur des Mediums bzw. Getränks beim Dichtemessgerät sowie beim Schallgeschwindigkeitsmessgerät zu erfassen. Auf diese Weise kann der Einfluss der Temperatur auf Dichte und Schallgeschwindigkeit besser erfasst werden.

Das Gehäuse 70 kann wie hier gezeigt eine erste Gehäusekammer aufweisen, in welcher die elektronische Mess-/Betriebsschaltung 40 getrennt von Schallgeschwindigkeitsmessgerät sowie Dichtemessgerät angeordnet werden kann. Auf diese Weise lässt sich eine Erwärmung von Schallgeschwindigkeitsmessgerät sowie Dichtemessgerät durch die elektronische Mess-/Betriebsschaltung begrenzen.

Des Weiteren kann die Messvorrichtung 1 auch ein Lesegerät 60 zur Einordnung von Messproben wie beispielsweise ein Barcodelesegerät 61 , ein RFID-Lesegerät 62 oder ein QR-Code-Lesegerät 63 aufweisen. Somit kann beispielsweise die Arbeit im Labor stark vereinfacht werden.

Insbesondere ist die Messvorrichtung händisch tragbar ausgeführt.

Fig. 2 a) skizziert ein Dichtemessgerät 10, bei welchem eine Schwingvorrichung 14 in einen Messkanal zum Führen des Mediums hineinragt. Das Medium wird dem Dichtemessgerät durch einen Schlauch 50 zugeführt bzw. wieder abgeführt. Eine Abhängigkeit der Resonanzfrequenz der Schwingvorrichtung von der Dichte des Mediums wird dazu genutzt, um die Dichte des Mediums zu bestimmen.

Alternativ kann wie in Fig. 2 gezeigt der Messkanal mittels eines Schwingungserregers

12 zu Schwingungen angeregt, die beispielsweise mittels eines Schwingungssensors

13 erfasst werden. Auch hierbei ist eine Resonanzfrequenz, hier die des Messkanals, abhängig von der Dichte des Mediums, so dass von der Resonanzfrequenz auf die Dichte geschlossen werden kann. Fig. 3 skizziert einen Aufbau eines beispielhaften erfindungsgemäßen Schallgeschwindigkeitsmessgeräts 20. Das Schallgeschwindigkeitsmessgerät weist zumindest eine Druckmesszelle 21 mit einem Drucksensor 22 und einen verstellbaren Druckkolben 23 auf, mittels welchem ein Volumen der Druckmesszelle einstellbar ist.

Die elektronische Mess-/Betriebsschaltung 40 ist dazu eingerichtet, aus Druckmessungen bei zumindest zwei verschiedenen Druckmesszellenvolumina und daraus resultierenden unterschiedlichen Drücken eine Kompressibilität und daraus eine Schallgeschwindigkeit des Mediums zu bestimmen, wobei Seitenflächen der Druckmesszelle jeweils einen Flächeninhalt Fl von höchstens 0.5 Quadratzentimeter aufweisen, wobei die Seitenflächen jeweils eine Maximalausdehnung MA aufweisen, wobei MA=F*FI ^A 0.5 mit F<5, wobei die Druckmesszelle ein Maximalvolumen kleiner als 5 Kubikzentimeter, und insbesondere kleiner als 3 Kubikzentimeter, und bevorzugt kleiner als 1 Kubikzentimeter aufweist.

An das Schallgeschwindigkeitsmessgerät 20 sind zwei Schläuche 50 zwecks Medienzuführung sowie Medienabführung angeschlossen sind, wobei die Schläuche einen Durchmesser von maximal 4 Millimeter und eine Länge von maximal 10 Zentimetern aufweisen, wobei wie hier gezeigt, die Druckmesszelle mittels zweier Ventile 24 druckdicht verschließbar ist.

In einer Ausgestaltung ist der Druckkolben 23 mittels Anschläge 21.2 definiert in zwei Positionen positionierbar. Somit sind zwei genau bekannte Volumina einstellbar. Auf diese Weise ist die Bestimmung der Schallgeschwindigkeit weniger fehlerbehaftet. Die Anschläge 21.2 können beispielsweise auch mittels eines Bajonettsystems eingerichtet sein. Alternativ oder zusätzlich wie hier gezeigt kann auch eine Schraubvorrichtung 21.3 zum Einstellen der zwei Positionen eingerichtet sein. Beispielsweise kann dafür der Kolben und eine Wandung der Druckmesszelle eine ineinandergreifende Gewindevorrichtung 21 .4 aufweisen.

Ein Zusammenhang zwischen Druckänderung dP und Volumenänderung dV und einem Kompressionsmodul K gilt wie folgt

K = - (dP *V) / (dV) Die Dichte D steht mit der Schallgeschwindigkeit S und dem Kompressionsmodul in folgendem Zusammenhang:

D = K / S ^A 2.

Durch Kenntnis der Dichte und des Kompressionsmodul lässt sich somit die Schallgeschwindigkeit berechnen.

Mit Kenntnis der Dichte sowie der Schallgeschwindigkeit kann der Fachmann wie bekannt auf Alkoholgehalt und/oder Zuckergehalt und/oder Zuckerart des Getränks schließen.

Bezugszeichenliste

1 Messvorrichtung

10 Dichtemessgerät

11 Dichtemesskanal

12 Schwingungserreger

13 Schwingungssensor

14 Schwingvorrichtung

20 Schallgeschwindigkeitsmessgerät

21 Druckmesszelle

21.1 Seitenfläche

21.2 Anschlag

21.3 Schraubvorrichtung

21.4 Gewindevorrichtung

22 Drucksensor

23 Druckkolben

24 Ventil

30 Temperaturmesseinrichtung

31 Temperaturfühler

40 elektronische Mess-/Betriebsschaltung

50 Schlauch

60 Lesegerät

61 Barcodelesegerät RFID-Lesegerät QR-Code-Lesegerät Gehäuse erste Gehäusekammer