DE1931361A1

DE1931361A1 - Capacity changing and measuring device

Info

Publication number: DE1931361A1
Application number: DE19691931361
Authority: DE
Inventors: Karl Birken
Original assignee: RC 95 Inc
Current assignee: RC 95 Inc
Priority date: 1969-06-20
Filing date: 1969-06-20
Publication date: 1970-12-23

Description

Kapazitätsänderungs- und -messeinrichtung Die Erfindung betrifft eine Kapazitätsänderungs- und -messeinrichtung mit einem Kondensator mit zwei Kondensatorplatten, zwischen denen sich ein Dielektrikum in Form eines Strömungsmediums befindet. Capacitance Changing and Measuring Apparatus The invention relates to a capacitance changing and measuring device with a capacitor with two capacitor plates, between which there is a dielectric in the form of a flow medium.

Eine Steuerung der Kondensatoreigenschaften ist erwünscht, die sich in universeller Art auf praktisch alle AnwendungsfWlle von elektrischen Einrichtungen und Funktionen anwenden lässt. Infolge der grundlegenden Art des Kondensators als ein Element elektrischer Schaltungen, haben Einrichtungen zur Erhöhung der Verwendbarkeit und Anpassbarkeit von Kondensatoren weitreichende Bedeutung. Die vorliegende Erfindung zielt auf die Schaffung einer neuen Kondensatorkonstruktion und -anordnung ab, deren Betriebseigenschaften, insbesondere deren Kapazität einfach und wirksam gesteuert bzw. in einer an eine grosse Anzahl von Anwendungsfällen anpassbaren Weise mit hoher Empfindlichkeit und Genauigkeit geändert werden kann.A control of the capacitor properties is desirable, which in a universal way for practically all applications of electrical equipment and functions. As a result of the basic nature of the capacitor as an element of electrical Circuits, have facilities for increasing the usability and adaptability of capacitors has far-reaching significance. The present invention aims to provide a new capacitor design and arrangement, their operating characteristics, in particular their capacity, are simple and effectively controlled or adaptable to a large number of use cases Way can be changed with high sensitivity and accuracy.

Hierzu wird gemäss der Erfindung vorgeschlagen, dass die Dichte.des dielektrischen Strömungsmediums zur Änderung der Dielektrizitätskonstante und damit der Kapazität des Kondensators geändert wird. Die Dichte des dielektrischen Strdmungsmediums kann entweder durch Änderung seines Druckes oder seiner Temperatur geändert werden.For this purpose, it is proposed according to the invention that the density.des dielectric flow medium to change the dielectric constant and thus the capacitance of the capacitor is changed. The density of the dielectric flow medium can be changed either by changing its pressure or its temperature.

Eine experimentelle Ausführungsanordnung der Erfindung umfasst einen Strömungsmittelbehälter mit einem darin angeordneten Kondensator. Ein StrUmungsmitteldielektrikum ftkllt den Behälter und es sind Einrichtungen vorgesehen, um dte Dichte des Dielektrikums zu verändern, wobei die spezielle Dichteänderungseinrichtung in einem grossen Bereich geeigneter Einrichtungen zur Druck- und Temperaturänderung liegen kann.An experimental embodiment of the invention includes one Fluid container with a condenser arranged therein. A fluid dielectric Fills the container and means are provided to maintain the density of the dielectric to change, with the special density changing device in a large area suitable devices for pressure and temperature changes can be located.

Der Kondensator kann elektrisch an Schaltkreiselemente angeschlossen werden, die den Zustand des Kondensators messen und die dadurch in geeigneter Weis beeinflusst werden, um elektrisch auf Änderungen der Dichte des Dielektrikums zu reagieren.The capacitor can be electrically connected to circuit elements who measure the condition of the capacitor and thereby appropriately influenced be to electrically respond to changes in the density of the Dielectric to respond.

Speziell können diese Elemente eine Induktivität in Reihe mit dem Kondensator und einem parallel geschalteten Widerstand zur Bildung eines Schwingkreises enthalten. Eine Messeinrichtung, wie z.B. ein Frequenzmesser, kann angeschlossen werden, um die Änderungen des Kondensator zu messen. Jede Änderung der Dichte des Strömungsmitteldielektrikums, wie z.B. durch Druckänderungen, ergibt eine Änderung dessen Dielektrizitätskonstanter und der Kapazität des Kondensators, die als eine Änderung der Frequenz des Stromes abgelesen werden kann, der durch die Kondensatorschaltung fliesst.Specifically, these elements can have an inductor in series with the Capacitor and a resistor connected in parallel to form an oscillating circuit contain. A measuring device such as a frequency meter can be connected to measure the changes in the capacitor. Any change in the density of the Fluid dielectric, such as pressure changes, results in a change its dielectric constant and the capacitance of the capacitor, which are considered to be a Change in the frequency of the current can be read through the capacitor circuit flows.

Es ist zu erkennen, dass die Erfindung in einer grossen Anzahl von Anwendungsfällen brauchbar ist. Schaltungen, die Kondensatoren mit veränderlicher Kapazität bendtigen, stellen ebenso eine Möglichkeit dar wie Binrichtungen, bei denen es erwünscht ist, eine elektrische Anzeige der Beschaffenheit oder des Zustandes eines Strömungsmittels zu erhalten. Ein noch bedeutenderer Anwendungsfall liegt vermutlich auf dem Gebiet der Druck- oder Temperaturwandler, bei denen die Druck-oder Temperaturänderung als Änderung der Frequenz nach geeigneter Eichung der Einrichtung abgelesen werden kann. In diesem Zusammenhang ist ein sehr bedeutender Gesichtipunkt der vorliegenden Erfindung der hohe Grad an Empfindlichkeit und Genauigkeit, der durch sie erreicht wird, insbesondere in Zusammenhang mit Druckmesswandlern, Temperaturaess einrichtungen oder ähnlichen Einrichtungen.It can be seen that the invention in a large number of Use cases is useful. Circuits that use capacitors with variable Ending capacity are just as much a possibility as setting up facilities which it is desired to have an electrical indication of the nature or condition of a fluid. An even more significant use case lies presumably in the field of pressure or temperature transducers, in which the pressure or Change in temperature as a change in frequency after suitable calibration of the device can be read. In this context there is a very important point of view of the present invention the high degree of sensitivity and accuracy that by it is achieved, especially in connection with pressure transducers, Temperaturaess facilities or similar facilities.

Z.B. benötigen die bekannten Druckmessvandler einige mechanische Bauteile, die dazu neigen, die Genauigkeit der Einrichtung infolge der Einführung von Fehlern zu begrenzen. Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, dass sie in solchen Druckmesseinrichtungen Fehler beseitigt, die auf mechanische Bauteile zurückzuführen sind. Mit der vorliegenden Erfindung kann der Druck eines Strömungsmediums, wie z.B. des dielektrischen Strömungsmediums eines Kondensators, direkt in einen elektrischen Vorgang umgewandelt werden, der leicht ausgenutzt oder gemessen werden kann. Ausserdem hat die vorliegende Erfindung den weiteren Vorteil, gegenüber den bekannten.Druckanzeigern, dass sie die maximalen Druckniveaus, die gemessen werden können, wesentlich erweitert. Im Hinblick hierauf ist der maximale Druck, der gemessen werden kann, zur durch den Druck begrenzt, den die verwendeten Materialien, z.B. der Behälter des Strömungsmediums, aufnehmen kann und nicht durch eine unvermeidbare Funktionseigenschaft des verwendeten Mechanismus.E.g. the well-known pressure transducers require some mechanical components, which tend to reduce the accuracy of the establishment as a result of the introduction of errors to limit. The present invention has the advantage that it can be used in such pressure measuring devices Fixed errors that can be traced back to mechanical components. With the present Invention may be the pressure of a fluid such as the dielectric fluid a capacitor, can be converted directly into an electrical process, the can easily be exploited or measured. In addition, the present invention has Another advantage over the well-known pressure indicators is that they have the maximum Pressure levels that can be measured are significantly expanded. With that in mind is the maximum pressure that can be measured, limited by the pressure, which the materials used, e.g. the container of the flow medium, absorb can and not through an unavoidable function of the mechanism used.

In den Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und nachstehend näher erläutsrt.'Es zeigt Fig. 1 ein schematisches Diagramm der Anordnung, aus der das Grundprinzip der Anordnung gemäss der Erfindung hervorgeht und Fig. 2 und 3 schematische Diagramme zusätzlicher Anwendungsmöglichkeiten der Anordnung der Fig. 1.In Figures 1 to 3 of the drawings, the subject of the invention is shown for example and explained in more detail below. It shows Fig. 1 is a schematic diagram of the arrangement from which the basic principle of the arrangement according to the invention and FIGS. 2 and 3 additional schematic diagrams Possible uses of the arrangement of FIG. 1.

In Fig. 1 ist ein Kondensator 11 gezeigt, der in einem hermetisch abgeschlossenen Behälter 13 angeordnet ist und der in Reihe mit einer Induktivität 15 geschaltet ist, die ausserhalb des Behälters 13 angeordnet ist. Eine geeignete Energiequelle, wie z.B.In Fig. 1, a capacitor 11 is shown in a hermetically closed container 13 is arranged and in series with an inductance 15, which is arranged outside the container 13. A suitable one Energy source, such as

ein Verstärker 17 ist wie gezeigt parallel geschaltet, und ein Frequenzmesser 19 ist angeschlossen, um die Frequenz des Stromes zu messen, der durch den Kondensator 11 fliesst.an amplifier 17 is connected in parallel as shown, and a frequency meter 19 is connected to measure the frequency of the current flowing through the capacitor 11 flows.

Der Behälter 13 ist mit einem dielektrischen Strömungsmedium 21 gefüllt, das die Platten des Kondensators 11 umgibt, und erstreckt sich zwischen dessen Platten, um eine geeignete Kondensatordielektrikumsschicht zu bilden.The container 13 is filled with a dielectric flow medium 21, which surrounds the plates of the capacitor 11 and extends between its plates, to form a suitable capacitor dielectric layer.

Der Druck des Strömungsmediums 21 kann von einer ver-Znderbaren Förderpumpe 23 geändert werden, die an den Behälter 13 durch eine geeignete Leitung 25 angeschlossen ist. Eine Quelle des dielektrischen Strömungsmediums 21, das in einem Vorratsbehälter 27 enthalten ist, speist eine Pumpe 23 über eine Leitung 29, und ein Druckanzeiger 31 ist an dem Behälter 13 angeordnet, um eine Ablesung des dielektrischen Strömungsmediumsdruckes zu ermöglichen. Obwohl die Einrichtungen zum Ändern des Druckes in dem Behälter 13 als eine Pumpe 23, einen Anzeiger 31 und einen Behälter 27 umfassend gezeigt sind, ist es selbstverständlich, dass andere geeignete Einrichtungen verwendet werden können, die für den Fachmann naheliegen und die die gleichen gewünschten Funktionen ausführen.The pressure of the flow medium 21 can be controlled by an ignitable feed pump 23, which are connected to the container 13 by a suitable line 25 is. A source of dielectric fluid 21 held in a reservoir 27 is included, feeds a pump 23 via a line 29, and a pressure indicator 31 is arranged on the container 13, to get a reading of the dielectric To enable flow medium pressure. Although the facilities for changing the Pressure in the container 13 as a pump 23, an indicator 31 and a container 27 are shown fully, it is understood that other suitable devices which are obvious to those skilled in the art and which are the same as desired can be used Perform functions.

Im Betrieb wurde gefunden, dass die Änderung des Strömungsmediumsdruckes in dem Behälter 13 eine von dem Frequenzmesser 19 gemessene Änderung der Frequenz des Stromes bewirkt, der durch den Kondensator 11 fliesst.During operation it was found that the change in the flow medium pressure a change in frequency measured by the frequency meter 19 in the container 13 of the current flowing through the capacitor 11.

Selbstverständlich wurden bei der Änderung des Strömungsmediumsdruckes zur Erzielung einer Frequenzänderung alle anderen Faktoren in dem System relativ konstant gehalten, um sicherzustellen, dass die Frequenzänderung so weit wie möglich auf die Änderung dz Strömungsmediumsdruckes in dem Behälter 13 zurückgeht.Of course, when changing the flow medium pressure to achieve a frequency change all other factors in the system are relative kept constant to ensure that the frequency change as much as possible is due to the change in the flow medium pressure in the container 13.

Ausserdem wurde gefundeh, dass bei besonderen Niveaus des Strömungsmediumsdruckes in dem Behälter 13 ein entsprechender besonderer Frequenzwert durch den Kondensator 11 vorhanden ist. Das bedeutet, dass jedes Mal, wenn ein besonderer Skalenwert an dem Anzeiger 31 vorhanden ist, der gleiche entsprechende Skalenwert sich an dem Frequenzmesser 19 ergibt, ob nun der Druck ansteigt oder abnimmt, um einen gegebenen besonderen Skalenwert an dem Anzeiger 31 zu erreichen.It was also found that at particular levels of the flow medium pressure in the container 13 a corresponding special frequency value through the capacitor 11 is present. That means that every time a special scale value appears the indicator 31 is present, the same corresponding scale value appears on the Frequency meter 19 shows whether the pressure is increasing or decreasing by a given one to achieve a special scale value on the indicator 31.

Somit ist es möglich, yorherzuaagen, welche Frequenz des durch den Kondensator 11 fliessenden Stromes sich für ein besonderes Druckniveau in dem Behälter 13 ergibt, da jedes Mal, wenn ein besonderes Druckniveau in dem Behälter 13 geschaffen wird, sich ein einziger entsprechender Frequenzwert durch den Kondensator 11 ergibt.Thus it is possible to predict which frequency of the Condenser 11 flowing current for a particular pressure level in the container 13 results, since every time a particular pressure level is created in the container 13 a single corresponding frequency value is produced by the capacitor 11.

Der Druckerzeuger 31 der Ausführungsform der Fig. 1 ist von besonderer Bedeutung, da die Vorrichtung gemäss der Erfindung, wie sich aus dem Vorhergehenden ergibt, geeicht werden kann, um ein vorbestimintes elektrisches Ausgangssignal, z.B. eine Frequenz, für.einen besonderen Eingangsdruck zu erzeugen. Zur Durchführung einer solchen Eichung ist der Druck 31 selbstverständlich wichtig, um den erforderlichen Druckskalenwert zu geben.The pressure generator 31 of the embodiment of FIG. 1 is special Significance because the device according to the invention, as can be seen from the preceding results, can be calibrated in order to produce a predetermined electrical output signal, E.g. a frequency for generating a special inlet pressure. To carry out of such a calibration, the pressure 31 is of course important in order to achieve the required To give pressure scale value.

Aus dem Vorhergehenden geht klar hervor, dass die in der Anordnung der Fig. 1 verkörperten Prinzipien eine grosse Anzahl von Anwendungsfällen zulassen.From the foregoing it is clear that those in the arrangement The principles embodied in FIG. 1 allow a large number of applications.

Ein solcher Anwendungsfall ist das Gebiet der Druckwandler.One such application is the field of pressure transducers.

Ein besonders wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass ein sehr hoher Grad an Empfindlichkeit und Genauigkeit zwischen dem Eingang und dem Ausgang geschaffen wird. Diese Eigenschaft gilt mit der gleichen Genauigkeit, ob nun der Eingangsmechanismus die Dichteänderung des Dielektrikums durch Änderung des Druckes oder der Temperatur oder anderweitig erreicht.There is a particularly important aspect of the present invention in that a very high degree of sensitivity and accuracy between the Entrance and exit is created. This property is true with the same Accuracy as to whether the input mechanism is the change in density of the dielectric achieved by changing the pressure or the temperature or otherwise.

Die Eigenschaft der hohen Empfindlichkeit und Genauigkeit ist von besonderer Bedeutung, wenn die vorliegende Erfindung auf Druckwandler angewandt wird. Dieser Anwendungsfall der Erfindung wird als ein sehr bedeutender angesehen, da er eine Druckmessung mit einem sehr hoheh Grad an Genauigkeit und Empfindlichkeit erm8glicht und einen grossen Teil der Fehler beseitigt, die bei den Druckmesseinrichtungen auftreten, die mechanische und Reibungsfehler erzeugende Elemente enthalten.The characteristic of high sensitivity and accuracy is of of particular importance when the present invention is applied to pressure transducers will. This application of the invention is considered to be a very important one, since it is a pressure measurement with a very high degree of accuracy and sensitivity made possible and eliminated a large part of the errors that occurred in the pressure measuring devices occur that contain mechanical and frictional failure-generating elements.

Eine schematische Darstellung der Art, in der die Einrichtung der Fig. 1 zur Verwendung als Druckmesswandler hergerichtet werden kann, ist in Fig. 2 gezeigt.A schematic representation of the way in which the establishment of the Fig. 1 can be prepared for use as a pressure transducer is shown in Fig. 2 shown.

Statt dass die Leitung 25 von einer Pumpe 23 gespeist wird, ist sie geeignet, ein Druckeingangssignal, das durch den Pfeil 37 angezeigt wird, von einer Quelle aufzunehmen, deren Druck gemessen werden soll. Wenn das Strömungsmedium, dessen Druck das Eingangssignal des Wandlers darstellt, als Dielektrikum des Xondensators 11 verwendet werden kann, kann der Wandler entsprechend der in Fig. 1 gezeigten Konstruktion aufgebaut werden. Wenn jedoch das Strömungsmedium, dessen Druck gemessen werden soll, sich nicht als Kondensatordielektrikum eignet, dann müssen irgendwelche Einrichtungen, wie z.B. eine Membran, eine Druckdose oder dgl. vorgesehen werden, um physikalisch die Strömungsinedien zu trennen, während die DruckUbertragung zwischen beiden gestattet wird.Instead of the line 25 being fed by a pump 23, it is suitable to receive a pressure input signal indicated by arrow 37 from a Record the source whose pressure is to be measured. If the flow medium, whose pressure represents the input signal of the transducer, as the dielectric of the capacitor 11 can be used, the converter can correspond to that shown in FIG Construction to be built. However, if the flow medium, its pressure is measured should not be suitable as a capacitor dielectric, then any Devices such as a membrane, a pressure cell or the like are provided, to physically separate the flow media while transferring pressure between both are allowed.

Eine bevorzugte Einrichtung, um solch eine Trennung zu erreichen, ist in Fig. 2 gezeigt. Das Strömungsmedium, dessen Druck gemessen werden soll, ist mit 39 bezeichnet, während das Dielektrikum des Kondensators mit 41 bezeichnet ist. Eine dünneflexible Membran 43, die in der Lage ist, die Strömungsmedien 39 und 41 zu trennen, zugibt den Kondensator 11. Die Membran 43 umschliesst das Dielektrikum 41 völlig und ermöglicht es, dass der Druck des Strömungsmediums 39 auf das Dielektrikum 41 übertragen werden kann, um eine Änderung der Kapazität des Kondensators 11 zu bewirken, wie in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben wurde. Die Membran 43 hat den Vorteil, dass sie jeden Fehler vermindert, der bei Verwendung anderer Trenneinrichtungen auftreten könnte, wie siein bekannten Anordnungen verwendet werden. Selbstverständlich ist es nicht notwendig, dass die Membran 43 den Kondensator 11 völlig umschliesst, sie sollte jedoch eine Fläche besitzen, die ausreicht, um die erforderliche Druckübertragung zuzulassen.A preferred facility to achieve such a separation is shown in FIG. The flow medium whose pressure is to be measured is denoted by 39, while the dielectric of the capacitor is denoted by 41. A thin flexible membrane 43, which is able to flow media 39 and 41 to separate, adds the capacitor 11. The membrane 43 encloses the dielectric 41 completely and allows the pressure of the flow medium 39 to act on the dielectric 41 can be transmitted to a change in the capacitance of the capacitor 11 effect, as was described in connection with FIG. The membrane 43 has the The advantage is that it reduces any error that occurs when using other separating devices as used in known arrangements. Of course it is not necessary that the membrane 43 completely encloses the capacitor 11, however, it should have an area which is sufficient to transfer the required pressure to allow.

Wenn die Anordnung der Fig. 2 in der vorbeschriebenen Weise zweckmässig geeicht wurde, kann einenH2ssnw richtung, wie z.B. ein Frequenzmesser 1p, an den Kreis des Kondensators 11 angeschlossen werden; dadurch wird eine sehr genaue Anzeige des Eingangsdruckes in der Leitung 25 geschaffen.If the arrangement of FIG. 2 is expedient in the manner described above has been calibrated, a H2ssnw direction, such as a frequency meter 1p, can be connected to the Circuit of the capacitor 11 can be connected; this makes a very accurate display of the inlet pressure in line 25 is created.

Zusätzlich zu dem Vorhergehenden kann die vorliegende Erfindung in vielen Fällen zur Anwendung gelangen, in denen ein veränderlicher Kondensator erforderlich ist und in denen gewünscht wird, selektiv dessen Kapazität zu steuern. Eine solches Steuerung' konnte durch die Verwendung einer Einrichtung zur Veränderung der Dichte des dielektrischen Strömungsmediums bewirkt werden, wie z.B. einer Pumpe 23 und eines Behälters 11, die eine selektive Änderung des Druckes in dem Behälter 13 entsprechend der für den Kondensator .11 gewünschten Kapazität ermöglichen würde. Selbstverständlich würde die Kapazität dnd der Grad ihrer Veränderbarkeit von dem besonderen Anwendungsfall abhängen, es ist jedoch klar, dass der Kreis, der die Induktivität 1,5 und den Kondensator 11 enthält, leicht in geeigneter Weise an eine zusätzliche Einrichtung angeschlossen werden könnte, um diese Art der Steuerung zu schaffen.In addition to the foregoing, the present invention can be embodied in are used in many cases, in which a changeable one Capacitor is required and in which it is desired to selectively adjust its capacity to control. Such a control 'could through the use of a device to change the density of the dielectric flow medium, such as e.g. a pump 23 and a tank 11 which allow selective change in pressure in the container 13 according to the capacity required for the capacitor .11 would allow. It goes without saying that the capacity and the degree to which it can be changed would be depend on the particular application, however, it is clear that the circle, which includes the inductor 1,5 and the capacitor 11 easily appropriately an additional device could be connected to this type of control to accomplish.

Ein weiterer Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich zu der bereits beschriebenen Druckmesseinrichtung ein Wandler, bei dem es erwünscht ist, elektrische Energie von einem zweiten System zu liefern, das durch thermische oder mechanische Energie betätigt wird, wie z.B. durch hydraulische oder pneumatische Energie. Selbstvrständiich könnte ein solcher Anwendungsfall die Ver.vendung cler vorliegenden Erfindung als Rechnerelement einschliessen, indem ein Analogon des Druckes eines Strömungsmediums oder ein anderes Informationssignal in ein elektrisches Ausgangssignal umgewandelt werden würde Es ist klar, dass solche Einrichtungen allein durch die Ersetzung der Pumpe 23 und des Behälters 27 durch andere geeignete Einrichtungen, die ein Druckeingangssignal in die Leitung 25 liefern, und. durch geeignetes Anschliessen des Kondensators in eine andere Schaltung als die gezeigte, die vorliegende Erfindung ausgebildet werden kann, um in einem grossen Anwendungsbereich zu funktionieren.Another application of the present invention is additional in addition to the pressure measuring device already described, a converter for which it is desirable is to supply electrical energy from a second system, which is by thermal or mechanical energy, such as hydraulic or pneumatic Energy. Such an application could of course involve the use of the Include the present invention as a computing element by adding an analog of the Pressure of a flow medium or another information signal into an electrical one Output signal would be converted It is clear that such bodies alone by the replacement of the pump 23 and the container 27 with others suitable means which provide a pressure input signal in line 25, and. by suitably connecting the capacitor in a circuit other than that shown, the present invention can be designed to work in large Scope to work.

Wie vorher herausgestellt wurde, liefert der Kondensator 11 für ein bestimmtes Druckniveau des Strömungsmediumsdielektrikums 21 eine einzige Kapazität, und daher wann die Einrichtung gemäss der Erfindung geeicht werden, um für ein besonders Druckeingangssignal ein vorbestimmtes elektrisches Ausgangssignal, zBo eine Frequenz, zu erzeugen Diese Eigenschaft macht die vorliegende Erfindung für einen grossen Anwendungsbereich geeignet, der sich zusätzlich zu den bereits beschriebenen auch auf Mess- und Sicherheitseinrichtungen erstreckt, Wenn es z0130 erwünscht ist, die Menge des Strömungsmediums in dem Behälter 27 zu messen, könnte dies in einem System ohne die Pumpe 23 erreicht werden indem die Leitung 25 direkt die Behälter 13 und 27 verbindet, wenn der Frequenzmesser 19 so geeicht wird, dass er Skalenwerte anzeigt, die das Niveau des Strömungsmediums in dem Behälter 27 angeben. Nimmt man an, dass das Niveau in dem Behälter 27 eine Änderung erfahren hat, würde eine Zunahme bzw. eine Abnahme der Menge des Strömungsmediums in dem Behälter 27 eine Zunahme bzw. eine Abnahme des Druckes des Strömungsmediumsdieiektrikums 21 bewirken; diese Änderung würde sich in einer Änderung des Frequenzskalenwertes an dem Frequenzmesser 19 nie der schlagen. Wennin solchen Systemen das Strömungsmedium, dessen Niveau gemessen werden soll, nicht als Dielektrikum für den Kondensator 11 verwendet werden kann, d.h wenn seine elektrischen Eigenschaften für eine solche Verwendung nicht geeignet sind, kann eine Druckdose, eine Membran 43 oder irgendeine ähnliche Einrichtung, die in der Lage ist, die Strömungsnedien zu trennen und ein. Druckübertragung zuzulassen, in der Leitung 25 in einer Weise, die der in Verbindung mit Fig. 2 beschriebenen gleich ist, angeordnet werden.As previously pointed out, the capacitor 11 provides for a certain pressure level of the flow medium dielectric 21 a single capacitance, and therefore when the device according to the invention will be calibrated in order for a particular Pressure input signal a predetermined electrical output signal, e.g. a frequency, This property makes the present invention a great one Area of application suitable, in addition to those already described extends to measuring and safety equipment, If it is desired z0130, the To measure the amount of the flow medium in the container 27, this could be done in a system can be reached without the pump 23 by the line 25 directly the containers 13 and 27 connects, if the frequency meter 19 is calibrated so that it displays scale values, which indicate the level of the flow medium in the container 27. Assume that the level in the container 27 has undergone a change, an increase or a decrease in the amount of the flow medium in the container 27 an increase or cause a decrease in the pressure of the flow medium dielectric 21; these Change would result in a change in the frequency scale value on the frequency meter 19 never beat that. If in such systems the flow medium, its level is to be measured should not be used as a dielectric for the capacitor 11 can, i.e. if its electrical properties are not suitable for such use are suitable, a pressure cell, a membrane 43 or any similar device, which is able to separate the flow media and one. Allow pressure transfer, in line 25 in a manner similar to that described in connection with FIG is equal to be arranged.

Eine zusätzliche Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die von Bedeutung ist, ist in Fig. 3 gezeigt.An additional embodiment of the present invention disclosed by Meaning is shown in FIG. 3.

Diese Ausführungsform betrifft die Temperaturempfind-1ichkeit der vorliegenden Erfindung und enthält einen Behälter 45 mit einem Strömungsmediua 47, dessen Temperatur gemessen werden soll. Ein Kondensator 49, der von einem dielektrischen Strömungsmedium 51 umgeben ist, ist in einem Behälter 53 angeordnet, der aus irgendeinem geeigneten Wärmeübertragungsmaterial bebesteht, das die Beeinflussung der Dichte des Dielektrikums 51 durch die Temperatur des Strömungsmediums 47 zulässt. Der Kondensator 49 kann an einen Kreis mit irgendeiner geeigneten Zusatzainrichtung durch Leitungen 55, 57 z.B. in der gleichen in Fig. 1 gezeigten Weise angeschlossen werden. Auf die Weise kann eine elektrische Anzeige, z.B. ein Frequenz skalenwert an dem Puequenzmesser 19, erhalten werden, der die Messung der Temperatur des Strbmungsmediums 47 ermöglicht. Es sollte wieder beachtet werden, dass ein bedeutender Vorteil einer solchen Einrichtung die Empfindlichkeit und die Genauigkeit darstellt, mit dor die Messungen durchgeffihrt werden können.This embodiment relates to the temperature sensitivity of the present invention and includes a container 45 with a flow medium 47, whose temperature is to be measured. A capacitor 49 made by a dielectric Flow medium 51 is surrounded, is arranged in a container 53, which consists of any suitable heat transfer material exists that has the effect of influencing the density of the dielectric 51 by the temperature of the flow medium 47 allows. The condenser 49 can be wired to a circuit with any suitable accessory 55, 57 can be connected in the same manner as shown in Fig. 1, for example. on the way can be an electrical display, e.g. a frequency scale value on the frequency meter 19, which is the measurement of the temperature of the fluid 47 enables. It should again be noted that a significant advantage of such a facility represents the sensitivity and accuracy with which the measurements are made can be.

Claims

Patent claims

1./Capacitance changing and measuring device with a capacitor two capacitor plates, between which there is a dielectric in the form of a flow medium is located, characterized in that the density of the dielectric flow medium (21) to change the dielectric constant and thus the capacitance of the capacitor (11) is changed

2. Device according to claim 1, characterized in that the Density of the dielectric flow medium (21) changed by changing its pressure will.

3. Device according to claim 1, characterized in that the density of the dielectric flow medium (21) changed by changing its temperature will.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in * that an electrical display device (19) is interconnected with the capacitor (11) is used to provide an electrical indication of the change in density in the dielectric flow medium (21) to generate.

5 device according to claim 4, characterized in that for each The level of density of the dielectric fluid flow through the electrical indicator (19) a single display is always produced, which only has a particular density level is equivalent to.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the dielectric flow medium (21) is contained in a container (13), an energy transfer between the dielectric flow medium (21) and an external energy source allows, the energy transfer a change the density of the dielectric medium.

7. Device according to claim 6, characterized in that the container (13) A flexible membrane (43) is retained, which allows a pressure transmission between the dielectric Flow medium and the external energy source allows.

8. Device according to claim 6, characterized in that the container consists of a thermally conductive material that allows the transfer of heat between allows the dielectric flow medium and the external energy source.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the capacitor (11) has an electrical output signal as a function of and in Relationship generated to a mechanical input signal fed to the device to cause density changes in the dielectric flow medium.

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