CH705731B1

CH705731B1 - Device and method for capacitively determining a fill level of a fluid in a container.

Info

Publication number: CH705731B1
Application number: CH01774/11A
Authority: CH
Inventors: Dreyer Volker; Köhler Klaus; Leisinger Ralf
Original assignee: Endress & Hauser Gmbh & Co Kg
Priority date: 2011-11-04
Filing date: 2011-11-04
Publication date: 2016-09-30
Also published as: CH705731A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kapazitiven Bestimmung eines Füllstandes eines Fluids (7) in einem aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigten Behälter (1), mit einer Sensorelektrode (41), mit mindestens einer Schutzelektrode (42), und mit einer Elektronikeinheit (5), welche die Sensorelektrode mit einem Steuersignal beaufschlagt, und welche von der Sensorelektrode ein Antwortsignal empfängt und aus dem Antwortsignal den Füllstand bestimmt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Sensorelektrode und die Schutzelektrode in eine Wandung des Behälters eingebracht und/oder auf einer dem Fluid abgewandten Aussenfläche der Wandung des Behälters derart aufgebracht sind, dass sich die Sensorelektrode und die Schutzelektrode zumindest von einer Höhe eines minimalen Füllstandes bis zu einer Höhe eines maximalen Füllstandes erstrecken, oder dass die Sensorelektrode im Wesentlichen auf einer Höhe eines zu bestimmenden Grenzfüllstands angeordnet ist und dass die Schutzelektrode derart angeordnet ist, dass die Schutzelektrode die Sensorelektrode zumindest teilweise bedeckt. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a device for the capacitive determination of a filling level of a fluid (7) in a container (1) made of an electrically insulating material, comprising a sensor electrode (41), at least one protective electrode (42), and an electronic unit (5). which applies a control signal to the sensor electrode and which receives a response signal from the sensor electrode and determines the fill level from the response signal. The invention is characterized in that the sensor electrode and the protective electrode are introduced into a wall of the container and / or applied to an outer surface of the wall of the container facing away from the fluid such that the sensor electrode and the protective electrode at least from a height of a minimum filling level extend to a height of a maximum level, or that the sensor electrode is disposed substantially at a level of a limit level to be determined and that the guard electrode is arranged such that the guard electrode at least partially covers the sensor electrode. Furthermore, the invention relates to a corresponding method.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kapazitiven Bestimmung eines Füllstandes eines Fluids in einem Behälter, mit einem im Wesentlichen aus einem isolierenden Werkstoff gefertigten Behälter, mit einer Sensorelektrode, mit mindestens einer Schutzelektrode, mit einer Elektronikeinheit, welche die Sensorelektrode mit einem Steuersignal beaufschlagt und welche von der Sensorelektrode ein Antwortsignal empfängt und aus dem Antwortsignal den Füllstand bestimmt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur kapazitiven Füllstandsmessung. Bei dem Fluid handelt es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit oder um einen Schaum. The present invention relates to a device for capacitive determination of a level of a fluid in a container, with a substantially made of an insulating material container, with a sensor electrode, with at least one protective electrode, with an electronic unit, which the sensor electrode with a control signal is applied and which of the sensor electrode receives a response signal and determines the level of the response signal. Furthermore, the invention relates to a method for capacitive level measurement. The fluid is, for example, a liquid or a foam.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind kapazitive Sonden zur Bestimmung eines Füllstandes eines Fluids in einem Behälter bekannt. Das Messprinzip ist das Folgende: die Elektroden einer Sonde oder die Elektrode einer Sonde und die Wandung eines elektrisch leitfähigen Behälters bilden die Elektroden eines Kondensators, das Fluid im Behälter ein Dielektrikum. Die Kapazität des Kondensators ist von der Menge des zwischen den Elektroden eingeschlossenen Fluids und daher vom Füllstand des Fluids abhängig. Aus der Kapazität kann somit der Füllstand bestimmt werden. Hierzu wird die Sonde üblicherweise mit einem Steuersignal beaufschlagt, meist in Form einer Wechselspannung. Das Empfangssignal ist meist ein Stromsignal, welches in eine Wechselspannung umgewandelt wird. Um die Sonde unanfälliger für Störsignale oder Ansatzbildung zu gestalten, ist sie häufig mit einer zusätzlichen Guardelektrode ausgestattet. Diese ermöglicht eine Messung auch bei an der Sonde anhaftendem Ansatz, jedoch nur bis zu einer bestimmten Ansatzmenge. Eine häufige Reinigung bei stark Ansatz bildenden Medien ist daher dennoch notwendig. Dies ist jedoch aufwendig und kostenintensiv. Capacitive probes for determining a level of a fluid in a container are known from the prior art. The measuring principle is the following: the electrodes of a probe or the electrode of a probe and the wall of an electrically conductive container form the electrodes of a capacitor, the fluid in the container a dielectric. The capacitance of the capacitor is dependent on the amount of fluid trapped between the electrodes and therefore on the level of the fluid. From the capacity thus the level can be determined. For this purpose, the probe is usually subjected to a control signal, usually in the form of an alternating voltage. The received signal is usually a current signal, which is converted into an alternating voltage. To make the probe less susceptible to spurious signals or build-up, it is often equipped with an additional guard electrode. This allows a measurement even when attached to the probe approach, but only up to a certain batch amount. A frequent cleaning with strongly approach forming media is therefore still necessary. However, this is expensive and expensive.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, kapazitive Füllstandsmessung kostengünstig zu gestalten. The object of the invention is to make cost-effective capacitive level measurement.

[0004] Die Aufgabe wird bezüglich einer Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Sensorelektrode und die Schutzelektrode in eine Wandung des Behälters eingebracht und/oder auf einer dem Fluid abgewandten Aussenfläche der Wandung des Behälters aufgebracht sind, und dass sich die Sensorelektrode und die Schutzelektrode zumindest von einer Höhe eines minimalen Füllstandes bis zu einer Höhe eines maximalen Füllstandes erstrecken, oder dass die Sensorelektrode im Wesentlichen auf einer Höhe eines zu bestimmenden Grenzfüllstands angeordnet ist und dass die Schutzelektrode derart angeordnet ist, dass die Schutzelektrode die Sensorelektrode zumindest teilweise bedeckt. The object is achieved with respect to a device characterized in that the sensor electrode and the protective electrode placed in a wall of the container and / or are applied to a fluid remote from the outer surface of the wall of the container, and that the sensor electrode and the protective electrode of at least extend a height of a minimum level to a height of a maximum level, or that the sensor electrode is disposed substantially at a level of a limit level to be determined and that the guard electrode is arranged such that the guard electrode at least partially covers the sensor electrode.

[0005] Unter einem maximalen/minimalen Füllstand ist hierbei in einer ersten Ausgestaltung ein maximaler/minimaler zu bestimmender Füllstand zu verstehen. Bei dem maximalen/minimalen Füllstand kann es sich somit um den einem vollständig gefüllten/entleerten Behälter entsprechenden Füllstand handeln; dies ist jedoch nicht zwingend der Fall. Die Sensorelektrode, welche sich zumindest zwischen diesen Füllständen erstreckt, ist bevorzugt länglich, d.h. vertikal ausgerichtet. In einer zweiten Ausgestaltung entsprechen der maximale und der minimale Füllstand zwei zur Kalibrierung der Messwerte notwendigen Füllständen, sodass ein dazwischen liegender Füllstand eindeutig einem Messwert zuordbar ist. Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung sind sowohl kontinuierlicher Füllstand als auch ein Grenzfüllstand bestimmbar. In einer alternativen Ausführung, welche nur zur Bestimmung eines Grenzfüllstands dient, ist die Sensorelektrode nicht vertikal, sondern horizontal ausgerichtet, oder sie besitzt in vertikaler und horizontaler Richtung im Wesentlichen die gleichen Abmessungen. Under a maximum / minimum level in this case is to be understood in a first embodiment, a maximum / minimum level to be determined. The maximum / minimum level may thus be the level corresponding to a completely filled / emptied container; however, this is not necessarily the case. The sensor electrode, which extends at least between these fill levels, is preferably elongate, i. vertically aligned. In a second embodiment, the maximum and the minimum fill level correspond to two fill levels necessary for calibrating the measured values, so that an intermediate fill level can be unambiguously assigned to a measured value. With the device according to the invention both continuous level and a limit level can be determined. In an alternative embodiment, which only serves to determine a limit level, the sensor electrode is not vertical, but horizontally aligned, or has substantially the same dimensions in the vertical and horizontal directions.

[0006] Die Schutzelektrode liegt im Wesentlichen auf dem gleichen Potenzial wie die Sensorelektrode und schützt diese vor äusseren Einflüssen, welche die Kapazität und somit den ermittelten Füllstand beeinflussen würden. Bevorzugt ist die Schutzelektrode derart ausgestaltet und angeordnet, dass sie die Sensorelektrode vollständig bedeckt. Es versteht sich von selbst, dass die Schutzelektrode gegenüber der Sensorelektrode isoliert ist, beispielsweise über eine isolierende Zwischenschicht. Es sind auch Anordnungen mit mehreren Schutzelektroden denkbar, wobei beispielsweise eine zweite Schutzelektrode benachbart zu der Sensorelektrode, oder um die Sensorelektrode herum in derselben Schicht angeordnet ist. The protection electrode is essentially at the same potential as the sensor electrode and protects it against external influences, which would affect the capacity and thus the determined level. Preferably, the guard electrode is configured and arranged to completely cover the sensor electrode. It goes without saying that the protective electrode is insulated from the sensor electrode, for example via an insulating intermediate layer. Arrangements with a plurality of protective electrodes are also conceivable, wherein, for example, a second protective electrode is arranged adjacent to the sensor electrode or around the sensor electrode in the same layer.

[0007] Bei dem Behälter handelt es sich bevorzugt um einen Kunststoffbehälter. Die Formgebung ist hierbei beliebig. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen in der chemischen und pharmazeutischen Industrie häufig zur Anwendung kommenden Single Use oder Disposable Bioreaktor, wobei es sich um einen nach dem Ablauf einer bestimmten Reaktion und Entnahme des Produkts wegwerfbaren Bioreaktor handelt. The container is preferably a plastic container. The shape is arbitrary. Most preferably, it is a single-use or disposable bioreactor commonly used in the chemical and pharmaceutical industries, which is a disposable bioreactor after the expiration of a particular reaction and removal of the product.

[0008] Durch die Anbringung der Elektroden auf der Aussenfläche der Wandung des Behälters oder in der Wandung selbst ist eine berührungslose Messung möglich. Das Fluid beeinträchtigt die Lebensdauer der Elektroden oder deren Messgenauigkeit daher nicht. Da beispielsweise mit Elektroden aus Kupferfolie beschichtete oder beklebte Kunststoffbehälter, sowie separate Behälter und aufklebbare Sensoren in Schichtaufbau sehr günstig herstellbar sind, können die Füllstandmessenden Behälter nach Gebrauch entsorgt und ausgetauscht werden. Insbesondere im Bereich der Biowissenschaften oder Life Science, wo Behälter geringer Abmessungen zur Anwendung gelangen, wie beispielsweise Einwegbioreaktoren, ist eine derartige Vorrichtung vorteilhaft. Der Austausch bzw. die erforderliche gründliche Reinigung von standardmässig zum Einsatz kommenden kapazitiven Sonden zur Füllstandsmessung ist deutlich kosten- und arbeitsintensiver. Vorteilhaft wird nur die mit dem Behälter verbundene Elektrodenstruktur entsorgt, während die elektronischen Komponenten in einer fest installierten oder zumindest wieder verwendbaren Elektronikeinheit zusammengefasst sind. By attaching the electrodes on the outer surface of the wall of the container or in the wall itself, a non-contact measurement is possible. The fluid therefore does not affect the lifetime of the electrodes or their accuracy of measurement. For example, since coated or glued plastic containers, as well as separate containers and adhesive sensors in layer structure can be produced very inexpensively with electrodes made of copper foil, the level measuring containers can be disposed of and replaced after use. Particularly in the field of life sciences or life science, where containers of small dimensions are used, such as disposable bioreactors, such a device is advantageous. The exchange or the required thorough cleaning of standard used capacitive probes for level measurement is significantly more cost and labor intensive. Advantageously, only the electrode structure connected to the container is disposed of, while the electronic components are combined in a permanently installed or at least reusable electronic unit.

[0009] in einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemässen Lösung ist eine Masseelektrode in die Wandung des Behälters ein- oder auf der Aussenfläche der Wandung des Behälters aufgebracht und mit dem Erdpotenzial verbunden. Die Masseelektrode bildet mit der Sensorelektrode einen Kondensator, dessen Kapazität vom Füllstand des Fluids abhängt und bestimmt wird. In a first embodiment of the inventive solution, a ground electrode in the wall of the container on or applied to the outer surface of the wall of the container and connected to the ground potential. The ground electrode forms with the sensor electrode, a capacitor whose capacity depends on the level of the fluid and is determined.

[0010] In einer alternativen Ausgestaltung, im Falle des Vorliegens eines elektrisch leitfähigen Mediums, ist das Medium mit dem Erdpotenzial leitend verbunden und die Bestimmung des Füllstands erfolgt durch Messung der Kapazität zwischen der Sensorelektrode und dem Medium. Das Medium ist beispielsweise über ein Zulaufrohr zum Behälter geerdet. In an alternative embodiment, in the case of the presence of an electrically conductive medium, the medium is conductively connected to the ground potential and the determination of the level is carried out by measuring the capacitance between the sensor electrode and the medium. The medium is grounded, for example via an inlet pipe to the container.

[0011] Bei einer Ausgestaltung der Erfindung sind die Elektroden in die Wandung des Behälters eingespritzt oder in Form mindestens einer Folie eingebracht. Mindestens eine Schutzelektrode ist hierbei in radialer Richtung weiter aussen als die Sensorelektrode angeordnet und bedeckt die Sensorelektrode zumindest teilweise, sodass die Sensorelektrode beispielsweise von einer die Messung störenden Berührung geschützt ist. In one embodiment of the invention, the electrodes are injected into the wall of the container or introduced in the form of at least one film. At least one protective electrode is arranged here in the radial direction further outside than the sensor electrode and at least partially covers the sensor electrode so that the sensor electrode is protected, for example, by a contact which interferes with the measurement.

[0012] Gemäss einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Elektroden auf eine Trägerfolie aufgebracht und die Trägerfolie ist auf die Aussenfläche der Wandung des Behälters aufgeklebt. Vorzugsweise ist die Sensorelektrode in Form einer Kupferschicht auf die isolierende Trägerfolie aufgebracht. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Sensor mehrschichtig und umfasst eine isolierende Trägerfolie, welche rückseitig mit einer klebefähigen Schicht beschichtet ist, eine oder mehrere Lagen aus einem leitfähigen Material, beispielsweise Kupferfolie, welche die Elektroden bilden, sowie eine isolierende Lage aus Kunststoff als Abdeckung und gegebenenfalls eine oder mehrere isolierende Lagen zur Trennung der die Elektroden bildenden Schichten. Eine Isolierung ist beispielsweise zwischen der Sensorelektrode und der Schutzelektrode notwendig. Die Elektrodenstruktur ist beispielsweise durch Ätzen aus einer metallischen Schicht erzeugt. According to a further embodiment of the invention, the electrodes are applied to a carrier film and the carrier film is adhered to the outer surface of the wall of the container. The sensor electrode is preferably applied to the insulating carrier film in the form of a copper layer. In a particularly advantageous embodiment, the sensor is multi-layered and comprises an insulating carrier film, which is coated on the back with an adhesive layer, one or more layers of a conductive material, such as copper foil, which form the electrodes, and an insulating layer of plastic as a cover and optionally one or more insulating layers for separating the layers forming the electrodes. Isolation is necessary, for example, between the sensor electrode and the guard electrode. The electrode structure is produced, for example, by etching from a metallic layer.

[0013] In einer Ausgestaltung erfasst die Elektronikeinheit Schaum. Eine erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich nicht nur zur Erkennung eines Füllstands einer Flüssigkeit, sondern ermöglicht auch die Erkennung von Schaumbildung. Dies ist insbesondere im Zusammenhang mit chemischen oder biologischen Prozessen von Vorteil, wo eine Reaktion mit Schaumbildung einhergeht. Das Ablaufen der Reaktion ist durch die Detektion des sich bildenden Schaums überwachbar und die Zugabe von Antischaummittel ist durch die Überwachung der Füllstandshöhe des Schaums regelbar. In one embodiment, the electronic unit detects foam. An inventive device is not only suitable for detecting a level of a liquid, but also allows the detection of foaming. This is particularly advantageous in the context of chemical or biological processes where a reaction is associated with foaming. The progress of the reaction can be monitored by the detection of the foam which forms and the addition of antifoam agent can be regulated by monitoring the filling level of the foam.

[0014] Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur kapazitiven Bestimmung eines Füllstandes eines Fluids in einem Behälter. Die Lösung beinhaltet, dass der Behälter im Wesentlichen aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gefertigt wird, oder dass ein aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gefertigter Behälter bereit gestellt wird, dass mindestens eine Sensorelektrode und mindestens eine Schutzelektrode derart auf einer Aussenfläche einer Wandung des Behälters aufgebracht und/oder in die Wandung des Behälters eingebracht werden, dass sich die Sensorelektrode und die Schutzelektrode zumindest von einer Höhe eines minimalen Füllstands bis zu einer Höhe eines maximalen Füllstands erstrecken, oder dass die Sensorelektrode im Wesentlichen auf einer Höhe eines zu bestimmenden Grenzfüllstands angeordnet ist und die Schutzelektrode die Sensorelektrode zumindest teilweise bedeckt, dass die Sensorelektrode mit einem Steuersignal beaufschlagt wird, dass ein Antwortsignal der Sensorelektrode empfangen wird, und dass aus dem Antwortsignal der Füllstand des Fluids bestimmt wird. Werden die Elektroden auf die Aussenfläche der Wandung des Behälters aufgebracht, ist es möglich, einen beliebigen aus einem elektrisch isolierenden Material bestehenden Behälter nachträglich mit den Elektroden zur Füllstandsmessung auszustatten, beispielsweise durch Aufkleben einer erfindungsgemässen Vorrichtung. Furthermore, the object is achieved by a method for the capacitive determination of a level of a fluid in a container. The solution includes that the container is essentially made of an electrically insulating material, or that a container made of an electrically insulating material is provided that at least one sensor electrode and at least one protective electrode so applied to an outer surface of a wall of the container and / / or be introduced into the wall of the container such that the sensor electrode and the guard electrode extend at least from a height of a minimum fill level to a height of a maximum fill level, or that the sensor electrode is disposed substantially at a level of a limit level to be determined and the guard electrode the sensor electrode is at least partially covered, that the sensor electrode is supplied with a control signal that a response signal of the sensor electrode is received, and that from the response signal, the level of the fluid is determined. If the electrodes are applied to the outer surface of the wall of the container, it is possible to subsequently equip any container consisting of an electrically insulating material with the electrodes for filling level measurement, for example by gluing a device according to the invention.

[0015] Gemäss einer Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine Masseelektrode in die Wandung des Behälters eingebracht oder auf die Aussenfläche der Wandung des Behälters aufgebracht und mit dem Erdpotenzial verbunden. In Abhängigkeit davon, ob ein leitfähiges oder nicht leitfähiges Fluid vorliegt, wird die Kapazität zwischen der Sensorelektrode und dem Fluid oder zwischen der Sensorelektrode und der Masseelektrode bestimmt. According to one embodiment of the inventive method, a ground electrode is introduced into the wall of the container or applied to the outer surface of the wall of the container and connected to the ground potential. Depending on whether a conductive or non-conductive fluid is present, the capacitance between the sensor electrode and the fluid or between the sensor electrode and the ground electrode is determined.

[0016] Gemäss einer weiteren Ausgestaltung wird zumindest die Sensorelektrode auf eine Trägerfolie aufgebracht und die Trägerfolie auf den Behälter aufgeklebt. Vorzugsweise wird auch die Masseelektrode auf die Trägerfolie aufgebracht. Die Schutzelektrode wird auf eine isolierende Zwischenschicht aufgebracht, welche zumindest die Sensorelektrode bedeckt. According to a further embodiment, at least the sensor electrode is applied to a carrier film and the carrier film adhered to the container. Preferably, the ground electrode is also applied to the carrier film. The protective electrode is applied to an insulating intermediate layer, which covers at least the sensor electrode.

[0017] In einer Weiterbildung der erfindungsgemässen Lösung werden ein dem maximalen Füllstand zugehöriger erster Messwert aus einem ersten Antwortsignal und ein dem minimalen Füllstand zugehöriger zweiter Messwert aus einem zweiten Antwortsignal aufgenommen und anhand des ersten Messwertes und des zweiten Messwertes dazwischen liegende Messwerte einem entsprechenden Füllstand zugeordnet. Anhand dieses Abgleichs ist allen zwischen dem ersten und dem zweiten Messwert liegenden Messwerten ein Füllstand eindeutig zuordbar, sodass eine kontinuierliche Füllstandsmessung ermöglicht ist oder beliebige Grenzfüllstände überwachbar sind. In a refinement of the solution according to the invention, a first measured value associated with the maximum fill level from a first response signal and a second fill value associated with the minimum fill level are recorded from a second response signal and associated with a corresponding fill level based on the first measured value and the second measured value , Based on this adjustment, a fill level can be unambiguously assigned to all measured values lying between the first and the second measured value so that a continuous level measurement is possible or any limit levels can be monitored.

[0018] Gemäss einer Ausgestaltung des Verfahrens wird mittels der Elektrodenanordnung Schaum detektiert, welcher sich in dem Behälter bildet. Vorteilhaft wird ein in Schichtaufbau hergestellter Sensor aus Sensorelektrode, Guardelektrode, Masseelektrode und Schutzelektrode auf einer zu überwachenden Höhe auf der Aussenwandung eines Behälter aufgebracht, insbesondere aufgeklebt. Bildet sich Schaum in dem Behälter, beispielsweise aufgrund einer ablaufenden chemischen Reaktion, wird dieser detektiert, sobald er die zu überwachenden Höhe erreicht. Mittels des Sensors wird dann ein Ausgangssignal erzeugt, welches beispielsweise die Zugabe eines Antischaummittels zum passenden Zeitpunkt ermöglicht. Eine optische Kontrolle des Prozesses ist durch die erfindungsgemässe Schaumdetektion nicht mehr erforderlich. According to one embodiment of the method foam is detected by means of the electrode assembly, which forms in the container. Advantageously, a sensor made of a layer structure of sensor electrode, guard electrode, ground electrode and guard electrode is applied to a height to be monitored on the outer wall of a container, in particular glued. Foam forms in the container, for example due to a running chemical reaction, this is detected as soon as it reaches the height to be monitored. By means of the sensor, an output signal is then generated, which allows, for example, the addition of an antifoam agent at the appropriate time. An optical control of the process is no longer required by the inventive foam detection.

[0019] Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur näher erläutert. Die dargestellten Merkmale beziehen sich hierbei gleichermassen auf die Vorrichtung und das Verfahren. <tb>Fig. 1<SEP>zeigt eine Vorrichtung zur kapazitiven Füllstandsmessung, bei welcher die Elektroden auf eine Aussenfläche einer Wandung eines Behälters aufgebracht sind, <tb>Fig. 2<SEP>zeigt schematisch einen Bioreaktor mit einer Vorrichtung zur Schaumdetektion, <tb>Fig. 3a<SEP>zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine zur Grenzstandmessung geeignete Elektrodenstruktur, <tb>Fig. 3b<SEP>zeigt schematisch einen Schnitt durch eine mehrlagige Folie mit einer Elektrodenstruktur nach Fig. 3a.The invention will be explained in more detail with reference to the following figure. The illustrated features relate equally to the device and the method. <Tb> FIG. 1 <SEP> shows a device for capacitive level measurement, in which the electrodes are applied to an outer surface of a wall of a container, <Tb> FIG. 2 <SEP> schematically shows a bioreactor with a device for foam detection, <Tb> FIG. 3a <SEP> schematically shows a plan view of an electrode structure suitable for level measurement, <Tb> FIG. FIG. 3 b schematically shows a section through a multilayer film with an electrode structure according to FIG. 3 a.

[0020] In Fig. 1 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein Behälter 1 aus einem elektrisch isolierenden Material dargestellt, auf dessen Wandung 2 eine Sensorelektrode 41, eine Schutzelektrode 42 und eine Masseelektrode 43 aufgebracht sind. Bei den Elektroden 41, 42, 43 handelt es sich bevorzugt um flexible Streifen, beispielsweise in Form von Kupferfolie, welche auf die der Flüssigkeit 7 abgewandten Aussenfläche 3 der Wandung 2 aufgeklebt sind. Die Schutzelektrode 42 ist hierbei derart angeordnet, dass sie die Sensorelektrode 41 auf der dem Behälter abgewandten Seite bedeckt und ist von der Sensorelektrode 41 durch eine Isolierung 44 getrennt. Die Schutzelektrode 42 dient zur Abschirmung der Sensorelektrode 41 vor äusseren Einflüssen, welche eine Störung der kapazitiven Messung und somit eine fehlerhafte Füllstandsangabe zur Folge hätten. Beispielsweise ist die Sensorelektrode 41 auf diese Weise vor Berührung geschützt. Bevorzugt ist die Schutzelektrode 42 ebenfalls von einer Isolierung 44 bedeckt. Die Isolierung 44 stellt gleichzeitig einen Korrosionsschutz dar. Die Elektroden 41, 42 können bereits in eine mehrlagige Folienstruktur mit dem beschriebenen Schichtaufbau integriert sein, sodass nur eine Folie auf dem Behälter 1 aufgebracht werden muss. Ein derartiger Aufbau aus flexiblen Leiterplatten ist besonders einfach in der Handhabung und zudem kostengünstig. In Fig. 1, a container 1 is shown in an electrically insulating material in a schematic sectional view, on the wall 2, a sensor electrode 41, a protective electrode 42 and a ground electrode 43 are applied. The electrodes 41, 42, 43 are preferably flexible strips, for example in the form of copper foil, which are adhesively bonded to the outer surface 3 of the wall 2 facing away from the liquid 7. The protective electrode 42 is in this case arranged such that it covers the sensor electrode 41 on the side facing away from the container and is separated from the sensor electrode 41 by an insulation 44. The protective electrode 42 is used to shield the sensor electrode 41 against external influences, which would result in a disturbance of the capacitive measurement and thus a faulty level indication. For example, the sensor electrode 41 is protected from contact in this way. Preferably, the protective electrode 42 is also covered by an insulation 44. The insulation 44 simultaneously represents a corrosion protection. The electrodes 41, 42 may already be integrated into a multilayer film structure with the described layer structure, so that only one film has to be applied to the container 1. Such a structure of flexible printed circuit boards is particularly easy to use and also inexpensive.

[0021] Ein Aufbau aus einzelnen Schichten ist ebenfalls möglich. Die vertikale Abmessung der Sensorelektrode 41 entspricht der Höhe des Behälters 1 oder ist zumindest so gewählt, dass die Höhe eines maximalen und eines minimalen zu erfassenden Füllstandes von der Sensorelektrode 41 erreicht werden. Der maximale/minimale Füllstand muss hierbei nicht einem vollen/leeren Behälter 1 entsprechen, sondern kann beliebige Höhen in dem Behälter 1 bezeichnen. A structure of individual layers is also possible. The vertical dimension of the sensor electrode 41 corresponds to the height of the container 1 or is at least chosen so that the height of a maximum and a minimum level to be detected are achieved by the sensor electrode 41. The maximum / minimum level here does not have to correspond to a full / empty container 1, but may denote any heights in the container 1.

[0022] Auf der der Sensorelektrode 41 gegenüberliegenden Seite des Behälters 1 ist die Masseelektrode 43 angeordnet. Zum Schutz vor Korrosion ist die Masseelektrode 43 mit einer Isolierung 44 beschichtet. Eine Schutzelektrode 42, wie sie für die Sensorelektrode 41 vorgesehen ist, ist für die Masseelektrode 43 nicht notwendig. Aus fertigungstechnischen Gründen kann es jedoch vorteilhaft sein, den gleichen Schichtaufbau wie für die Sensorelektrode 41 aufzubringen, insbesondere wenn es sich um eine mehrlagige Folie handelt, welche in einem Schritt auf der Aussenfläche 3 der Wandung 2 aufbringbar ist. Die Schutzelektrode 42, welche die Masseelektrode 43 bedeckt, ist dann ebenfalls mit dem Erdpotenzial verbunden. On the sensor electrode 41 opposite side of the container 1, the ground electrode 43 is arranged. To protect against corrosion, the ground electrode 43 is coated with an insulation 44. A guard electrode 42, as provided for the sensor electrode 41, is not necessary for the ground electrode 43. For manufacturing reasons, however, it may be advantageous to apply the same layer structure as for the sensor electrode 41, in particular if it is a multilayer film which can be applied in one step to the outer surface 3 of the wall 2. The guard electrode 42 covering the ground electrode 43 is then also connected to the ground potential.

[0023] In einer alternativen Anordnung sind die Elektroden 41, 42, 43 in die Wandung 2 des Behälters 1 eingebracht. Eine Isolierung ist nicht notwendig, da der Behälter 1 aus einem isolierenden Material wie Kunststoff oder Glas besteht. Die Elektroden 41, 42, 43 werden bei der Herstellung des Behälters 1 in Hohlräume eingespritzt oder in Form von Metallfolien eingebracht. In an alternative arrangement, the electrodes 41, 42, 43 are introduced into the wall 2 of the container 1. Insulation is not necessary because the container 1 is made of an insulating material such as plastic or glass. The electrodes 41, 42, 43 are injected in the production of the container 1 in cavities or introduced in the form of metal foils.

[0024] Zur Bestimmung des Füllstandes der Flüssigkeit 7 mit der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung wird die Kapazität des aus der Sensorelektrode 41 und der Masseelektrode 43 gebildeten Kondensators bestimmt. Die Flüssigkeit 7 ist hierbei ein dazwischen liegendes Dielektrikum, sodass deren Füllstand den Wert der Kapazität bestimmt. Durch eine Abgleichsmessung bei unbedeckter Sensorelektrode 41 und bei vollständig bedeckter Sensorelektrode 41 ist jeder Kapazitätswert eindeutig einem entsprechenden Füllstand zuordbar. Die dargestellte Anordnung kann sowohl zur kontinuierlichen Füllstandsmessung als auch zur Überwachung eines Grenzfüllstands verwendet werden. To determine the level of the liquid 7 with the apparatus shown in FIG. 1, the capacitance of the capacitor formed from the sensor electrode 41 and the ground electrode 43 is determined. In this case, the liquid 7 is an intervening dielectric, so that its fill level determines the value of the capacitance. By an adjustment measurement with the sensor electrode 41 uncovered and with the sensor electrode 41 completely covered, each capacitance value can be unambiguously assigned to a corresponding fill level. The arrangement shown can be used both for continuous level measurement and for monitoring a limit level.

[0025] Die Elektronikeinheit 5 beaufschlagt die Sensorelektrode 41 mit einem Steuersignal, welches beispielsweise eine Wechselspannung ist. Weiterhin empfängt die Elektronikeinheit 5 von der Sensorelektrode 41 ein Antwortsignal und bestimmt daraus die Kapazität. Die Elektronikeinheit 5 weist vorzugsweise mindestens einen Mikroprozessor auf. The electronic unit 5 acts on the sensor electrode 41 with a control signal which is, for example, an AC voltage. Furthermore, the electronic unit 5 receives a response signal from the sensor electrode 41 and determines the capacitance therefrom. The electronic unit 5 preferably has at least one microprocessor.

[0026] In einer alternativen – nicht dargestellten – Ausgestaltung der Vorrichtung ist keine Masseelektrode 43 in oder auf die Wandung 2 des Behälters 1 ein- oder aufgebracht. Stattdessen ist die Flüssigkeit 7 leitend mit dem Erdpotenzial verbunden, beispielsweise über eine Flüssigkeitszu- oder ableitung. Die Voraussetzung dafür, dass auf die Masseelektrode 43 verzichtet werden kann, ist selbstverständlich, dass die Flüssigkeit 7 elektrisch leitfähig ist. Es wird dann die Kapazität des aus der Flüssigkeit 7 und der Sensorelektrode 41 gebildeten Kondensators bestimmt, wobei die Wandung 2 des Behälters 1 das Dielektrikum darstellt. In an alternative - not shown - embodiment of the device is no ground electrode 43 in or on the wall 2 of the container 1 on or applied. Instead, the liquid 7 is conductively connected to the ground potential, for example via a liquid supply or discharge. The prerequisite for being able to dispense with the ground electrode 43 is, of course, that the liquid 7 is electrically conductive. It is then determined the capacity of the capacitor formed from the liquid 7 and the sensor electrode 41, wherein the wall 2 of the container 1 is the dielectric.

[0027] In Fig. 2 ist ein aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigter Behälter 1 dargestellt, auf dessen Aussenwandung eine Sensoreinheit 4 zur Grenzstandmessung aufgebracht ist. Bei dem Behälter 1 handelt es sich beispielsweise um einen Single Use Bioreaktor zur Zellkultivierung. Der Sensoreinheit 4 ist die Elektronikeinheit 5 zugeordnet, mit welcher die Sensoreinheit 4 über eine Steckverbindung verbindbar ist. Der Aufbau der Sensoreinheit 4 ist in den Fig. 3a und 3b näher beschrieben. Die Sensoreinheit 4 ist derart von aussen auf den Behälter 1 aufgebracht, dass die Sensorelektrode 41 auf derjenigen Höhe angeordnet ist, auf welcher das Medium in dem Behälter 1 zu detektieren ist. Bei dem Medium handelt es sich beispielsweise um eine Flüssigkeit 7 oder einen Schaum 71. Beispielsweise handelt es sich bei der zu erfassenden Höhe um eine zu überwachende maximale Füllstandshöhe. Die Vorrichtung fungiert dann als Grenzstandschalter und verhindert beispielsweise ein unbemerktes Austreten von Medium aus dem Behälter 1. In Fig. 2, a manufactured from an electrically insulating material container 1 is shown, on the outer wall, a sensor unit 4 is applied for level measurement. The container 1 is, for example, a single use bioreactor for cell cultivation. The sensor unit 4 is associated with the electronic unit 5, with which the sensor unit 4 can be connected via a plug connection. The construction of the sensor unit 4 is described in more detail in FIGS. 3a and 3b. The sensor unit 4 is applied to the container 1 from the outside in such a way that the sensor electrode 41 is arranged at the height at which the medium in the container 1 is to be detected. The medium is, for example, a liquid 7 or a foam 71. For example, the height to be detected is a maximum fill level to be monitored. The device then acts as a level switch and prevents, for example, unnoticed leakage of medium from the container. 1

[0028] Zur Detektion des Mediums beaufschlagt die Elektronikeinheit 3 die Sensorelektrode 41 mit einer elektrischen Wechselspannung als Steuersignal. Die Masseelektrode 43 ist entsprechend mit Masse verbunden. Die Schutzelektrode 42 ist mit dem gleichen Potenzial wie die Sensorelektrode 41 oder mit Masse verbunden. Eine Auswerteeinheit in der Elektronikeinheit 3 empfängt von der Sensorelektrode 41 ein Antwortsignal und bestimmt daraus die Kapazität des aus der Sensorelektrode 41 und der Masseelektrode 43 gebildeten Kondensators. Steigt die Flüssigkeit 7 oder der Schaum 71 auf eine Höhe, welche mindestens zwischen Masseelektrode 43 und Sensorelektrode 41 liegt, wirkt die Flüssigkeit 7 bzw. der Schaum 71 als Dielektrikum und verändert hierdurch die Kapazität des Kondensators. For the detection of the medium, the electronic unit 3 acts on the sensor electrode 41 with an electrical alternating voltage as a control signal. The ground electrode 43 is connected to ground accordingly. The guard electrode 42 is connected to the same potential as the sensor electrode 41 or to ground. An evaluation unit in the electronic unit 3 receives a response signal from the sensor electrode 41 and determines therefrom the capacitance of the capacitor formed by the sensor electrode 41 and the ground electrode 43. If the liquid 7 or the foam 71 rises to a height which is at least between the ground electrode 43 and the sensor electrode 41, the liquid 7 or the foam 71 acts as a dielectric and thereby changes the capacitance of the capacitor.

[0029] In Fig. 3a ist eine Elektrodenstruktur dargestellt, welche die Bestimmung bzw. Überwachung eines Grenzfüllstands erlaubt. Die Elektrodenstruktur befindet sich auf einer isolierenden Trägerfolie 40 und ist beispielsweise durch Ätzen aus einer metallischen Beschichtung hervorgegangen. Das die Sensoreinheit 4 bildende Foliensystem wird von aussen auf die Wandung 2 des Behälters 1 aufgebracht, wobei die Position der Sensorelektrode 41 entsprechend der zu überwachenden Füllstandshöhe im Behälter 1 gewählt wird. Durch die Erkennung von Schaum 71 auf einer bestimmten Höhe in dem Behälter 1 kann beispielsweise ein Überlaufen des Schaums aus dem Behälter 1 vermieden werden oder erkannt werden, wann die Zugabe eines schaumvermindernden Mittels erforderlich ist. In Fig. 3a, an electrode structure is shown, which allows the determination or monitoring of a limit level. The electrode structure is located on an insulating carrier film 40 and has emerged, for example, by etching from a metallic coating. The film system forming the sensor unit 4 is applied from the outside to the wall 2 of the container 1, wherein the position of the sensor electrode 41 is selected according to the level height to be monitored in the container 1. By detecting foam 71 at a certain level in the container 1, for example, overflow of the foam from the container 1 can be avoided or recognized when the addition of a foam reducing agent is required.

[0030] Die Sensorelektrode 41 ist derart ausgebildet, dass sie, bezogen auf ihre spätere Position am Behälter 1, eine beliebige horizontale Abmessung aufweist, vertikal, aber nur schmal ist, sodass sie nur für einen bestimmten Füllstand mit einem von der vertikalen Abmessung der Sensorelektrode 41 abhängigen Toleranzbereich sensitiv ist. In einer alternativen Ausgestaltung ist die Sensorelektrode 41 nicht länglich, sondern ist in horizontaler und vertikaler Richtung im Wesentlichen gleich lang. Beispielsweise ist sie kreisrund oder quadratisch. The sensor electrode 41 is formed such that it has, relative to its later position on the container 1, any horizontal dimension, vertical, but only narrow so that they only for a certain level with one of the vertical dimension of the sensor electrode 41 dependent tolerance range is sensitive. In an alternative embodiment, the sensor electrode 41 is not elongated, but is substantially the same length in the horizontal and vertical directions. For example, it is circular or square.

[0031] Die Guardelektrode 45 umgibt die Sensorelektrode 41 vollständig. Weitere Ausgestaltungen sind möglich, in denen die Guardelektrode 45 die Sensorelektrode 41 nur teilweise umgibt. Die Masseelektrode 43 umgibt die Guardelektrode 45 konzentrisch. In diesem Ausführungsbeispiel sind Guardelektrode 45 und Masseelektrode 43 als konzentrische Rechtecke ausgebildet, diese Form stellt aber lediglich ein Beispiel und keine Beschränkung dar. In einer anderen Ausführungsform weist die Guardelektrode 45 mindestens eine Unterbrechung auf, über welche die Sensorelektrode 41, z.B. über eine Leiterbahn, kontaktierbar ist. Gleichermassen kann die Masseelektrode 43 mindestens eine Unterbrechung aufweisen, über welche die Guardelektrode 45 kontaktierbar ist. Die Guardelektrode 45 wird vorzugsweise mit dem gleichen Signal wie die Sensorelektrode 41 beaufschlagt. The guard electrode 45 completely surrounds the sensor electrode 41. Further embodiments are possible in which the guard electrode 45 only partially surrounds the sensor electrode 41. The ground electrode 43 surrounds the guard electrode 45 concentrically. In this embodiment, guard electrode 45 and ground electrode 43 are formed as concentric rectangles, but this shape is merely an example and not a limitation. In another embodiment, the guard electrode 45 has at least one interrupt over which the sensor electrode 41, e.g. via a conductor track, is contactable. Likewise, the ground electrode 43 may have at least one interruption, via which the guard electrode 45 can be contacted. The guard electrode 45 is preferably supplied with the same signal as the sensor electrode 41.

[0032] Fig. 3b stellt einen Schnitt durch eine Sensoreinheit 4 in Form einer mehrschichtigen Folie zum Aufbringen auf einen Behälter 1 dar, welche in einer Schicht die in der Fig. 3a beschriebene Elektrodenstruktur enthält. Die auf die Wandung 2 des Behälters 1 aufzubringende Schicht ist die Trägerfolie 40, welche für ein schnelles und einfaches Aufbringen vorzugsweise mit einem Klebstoff beschichtet ist. Auf der dem Klebstoff abgewandten Seitenfläche der Trägerfolie 40 ist die Elektrodenstruktur aufgebracht, welche aus der zentralen Sensorelektrode 41 und der in Form von konzentrischen Rechtecken um diese herum angeordneten Guardelektrode 45 und Masseelektrode 43 besteht. Diese Elektrodenstruktur ist durch eine Isolierung 44 von einer Schutzelektrode 42 getrennt, welche auf Masse oder auf dem Potenzial der Guardelektrode 45 liegen kann und als Abschirmung vor äusseren Störfeldern dient. Die Schutzelektrode 42 ist flächig ausgebildet und überdeckt die Sensorelektrode 41 zumindest teilweise. Bevorzugt überdeckt die Schutzelektrode 42 die gesamte darunter liegende Elektrodenstruktur. Den Abschluss nach aussen bildet eine weitere Isolierung 44, sodass bei Berührung der Sensoreinheit 4 kein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Fig. 3b shows a section through a sensor unit 4 in the form of a multilayer film for application to a container 1, which contains in one layer the electrode structure described in Fig. 3a. The layer to be applied to the wall 2 of the container 1 is the carrier film 40, which is preferably coated with an adhesive for quick and easy application. The electrode structure, which consists of the central sensor electrode 41 and the guard electrode 45 and ground electrode 43 arranged around it in the form of concentric rectangles, is applied on the side surface of the carrier film 40 remote from the adhesive. This electrode structure is separated by an insulation 44 from a protective electrode 42, which may be on ground or on the potential of the guard electrode 45 and serves as a shield against external interference fields. The protective electrode 42 is formed flat and covers the sensor electrode 41 at least partially. Preferably, the guard electrode 42 covers the entire underlying electrode structure. The conclusion to the outside forms a further insulation 44, so that upon contact with the sensor unit 4 no electrical contact is made.

[0033] Die Elektronikeinheit 5, welche die Ansteuerung der Elektroden 41, 42, 43, 45 und die Auswertung der Signale vornimmt, ist vorzugsweise als separates Bauteil ausgestaltet, welches zur elektrischen Kontaktierung der Elektroden 41, 42, 43, 45 über eine Anschlussbuchse verfügt. Die Sensoreinheit 4 weist einen entsprechenden Anschlussstecker auf, welcher in die Anschlussbuchse einbringbar ist. Durch die Steckverbindung ist die Elektronikeinheit 5 mit austauschbaren Sensoreinheiten 4 verbindbar. Dies ist besonders vorteilhaft beim Einsatz der Vorrichtung bei Single Use-Behältern. Der Einwegbehälter mit der aufgeklebten Sensoreinheit 4 kann nach dem Einsatz entsorgt werden, während die Elektronikeinheit 5 mit dem nächsten Behälter mit der nächsten Sensoreinheit 4 wieder verwendet wird. The electronic unit 5, which carries out the control of the electrodes 41, 42, 43, 45 and the evaluation of the signals, is preferably designed as a separate component, which has for electrical contacting of the electrodes 41, 42, 43, 45 via a connection socket , The sensor unit 4 has a corresponding connection plug, which can be introduced into the connection socket. Through the connector, the electronic unit 5 with interchangeable sensor units 4 is connectable. This is particularly advantageous when using the device in single-use containers. The disposable container with the glued sensor unit 4 can be disposed of after use, while the electronic unit 5 is reused with the next container with the next sensor unit 4.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0034] <tb>1<SEP>Behälter <tb>2<SEP>Wandung <tb>3<SEP>Aussenfläche <tb>41<SEP>Sensorelektrode <tb>42<SEP>Schutzelektrode <tb>43<SEP>Masseelektrode <tb>44<SEP>Isolierung <tb>45<SEP>Guardelektrode <tb>5<SEP>Elektronikeinheit <tb>7<SEP>Flüssigkeit <tb>71<SEP>Schaum[0034] <Tb> 1 <September> container <Tb> 2 <September> wall <Tb> 3 <September> outer surface <Tb> 41 <September> sensor electrode <Tb> 42 <September> guard electrode <Tb> 43 <September> ground electrode <Tb> 44 <September> Insulation <Tb> 45 <September> Guard electrode <Tb> 5 <September> electronics unit <Tb> 7 <September> liquid <Tb> 71 <September> foam

Claims

1. A device for the capacitive determination of a level of a fluid (7), comprising a container (1) essentially made of an insulating material, a sensor electrode (41), at least one protective electrode (42) and an electronic unit (5), which the sensor electrode (41) is supplied with a control signal, and which receives a response signal from the sensor electrode (41) and determines the fill level from the response signal, characterized the sensor electrode (41) and the protective electrode (42) are introduced into a wall (2) of the container (1) and / or on an outer surface (3) of the wall (2) of the container (1) facing away from the fluid (7) ) are applied, that the sensor electrode (41) and the protective electrode (42) extend at least from a height of a minimum filling level to a height of a maximum filling level, or in that the sensor electrode (41) is arranged substantially at a height of a limit level to be determined, and that the guard electrode (42) is arranged such that the guard electrode (42) at least partially covers the sensor electrode (41),

2. Device according to spoke 1, characterized in that a ground electrode (43) in the wall (2) of the container (1) on or on the outer surface (3) of the wall (2) of the container (1) and applied to the Earth potential is connectable,

3. Device according to claim 1, characterized in that in the case of the presence of an electrically conductive fluid (7), the fluid (7) is conductively connected to the ground potential and wherein the electronic unit is adapted to the level by measuring the capacitance between the Sensor electrode (41) and the fluid (7) to determine.

4. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the sensor electrode (41), the protective electrode (42) and optionally the ground electrode (43) in the wall (2) of the container (1) injected or in the form of a film are introduced.

5. Device according to one of claims 1-3, characterized in that the sensor electrode (41), the protective electrode (42) and optionally the ground electrode (43) in the form of a film on the outer surface (3) of the wall (2) of the container (1) are glued.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the electronic unit (5) is designed such that a foam formation (71) to recognize.

7. A method for the capacitive determination of a level with a device according to one of the preceding claims, characterized by the steps of a) providing a substantially made of an electrically insulating material container (1), wherein the container (1) at least one sensor electrode (41) and at least one protective electrode (42) which on such an outer surface (3) of a wall (2 ) of the container (1) and / or are introduced into the wall (2) of the container (1) such that the sensor electrode (41) and the protective electrode (42) extend at least from a height of a minimum level of a fluid to a height a maximum fill level of the fluid extend, or wherein the sensor electrode (41) is arranged substantially at a level of a limit level to be determined, and the guard electrode (42) at least partially covers the sensor electrode (41), b) applying a control signal to a sensor electrode (41), c) receiving a response signal of the sensor electrode (41), c) Determining the level of the fluid from the response signal and from a previously recorded measured value at the maximum level and a previously recorded measured value at the minimum level.

8. A method for producing a device according to any one of claims 1-6, characterized by the steps a) providing a substantially made of an electrically insulating material container (1), wherein the container (1) at least one sensor electrode (41) and at least one protective electrode (42) which on such an outer surface (3) of a wall (2 ) of the container (1) and / or are introduced into the wall (2) of the container (1) such that the sensor electrode (41) and the protective electrode (42) extend at least from a height of a minimum level of a fluid to a height a maximum fill level of the fluid extend, or wherein the sensor electrode (41) is arranged substantially at a level of a limit level to be determined, and the guard electrode (42) at least partially covers the sensor electrode (41), b) introducing a ground electrode (43) into the wall (2) of the container (1) or applying a ground electrode (43) to the outer surface (3) of the wall (2) of the container (1), c) connecting the ground electrode (43) to the ground potential.

9. The method according to claim 8, characterized in that at least the sensor electrode (41) is applied to a carrier foil (40), and the carrier foil (40) is adhesively bonded to the container (1).