TY - THES

T1 - Elektromagnetische Feuchtemessung für mineralische Schüttgüter

AU - Seidl, Monika

N1 - nicht gesperrt

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Die elektromagnetische Feuchtemessung beruht auf der Wechselwirkung von Materie mit elektromagnetischer Strahlung und dessen Abhängigkeit vom Wasseranteil des Gutes. In dieser Arbeit werden die theoretischen Hintergründe der Detektion des Dielektrikums Wassers mittels Mikrowellen über Polarisationsmechanismen erklärt. Dabei werden die unterschiedlichen Messmethoden Reflexion, Transmission und Resonanz in ihrer Ankopplung und grundlegenden Aufbau vorgestellt sowie verglichen. Die bei den jeweiligen Messverfahren erhaltenen Parameter (Amplitudendämpfung und Phasenverschiebung bzw. Resonanzfrequenz und Bandbreite der Resonanzkurve) werden beschrieben und die mathematische Verbindung zur feuchteabhängigen Dielektrizitätskonstante dargelegt. Im Fokus stehen darüber hinaus mögliche Einflussparameter auf die Feuchtemessung mineralischer Schüttgüter. Dazu zählen die Temperatur, die Schüttdichte, die Frequenz, die Bindungsstärke des Wassers, die Zusammensetzung des Materials (Eisenspezies, Additive) und die Betriebsbedingungen (Statik und Dynamik, Förderband). Der Grund für dessen Einfluss wird in den jeweiligen Unterkapiteln theoretisch beschrieben und anschließend hinsichtlich seiner Wichtigkeit beurteilt. Darüber hinaus werden Kompensationsmöglichkeiten von relevanten Einflussgrößen präsentiert. Im Hauptteil der Arbeit wird anhand von mehreren unterschiedlichen Beispielen (Beton, Bauxit, Kohle etc.) für Reflexions-/Transmissions- sowie Resonator-Messungen die Erstellung von linearen oder nicht-linearen Regressionen gezeigt. Diese werden anschließend in ihrer Ausführung analysiert und beurteilt. Es werden im Zuge dessen zwei Methoden aus Eigenentwicklung vorgestellt. Abschließend erfolgt ein Resümee der theoretischen und aus den Anwendungsbeispielen gesammelten Informationen sowie Anwendungsempfehlungen für Feuchtemessungen.

AB - Die elektromagnetische Feuchtemessung beruht auf der Wechselwirkung von Materie mit elektromagnetischer Strahlung und dessen Abhängigkeit vom Wasseranteil des Gutes. In dieser Arbeit werden die theoretischen Hintergründe der Detektion des Dielektrikums Wassers mittels Mikrowellen über Polarisationsmechanismen erklärt. Dabei werden die unterschiedlichen Messmethoden Reflexion, Transmission und Resonanz in ihrer Ankopplung und grundlegenden Aufbau vorgestellt sowie verglichen. Die bei den jeweiligen Messverfahren erhaltenen Parameter (Amplitudendämpfung und Phasenverschiebung bzw. Resonanzfrequenz und Bandbreite der Resonanzkurve) werden beschrieben und die mathematische Verbindung zur feuchteabhängigen Dielektrizitätskonstante dargelegt. Im Fokus stehen darüber hinaus mögliche Einflussparameter auf die Feuchtemessung mineralischer Schüttgüter. Dazu zählen die Temperatur, die Schüttdichte, die Frequenz, die Bindungsstärke des Wassers, die Zusammensetzung des Materials (Eisenspezies, Additive) und die Betriebsbedingungen (Statik und Dynamik, Förderband). Der Grund für dessen Einfluss wird in den jeweiligen Unterkapiteln theoretisch beschrieben und anschließend hinsichtlich seiner Wichtigkeit beurteilt. Darüber hinaus werden Kompensationsmöglichkeiten von relevanten Einflussgrößen präsentiert. Im Hauptteil der Arbeit wird anhand von mehreren unterschiedlichen Beispielen (Beton, Bauxit, Kohle etc.) für Reflexions-/Transmissions- sowie Resonator-Messungen die Erstellung von linearen oder nicht-linearen Regressionen gezeigt. Diese werden anschließend in ihrer Ausführung analysiert und beurteilt. Es werden im Zuge dessen zwei Methoden aus Eigenentwicklung vorgestellt. Abschließend erfolgt ein Resümee der theoretischen und aus den Anwendungsbeispielen gesammelten Informationen sowie Anwendungsempfehlungen für Feuchtemessungen.

KW - Elektromagnetische Feuchtemessung

KW - Permittivität

KW - Mikrowelle

KW - Feuchtemessung

KW - mineralische Schüttgüter

KW - Reflexion

KW - Transmission

KW - Resonanz

KW - Resonator

KW - electromagnetic moisture measurement

KW - permittivity

KW - microwave

KW - moisture measurement

KW - mineral bulk

KW - reflection

KW - transmission

KW - resonance

KW - resonator

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.010

DO - 10.34901/mul.pub.2024.010

M3 - Masterarbeit

ER -