DE102009008824A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien Download PDF

Info

Publication number
DE102009008824A1
DE102009008824A1 DE102009008824A DE102009008824A DE102009008824A1 DE 102009008824 A1 DE102009008824 A1 DE 102009008824A1 DE 102009008824 A DE102009008824 A DE 102009008824A DE 102009008824 A DE102009008824 A DE 102009008824A DE 102009008824 A1 DE102009008824 A1 DE 102009008824A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrodes
amplitude
electrode
flow channel
measuring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102009008824A
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE102009008824A priority Critical patent/DE102009008824A1/de
Publication of DE102009008824A1 publication Critical patent/DE102009008824A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/221Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien wird - das fließfähige Medium durch einen Durchflusskanal eines Hohlkörpers geleitet, - in einem Abschnitt des Durchflusskanals ein inhomogenes elektrisches Wechselfeld gebildet, indem eine seitlich des Durchflusskanals gelegene Elektrode mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird; - eine zu einer weiteren Elektrode durch das Medium auftretende elektrische Kopplung wird gemessen, indem die weitere Elektrode an einen Eingang eines Verstärkers gekoppelt ist; - die Amplitude des verstärkten Signals wird fortlaufend gemessen; - Änderungen der gemessenen Amplitude werden in einer Auswertschaltung ausgewertet.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien. Dies kann insbesondere zur Erkennung von Inhomogenitäten, beispielsweise störender Partikel oder Luftblasen in fließfähigen Medien, insbesondere in Flüssigkeiten, in Vergussmassen oder Schmierfetten sinnvoll sein. Ferner kann eine quantitative Messung, etwa der Größe von Partikeln oder anderen Einschlüssen, oder deren Häufigkeit, sinnvoll sein.
  • DE 103 23 03 A1 beschreibt einen Sensor zur Erfassung von die Kapazität in einem Messraum beeinflussenden Messgrößen, unter Messung einer zwischen zwei Elektroden auftretenden kapazitiven Kopplung.
  • DE 3822344.9 und DE 101 34 517.8 beschreiben Sensoren zur Messung von Materialeigenschaften einer Flüssigkeit, welche deren dielektrische Eigenschaften beeinflussen, wobei die Einflüsse von Luftblasen gerade eliminiert werden sollen.
  • Eine ausreichende Erkennung oder gar Messung von Partikeln oder Blasen, die von einer Flüssigkeit eingschlossen sind und sich an einem unbekannten Ort der Flüssigkeit befinden, ist aufgrund der sehr kleinen Kapazitäts-Änderung nach dam Stand der Technik mittels einer elektrischen Messung oder Kapazitätsmessung nicht naheliegend, insbesondere bei kleinen Partiken, auch mit den o. g. Verfahren.
  • Aufgabe der Erfindung ist eine Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art.
  • Hierfür sind die in den unabhängigen Ansprüchen gegebenen Merkmale vorgesehen.
  • Inhomogenitäten des Mediums können beim Durchfließen der Vorrichtung die Elektroden passieren und in deren elektrisches Feld kurzzeitig eintauchen.
  • Das entstehende elektrische Wechselfeld reicht in das fließfähige Medium hinein. Das Feld kann dort inhomogen sein, das heißt das Feld und insbesondere seine Intensität kann ungleich verteilt sein. Vorteilhaft ist eine ungleiche Verteilung des Feldes und örtliche Eingrenzung insbesondere längs der Fließrichtung des Mediums. Das Feld muss demnach nur in einen Abschnitt des fließfähigen Mediums hineinreichen.
  • Zu messende Inhomogenitäten des fließfähigen Mediums haben im Regelfall eine unterschiedliche relative Diekektrizitätskonstante als das Medium und haben somit einen Einfluss auf das Feld.
  • Durch die Inhomogenität sowohl des Feldes als auch eines relativ dazu bewegten Mediums resultiert eine Signal-Schwankung. Durch eine weiter unten erklärte Hochpassfilterung kann in einem weiteren Aspekt der Erfindung erreicht werden, dass nur diese sich ändernden Signalanteile zur Messung herangezogen werden.
  • Die an einem Teilchen im fließenden Medium auftretende Feldstärke erfährt eine Änderung als Funktion der Zeit, wegen der Bewegung des Mediums und dem feststehenden aber örtlich unterschiedlich verteiltem Verlauf des Feldes. Ebenso erfährt die Kopplung über das Feld vom Flüssigkeits-Teilchen zur Empfangselektrode eine Änderung. Beide Änderungen zusammenwirkend resultieren in einem zeitlichen Ablauf der resultierenden Kopplung, wenn eine Inhomogenität des Mediums sich durch das Feld bewegt. Die Kopplung kann kapazitiv erfolgen und/oder über die Leitfähigkeit des Mediums, falls diese gegeben ist.
  • Im Allgemeinen unterscheidet sich die Dielektrizitätskonstante einer zu messenden Inhomogenität von der des Mediums. Luftblasen bewirken eine geringe Abschwächung der kapazitiven Kopplung, Partikel können eine Erhöhung bewirken. Beide sind Beispiele von erfindungsgemäß erkennbaren oder messbaren Inhomogenitäten.
  • Die Messung der Kopplung kann erfolgen, indem eine an der Empfangselektrode auftretenden Amplitude gemessen wird. Gemessen werden kann eine Strom- und/oder Spannungs-Amplitude. Hierzu kann die Empfangselektrode an einen Verstärker gekoppelt sein. Die Amplitudenmessung kann durch einen getakteten Gleichrichter erfolgen, der mit der gesendeten Wechselspannung synchronisiert wird. Die Wechselspannung kann beispielsweise Rechteck- oder Nadelform haben. Sie muss keine definierte Frequenz haben sondern kann unregelmäßige Wechsel aufweisen. Die Phasendauer kann vorteilhafterweise kürzer sein als die Verweildauer einer im Medium bewegten Inhomogenität im Feld.
  • Die Amplitude kann auch um einen Nullpunkt schwanken und negative Amplituden beinhalten, entsprechend einer trägerlosen Amplitudenmodulation. Die Amplitudenmessung kann in diesem Fall nach einem für trägerlose Amplitudenmodulation geeigneten Demodulationsverfahren erfolgen.
  • Die Amplitude kann fortlaufend gemessen werden. Der zeitliche Verlauf des Amplituden-Messignals kann in einer Auswertschaltung ausgewertet werden. Allgemein kann die Auswertschaltung mit analogen und/oder digitalen und/oder programmgesteuerten Bausteinen aufgebaut sein. Durch die ungleiche Feldverteilung längs der Fließrichtung entsteht bei Passieren einer Inhomogenität ein Amplitudenverlauf, dessen Geschwindigkeit bzw. Frequenzspektrum von der Fließgeschwindigkeit des Mediums und vom Orts-Verlauf der Feld-Verteilung abhängt, während die Änderungs-Amplitude des Amplitudensignals von der Größe der Inhomogenität abhängt.
  • Die Auswertung des Amplitudenverlaufs kann insbesondere einen Schwellwertvergleich beinhalten. Das Über- und/oder Unterschreiten eines definierten Schwellwertes kann ein Erkennungssignal auslösen. Das Erkennungssignal kann an einem Schaltausgang ausgegeben werden. Hierdurch ist eine Ereignismessung ermöglicht, die das Vorhandensein einer Inhomogenität meldet. Ebenso ist eine quantitative Messung möglich. Hierzu kann ein Spitzengleichrichter oder ein Maximalwert-Algorithmus verwendet werden, welcher aus einer zeitlichen Folge von Messwerten den Betrag einer Abweichung ermittelt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der Verlauf der gemessenen Amplitude hochpassgefiltert. Als Hochlass kann eine zeitliche Differenzierung verwendet werden. Dies kann vor dem Schwellwertvergleich vorgesehen sein.
  • Somit werden lediglich Änderungen des Signals erkannt, während konstanter Offset, wie er beispielsweise durch unterschiedliche Medien mit unterschiedlicher relativer Dielektrizitätskonstante – bekannt auch als Dielektrizitätszahl oder DK – verursacht wird, keinen Einfluss auf die Messung hat.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Elektrodenpaare vorgesehen, und entlang der Fließrichtung versetzt angeordnet. Vorbeifließende Inhomogenitäten werden nacheinander die Felder der Elektrodenpaare passieren. Es können getrennte Messwerte je Elektrodenpaar auftreten und in Bezug zueinander ausgewertet werden. Beispielsweise kann als Bedingung für das Ausgeben eines Erkennungssignales eine die in Fließrichtung ablaufende zeitliche Reihenfolge der Signale vorgegeben werden.
  • Zur Vermeidung diverser Störungen kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ein weiteres Elektrodenpaar vorgesehen sein und dessen kapazitive Kopplung gegensinnig gewichtet ausgewertet werden, beispielsweise indem Messwerte subtrahiert werden.
  • Wenn Druck-Unterschiede im Medium zu einer Ausdehnung des Hohlkörpers führen, würde ohne Vorkehrung die gemessene kapazitive Kopplung und somit der Messwert beeinflusst. Die erfindungswgemäße Anordnung ermöglicht eine zumindest teilweise Auslöschung der Ausdehnungs-Einflüsse sowie alter weiteren systembedingten Einflüsse, welche sich auf beide Elektrodenpaare gleichermaßen auswirken.
  • Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist die Möglichkeit, Medien mit verschiedener Dielektrizitätskonstante zu messen, ohne dass ein Offset im Messignal auftritt.
  • Zur Bildung einer Differenz können die von beiden Elektrondenpaaren empfangenen Signale gegensinnig ausgewertet werden. Eine weitere Möglichkeit ist, die empfangenen Siglale gleichsinnig auszuwerten, wobei lediglich die Sendeelektroden mit gegenphasiger Wechselspannung beaufschlagt werden. Insbesondere können hierbei die Empfangselektroden miteinander an einen gemeinsamen Messeingang gekoppelt werden. Als Messeingang kann der Eingang eines Verstärkers dienen. Die gegensinnige Auswertung ist hierbei schon durch die Ansteuerung der Sender-Elektrden implementiert. Vorteil dieser Ausführung ist, dass sich bei homogener Verteilung beide Mess-Signale schon vor dem Verstärker gegenseitig zumindest weitgehend auslöschen und somit den Verstärker nicht beaufschlagen. Daher dann die Verstärkung weiter erhöht werden, wodurch die Auswertung kleinerer Unterschiede und somit die Erkennung kleinerer Inhomogenitäten möglich wird.
  • In einer weiteren Ausführung der Erfindung kann die beschriebene Funktion der Elektroden als Sender und Empfänger gegeneinander vertauscht sein. Unter Ausnutzung des Superpositionsprinzips elektrischer Felder und der Invarianz einer kapazitiven Kopplung gegenüber der Richtung senden/empfangen (bzw. umgekehrt) kann damit ebensi die gewünschte Wirkung erzielt werden.
  • Insbesondere können die gekoppelten Elektroden als Sender dienen und mit einer gemeinsamen Wechselspannung beaufschlagt sein, und einzelne Elektroden als Empfänger dienen und mit Eingängen eines Differenzverstärkers verbunden sein.
  • Das Differenzsignal kann verstärkt und wie oben beschrieben weiter ausgewertet werden.
  • Die beiden elektrisch gekoppelten Elektroden können auch als eine gemeinsame größere Elektrode ausgeführt sein.
  • Elektroden können kombiniert sowohl als Sender als auch Empfänger verwendet werden. Insbesondere kann eine Kombination aus beiden beschriebenen Varianten erreicht werden. Hiezu kann beispielsweise das Bezugspotenzial eines an die Elektrode gekoppelten Verstärkers seinerseits mit einer Wechselspannung beaufschlagt werden, welche an die angeschlossene Elektrode weitergeleitet wird, sodass diese ein eigenes Wechselfeld bildet während gleichzeitig ihr Verschiebungsstrom gemessen wird.
  • Der Hohlkörper kann zumindest teilweise aus isolierendem Material gebildet sein.
  • Es ist sinnvoll, den Hohlkörper zumindest außen mit einem elektrisch leitfähigen Material auszubilden oder einzufassen. Hierzu kann ein Metallrohr dienen. Der Spalt zwischen Metallrohr und isolierendem Teil des Hohlkörpers kann mit Vergussmasse gefüllt sein.
  • An den für das Medium vorgesehenen Einlass und Auslass-Stellen kann leitfähiges Material vorgesehen sein. Das leitfähige Material ist als elektrische Abschirmung vorteilhaft. Es kann mit einer elektrischen Masse verbunden sein.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können allgemein alle beschriebenen Felder und elektrischen Kopplungen wahlweise kapazitiv oder über die Leitfähigkeit und insbesondere auf galavanischem Wege erfolgen und gemessen werden, oder beides kombiniert. Dies ist bei leitfähigen Medien, insbesondere bei wässrigen Substanzen vorteilhaft.
  • Elektroden können so angeordnet sein dass sie in den Hohlraum teilweise hineinreichen. Eine andere Möglichkeit ist, dass ein Abschnitt ihrer Oberfläche näherungsweise bündig mit der Innenwand des Durchflusskanals sind und somit einen Abschnitt der Innenwand bilden.
  • Elektroden könnnen das Medium berühren; dies ist vorteilhaft bei Medien mit hoher Diekeltrizitätskonstante oder elektrischer Leitfähigkeit und ermöglicht Messung der Kopplung über die Leitfähigkeit.
  • Elektroden können auch gegenüber dem Medium isoliert sein, wobei die Isolation als zusätzliches Dielektrikum wirkt und vom Feld durchdrungen wird. Dies ermöglicht die Messung über kapazitive Kopplung. Die Elektroden können mit einem dünnen isolierenden Überzug versehen sein. Dies ist vorteilhaft zur erreichen einer geschlossenen Oberfläche im Inneren der Sensorvorrichtung.
  • Elektroden können stabförmig sein, wobei die zur Gegenelektrode weisende Seite eine Stirnfläche des Stabes ist. Solche Elektroden können in Löchern angebracht sein, welche in den Wandungen eines isolierenden Hohlkörpers quer zur Fließrichtung des Mediums vorgesehen sind. Diese Löcher können zum Durchflusskanal hin geschlossene und nach außen hin offene Sacklöcher sein, was eine elektrische Isolation sowie eine Abdichtung zum Medium ermöglicht.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel im Schnitt längs einer Fließrichtung sowie ein Blockschaltbild einer beispielhaften Auswert-Elektronik.
  • Der Hohlkörper besteht aus einem metallischen Außenrohr 40 und einem darin vorgesehenen isolierenden Innenrohr 1, welches einen Durchflusskanal 2 aufweist, dessen Querschnitt auf mittlerer Höhe eingeengt ist. Sendeelektrode 11 und gegenüberliegende Empfangselektrode 12 befinden sich in Sacklöchern des Innenrohres 1 und reichen mit ihren Stirnflächen nahe an das durchfließende Medium. Ein weiteres Elektrodenpaar 21, 22 ist in Fließrichtung abwärts in gleicher Weise vorgesehen. Alternativ kann dieses Elektrodenpaar um die Fließ-Achse verdreht angeordnet sein, sodass es quer zum ersten Elektrodenpaar liegt, oder insbesondere im rechten Winkel dazu. EinlassStutzen 41 und AuslassStutzen 42 sind zur Abschirmung aus Metall.
  • Rechteck-Oszillator 3 ist mit Sendeelektrode 11 verbunden. Inverter 4 erzeugt eine gegenphasige Wechselspannung und ist mit Elektode 21 verbunden. Empfangselektroden 21 und 22 sind miteinander und mit dem Eingang des Verstärkers 5 verbunden. Bei homogenem Medium resultiert eine gleich starke Kopplung von Eletroden 11 und 12, sodass empfangsseitig eine Auslöschung der Signale erfolgt, wohungegen bei Eintritt einer Luftblase 44 sich zuerst die Kopplung von Oszillator 3 und dann die Kopplung vom Inverter 4 verringert. Das nach Verstärker 5 resultierende Signal wird im getakteten Gleichrichter 6 nach seiner Amplitude gleichgerichtet, wobei je nach Phasenlage ein positives oder negatives Amplitudensignal 50 resultiert. Der Umschalter 6 des getakteten Gleichrichters ist zur Synchronisation mit dem Sender-Oszillator verbunden. Das resultierende Amplitudensignal 50 wird hinter dem Verstärker 51 im Hochpass 52 von Offset-Anteilen getrennt, sodass nur Änderungen weitergeleitet werden. Wenn diese Änderungen eine definierte Schwelle überschreiten, schaltet die daran angeschlossene Schwellwertschaltung 53 und meldet durch den entstehenden Impuls an ihrem Ausgang 54 das Vorhandensein der Luftblase 44.
  • 2 zeigt an einem Ausführungsbeispiel eine Teilansicht eines Elektrodenpaares mit elektrischen Feldern.
  • Die Messung basiert hierbei aus Messung der Kapazität zwischen Elektrode 11 und 12. Insofern bilden diese Elektroden einen Kondensator mit einem elektrischen Feld 33. Die entstehenden Feldlinien des Elektrodenpaares verlaufen mit einer wesentlichen Komponente quer zur Fließrichtung des Mediums. Damit möglichst kleine Inhomogenitäten gemessen werden können, ist die Ausdehnung des Feldes 33 möglichst klein, wozu die Stirnflächen 61, 62, der Elektroden 11 und 12 klein sind. Es ist vorteilhaft, wenn die Feldstärke längs der Fließrichtung start variiert, insbesondere örtlich möglichst eingegrenzt ist. Hiermit können höhere Frequenz-Anteile im Amplitudensignal entstehen. Um dies zu erreichen, können die Elektroden kleine Stirnflächen im Vergleich mit der Größe oder Länge des Durchflusskanals aufweisen. Vorteilhaft ist, wenn die in Fließrichtung gemessene Größe der Elektroden- Stirnfläche höchstens das Dreifache des Elektrodenabstandes haben, besonders bewährt hat sich eine 0,5 bis 2-fache Größe.
  • Durch die kleine Elektrodenfläche resultiert eine sehr kleine Kapazität. Die insgesamt an den Elektroden auftretende Kapazität ist jedoch zusätzlich durch die Felder 31 und 32 bestimmt, welche an den übrigen Seiten der Elektroden und an den Zuleitungen zwangsläufig auftreten und eine wesentlich höhere Kapazität bilden. Diese drängt die kleine zu messende Kapazitität 33 in den Hintergrund, sodass deren Messung mit normalen Mitteln schwierig wäre. Um die Messung weitgehend auf den kleinen Bereich 33 einzuschränken, ist die Funktion der Eleltroden getrennt in Sender und Empfänger, sidass es möglich wird, lediglich die Kopplung zwischen den Elektroden zu messen. In diesem Beispiel ist die linke Elektrode 11 an den Oszillator 3 und die rechte Elektrode 12 an den Eingang des Verstärkers 5 angeschlossen.
  • Der Eingang des Verstärkers 5 kann, muss aber nicht eine niedrige Impedanz bezogen auf den Scheinwiderstand der Elektrode aufweisen. Unabhängig von der Eingangs-Impedanz des Verstärkers wirken die zusätzlichen Kapazitäten am Feld 32 als Spannungsteiler zur Umgebungs-Masse. Die gemessene Spannung der Empfangselektrode 12 ist proportional zum Verschiebungsstrom im Feld 33 zwischen den Elektroden. Die gesamte Kapazität dieser Elektrode 12 ist viel höher als die des Mess-Kondensators im Feld 33. Somit ist die an der Empfangselektrode 12 auftretende Spannung stak vermindert, daher ist auch die Feldstärke ihres Umgebungs-Feldes 32 und somit ihr störender Einfluss viel kleiner, als wenn die Kapazität dieser Elektrode auf direktem Wege gemessen würde. Mit einer niedrigen Impedanz am Eingang des Verstärkers 5 kann die Eingangsspannung weiter vermindert werden und somit die Messung weiter vom Feld 32 unabhängig gemacht werden. Zur Verringerung der Eingangsimpedanz genügt ein zusätzlicher Kondensator 55 am Eingang, dessen Gegenpol mit Masse verbunden ist oder als Gegenkopplungszweig wirkend mit einen invertierenden Verstärkerausgang verbunden ist.
  • 3 zeigt beispielhaft einen zeitlichen Ablauf der Signale beim Durchfluss einer Inhomogenität durch die Anordnung der 1.
  • 61a ist ein auf Zeitachse t aufgetragener Ablauf des Amplitudensignals 50 aus Gleichrichter 6, wie er beim Eintritt einer Luftblase entsteht. Zunächst entsteht beim Passieren des oberen Elektrodenpaares 11, 12 ein negatives Amplitudensignal, weil die positive Koppleung abgeschwächt wird, danach umgelehrt ein positives.
  • 60a zeigt das nach dem Hochpass 52 resultierende differenzierte Signal; es weist in beide Richtungen Maxima auf. Das positive Maximum kann vorteilhaft durch Schwellwertvergleich mit der Schwelle 64a zum Auslösen eines Schaltimpulses 70a benutzt werden.
  • DIe entsprechenden mit b indizierten Kurven gelten beim Eintreten eines Partikels mit einer Dielektrizitätskonstante größer als der des Mediums oder mit einer elektrischer Leitfähigkeit höher als der des Mediums.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Elektroden in einer Querschnittsebene des Durchflusskanals als Array verteilt oder aufgereiht angeordnet sein. Damit können die Maxima der einzelnen Teil-Felder auf verschiedene Abschnitte innerhalb der Querschnittsebene verteilt werden, sodass die Teil-Felder kleiner sind als der gesamte Querschnitt. Dies ermöglicht eine Messung noch kleinerer Teilchen oder Inhomogenitäten. Die Messung der kapazitiven Kopplung einzelner Elektroden kann separat erfolgt und mehrere resultierende MessSignale in Bezug zueinander ausgewertet werden, beispielsweise mit einer Oder-Schaltung. Die separate Messung kann erfolgen, indem Sendesignale verschiedener Sendeelektroden verschieden markiert werden, beispielsweise zu verschiedenen Zeiten oder in verschiedenen Frequenzen gesendet werden, und aus dem empfangenen Signal die Anteile der verschiedenen Sendesignale in einer für die Sendesignale selektive Empangsschaltung, beispieslweise mittels Zeit-Multiplexing oder Frequenz-Selektion, voneinander unterschieden werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 1032303 A1 [0002]
    • - DE 3822344 [0003]
    • - DE 10134517 [0003]

Claims (17)

  1. Verfahren zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien, gekennzeichnet durch folgende Vefahrensschritte: – das fließfähige Medium wird durch einen Durchflusskanal eines Hohlkörpers geleitet, – in einem Abschnitt des Durchflusskanals wird ein inhomogenes elektrisches Wechselfeld gebildet, indem eine seitlich des Durchflusskanals gelegene Elektrode mit einer Wechselspannung beaufschlagt wird; – eine zu einer weiteren Elektrode durch das Medium auftretende elektrische Kopplung wird gemessen, indem die weitere Elektrode an einen Eingang eines Verstärkers gekoppelt ist; – die Amplitude des verstärkten Signals wird fortlaufend gemessen; – Änderungen der gemessenen Amplitude werden in einer Auswertschaltung ausgewertet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Änderungen der gemessenen Amplitude ausgewertet werden, indem ein gewonnenes Amplitudensignal hochpassgefiltert oder insbesondere differenziert wird.
  3. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der elektrischen Kopplung insbesondere eine Messung der kapazitiven Kopplung ist.
  4. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche zur Erkennung von Inhomogenitäten, dadurch gekennzeichnet, dass das, gegebenenfalls hochpassgefilterte, Amplitudensignal einer Schwellen-Bewertung zugeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitundenmessung durch einen getakteten Gleichrichter erfolgt, der mit der gesendeten Wechselspannung synchronisiert wird.
  6. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Elektrodenpaare vorgesehen sind, verteilt auf verschiedene Positionen entlang der Fließrichtung, und dass eine Auswertung der je Elektrodenpaar resultierenden Signale in Bezug zueinander erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungen beider Elektrodenpaare gegensinnig gewichtet verwendet werden, insbesondere eine Differenz gebildet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der Differenz erfolgt, indem die Sendeelektroden mit gegenphasiger Wechselspannung beaufschlagt sind.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildung der Differenz erfolgt, indem die Sendeelektroden mit gleichsinniger Wechselspannung beaufschlagt sind, und die Empfangselektroden an einen Differenzeingang einer Auswertschaltung oder insbesondere eines Differenzverstärkers der Auswertschaltung gekoppelt sind.
  10. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Elektroden in einer Querschnittsebene des Durchflusskanals als Array verteilt oder aufgereiht angeordnet sind, so dass die Maxima deren Felder auf verschiedene Abschnitte innerhalb der Querschnittsebene verteilt sind, und dass eine Messung der kapazitiven Kopplung einzelner Elektroden separat erfolgt und mehrere resultierende MessSignale in Bezug zueinander ausgewertet werden.
  11. Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile: – einen als Durchflusskanal wirkenden Hohlkörper, – eine mit einer elektrischen Wechselpannung baufschlagte Senderelektrode, die auf die Weise angeordnet ist, dass das entstehende elektrische Wechselfeld in das fließfähige Medium hineinreicht – eine Empfangselektrode, die auf einer anderen Querschnitts-Seite des Durchflusskanals oder gegenüber der Sendeelektrode angeordnet ist, – eine an der Empfangselektrode gekoppelte elektrische Auswertschaltung, welche zur Messung eines von der Sendeelektrode stammenden Anteils der Wechselspannung eingerichtet ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper zumindest teilweise aus isolierendem Material besteht.
  13. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Vorrichtungsansprüche, gekennzeichnet durch einen Hochpass und eine Schwellwertschaltung in der Auswertschaltung.
  14. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Durchflusskanals in der Nähe der Elektroden verengt ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Elektroden eine Form mit kleiner Stirnfläche im Vergleich zur Länge des Durchflusskanals aufweisen.
  16. Vorrichtung nach einem der vorausgehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper quer zum Durchflusskanal Löcher aufweist und die Elektroden in diesen Löchern vorgesehen sind.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher Sacklöcher sind, die zum Durchflusskanal hin geschlossen sind.
DE102009008824A 2008-02-15 2009-02-13 Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien Withdrawn DE102009008824A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102009008824A DE102009008824A1 (de) 2008-02-15 2009-02-13 Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008009444 2008-02-15
DE102008009444.7 2008-02-15
DE102009008824A DE102009008824A1 (de) 2008-02-15 2009-02-13 Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009008824A1 true DE102009008824A1 (de) 2009-08-20

Family

ID=40874245

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102009008824A Withdrawn DE102009008824A1 (de) 2008-02-15 2009-02-13 Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102009008824A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011075120A1 (de) * 2011-05-03 2012-11-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Blasenerkennung in strömenden Flüssigkeiten und Durchlauferhitzer
DE102021128381A1 (de) 2021-10-29 2023-05-04 Endress+Hauser Flowtec Ag System zum Erkennen des Vorliegens eines Fremdkörpers in einem strömungsfähigen Medium und entsprechendes Verfahren

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822344A1 (de) 1988-07-01 1990-01-04 Captron Elect Gmbh Vorrichtung zum messen von das dielektrische verhalten beeinflussenden eigenschaften einer fluessigkeit
EP1032303A1 (de) 1997-11-20 2000-09-06 AMS- Advanced Monitoring Systems Ltd. Verfahren, geräte, elektroden und prüfstoffe zur bestimmung der konzentration eines bestandteils in einer probe
DE10134517A1 (de) 2001-07-16 2003-02-06 Captron Elect Gmbh Verfahren zur quantitativen Erfassung von Eigenschaften einer Flüssigkeit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3822344A1 (de) 1988-07-01 1990-01-04 Captron Elect Gmbh Vorrichtung zum messen von das dielektrische verhalten beeinflussenden eigenschaften einer fluessigkeit
EP1032303A1 (de) 1997-11-20 2000-09-06 AMS- Advanced Monitoring Systems Ltd. Verfahren, geräte, elektroden und prüfstoffe zur bestimmung der konzentration eines bestandteils in einer probe
DE10134517A1 (de) 2001-07-16 2003-02-06 Captron Elect Gmbh Verfahren zur quantitativen Erfassung von Eigenschaften einer Flüssigkeit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011075120A1 (de) * 2011-05-03 2012-11-08 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Blasenerkennung in strömenden Flüssigkeiten und Durchlauferhitzer
DE102021128381A1 (de) 2021-10-29 2023-05-04 Endress+Hauser Flowtec Ag System zum Erkennen des Vorliegens eines Fremdkörpers in einem strömungsfähigen Medium und entsprechendes Verfahren

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3877732B1 (de) Vibronischer multisensor
DE3822344C2 (de) Vorrichtung zum Messen von das dielektrische Verhalten beeinflussenden Eigenschaften einer Flüssigkeit
DE102012006891B4 (de) Magnetisch-induktives Durchflussmessgerät
EP2527821B1 (de) Vorrichtung zur Bestimmung des Volumenanteils wenigstens einer Komponente eines mehrphasigen Mediums
DE102013104781A1 (de) Verfahren zur Überwachung zumindest einer medienspezifischen Eigenschaft eines Mediums
EP0770855B1 (de) Magnetisch-induktiver Durchflussmesser zur Messung von nicht-newtonschen Flüssigkeiten
DE2632962C3 (de) Partikelseparator
DE102016211577A1 (de) Magnetisch-induktiver Durchflussmesser
AT517604A4 (de) Messfühler
DE102008027921B4 (de) Admittanzmeßvorrichtung für einen Füllstandsensor
DE3688048T2 (de) Verfahren und vorrichtung zur aufbereitung von durch partikel erzeugten elektrischen impulsen.
WO2008107460A1 (de) Verfahren zur messung der fliessgeschwindigkeit eines mediums unter anlegen eines magnetfelds an das durchsetzte messvolumen
EP2876308B1 (de) Kolbenzylindereinheit mit Auswerteeinheit zur Positionsbestimmung des Kolbens
DE102009008824A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Homogenitätsmessung fließfähiger Medien
EP2691974A1 (de) Verfahren zur dielektrisch behinderten elektosprayionisierung von flüssigen proben und zur nachfolgenden massenspektrometrischen analyse der erzeugten probenionen
DE102016013220B3 (de) Mikrowellenmessanordnung zur Bestimmung der Beladung einer Zweiphasenströmung
WO2023099411A1 (de) Verfahren zum detektieren eines fremdkörpers in einem medium
DE102009002674A1 (de) Admittanzmeßvorrichtung zur Überwachung eines Mediums
WO2019155084A1 (de) Verfahren zum betreiben eines magnetisch-induktiven durchflussmessgeräts
EP1255969A2 (de) Vorrichtung zur bestimmung des füllstandes eines mediums in einem behälter
EP3244176B1 (de) Verfahren zur überwachung eines nach dem radarprinzip arbeitenden füllstandmessgerät und füllstandmessgerät
DE2421265A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur amplitudenmodifikation bei der teilchenmessung
DE102008041632A1 (de) Messelektrodenanordnung, Vorrichtung und Verfahren zur kapazitiven Abstandsmessung
AT505032B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum ermitteln der förderparameter eines partikel führenden, durch eine leitung strömenden fluidums
DE10153298C5 (de) Verfahren zur Erfassung der Kapazität bzw. einer Kapazitäts-Änderung eines kapazitiven Schaltungs- oder Bauelementes

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee

Effective date: 20140902