CN106687777B - 用于监测容器中介质的填充水平的方法和装置 - Google Patents

用于监测容器中介质的填充水平的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于使用至少一个测量探头(1)和电子单元(7)来监测容器(2)中的介质(3)的预定填充水平的方法，其中交替地在电导性操作模式下和电容性操作模式下操作所述测量探头(1)，其中所述测量探头(1)被供应激励器信号，该激励器信号由两种不同的、时间上交替顺序的周期性信号分量组成，其中，在第一时间间隔中，产生用于电导性操作模式的第一周期性信号分量，并且在第二时间间隔中，生成用于电容性操作模式的第二周期性信号分量，其中根据从测量探头(1)获得的、视当前信号分量而定的电容性或电导性操作模式的响应信号，确定是否已经达到预定填充水平，并且其中在超过或未达到该填充水平时生成报告。

Description

用于监测容器中介质的填充水平的方法和装置
技术领域
本发明涉及用于监测容器中的介质的预定填充水平的方法和装置。
背景技术
可以例如借助于电导性测量方法来监测预定填充水平。这种基本的测量原理从许多出版物中获知。通过检测是否经由传感器电极和电导性容器的壁之间或在传感器电极和第二电极之间的电导性介质建立电接触来监测填充水平。相应的现场设备由申请人例如以商标Liquipoint销售。
当待监测的介质实际上没有电导率(<0.5μS/cm)或仅有非常低的电导率时，借助于电导性测量方法的填充水平检测达到其极限。介质的电导率相对于空气的电导率的变化因此太小以至于不能够由测量电子装置可靠地记录。用电导性测量方法难以监测的介质包括例如蒸馏水、糖蜜和醇。进一步的问题是具有小于1μS/cm的电导率和小于20的介电常数的介质。落在该范围内的尤其是油和脂肪。
在这种情况下适合的是电容测量方法，其同样在现有技术中是已知的。在这种情况下，介质的填充水平根据由探头电极和容器的壁或第二电极形成的电容器的电容来确定。依赖于介质的电导率，介质或探头绝缘体形成电容器的电介质。同样，基于电容测量原理的现场设备由申请人按许多不同的实施方式例如以商标Liquicap和Solicap销售。
原则上，对于电导性介质和非电导性介质两者，借助电容测量方法的填充水平检测确实是可能的。然而，对于电导率>50μS/cm的介质，测量探头的绝缘是必要的。这种绝缘的阻抗在粘附或积垢介质的情况下又是不利的。
从DE 32 12 434 C2获知用于防止积垢形成的是屏蔽电极(guard electrode)的应用，其同轴地包围传感器电极并且位于与传感器电极相同的电位。根据积垢的特性，在本实施例的情况下，存在适当地生成屏蔽信号(guard signal)的问题。
此外，在DE 10 2006 047 780 A1中描述了一种填充水平测量探头，其对大的测量范围内的积垢形成不敏感。在该已知解决方案中，提供放大单元和限制元件，其中限制元件被布置在放大单元的输出端和屏蔽电极之间。经由放大单元和限制元件(例如，电阻器)为屏蔽电极提供屏蔽信号。类似地，为传感器电极提供操作信号。评估单元基于在传感器电极处可分流的电流信号和操作信号和/或屏蔽信号来监测填充水平。生成屏蔽信号的放大单元由限制元件限制。将这种幅度受限的信号作为激励器信号发送至传感器电极。然后，从传感器电极分流的是电流信号，为了监测填充水平的目的，考虑当前信号与操作信号或屏蔽信号的组合。
最后，从DE 10 2008 043 412 A1获知一种具有存储器单元的填充水平限位开关，其中存储在存储器单元中的是针对不同的位于容器中的介质的极限值。当超过或未达到介质的极限值时，产生切换信号。特别地，可以参照位于容器中的介质来建立测量值的极限值，使得积垢形成不干扰可靠的切换。因为积垢形成破坏测量信号并且因此错误地指示不正确的过程变量，所以限制值(其确定切换点)优选地被设定成使得其在积垢的情况下位于可获得测量信号的区域之外。在这种情况下，该装置可以被实施为电容性或电导性填充水平测量装置。由于该装置可以通过根据介质的记录的性质弄清或相应地计算最佳切换点，自动地在容器内调整至替换的介质(例如，也在诸如CIP和SIP过程的清洁步骤的情况下)，可以省略在介质替换的情况下通常必要的复杂的调整步骤。
如果容器中的介质的填充水平可以利用独立于介质的电特性的测量装置来监视，则是所希望的。由于电容性和电导性测量方法的优点和缺点是相反的，所以多传感器是有希望的，其可以借助两种方法来监测填充水平。这种多传感器的特征在于其允许在电容性和电导性操作模式下交替地操作。在这种情况下，可以补充提供屏蔽电极以防止形成积垢。
对于这种现场设备的具体构造，可以想到不同的选择。例如，可以提供具有两个电子单元的测量探头，一个电子单元用于电容性操作模式，一个电子单元用于电导性操作模式。为了能够在两种模式之间来回切换，例如可以补充地安装电开关。然而，这种可简单地实施的示例具有如下缺点：开关由于寄生电容而限制可实现的测量分辨率，这在电容性操作模式的情况下是特别不利的。
在电容性操作模式下可实现的测量分辨率取决于测量探头的特定几何形状实施方式以及取决于用于相应的电子单元的部件。当然，此外，所测量的电容还依赖于介质的性质。然而，这种依赖性涉及相应的电流施加，而测量探头的几何形状以及电子单元的部件表现出恒定影响。
最重要的特征是测量探头的几何实施方式，因为这固定了所测量的电容的范围。
当测量探头例如被实施成使得在安装在容器的壁中之后其与壁齐平时，诸如在申请人以名称FTW33销售的变体的情况下，测量的电容可以在毫微微法拉的范围内。相反，如果测量探头至少部分地伸入到容器中，则电容的测量值达毫微微法拉以上几个数量级。
特别地，毫微微法拉范围内的电容的评估对所应用的电子单元提出了最高要求。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种方法和装置，利用该方法和装置可以独立于介质的电特性来监测容器中介质的预定填充水平，并且利用该方法和装置同时地保证毫微微范围内的高测量分辨率。
根据本发明，通过利用至少一个测量探头和电子单元来监测容器中的介质的预定填充水平的方法来实现该目的，其中，交替地在电导性测量模式和电容性测量模式下操作测量探头，其中，为所述测量探头提供由两种不同的、时间交替顺序的周期性信号分量组成的激励器信号，其中在第一时间间隔中，生成用于电导性操作模式的第一周期性信号分量，并且在第二时间间隔中，生成用于电容性操作模式的第二周期性信号分量，其中，根据由测量探头获得的视当前信号分量而定的电容性或电导性操作模式的响应信号，确定是否已经达到预定填充水平，并且其中在超过或未达到该填充水平时生成报告。
以这种方式，可以通过针对电容性操作模式以及也针对电导性操作模式两者设计的电子单元来操作测量探头。在这种情况下，电导性操作模式用于电导性介质，而电容性操作模式用于非电导性的或电导率差的介质。电导性操作模式对于具有高电导性率(>5μS/cm)的介质的优点在于，测量探头与介质具有直接连接，使得不需要进一步的绝缘。
此外，在单个电子单元中电容和电导测量的组合意味着不需要使用电开关。这又增加了可实现的测量分辨率，因为电开关的应用将引入寄生电容。
在激励器信号的优选实施例中，在第一时间间隔中，使用的是矩形信号，而在第二时间间隔中，使用的是三角形信号或正弦信号。因此，使用矩形信号用于在电导性操作模式下测量探头的操作，并且使用三角或正弦信号用于电容操作模式下测量探头的操作。特别地，三角形信号在技术上易于产生。
此外，当矩形信号和三角形信号的大小被调整或被设计为具有相同的算术平均值时是有利的。以这种方式，在测量探头的操作中，从不同的激励器信号没有产生偏移差异。
在另一优选实施例中，根据至少一个响应信号确定至少一个介质特有的性质，特别是电导率或介电常数。因此，除了预定填充水平之外，还可以执行过程和/或介质监测。当然，为此，测量探头必须至少部分地由介质覆盖。例如，可以定义过程窗口，其中检测电导率的变化，或者在非电导性介质的情况下，可以监测介电常数。
此外，从附加介质监测的可能性来讲，可能与测量探头信息相关联，这使得用函数关系把响应信号或从响应信号导出的变量对应到特异于介质的至少一个介质性质。根据该函数关系，反过来可以限定切换点，所述切换点对应于预定填充水平的超过和/或未达到。优选地，根据在电导性操作模式和/或电容操作模式下所确定的介质特性，提供响应信号或相关联的切换点。
为了能够自动地进行测量操作并且不需要操作人员的干预，优选地首先在电导性操作模式下确定介质特性。然后，基于所确定的介质属性和函数关系，确定相关联的切换点。介质特性优选地是具有G＝1/R的电导率，其中R是介质的欧姆电阻，或者使用介电常数。
在特别优选的实施例中，在非电导性或轻微电导性介质的情况下，评估在应用电容性操作模式期间获得的响应信号。在电导性介质的情况下，评估在应用电导性操作模式期间获得的测量信号，并且对于具有在过渡区域内的电导率的介质，对两种操作模式的响应信号均进行评估，并且将视介质的电导率而定的对应的加权因子提供给从响应信号获取的测量值。这种方法使得能够在电导性和非电导性介质之间进行连续的过渡。此外，它能够检测在测量探头上可能形成的积垢。
当然，在高电导性介质的情况下，不必在电容性操作模式下确定填充水平，因为该测量不提供附加信息。同样地，对于轻微电导性介质或非电导性介质，不必在电导性操作模式下执行测量。然而，将电导性测量的测量值用作屏蔽电压，以便获得关于介质的电导率的信息。
此外，本发明的目的通过一种用于监测容器中的介质的预定填充水平的装置来实现。这种装置包括至少一个测量探头和电子单元，其中，电子单元被实施为使得其交替地在电导性操作模式和电容性操作模式下驱动测量探头，其中，电子单元向测量探头供应激励器信号，该激励器信号由两种不同的、时间交替顺序的周期性信号分量组成，其中电子单元被实施为使得其在第一时间间隔中生成用于电导性操作模式的第一周期性信号分量，并且在第二时间间隔中，生成用于电容性操作模式的第二周期性信号分量，其中根据测量探头获得的视当前信号分量而定的电容性操作模式或电导性操作模式的响应信号，电子单元确定是否已经达到预定填充水平，并且其中在超过或未达到此填充水平时，电子单元生成报告。因此，本发明的装置尤其包括适于执行根据权利要求1所述方法的电子单元。
在这种情况下，当提供用于生成矩形信号的模块和用于生成三角形信号或正弦信号的模块时是有利的。
在优选实施例中，测量探头由传感器电极和屏蔽电极组成。屏蔽电极可以消除或补偿积垢对测量探头的影响。
为了能够实现高测量分辨率，必须特别地设计电子单元，并且为电子单元提供能够实现测量探头的低电容操作以及测量信号的低电容评估的某些部件。
为了在电导性操作模式下进行评估，提供测量电阻器是有利的，经由该测量电阻器确定通过探头电极的电流和通过屏蔽电极的电流的比率。此外，当提供至少一个分压器用于生成相应的第一信号部分时，对于电导性操作模式是有利的。
为了在电容性操作模式下进行评估，反过来，当提供至少一个差分放大器时，在电容性操作模式下经过测量电阻器使用所述至少一个差分放大器确定探头电极和屏蔽电极上的电压差是有利的。
在优选实施例中，至少一个运算放大器配备有具有小输入电容的输入端，特别是被用来引入在电容性操作模式下测量的响应信号的运算放大器配备有具有小输入电容的输入端。
此外，提供ESD保护电路是有利的，ESD保护电路包括至少一个二极管和一个分泄电阻器，其中ESD保护电路被实施为使得至少一个二极管和至少一个分泄电阻器与屏蔽电极连接并且经由所述屏蔽电极与接地连接件连接。
在另一优选实施例中，设置在电子单元中的至少一个电路板用屏蔽电压(guardvoltage)来屏蔽。
通过这些措施，确保电子单元中以低电容进行操作和评估，使得测量分辨率明显增加。
最后，在优选的结构中，测量探头被实施为在安装在容器的壁中之后，其与壁齐平或者至少部分地向内突出到容器中。特别是在测量探头与容器的壁齐平的几何实施例的情况下，在电容性操作模式下测量的电容位于毫微微法兰的范围内。在这种情况下，诸如由本发明确保的高测量分辨率是不可避免的。当然，在例如测量探头至少部分地向内突出到容器中的情况下的其他几何实施例也落入本发明的范围内。在后一种情况下，应用本发明的解决方案也提高了现场设备的测量精度。
附图说明
现在将基于附图更准确地描述本发明，附图中的图1至图7示出如下：
图1是布置在部分填充有介质的容器中的本发明的测量电极的示意图，
图2是本发明的电子单元的框图，
图3是用于电导性操作模式的信号部分的生成的图示
a)本发明的两个分压器的略图，
b)用于电导性操作模式的矩形信号，作为时间的函数
c)生成具有DC偏移电压的矩形信号
图4是用于电容性操作模式的信号部分的生成的图示
a)积分放大器的略图，
b)来自微控制器的第三端口/输出端的输出信号，
c)三角形信号，作为时间的函数，
图5是由信号分量组成的激励器信号，作为时间的函数，
图6是对在过渡区域中的测量值进行加权的方法的略图，以及
图7是ESD保护电路
a)根据现有技术水平，
b)在本发明的实施例中。
具体实施方式
图1示出测量探头1的典型结构，通过该测量探头1可以用电容性或电导性测量方法监测预定填充水平。测量探头1布置在容器2中，该容器至少部分地填充有介质3。在这种情况下，测量探头从容器的上侧突出到容器中。当然，测量探头1也可端接于容器4的壁。特别是在管道或具有小横截面的容器的情况下，这种布置可能是有利的。在本示例中，测量探头1包括测量电极5和屏蔽电极6，该屏蔽电极6用于防止形成积垢。测量探头在容器外部与电子单元7连接，该电子单元负责信号配准、评估和/或电力供应。特别地，电子单元基于在电容性操作模式和电导性操作模式下生成的响应信号来确定容器2中的介质3的预定填充水平是否已被超过和/或未达到，并且生成相应的报告或启动对应的切换程序。
图2示出本发明的电子单元的框图，借助该电子单元，可以在电容性操作模式以及也可以在电导性操作模式两者下操作测量探头。作为起点，示出微控制器8，诸如将在用于现场设备的各种各样的电子单元中发现的微控制器8。
电子单元具有用于生成激励器信号的区域9和用于评估根据相应的信号分量而定的响应信号的区域10。
提供两个用来生成用于电导性操作模式的矩形信号的分压器11、11a，即，用于高电导性介质的低欧姆分压器(R1/R2)11和用于轻微电导性介质的高欧姆分压器(R3/R4)11a。这两个分压器11、11a的时钟经由微控制器8的相应端口/输出端12、12a发生。在这里所示的示例中，经由微控制器的附加端口/输出端12b，经由积分放大器(块A)13生成三角形电压以用作电容性激励器信号。
用于根据相应的信号分量评估响应信号的区域10包括块B至块D，块B至块D包括所有三个运算放大器。为了最小化来自探头结构以及来自测量探头上积垢形成的寄生效应的影响，应用在专利文献DE00102008043412A1中公开的保护技术。
块B 14由非反相放大器提供，该非反相放大器把参考信号(在这种情况下为屏蔽电压)发送到微控制器8的模数转换器(ADC)15。B 14同样可用于屏蔽至少一个电路板。块C16也包括非反相放大器，该非反相放大器负责把响应信号传递到ADC 15。还提供测量电阻器17，利用该测量电阻器17确定探头电极和屏蔽电极上的电压差。
为了评估从电容性测量获取的响应信号，补充地需要块D18，该块D18包括差分放大器并且负责减小和放大来自测量电极和屏蔽电极的两个响应信号。这经由测量电阻器17发生。该差异因此与探头处的电容成正比。通过应用本发明的方法和本发明的装置，几毫微微法拉的测量分辨率是可能的。
此外，还提供了四个去耦电容器19、19a、19b、19c，其对来自相应信号的直流电压部分进行滤波。最后示出的是ESD保护电路20以及测量探头1和它们与电子单元的连接件，测量探头1布置在容器2中并且由测量电极5和屏蔽电极构成。
图3示出用于电导性操作模式的信号部分的产生。图3a提供了本发明的两个分压器11、11a以及它们与微控制器8的两个端口/输出端(A和B)12、12a的连接的详细视图。当一个测量范围有效时，相应的另一个测量范围通过利用相应的引脚将对应的端口/输出端A或B切换到所谓的三态来去耦。因此，图3b中所示的曲线导致作为时间的函数的激励器信号。由于测量系统优选地被供应操作电压(Ub)并且经由微控制器8的信号配准通过ADC 18来执行，因此将交流电压信号保持在半操作电压电平是有利的。这在图3c中关于3Vdc的操作电压的示例被示出。
图4以模拟方式示出用于电容性操作模式的信号部分的生成。在这种情况下，图4a示出诸如在块A14中使用的积分放大器。在图4b中示出微控制器8的矩形输出信号。积分放大器14将这种输出信号转换成图4c所示的三角形信号，同时该三角形信号也是时间的函数。在这种情况下，必须将积分放大器14的正输入端上的参考电压设定为微控制器8的操作电压的50％，以使传感器系统的不同信号不引起偏移差。类似于针对电导性操作模式的两个测量范围，在电容性操作模式期间，两个端口输出A和B利用相应的引脚切换到三态。
图5示出由两种信号分量组成的、作为时间的函数的激励器信号。电容性操作模式和电导性操作模式的测量值记录顺序地发生。在此所示的示例中，在第一间隔中生成第一电导性信号分量21，在第二间隔中生成第二电导性信号分量22，并且在第三间隔中最后生成在此以三角形信号的形式的电容性信号分量23。两个电导性信号分量21、22的存在是因对于强的或弱的电导性介质应用两个分压器引起的。
图6图示根据权利要求5所述的方法，其中对在具有在非电导性和电导性之间的过渡范围中的电导率的介质的电容性操作模式和电导性操作模式下测量的响应信号进行平均和加权。在2013年3月1日提交的非预先公开的DE102013102055.0申请中描述了该方法。在这种情况下，区分了3个区域：在非电导性介质或具有小电导率的介质的情况下(I)，评估响应信号的电容测量。在这种情况下，优选的电阻范围优选地在300kΩ到无穷大的范围内。在具有高电导率的介质的情况下(II)，评估在电导性操作模式下生成的响应信号，其中在此经由两个分压器进一步细分。在这两个区域I和II之间的过渡区域(iii)中，评估在电导性操作模式和电容性操作模式下确定的响应信号。在这方面，所述两个相应的响应信号被提供视介质的电导率而定的合适的加权因子，所述加权因子例如可以在0％和100％之间，并且在相对的方向上移动，使得它们相加到100％。该过渡区域III优选地对应于300-3000kΩ的电阻范围。
最后，图7涉及ESD保护电路20。图7a示出了根据现有技术状况的电路。示出了两个分泄电阻器24、24a，其存在以使得在测量探头的电极(例如，测量电极5和屏蔽电极6)上不会建立直接的电压电势。在这种情况下，二极管电路25用于ESD保护并且与接地件26连接。然而，所示配置中的分泄电阻器还具有寄生电容，这种寄生电容对可实现的测量分辨率造成负面影响。
因此，根据图7b中的本发明适当地修改ESD保护电路20。用于测量电极1的分泄电阻器24、24a都被引导到屏蔽电极6，使得分泄电阻器24、24a的寄生电容对由测量探头1产生的响应信号的评估没有影响，且因此，对填充水平的监测没有影响。此外，这种修改的配置防止建立直接电压电势，因为这种电压电势可以经由屏蔽电极6建立。此外，二极管电路25与屏蔽电极6连接，以便避免寄生电容对测量的影响。
附图标记
1 测量探头
2 容器
3 介质
4 容器壁
5 测量电极
6 屏蔽电极
7 电子单元
8 微控制器
9 用于生成激励器信号的区域
10 用于根据相应信号分量评估响应信号的区域
11 11a分压器
12 12a端口/输出端
13 块A，积分放大器
14 块B，非反相放大器
15 模数转换器(ADC)
16 块C，非反相放大器
17 测量电阻器
18 块D，差分放大器
19 19a 19b 19c去耦电容器
20 ESD保护电路
21 第一电导性信号分量
22 第二电导性信号分量
23 电容性信号分量
24 24a分泄电阻器
25 二极管电路
26 接地连接件

Claims (15)

1.使用至少一个测量探头(1)和一个单个电子单元(7)来监测容器(2)中的介质(3)的预定填充水平的方法，所述测量探头(1)由传感器电极(5)和屏蔽电极(6)组成，所述一个单个电子单元(7)被设计用于电容性操作模式和用于电导性操作模式二者，
其中，交替地在电导性操作模式和电容性操作模式下操作所述测量探头(1)，
其中，为所述测量探头(1)供应激励器信号，所述激励器信号由两种不同的、时间交替顺序的周期性信号分量组成，
其中，在第一时间间隔中，生成用于所述电导性操作模式的第一周期性信号分量，在第二时间间隔中，生成用于所述电容性操作模式的第二周期性信号分量，
其中，根据从所述测量探头(1)获得的视当前信号分量而定的所述电容性操作模式或所述电导性操作模式的响应信号，确定是否已经达到所述预定填充水平，
其中，在超过该填充水平时或未达到该填充水平时生成报告，
其中，矩形信号用于所述第一时间间隔中的激励器信号，而三角形信号用于所述第二时间间隔中的激励器信号，
其中，在所述电导性操作模式下，确定通过所述探头电极(5)的电流与通过所述屏蔽电极(6)的电流的比率，并且
其中，在所述电容性操作模式下，确定所述探头电极(5)上的电压和所述屏蔽电极(6)上的电压之差；
并且其中，在所述电导性操作模式和电容性操作模式之间的来回切换不使用任何开关。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述矩形信号和所述三角形信号的大小被设置成使得它们具有相同的算术平均值。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，根据至少一个响应信号确定至少一个介质特有性质。
4.根据权利要求3所述的方法，
其中，至少一个介质特有性质包括电导率或介电常数。
5.根据权利要求1或2所述的方法，
其中，在非电导性或轻微电导性介质(3)的情况下，在应用所述电容性操作模式期间获得的响应信号被评估，其中在电导性介质(3)的情况下，在应用所述电导性操作模式期间获得的测量信号被评估，其中，对于具有在过渡区域内的电导率的介质(3)，两种操作模式的响应信号均被评估，并且从所述响应信号中获取的测量值被设有相应的加权因子，所述加权因子视所述介质的电导率而定。
6.一种用于监测容器(2)中的介质(3)的预定填充水平的装置，所述装置包括至少一个测量探头(1)和一个单个电子单元(7)，所述测量探头(1)由传感器电极(5)和屏蔽电极(6)组成，所述一个单个电子单元(7)被设计用于电容性操作模式和用于电导性操作模式二者，
其中，所述电子单元(7)被实施成使得交替地在电导性操作模式下和电容性操作模式下操作所述测量探头(1)，
其中，为所述测量探头提供激励器信号，所述激励器信号由两种不同的、时间交替顺序的周期性信号分量组成，
其中，在第一时间间隔中，生成用于所述电导性操作模式的第一周期性信号分量，并且在第二时间间隔中，生成用于所述电容性操作模式的第二周期性信号分量，
其中，根据由所述测量探头获得的视当前信号分量而定的所述电容性操作模式或所述电导性操作模式的响应信号，确定是否已经达到所述预定填充水平，以及
其中，在超过该填充水平时或未达到该填充水平时生成报告，
其中，矩形信号用于所述第一时间间隔中的激励器信号，而三角形信号用于所述第二时间间隔中的激励器信号，
其中，在所述电导性操作模式下，确定通过所述探头电极(5)的电流与通过所述屏蔽电极(6)的电流的比率，
其中，在所述电容性操作模式下，确定所述探头电极(5)上的电压和所述屏蔽电极(6)上的电压之差；
并且其中，在所述电导性操作模式和电容性操作模式之间的来回切换不使用任何开关。
7.根据权利要求6所述的装置，
其中，提供用于生成矩形信号的模块和用于生成三角形信号的模块。
8.根据权利要求6或7所述的装置，
其中，提供至少一个测量电阻器(17)，在所述电导性操作模式下，经由所述至少一个测量电阻器(17)确定通过所述探头电极(5)的电流与通过所述屏蔽电极(6)的电流的比率。
9.根据权利要求6或7所述的装置，
其中，提供至少一个分压器(11、11a)用于在所述电导性操作模式下生成第一信号部分。
10.根据权利要求6或7所述的装置，
其中，提供至少一个差分放大器(18)，在所述电容性操作模式下，利用所述至少一个差分放大器经由所述测量电阻器(17)确定所述探头电极(5)上的电压和所述屏蔽电极(6)上的电压之差。
11.根据权利要求10所述的装置，
其中，所述差分放大器(16、18)中的至少一个配备有具有小输入电容的输入端。
12.根据权利要求11所述的装置，
其中，所述差分放大器(16、18)包括如下这样的差分放大器：被用来引入在所述电容性操作模式下测量的响应信号。
13.根据权利要求6或7所述的装置，
其中，提供ESD保护电路(20)，所述ESD保护电路(20)包括至少一个二极管电路(25)和一个分泄电阻器(24、24a)，其中所述至少一个二极管电路(25)和所述至少一个分泄电阻器(24、24a)与所述屏蔽电极(6)连接并且经由所述屏蔽电极(6)与接地连接件(26)连接。
14.根据权利要求6或7所述的装置，
其中，集成在所述电子单元中的至少一个电路板利用屏蔽电压来屏蔽。
15.根据权利要求6或7所述的装置，
其中，所述测量探头被实施为使得在安装在所述容器中的面向所述介质的区域中之后，所述测量探头与所述容器(4)的壁齐平或者至少部分地向内突出到所述容器(4)中。
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