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Kapitel 6
1 Einführung in die Materialkalibrierung
In Einsatzbereichen, in denen die direkte Ausgabe eines Feuchtewerts von einem Sensor
erforderlich ist, muss der Sensor für das zu messende Material kalibriert werden.
Die Hydro-View-Kalibrierbildschirme dienen der Eingabe von unskalierten Werten und
entsprechenden Feuchtewerten, abgeleitet aus Probennahme und Probentrocknung. Dieser
Prozess ist für Sensoren gedacht, die fließendes Material messen (beispielsweise in Behältern
oder auf Förderbändern). Das Kalibrierverfahren für Mischeranwendungen, bei denen Wasser
unter kontrollierten Bedingungen zugegeben wird, bis die Feuchte einen angegeben Wert
erreicht hat, wird vom Mischer-Steuersystem oder dem Hydro-Control VI durchgeführt.
Jedes Material besitzt ganz bestimmte elektrische Eigenschaften. Das Rohwert-Ausgangssignal
eines Hydronix-Sensors ist ein unskalierter Wert zwischen 0 und 100. Jeder Sensor wird so
eingestellt, dass der unskalierte Nullwert dem Messwert in Luft entspricht, während der Wert 100
für Wasser gilt. Der unskalierte Messwert von Feinsand mit einem Feuchtegehalt von 10 %
unterscheidet sich vom unskalierten Wert (des gleichen Sensors) wenn Grobsand mit einem
Feuchtegehalt von 10 % gemessen wird. Um eine möglichst hohe Genauigkeit zu erreichen,
müssen die Sensoren für die verschiedenen Materialien kalibriert werden. Durch die Kalibrierung
wird der unskalierte Messwert mit den „echten" Feuchtewerten abgeglichen, die im Labor durch
die sogenannte „Austrocknungsmethode" ermittelt wurden.
Berechnete
Feuchte aus
der Kalibrierung
Der Feuchtegehalt in Sand variiert normalerweise zwischen 0,5 % (WAV- [Wasserabsorptionswert]
oder SSD-Wert [Gesättigt, Oberfläche, trocken], kann beim Materiallieferanten erfragt werden) und
ca. 20 % (gesättigt). Andere Materialien können einen noch größeren Bereich aufweisen. Für die
meisten Materialien verläuft die Feuchtemessung des Hydronix-Sensors linear. Für lineare
Beziehungen kann eine Kalibrierung mit nur zwei Punkten vorgenommen werden, eine größere
Genauigkeit ergibt sich aber bei einer größeren Anzahl von Datenpunkten.
Die Gleichung der durch die Kalibrierpunkte gezogenen Anpassungsgeraden dient zur
Berechnung des „echten" Feuchtegehalts aus dem unskalierten Wert. Diese Gleichung ist durch
eine Steilheit (B) und einen Offset (C) gekennzeichnet. Diese Werte sind daher
Kalibrierkoeffizienten und können im Sensor gespeichert werden. Die Umwandlung auf den
prozentualen Feuchtegehalt erfolgt daher folgendermaßen:
Feuchte % = B x (unskalierter Messwert) + C – SSD
Der SSD Wert wird benötigt, falls ein Feuchtewert ausgegeben werden muss, der über der
absorbierten Materialfeuchte liegt. In den meisten Fällen liegt dieser Wert bei Null.
Für bestimmte Materialien (grundsätzlich organische Materialien) kann die Kalibrierlinie eine
Kurve sein, für die ein zusätzlicher
Die Umwandlung auf den prozentualen Feuchtegehalt erfolgt daher folgendermaßen:
Feuchte % = A x (unskalierter Messwert)
Feuchte vs. Unskaliert
20 %
0 %
0
Gemessener
Punkt
quadratischer Parameter (A) verwendet
2
+ B x (unskalierter Messwert) + C – SSD
Hydro-View IV Bedienungsanleitung HD0531de Version: 1.5.0 63
Materialkalibrierung
= Kalibrierpunkt
100
wird.
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