DE2007964C3 - Verfahren und Gerät zur Bestimmung des Frischeverlustes einer Nahrungsmittelprobe - Google Patents
Verfahren und Gerät zur Bestimmung des Frischeverlustes einer NahrungsmittelprobeInfo
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Description
des R und einer Kapazität C dargestellt werden kann,
bei welchem eine Wechselspannung an die Probe angelegt wird.
Es ist bekannt, daß sich sowohl die Kapazität C als auch der Widerstand R einer Nahrungsmittelprobe,
beispielsweise eines Fisches, mit der Zeit ändern.
Aus Beythien, Diemair, »Laboratoriumsnuch
für den Lebensmittelchemiker«, 8. Auflage 1463, Seite 99, ist die Messung der elektrischen Leitfähigkeit
und des Widerstandes einer Nahrungsmittelprobe bekannt. Dieses Verfahren eignet sich jedoch nur
schlecht beispielsweise zum Prüfen von Fischen, da der Widerstand R am Anfang der Lagerzeit eines Fisches
in Eis stark abfällt und dieser Abfall gegen Ende der möglichen Lagerzeit eines Fisches sehr viel geringer
wird.
Aus der britischen Patentschrift 1 lKi6 686 ist ein
weiteres Verfahren bekannt, bei welchem der Wechselstromwiderstand einer Nahrungsmittelprobe bei
zwei verschiedenen Meßfrequen/en gemessen wird Das Verhältnis dieser beiden gemessenen Wechselstromwiderstände
zueinander wird als Mali für den Frischezustand der betreffenden Nahrungsmittelprobe
verwendet. Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß der Wechselstromwiderstand der Nahrungsmittelprobe
einen kapazitiven Anteil enthält. Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß es wegen der
Messung bei zwei verschiedenen Meßfrequenzea umständlich
ist. Außerdem sind beispielsweise bei der Untersuchung von Fischen die Ergebnisse dieses Verfahrens
von der örtlichen Anbringung der Meßelektroden auf dem Fisch abhängig und es ist dabei ferner
erforderlich, daß die Meßelektroden völlig sauber sind und daß die Haut des Fisches unterhalb der Elektroden
unverletzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs dargelegten Art so auszubilden,
daß eine Qualitätskontrolle von Nahrungsmitteln billig, schnell und unabhängig von der Geometrie der
betreffenden Nahrungsmittelprobe durchgeführt werden kann.
Im Sinne der Lösung dieser Aufgabe ist ein solches
Verfahren zur Bestimmung des Frischeverlustes einer Nahrungsmittelprobe gemäß der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß das Produkt RC oder der Gütefaktor Q- 2π f RC oder der Phasenwinkel Φ /wischen
der angelegten Spannung und dem Strom durch die Probe bei einer bestimmten Frequenz gemessen
wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist der Vorteil auf. daß das Meßergebnis sowohl von der Geometrie
der Meßelektroden als auch von der Geometrie der Probe unabhängig ist, da nicht nur der Widerstand R
oder die Kapazität C jeweils für sich alleine betrachtet werden, sondern stets das Produkt RC bzw. der diesem
proportionale Gütefaktor Q oder der ebenfalls proportionale Phasenwinkel Φ bei einer bestimmten
Meßfrequenz gemessen wird. Wie oben bereits erwähnt wurde, ist es bekannt, daß beispielsweise bei
Fischen der Widerstand R am Anfang der Lagerzeit des Fisches in Eis stark abfällt und daß dieser Abfall
gegen Ende der möglichen Lagerzeit des Fisches sehr viel geringer wird, während andererseits die Kapazität
C während der ersten zehn Lagertage praktisch konstant bleibt und dann während der übrigen Lagerzeit
abfällt. Die Erfindung beruht jedoch auf der überraschenden Erkenntnis, daß das Produkt RC während
der gesamten Lagerzeit des Fisches etwa linear abnimmt. Da beim erfindungsgemäßen Verfahren nur
eine einzige Meßfrequenz Anwendung findet und die Messung nicht an irgendeinei bestimmten Stelle der
Nahrungsmittelprobe stattfinden muß, ergibt sich ein schneller und einfacher Meßvorgang.
Aus W. Lück, »Feuchtigkeits-Grundlagen, Messen, Regeln«, München und Wien 1964, Seiten 206
bis 208, sind Verfahren zur Materialfeuchte-Messung bekannt, wobei es sich um Methoden zur Bestimmung
ίο des Wassergehalts von Proben über die Messung der
die Elektrizitätskonstante oder des dielektrischen Verlustfaktors ton ό handelt. Dieser ton ö ist zwar
dem Kehrwert des Produkts RC proportional, er ergibt jedoch nicht die erforderliche lineare Beziehung
'5 zur Anzeige des Alters von Nahrungsmittelproben und kann aus diesem Grund dazu nicht geeignet sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Gerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit zwei
mit der betreffenden Nahrungsmittelprobe in Kontakt ίο bringbaren Elektrodenpaaren, ferner mit einer mit
dein ersten Elektrodenpaar verbundenen Wechselspannungsquelle zum Anlegen einer Wechselspannung
an die Probe und mit einer mit dem zweiten Elektrodenpaar verbundenen Spannungsabgreifschaltung
zum Abgreifen einer über der Probe liegen den Spannung.
Bei der Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens ist es wichtig, eine Polarisierung an den
Meßelektroden zu verhindern. Durch die Polarisierung der Grenzflächen zwischen den Elektroden und
der Nahrungsmittelprobe werden bei der Messung mit niedrigen Frequenzen falsche Meßergebnisse erzieh.
Große Meßfehler ergeben sich insbesondere bei der Messung einer kleinen kapazitiven Komponente, die
zu einer kleinen Widerstandskomponente parallel liegt, wie es bei biologischen Geweben der Fall ist.
Ein Gerät der obengenannten Art ist deshalb gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die
Spannungsabgreifschaltung eine im Vergleich zur Impedanz der Probe hohe Eingangsimpedanz aufweist,
so daß der durch die Spannungsabgreifschaltung verursachte Stromfluß so klein ist, daß keine Polarisierung
der Grenzflächen zwischen den Elektroden des zweiten Elektrodenpaares und der Probe entsteht,
und daß eine Abtasteinrichtung zur Messung des durch die Probe fließenden Stromes und eine Auswerteschaltung
vorgesehen sind, die aus der mittels des zweiten Elektrodenpaares abgegriffenen Spannung
und dem mittels der Abtasteinrichtung gemessenen Strom ein dem Produkt RC oder dem Gütefaktor Q
oder dem Phasenwinkel Φ entsprechendes Signal erzeugt.
Zur Messung des Phasenwinkels Φ zwischen der abgegriffenen Spannung und dem gemessenen Strom
sind die Spannungsabgreifschaltung und die Abtasteinrichtung an eine Phasenvergleicherschaltung angeschlossen,
deren Ausgang mit einer Meßeinrichtung zur Phasenwinkelmessung verbunden ist.
Zwecks Messung des Phasenwinkels ist vorzugsweise eine Verzögerungsschaltung vorgesehen, mittels
welcher der Phasenwinkel des gemessenen Stromes zur Erzeugung eines Steuersignals für die Phasenvergleicherschaltung
um 90° drehbar ist. Die Phasenvergleicherschaltung ist immer dann, wenn das Steuersignal
eine bestimmte Polarität aufweist, für das von der Spannungsabgreifschaltung gelieferte Signal zugänglich.
Das Ausgangssignal der Phasenvergleicherschaltung wird der Meßeinrichtung zugeführt, welche
aus einem Integrator und einer Anzeigeeinrichtung besteht.
Damit die Spannungsabgreifschaltung der zu messenden Probe praktisch keinen Strom entnimmt, weist
sie einen Differenzverstärker und zwei Schaltungen mit hohem Eingangswiderstand auf, über welche die
Elektroden des zweiten Elektrodenpaars mit den beiden Eingängen des Differenzverstärkers verbunden
sind.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Geräts sind die Spannungsabgreifschaltungen und die Abtasteinrichtung jeweils an einen
von zwei Schaltkreisen zur Erzeugung von Rechteckwellensignalen angeschlossen, welch letztere
eine feste Phasenbeziehung zur abgegriffenen Spannung bzw. zum gemessenen Strom haben, und es ist
ein mit den beiden Schaltkreisen verbundener Signalgeber vorgesehen, welcher jeweils während der Intervalle
zwischen dem Auftreten der Vorder- oder Hinterflanken des Rechteckwellensignals des einen
Schaltkreises und dem Auftreten der jeweils darauffolgenden Vorder- oder Hinterflanken des Rechteckwellensignals
des jeweils anderen Schaltkreises einen konstanten Ausgangsstrom erzeugt.
Der eine der beiden Rechteck welle η erzeugenden
Schaltkreise ist vorzugsweise über einen Differenzverstärker mit hohem Eingangswiderstand mit den
Elektroden des zweiten Elektrodenpaars verbunden, so daß beim Spannungsabgriff der Probe praktisch
kein Strom entzogen wird. Der andere Rechteckwellen erzeugende Schaltkreis enthält einen weiteren
Differenzverstärker mit hohem Eingangswiderstand, dessen beide Eingänge mit den beiden Anschlüssen
eines mit den Elektroden des ersten Elektrodenpaars in Reihe geschalteten und die Stromabtasteinrichtung
bildenden Widerstands verbunden sind. Hierdurch wird also ebenfalls ohne Beeinflussung des Stroms der
ein Maß für den Strom darstellende Spannungsabfall am Widerstand gemessen.
Bevorzugte Ausführungsformen der Elektroden des erfindungsgemäßen Geräts bilden Gegenstand
von Unteransprüchen.
Einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die Zeichnungen
beispeilsweise beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer bevorzugten Ausführungsform eines Geräts zur Ausführung des Verfahrens,
F i g. 2 ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform
eines Geräts zur Ausführung des Verfahrens,
Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine bevorzugte Ausfühningsform eines Meßkopfes des Geräts,
Fig. 4 eine Ansicht der Meßfläche einer weiteren
Ausfühiungsform eines Meßkopfes, und
F i g. 5 ein Diagramm, welches die Änderung des elektrischen Gütefaktors Q bei bestimmten Fischarten
mit zunehmender Zeit zeigt.
Zur Messung des Frischezustands einer Nahrungsmittelprobe, beispielsweise einer Fischprobe, mittels
des in F i g. 1 dargestellten Geräts werden vier Elektroden
11, 12, 13 und 14 eines Meßkopfes 10 mit der betreffenden Nahrungsmittelprobe in Berührung
gebracht. Ein Oszillator 15 liefert eine sinusförmige Wechselspannung mit einer Frequenz von 2 kHz, welche
über einen Verstärker 16 an die Elektroden 11 und 14 und einen Reihenwiderstand 20 gelangt, so
daß ein Stromfluß durch die Nahningsmittelprobc und durch den Reihenwiderstand 20 erzeugt wird. Die
beiden Elektroden 12 und 13 greifen auf dem zwischen den beiden Elektroden 11 und 14 liegenden Teil
der Nahrungsmittelprobe ein Spannungssignal ab, welches über zwei Schaltungen 18 und 19 mit hohem
Eingangswiderstand an die beiden Eingänge eines Differenzverstärkers 17 gelangt. Die Eingangswiderstände
der beiden Schaltungen 18 und 19 sind jeweils größer als K) Ohm, so daß der Nahrungsmittelprobe
ίο durch die Hlektroden 12 und 13 ein praktisch vernachlässigbarer
Strom entzogen wird und Polarisationseffekte vermieden werden. Für Schaltungen mit
derart hohen Eingangswiderständen eignen sich Operationsverstärker mit hohem Verstärkungsfaktor, bei
welchen das Verstärkerelement der ersten Verstärkerstufe ein Feldeffekttransistor ist. Die Elektroden
12 und 13 sind dann jeweils mit dem Gate-Anschluß des Feldeffekttransistors der jeweils zugeordneten
Schaltung verbunden.
Das Ausgangssignal des Differenzverstärkers 17 gelangt an eine Spannungsregclschaltung 21, deren
Ausgangssignal bei Anliegen eines eine Mindestgröße aufweisenden Eingangssignals konstant und mit dem
Eingangssignal in Phase ist. Zur Herstellung eines Ausgangssignals mit konstanter Amplitude liegt im
Gegenkopplungs/weig der Schaltung 21 ein Thermistor.
Das Ausgangssignal der Schaltung 21 wird einer Phasenvergleicherschaltung 22 zugeführt.
Das am Widerstand 20 abgegriffene, den durch den Widerstand 20 und durch die Nahrungsmittelprobc
fließenden Strom darstellende Signal wird in einer Verzogcrungsschaltung 23 um 90" phasenverschoben,
danach in einem Verstärker 24 verstärkt und schließlich in einer wellenformenden Schaltung 25 in
ein Rcchtccksignal umgeformt. Dieses Rechtecksignal wird dem Steueranschluß der Phasenvergleicherschaltung
22 zugeführt, so daß dieser jeweils während alternierende! Halbperioden der Rechteckwelle geöffnet
ist
Alternierende, jeweils halbe Periodendauer aufweisende
Signalanteile des an den Elektroden 12 und
13 abgegriffenen Signals werden in einem nicht dargestellten
Glättungsschaltkreis integriert und danach von einem Verstarker 26 verstärkt. Mit dem Vcrstärkerausgang
ist ein Gleichstrommeßgerät 27 verbunden.
Ist das von den beiden Elektroden 12 und 13 abgegriffene Spannungssignal gegenüber dem am Widerstand
20 abgegriffenen, in der Verzögerungsschaltung 23 bereits um 90° phasenverschobenen Signal genau
um 90° phasenverschoben, d.h. wenn die Nahrungsmittelprobe einen rein Ohmschen Widerstand darstellt,
so ist der Mittelwert der durch die Phasenvergleicherschaltung 22 hindurchgelangten alternieren
den Signalanteile Null, und das Meßinstrument 21
zeigt Null an. 1st jedoch ein kapazitiver Widerstand vorhanden und tritt folglich ein Phasenwinkel auf, sei
ist der Mittelwert der alternierenden Signalanteile ungleich Null, und das Meßinstrument 27 gibt eine dem
Phasenwinkel proportionale Anzeige. Auf Grund dei Spannungsregelschaltung 21 ist die Anzeige des Meßinstruments
von der Amplitude der Potentialdiffereru
zwischen den Elektroden 12 und 13 unabhängig. F i g. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform des Ge
räts zur Messung des Frischezustands einer Nahrungs mittelprobe, bei welchem gleiche Teile wie bei den
Gerät nach Fig. 1 wiederum mit gleichen Bezugszif
fern bezeichnet sind In dem Blockschaltbild nacl
Fig. 2 sind die an bestimmten Stellen der Schaltung
auftretenden Signalformen eingezeichnet.
Ein Oszillator 15 liefert wiederum eine sinusförmige
Wechselspannung mit einer Frequenz von 2 kHz, Vielehe über die Elektroden 11 und 14 des Meßkopfes
10 einen Stromfluß in der Nahrungsmittelprobe und in einem dazu in Reihe liegenden Widerstand 20 erzeugt.
Das mit den beiden Elektroden 12 und 13 abgegriffene Spannungssignal wird einem Differenzverstärker
40 zugeführt. Der Eingangswiderstand des Differenzverstärkers beträgt wiederum mindestens
IO7 Ohm, so daß der Stromfluß durch die Nahrungsmittelprobe
praktisch nicht beeinflußt wird und keine Polarisationseffekte auftreten.
Das sinusförmige Ausgangssignal des Differenzverstärkers 40 wird einem Verstärker 41 mit so großem
Verstärkungsfaktor zugeführt, daß an seinem Ausgang 42 ein rechteckförmiges Ausgangssignal erscheint.
Das am Widerstand 20 abgegriffene sinusförmige Signal wird einem Differenzverstärker 43 zugeführt,
dessen Ausgangssignal an der Klemme 44 ebenso wie dasjenige des Verstärkers 41 rechteckförmig ist.
Die in positiver Richtung ansteigende Vorderflanke des Signals an der Klemme 44 bewirkt, daß ein Stromgenerator
45 einen Strom mit konstantem Wert i, an ein Meßinstrument 46 abgibt. Tritt anschließend die
in positiver Richtung ansteigende Vorderflanke des Signals an der Klemme 42 auf, so beendigt der Stromgenerator
den an das Meßinstrument 46 abgegebenen Stromimpuls. Da der Widerstand zwischen den Elektroden
12 und 13 einen kapazitiven Anteil aufweist, eilt die am Widerstand 20 abfallende Spannung der
zwischen den Elektroden 12 und 13 abgegriffenen Spannung vor. Diese Zeitvoreilung Δ t hat den Wert
Φ 2 π f. Da der Stromgenerator 45 einen Strom mit konstantem Wert abgibt, ist leicht einzusehen, daß der
vom Meßinstrument 46 gemessene mittlere Gleichstrom i2 den Wert Φ ί,/2π aufweist, vorausgesetzt,
daß die Ansprechzeit dieses Meßinstruments im Verhältnis zu 1/f groß ist.
Da die Oberflächentemperatur einer Nahrungsmittelprobe, beispielsweise einer Fischprobe, den gemessenen
Phasenwinkel beeinflußt, ist dem Meßinstrument 46 ein Thermistor 47 vorgeschaltet. Der
Widerstand des Thermistors fällt um 4%/° C und der Gütefaktor einer Fischprobe um 2%/° C ab. Die Widerstände
des Meßinstruments 46 und des Thermistors 47 sind daher bei 0° C gleich.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Gerät kann der
Thermistor anstatt in den Gegenkopplungszweig der Spannuiiigsregelschaltung 21 auch als Vorwiderstand
dem Operationsverstärker 26 vorgeschaltet sein.
Fig. 3 zeigt einen die Elektroden 11, 12, 13 und 14 enthaltenden Meßkopf für das Gerät nach Fig. 1
5 oder F i g. 2. Die Elektroden 11 und 14 sind als hohle
Graphitzylinder ausgebildet, und die Elektroden 12 und 13 sind stabförmig und bestehen aus rostfreiem
Stahl. Die Elektrode 12 befindet sich innerhalb der hohlen Elektrode 11 und ist durch eine Isolation 30
ίο von dieser getrennt, und die Elektrode 13 ist gleichermaßen
innerhalb der Elektrode 14 angeordnet. Die Elektroden sind in einen Block 31 aus Isolationsmaterial
eingelassen und können mit ihren Stirnseiten mit der Nahrungsmittelprobe in Berührung gebracht wer-
den.
Der Thermistor 47 ist ohne Kapselung in einer halbkugeligen Vertiefung einer Aluminiumscheibe 48
angeordnet. Die Oberfläche der Aluminiumscheibe ist in der Nähe des Thermistors eloxiert.
Die Elektrodenanordnung im Meßkopf nach F i g. 3 hat den Vorteil, daß ein großes Signal/Rausch-Verhältnis
erzielt wird, da die größtmögliche Potentialdifferenz zwischen den beiden Stromelektroden 11 und
14 gemessen wird. Bei vier in einer Reihe angeordneten Elektroden wäre die meßbare Potentialdifferenz
beträchtlich geringer.
Eine weitere Ausführungsform eines Meßkopfes ist in F i g. 4 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform sind
alle Elektroden konzentrisch ineinander angeordnet.
Die äußere Elektrode 11 ist als Graphitzylinder ausgebildet, innerhalb welchem die beiden als koaxiale
Stahlzylinder ausgebildeten Elektroden 12 und 13 angeordnet sind. Die innerste Elektrode 14 ist als Graphitstab
ausgebildet.
Die in F i g. 5 dargestellte Kennlinie gibt für eine
Fischprobe die Beziehung zwischen dem Q-Wert und der Anzahl der seit dem Tod des Fisches vergangenen
Kühltage an.
Außer bei Verwendung des Meßkopfes nach F i g. 4
ist das Meßergebnis in gewissem Maße davon abhängig,
ob die Nahrungsmittelprobe eine gewisse strukturelle Orientierung besitzt. In diesem Fall sollten die
Berührungsmittelpunkte der Elektroden etwa nach der Orientierung der Probenstruktur ausgerichtet
sein.
Bei der Untersuchung von Fischen muß zur Herstellung gleicher Meßbedingungen eine Vereinbarung
getroffen werden, ob die Fische mit oder ohne Haut getestet werden, da bei einem Fisch mit Haut das
Meßergebnis weitgehend vom Q-Wert der Fischhaut abhängig ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (11)
1. Verfahren zur Bestimmung des Frischeverlustes einer Nahrungsmittelprobe, deren elektrisches
Ersatzschaltbild in Form einer Parallelschaltung eines Ohmschen Widerstände*! R und einer
Kapazität C dargestellt werden kann, bei welchem
eine Wechselspannung an die Probe angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt
RC oder der Gütefaktor Q -- 2π/ RC oder der
Phasenwinkel Φ zwischen der angelegten Spannung und dem Strom durch die Probe bei einer
bestimmten Frequenz gemessen wird.
2. Gerät zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit zwei mit der betreffenden Nahrungsmittelprobe
in Kontakt bringbaren Elektrodenpaaren, ferner mit einer mit dem ersten Elektrodenpaar
verbundenen Wechselspannungsquelle zum Anlegen einer Wechselspannung an die Probe und mit einer mit dem /weiten Elektrodenpaar
verbundenen Spannungs-Abgreifschaitung zum Abgreifen einer über der Probe liegenden
Spannung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsabgreifschaltung (17, 18, 19. 21) eine
im Vergleich zur Impedanz der Probe hohe [eingangs-Impedanz
aufweist, so daß der durch die Spannungs-Abgreifschaltung verursachte Stromfluß so klein ist, daß keine Polarisierung der
Grenzflächen zwischen den Elektroden (12, 13) des zweiten Elektrodenpaares und der Probe entsteht,
und daß eine Abtasteinrichtung (20) zur Messung des durch die Probe fließenden Stromes
und eine Auswerteschaltung (22, 26) vorgesehen sind, die aus der mittels des zweiten Elektrodenpaares
abgegriffenen Spannung und dem mittels der Abtasteinrichtung gemessenen Strom ein dem
Produkt RC oder dem Gütefaktor Q oder dem Phasenwinkel Φ entsprechendes Signal erzeugt
3 Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spannungsabgreifschaltung (17, 18,19,21) und die Abtasteinrichtung (20) an eine
Phasenvergleicherschaltung (22) angeschlossen sind, deren Ausgang mit einer Meßeinrichtung
(26, 27) zur Messung des Phasenwinkels Φ /wisehen der abgegriffenen Spannung und dem gemessenen
Strom verbunden ist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verzögerungsschaltung (23,24,
25) vorgesehen ist. mittels welcher der Phasenwinkel des gemessenen Stromes zur Erzeugung eines
Steuersignals für die Phasenvergleicherschaltung (22) um 90" drehbar ist, daß ferner die
Phasenvergleicherschaltung (22) immer dann, wenn das Steuersigna! eine bestimmte Polarität
aufweist, für das von der Spannungsahgrcifschaltung(17. 18. 19, 21) gelieferte Signal zugänglich
ist. und daß die Meßeinrichtung (26, 27), an welche das Ausgangssignal der Phasenvergleicherschaltung
angelegt ist. aus einem Integrator (26) und einer Anzeigeeinrichtung (27) besteht.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Spannungsabgreifschaliuiig(l7.
18. 19. 21) einen Differenzverstärker (17) und /wci Schaltungen (18 und 19) mit
hohem hingangswiderstand aufweist, über welche die Elektroden (12, 13) des zweiten Elcktrodenpaares
mit den beiden Eingängen des Differenz
Verstärkers verbunden sind (Fig. 1).
6. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsabgreifschaltung (17,
18,19,21) und die Abtasteinrichtung (20) jeweils an einen von zwei Schaltkreisen (41. 43) zur Erzeugung
von Rechteckwellensignalen angeschlossen sind, welch letztere jeweils eine feste Phasenbtziehung
zur abgegriffenen Spannung bzw. zum gemessenen Strom haben, und daß ein mit den
beiden Schaltkreisen (41, 43) verbundener Signalgeber (45) vorgesehen ist, welcher jeweils
während der Intervalle zwischen dem Auftreten der Vorder- oder Hinterflanken des Rechteckwellensignals
des einen Schaltkreises (z.B. 41) und dem Auftreten der jeweils darauffolgenden Vorder-
oder Hinterflanken des Rechteckwellensignals des jeweils anderen Schaltkreises (z. B. 43;
einen konstanten Ausgangsstrom erzeugt (Fig. 2).
7. Gerat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Rechteckwellen erzeugende
Schaltkreis (41) über einen Differen/verstarkei (40) mit hohem Eingangswiderstand mit der
Elektroden (12,13) des/weiten Elekirodenpaare*
verbunden ist und daß der andere Rechteckweiler erzeugende Schaltkreis (43) einen weiteren Differenzverstärker
mit hohem Eingangswidcrstanc enthält, dessen beide Eingänge mit den beider
Anschlüssen eines mit den Elektroden (11 und 14;
des ersten Elektrodenpaares in Reihe geschalteter und die Stromabtasteinrichtung (20) bildender
Widerstandes verbunden sind.
S. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis 7, da durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (11
14) des ersten Elektrodenpaaies aus Graphit unc die Elektroden (12, 13) des zweiten Elektroden
paares aus Stahl bestehen.
u. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis K, da
durch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächer sämtlicher Elektroden (11, 12, 13, 14) in einei
gemeinsamen Ebene liegen und diese Elektroder als konzentrisch ineinanderliegende, kreisförmigt
oder anders geformte Ringe ausgebildet sind, unc daß der äußerste und der innerste Ring durch die
Elektroden (11, 14) des ersten Flektrodenpaare1
gebildet sind (Fig. 4).
10. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis H dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktflächer
sämtlicher Elektroden (11, 12, 13, 14) in einei gemeinsamen Ebene liegen und daß die beider
Elektroden (11, 14) des ersten Eiektrodenpaare: jeweils als Ring ausgebildet sind, innerhalb welchem
jeweils eine Elektrode (12 bzw 13) de:
zweiten Elektrodenpaares angeordnet ist (Fig. 3)
11. Gerät nach einem der Ansprüche 2 bis H)
dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Nähe dei Elektroden (11,12.13. 14) angeordnetes, von dei
Oberflächentemperatur der Probe beeinflußbare: Bauelement (47) mit sich temperaturabhängig an
dernder elektrischer Charakteristik zur Tempera tiirkompensation vorgesehen ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestim mung des Frischever'ustes einer Nahrungsmittel
probe, deren elektrisches Ersatzschaltbild in Form ei ner Parallelschaltung eines Ohmschen Widerstan
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9859/69A GB1262749A (en) | 1969-02-24 | 1969-02-24 | Methods and apparatus for determining the condition of food |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| EP0175257A2 (de) * | 1984-09-21 | 1986-03-26 | INTERATOM Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Verfahren zur Strukturüberwachung durch Messen elektrischer Grössen und Vorrichtung sowie Messkopf zur Durchfürung der Verfahrens |
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