CN117178185A - 对移动的细长测试物体进行电容分析的设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于对移动的细长测试物体(9)进行电容分析的设备(1)包含第一电容器装置(2.1)，该第一电容器装置具有第一通道开口(21.1)，测试物体(9)可以通过该第一通道开口移动；还包含第一电容器(5.1)，该第一电容器的电容可以受到位于第一通道开口(21.1)中的测试物体(9)的影响，并且在没有测试物体(9)的情况下具有第一电容。此外，设备(1)还包含第二电容器布置(2.2)，该第二电容器装置具有第二通道开口(21.1)和第二电容器(5.2)，该第二电容器布置在第二通道开口(21.2)上，并具有第二电容。第一电容器(5.1)和第二电容器(5.2)是测量电桥的组成部分。第一电容器装置(2.1)和第二电容器装置(2.2)的设计和布置方式使第一电容和第二电容之间的差值在温度随时间变化时保持基本恒定。这就提高了设备(1)的温度稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种根据独立权利要求前序部分对移动的细长物体，优选是纺织品，进行电容分析的设备。它优选地，但不限于用于离线测量纱线、粗纱或条子的质量不均匀性，如在纺织实验室测试设备上进行的测量。
背景技术
专利文献US-2013/342225A1和WO-2016/149847A1分别公开了一种用于电容式测量纺织产品，例如棉条，粗纱或纱线，特性的设备。这些说明书都公开了电容式传感器组件，具有五个支撑板，形成四个不同间隙宽度的通道开口或测量间隙。测试物体通过其中一个测量间隙。由于支撑板基本上相互平行，测试物体只能被准确地插入其中一个测量间隙，并沿其纵轴移动通过。每个测量间隙都有一个板式电容器的电极，该电极位于支撑板的两侧壁内或侧壁上，支撑板将测量间隙分隔开，所述产品可被引导至测量间隙之间。位于电容器电极之间的测试物体会影响电容器的总电容，因此电容器的电子输出信号就是位于电容器中的测试物体质量的测量值。
传感器组件中测量间隙的间隙宽度不一，以便以最佳方式测试不同厚度的试样。每个间隙宽度都有一个特定的测试对象厚度范围。分配时要考虑以下两个标准：
·一方面，测试物体的厚度必须略小于间隙宽度，否则测试物体在移动过程中会与测量间隙的侧壁发生摩擦，从而可能损坏测试物体和/或侧壁。
·另一方面，与间隙宽度相比，测试对象的厚度不能太小，不然会导致测试灵敏度低、信噪比小。
为了尽可能消除温度或湿度变化等干扰影响，采用了补偿测量方法。为此，测量电容器被安装在一个电桥电路中，该电路也包含一个参考电容器。该电桥电路的平衡方式是，在不带测试物体的情况下提供零值，在带测试物体的情况下提供与测试电容器中测试物体质量成比例的输出信号。如果参考电容器与测试电容器结构相同，受到的干扰影响也相同，则干扰影响不会影响测试结果。专利文献US-2011/254567A1和US-2013/342225A的说明书中给出了合适的补偿电桥电路的示例。后者假定测量电容器和参考电容器位于同一测量间隙中。与此相反，本发明涉及的设置有两个相邻且平行的通道开口，其中一个容纳测量电容器，另一个容纳参考电容器，这在现有技术中也是已知的。
专利文献WO-2016/149847A1研究了电容式纺织品测试设备的测量结果因温度改变而失真这个问题。现代电容式传感器组件的电子电路配备了许多电子元件，如半导体放大器，这些元件共同产生大量热损耗。当测试仪器开启时，散出的热量会导致传感器组件缓慢升温，从而产生热漂移，使测试结果失真，直到达到热平衡状态。为了补偿这一问题，WO-2016/149847A1提出在电容式传感器组件中加入温度传感器和可控电热转换器。这使得传感器组件能够被主动地控制到温度设定点，从而以大体稳定的方式进行测量，不会出现温度漂移。
当温度发生变化时，电容器电极的支撑板以及支撑板之间的隔板都会膨胀。它们通常由不同的材料制成，具有不同的热膨胀系数。由于支撑板的热膨胀和隔板的热膨胀以相反的方向影响电容器的电容，因此，如果材料选择得当，两种材料的热膨胀可以相互补偿，从而使电容在任何给定的温度变化下保持不变。US-5,099,386A利用了这种被动温度补偿的理念。
在简化的模型中，假设电容器电极的热膨胀主要受支撑板的热膨胀影响。假定支撑板具有线性热膨胀系数αT，隔板具有线性热膨胀系数αA。已知板式电容器的电容C与电极面积A与电极间距d之比A/d成正比：
在这些假设条件下，电容C对温度T的灵敏度如下：
因此，在下列情况下，板式电容器对温度变化(dC/dT＝0)不敏感：
αA＝2αT, (3)
即，当隔板的热膨胀系数是支撑板的两倍时。这可以通过为支撑板和隔板选择合适的材料来近似实现。
如今的电容式纱线测试仪是高精度的实验室测量仪器。它们能够检测到运行中的纱线的质量变化，这种变化会引起测量电容器的相对电容变化ΔC/C，其数量级仅为百万分之一，即：
这样的测量精度已经接近物理可测量的极限。因此有必要进一步改进，特别是进一步降低对温度变化的敏感性。
发明内容
本发明的目的是提供一种对移动的细长测试物体进行电容分析的设备，与现有技术相比，该设备进一步提高了温度稳定性。
根据独立权利要求所定义的本发明的设备解决了这一问题和其他问题。从属权利要求中指出了有利的实施方式。
本发明的发明人已经认识到，在设计该设备时，像US-5,099,386 A所建议的那样(见等式(3))，使其在温度变化后的稳态平衡状态下，以与温度变化前相同的方式进行测量，是不够的。事实上，这种平衡状态只有在温度变化后很长时间才能建立。如果设备的不同组件对温度变化的反应速度不同，它们会暂时产生不同的变形。这将导致过渡期间的测量结果失真。
本发明因此基于以下理念：将由于温度随时间产生的变化而引起的设备的动态变化考虑在内。
本发明使用的补偿测量电桥本身是已知的，包括两个电容器装置，每个电容器装置都有一个电容器。其中一个电容器装有测试物体，用作测量电容器，而另一个电容器则空着，用作参考电容器。根据本发明的设备是这样设计的，使得其换能器，即两个电容器，对温度变化的反应是同时且相同的，因此它们的差值始终保持基本恒定。这种被动措施可确保在从第一平衡状态过渡到第二平衡状态的期间所进行的测量也不会失真。
在前面讨论现有技术时介绍的简化模型中，当增加或去除热量时，板式电容器的电容C的时间变化dC/dt可按下式计算：
其中，相关的含义如下：
C电容；
T时间；
αT,αA分别为支撑板和隔板的线性热膨胀系数；
cT,cA分别为支撑板和隔板的比热容；
mT,mA分别为支撑板和隔板的质量；
dQT/dt,dQA/dt分别为流入支撑板和隔板的热量。
根据本发明，两个电容器-测试电容器(下文用标1表示)和参考电容器(下文中用标2表示)-应同时对温度变化做出相同的反应，即它们的电容随时间的变化应相等：dC1/dt＝dC2/dt。然后根据公式(5)，
满足公式(6)的参数值有很多组。以下是简化假设：
·在初始状态下，设备处于平衡状态，即两个电容相等C1＝C2
·该设备的材料对称，即αT1＝αT2,cT1＝cT2,等。
·支撑件和间隔件分开考虑，即等式(6)两侧的被减数和减数分别被设置为彼此相等。
因此，
此外，可以假定在设备中，进入两个电容器装置的热流大致相等，即dQT1/dt≈dQT2/dt和dQA1/dt≈dQA2/dt。这是通过设备部件之间尽可能快的温度均衡来促进的，即它们之间的热耦合。根据上述假设，从式(7)中可以看出，本发明的设备应关于质量对称：
mT1＝mT2 and mA1＝mA2。 (8)
上述模型计算表明，当温度发生变化时，以下几个基本独立的因素会导致两个电容之间的差异不变：两个电容装置的·材料对称和质量对称和/或
·热耦合。
材料和质量的对称性确保了在两个电容器装置的相应组件中相同的热流，其会导致两个电容器的电容发生相同的变化。因此，随着时间的推移，热量的添加或移除会使两个电容器的电容发生相同的变化。
热耦合可确保设备组件之间的温度尽快均衡，并确保进入两个电容器装置的热流尽可能相等。当存在空间温度梯度时，这一点尤为重要。本规范中的“热耦合”是指热耦合元件之间应具有良好的热传导。为此，组件之间要么直接接触，要么通过一种或多种允许良好热传导的介质，即非隔热介质，连接。两个组件之间的传热系数应大于约200W/(m2·K),且优选地大于约1000W/(m2·K)。
本说明书仅限于室内合理发生的温度变化。这些变化可以是自然原因(如因气象引起的气温变化)，也可以是技术原因(如设备附近电子原件的加热)。在这两种情况下，温度变化都不会超过±10℃，优选地小于或等于±5℃。
本说明书中使用的“基本恒定”这一表述留有一定的回旋余地，因为在实践中，由于设置的各种不完善，数学上的严格恒定是不可能实现的。该表述的意思是，相对波动Δ(C1-C2)/(C1+C2)应小于或等于10-5，优选地小于或等于5·10-6。
本发明的设备用于对移动的细长测试物体进行电容分析。它包含第一电容器装置，该装置具有第一通道开口，测试物体可沿其纵向轴线移动通过该通道开口；还包括第一电容器，该电容器装置在第一通道开口处，其电容可受位于第一通道开口中的测试物体的影响，并且在没有测试物体的情况下具有第一电容。此外，该装置还包括第二电容器装置，该第二电容器装置具有第二通道开口和位于第二通道开口处并具有第二电容的第二电容器。该设备还包括一个补偿测量电桥，其中包含第一电容器和第二电容器。第一电容器装置和第二电容器装置的设计和配置使得当温度随时间变化时，第一电容和第二电容的差值基本保持恒定。
第一电容和第二电容之差优选地为零。
在一个实施方案中，第一电容器装置和第二电容器装置具有相互类似的结构，第一电容器装置和第二电容器装置中相互对应的部件由相同的材料组成。
在一个实施例中，第一电容器装置和第二电容器装置各自包含两个间隔开、相互平行的支撑板，通道开口位于这两个支撑板之间，第一电容器和第二电容器分别布置在这两个支撑板上，通道开口在每种情况下分别由夹在这两个支撑板的部分之间的第一隔板和第二隔板限定。第一隔板和第二隔板的质量最好相等。第一电容器装置和第二电容器装置中相互对应的支撑板的质量优选地是相等的。第一电容器可以有两个电极，每个电极都布置在第一电容器装置的一个支撑板上或一个支撑板中，第二电容器可以有两个电极，每个电极都布置在第二电容器装置的一个支撑板上或一个支撑板中，第一电容器装置和第二电容器装置的对应电极质量优选地是相等的。
在一个实施例中，第一电容器装置的至少一个组件和第二电容器装置的一个组件彼此热耦合。第一隔板和第二隔板优选地彼此热耦合。第一电容器装置的支撑板和第二电容器装置的支撑板优选地彼此热耦合。至少一个隔板和至少一个支撑板优选地彼此热耦合。
在一个实施例中，支撑板由陶瓷材料和/或金属垫片构成。
第一电容器装置的支撑板可与第二电容器装置的支撑板重合。
在一个实施例中，第一电容器有两个平面电极，每个电极都装置在第一电容器装置的一个支撑板上或一个支撑板内，第二电容器有两个平面电极，每个电极都装置在第二电容器装置的一个支撑板上或其中一个支撑板内。各电容器装置的隔板的热膨胀系数是同一电容器装置的支撑板的热膨胀系数的两倍。
第一通道开口和第二通道开口最好相互布置，使测试物体可以沿其纵向准确地穿过第一通道开口，但不能同时穿过第二通道开口而不改变方向。
在一个实施方案中，第一通道开口具有第一开口宽度，第二通道开口具有与第一通道开口宽度不同的第二开口宽度。
得益于本发明，该设备或其测量结构具有良好的温度稳定性。它不仅在平衡状态下，而且在温度变化时从一个平衡状态到另一个平衡状态的过渡期间，都能准确可靠地进行测量。这一改进在实践中意义重大，因为经验表明，达到一个新的平衡状态可能需要长达20分钟左右地时间。迄今为止，在这一个过渡期间地测量要么不准确，要么根本不进行测量。本发明为此提供了一种救济措施。
附图说明
下面将参照附图详细解释本发明地优选实施例。为便于比较，图3(a)中还显示了现有技术。
图1显示了本发明设备的截面示意图。
图2图2显示了图1设备的两个隔板，每个隔板的视图都与图1的绘图平面垂直。
图3显示了温度和第二电容及其差值的时间曲线示意图(a)现有技术的设备和(b)根据本发明的设备。
具体实施方式
图1示意性显示了根据本发明移动细长测试物体9(例如纱线、粗纱或棉条)进行电容分析的设备1的一个实施例。示例设备1包括两个电容器设备2.1、2.2。然而本发明并不局限于两个电容器装置；根据本发明，设备可以包含两个以上的电容器装置，例如四个。
第一电容器装置2.1包括两个间隔开、相互平行的支撑板31.1、32.1，例如由陶瓷材料制成。在两块支撑板31.1、32.1之间有一个第一通道开口21.1，其第一开口宽度为d1。第一开口宽度d1可以例如在0.1毫米到10毫米之间。第一通道开口21.1由夹在两块支撑板31.1和32.1的部分之间的第一隔板4.1限定。第一隔板4.1可以由金属等材料制成。
金属电极51.1和52.1分别位于相互对面的板面和第一通道开口21.1上。电极51.1、52.1可以通过涂层或在支撑板31.1、32.1上各固定一块金属板等方式安装在支撑板31.1、32.1上。两个电极51.1、52.1相对布置，共同构成第一电容器5.1，该电容器设计为板式电容器。此外，每个支撑板31.1、32.1包括其电极51.1、52.1都可以覆盖至少一层(未显示)保护涂层，例如漆层。
测试物体9可以从外部进入第一通道开口21.1，进而进入第一电容器5.1，并可以沿其纵轴穿过第一通道开口21.1和第一电容器5.1。当测试物体9位于第一电容器5.1中时，它会影响第一电容器5.1的电容。电容取决于位于第一电容器5.1中的测试物体9的质量，因此，举例来说，当测试物体9移动时，电容可以测量测试物体9延其纵轴的质量变化。
第二电容器装置2.2的构造与第一电容器装置2.1类似。因此，第二电容器装置2.2包括两个间隔开、相互平行的支撑板31.2和32.2。在两个支撑板31.2、32.2之间有一个第二通道开口21.2，其具有第二开口宽度d2。第二开口宽度d2也可以例如在0.1毫米到10毫米之间。如图1所示，它可以不同于或等于第一开口宽度d1。第二通道开口21.2由夹在两块支撑板31.2和32.2的部分之间的第二隔板4.2限定。金属电极51.2和52.2分别位于相互对面的板面和第二通道开口21.2上。两个电极51.2和52.2相对装置，共同构成第二电容器5.2。
在图1所示的优选实施例中，第一电容器装置2.1的支撑板32.1与第二电容器装置2.2的支撑板32.2重合。因此，该中央支撑板32.1、32.2的两个板面上各有一个电极52.1、52.2，其中一个属于第一电容器5.1，另一个属于第二电容器5.2。不过，本发明并不强制要求支撑板32.1、32.2具有这种双重功能。在其他实施例中，电容器装置2.1、2.2可彼此不同地分别具有两个的独立支撑板。
只有第一电容器装置2.1接受测试物体9，而第二电容器装置2.2保持空状态，即第二通道开口21.2中只有空气。因此，第一电容器5.1作为测量电容器，而第二电容器5.2则作为参考电容器，以补偿环境影响，如温度和/或湿度的变化。不过这两种不同的功能不必永久分配给两个电容器5.1和5.2，但优选地可以互换。具有较宽第一通道开口21.1的第一电容器装置2.1适用于较厚的测试物体9，而较薄的测试物体9则可在具有较窄第二通道开口21.2的第二电容器装置2.2中进行测试。
两个电容器装置2.1和2.2可以固定在一个支撑块6中。
第一电容器5.1和第二电容器5.2的电容优选是相等的。为此，第二电容器5.2的电极51.2、52.2的表面积要小于第一电容器5.1的电极51.1、52.1，以补偿不同的开口宽度d1>d2。两个电容器5.1、5.2的不同电容可以用附加电容器(未显示)来补偿。
第一电容器5.1和第二电容器5.2安装在补偿测量电桥中。现有技术中已有各种合适的补偿测量电桥，在此不再赘述。在图1的示例性实施例中，两个交变信号发生器7.1和7.2分别向第一电容器5.1和第二电容器5.2的一个外电极51.1和51.2施加频率相同但相位相差180°的交变电信号。两个内电极52.1和52.2相互电连接。在它们处分接的电子输出信号通过输出线81输送到评估单元8进行评估。
在没有测试对象9的空载状态下，补偿测量电桥应与第一电容器5.1和第二电容器5.2的等容保持平衡，并在输出线81上提供零信号。用于电容测量电桥零点平衡的平衡装置在现有技术中是已知的，在此无需讨论。将测试对象9引入第一通道口21.1会改变第一电容器5.1的电容，从而使测量电桥变得不平衡。其非零输出信号是对第一电容器5.1中测试物体质量的测量。
在一个实施例中，第一电容器装置2.1和第二电容器装置2.2具有相互类似的结构，第一电容器装置2.1和第二电容器装置2.2的相互对应的部件均由相同的材料组成。
在一个实施例中，第一隔板4.1和第二隔板4.2的质量相等(参见上文公式(8))。由于第一隔板4.1和第二隔板4.2的厚度不同，因此应通过不同的表面积来实现质量对称。下一段将讨论这种示例性的实施方式。
图2(a)和(b)分别显示了两个隔板4.1和4.2的示例。在此，隔板4.1、4.2以垂直于图1绘图平面的视图示出，例如，分别作为沿图1中平面a-a和b-b的纵向剖面图，或平行于这些平面的侧视图。在不限制通用性的前提下，假设第一隔板4.1的厚度大于第二隔板4.2。为实现质量相等，第一隔板4.1的表面积应相应小于第二隔板4.2。在图2的示例中，第一隔板4.1基本上被设计成一个矩形框架，框住一个矩形凹槽41。当然，隔板4.1和4.2也可以具有其他几何形状。可以有多个凹槽。凹槽可以位于第一隔板的边缘而不是内部。凹槽不必是贯通的。
在一个实施例中，第一电容器装置2.1和第二电容器装置2.2的支撑板31.1、32.1、31.2、32.2的质量相等(见上文公式(8))。支撑板31.1、32.1、31.2、32.2优选地是相同的。否则，可通过适当选择它们的厚度和表面积来实现质量对称。
在一个实施例中，第一电容器布置2.1和第二电容器布置2.2的对应的电极51.1、51.2；52.1、52.2的质量相同。如果电极51.1、51.2；52.1、52.2不完全相同，则可通过适当选择其厚度和表面积来实现质量对称。
由于上述的材料和质量对称性，在外部温度变化时，对应的部件会同时经历相同的温度变化。因此，即使在温度变化期间，测量电桥也始终处于平衡状态。
在一个实施例中，第一电容器布置2.1的至少一个部件和第二电容器布置2.2的一个部件彼此热耦合。热耦合可以存在于第一隔板4.1和第二隔板4.2之间，支撑板31.1、32.1、32.1、32.2之间和/或隔板4.1、4.2和支撑板31.1、32.1、32.1、32.2之间。支撑块6最好也与隔板4.1、4.2和/或支撑板31.1、32.1、32.1、32.2热耦合。热耦合部件之间应能实现良好的热传导。两个部件之间的热传导系数应大于约200W/(m2·K)，最好大于约1000W/(m2·K)。
由于热耦合的作用，设备1各部件之间的温度平衡得以尽快实现。因此，空间温度梯度很快就会得到补偿，测量桥也会恢复平衡。
图3展示了本发明与现有技术相比的优势。图中显示了示意性的多个时间特性：温度T(t)-例如空气温度-在设备环境中的示意时间特性，以及两个电容C(t)、C(t)及其差值C1(t)-C2(t)的与时间t的示意时间特性。在初始时间t0时，测量电桥应处于第一平衡状态，即两个电容C1(t0)＝C2(t0)相等。在图3的示例中，假设温度T(t)在时间t>t0的过程中升高，但不限制一般性。由于支撑板与环境空气的接触面积较大，它们会先于隔板受热，从而膨胀，导致电容C1(t)、C2(t)增大。隔板只有在之后才受热和膨胀，电容C1(t)、C2(t)才会减小。
图3(a)显示了根据现有技术的设备的曲线。例如，由于两个隔板的质量不相等，两个电容C1(t)、C2(t)随时间的变化不同，因此它们的差值C1(t)-C2(t)在较长时间内不等于零。在这一过渡期间，测量桥未对准，导致测量结果失真。即使每个电容器都根据US-5,099,386A进行了被动温度补偿设计，使两个电容C1(t)、C2(t)在过渡时间后返回到它们的第一值C(t10)＝C2(t0)，处于第二平衡状态，并且相等，也会出现这种缺点。
图3(b)显示了根据本发明的设备1的曲线。与现有技术不同的是，两个电容器2.1和2.2的设计和布置方式使得在任何时间t≥t0，两个电容C1(t)＝C2(t)相等，因此它们的差值C1(t)-C2(t)为零。换句话说，测量电桥在所有时间t≥t0都是平衡的，测量不会出现误差。根据US-5,099,386A(上文等式(3))，可以采用被动温度补偿，但这并不是本发明发挥作用的必要条件。在图3(b)的示例中，电容C1(t)、C2(t)在第二平衡状态下的值与第一平衡状态下的值不同。
应当理解，本发明并不局限于上述实施例。了解了本发明，本领域技术人员将能够衍生出更多的变体，这些变体也构成了本发明主题的一部分。
附图标记列表
1 设备
2.1,2.2 第一和第二电容器装置
21.1,21.2 第一和第二通道开口
3.1,3.2 第一和第二电容器
31.1,32.1,31.2,32.2 支撑板
4.1,4.2 第一和第二隔板
41 凹陷
5.1,5.2 第一和第二电容器
51.1,52.1,51.2,52.2 电极
6 支撑块
7.1,7.2 第一和第二交变信号发生器
8 评估单位
81 输出线
9 测试对象。
Claims (16)
1.用于对移动的细长测试物体(9)进行电容分析的设备(1)，包括
第一电容器布置(2.1)，其具有
第一通道开口(21.1)，测试物体(9)可通过该通道开口沿其纵向移动，以及
第一电容器(5.1)，该电容器布置在第一通道口(21.1)，使其电容可受位于所述第一通道开口(21.1)的测试物体(9)的影响，并且其在没有测试物体(9)的情况下具有第一电容；
第二个电容器装置(2.2)，具有
第二个通道开口(21.2)和
第二电容器(5.2)，该电容器位于所述第二通道开口(21.2)处，具有第二电容，以及
一个补偿测量电桥，包含所述第一电容器(5.1)和所述第二电容器(5.2)，
其特征在于：
所述第一电容器装置(2.1)和所述第二电容器装置(2.2)的设计和布置方式使第一电容和第二电容之间的差值在温度随时间变化时保持基本恒定。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其中所述第一电容和所述第二电容之差为零。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其中，所述第一电容器装置(2.1)和第二电容器装置(2.2)具有相互类似的结构，并且所述第一电容器装置(2.1)和所述第二电容器装置(2.2)的相互对应的部件由相同的材料组成。
4.根据权利要求3所述的设备(1)，其中
所述第一电容器装置(2.1)和所述第二电容器装置(2.2)各自包含两个间隔开的相互平行的支撑板(31.1，32.1；31.2，32.2)，通道开口(21.1，21.2)位于这两个支撑板之间，所述第一电容器(5.1)和所述第二电容器(5.2)分别布置在这两个支撑板上，以及
所述通道开口(21.1，21.2)在每种情况下都由夹在两块支撑板(31.1，
32.1；31.2，32.2)的部分之间的第一隔板(4.1)和第二隔板(4.2)限定。
5.根据权利要求4所述的设备(1)，其中所述第一隔板(4.1)和所述第二隔板(4.2)的质量相等。
6.根据权利要求4或5所述的设备(1)，其中，所述第一电容器组(2.1)和所述第二电容器组(2.2)的相互对应的支撑板(31.1，32.1；
31.2，32.2)的质量相等。
7.根据权利要求4-6之一所述的装置(1)其中
第一电容器(5.1)有两个电极(51.1、52.1)，每个电极都布置在第一电容器布置(2.1)的一个支撑板(31.1、32.1)上或其中一个支撑板内、
第二电容器(5.2)有两个电极(51.2、52.2)，每个电极都布置在第二电容器布置(2.2)的一个支撑板(31.2、32.2)上或其中一个支撑板内，以及所述第一电容器组(2.1)和所述第二电容器组(2.2)的相应电极(51.1，52.1；51.2，52.2)的质量相等。
8.根据权利要求3-7之一所述的设备(1)，其中，所述第一电容器装置(2.1)的至少一个部件和所述第二电容器装置(2.2)的一个部件相互热耦合。
9.根据权利要求4和8所述的设备(1)，其中，所述第一隔板(4.1)和所述第二隔板(4.2)相互热耦合。
10.根据权利要求8或9所述的设备(1)，其中，所述第一电容器装置(2.1)的支撑板(31.1，32.1)和所述第二电容器装置(2.2)的支撑板(31.2，32.2)彼此热耦合。
11.一方面根据权利要求4，另一方面根据权利要求8-10之一所述的设备(1)，其中至少一个隔板(4.1，4.2)和至少一个支撑板(31.1，32.1；
31.2，32.2)彼此热耦合。
12.根据权利要求4-11之一所述的设备(1)，其中所述其中支撑板(31.1，32.1；31.2，32.2)由陶瓷材料和/或隔板(4.1，4.2)由金属材料构成。
13.根据权利要求4-12之一所述的设备(1)，其中第一电容器布置(2.1)的支撑板(32.1)与第二电容器布置(2.2)的支撑板(32.2)重合。
14.根据权利要求4-13之一所述的设备(1)其中，
所述第一电容器(5.1)有两个平面电极(51.1、52.1)，每个所述平面电极都布置在第一电容器装置(2.1)的一个支撑板(31.1、32.1)上或一个支撑板内、
所述第二电容器(5.2)包括两个平面电极(51.2，52.2)，每个所述平面电极都布置在第二电容器布置(2.2)的一个支撑板(31.2，32.2)上或一个支撑板内，以及
所述各电容器装置(2.1，2.2)的隔板(4.1，4.2)的热膨胀系数是相同电容器装置(2.1，2.2)的支撑板(31.1，32.1；31.2，32.2)的热膨胀系数的两倍。
15.根据前述权利要求之一所述的设备(1)，其中所述第一通道开口
(21.1)和所述第二通道开口(21.2)相互布置，使测试物体(9)可以沿其纵轴准确地穿过第一通道口(21.1)，但不能同时穿过第二通道口
(21.2)而不改变方向。
16.根据前述权利要求之一所述的设备(1)，其中所述第一通道开口(21.1)具有第一开口宽度(d1)，所述第二通道口(21.2)具有与所述第一开口宽度(d1)不同的第二开口宽度(d2)。
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