(57)【要約】本発明は、少なくとも２つの物質（１０、１１）からなる物質混合物の混合比を測定する次のような方法に関する。  すなわち、測定構成をできるだけ単純にするため、そして、混合プロセスまたは物質搬送による影響をできるだけ小さくするため、この方法を構成するに当たっては、物質混合物を容量型センサー（１）の測定領域に持って来て、特には同センサーの近傍または同センサーの中を通過させ、そして、物質混合物によって生じるセンサー（１）の容量の変化から混合比を特定するという方法に構成する。  この方法に対応するセンサーシステムとして、物質混合物がホース状領域（２）を通って導かれるセンサーシステムが記載されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの物質（１０、１１）からなる物質混合物の混合比を測定する方法において、
前記物質混合物を容量型センサー（１）の測定領域の近傍または該測定領域内を通過させる工程と、前記物質混合物によって生じた容量型センサー（１）の容量の変化から混合比を特定する工程とを有することを特徴とする物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項２】
前記物質混合物を構成する物質（１０、１１）の誘電率が前記混合比を測定するパラメーターとして用いられることを特徴とする請求項１記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項３】
前記容量型センサー（１）の容量が特定されるとともに該容量が物質混合物による影響を受けない容量型センサー（１）の容量を反映した参照値と比較されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項４】
前記比較の前に系統誤差の補正が行われることを特徴とする請求項３記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項５】
前記参照値を得る少なくとも１つの校正測定が行われることを特徴とする請求項３または請求項４記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項６】
前記参照値が計算されることを特徴とする請求項３または請求項４記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項７】
前記比較によって物質混合物の誘電率が特定されることを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれかに記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項８】
前記物質、および／または、物質混合物の個々の誘電率が既知である場合、前記物質混合物の誘電率から、物質または物質混合物の他の物質または他の物質混合物に対する比が特定されることを特徴とする請求項７記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項９】
前記混合比を特定するさらなる材料パラメーターが援用されることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項１０】
前記容量型センサー（１）が直流電圧、および／または、交流電圧を供給されることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項１１】
前記容量型センサー（１）の供給電圧のさまざまに異なる振幅、および／または、周波数を用いて測定を行うことを特徴とする請求項１０記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項１２】
前記容量型センサー（１）の測定領域が電場の侵入深さの制御により変化することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の物質混合物の混合比を測定する方法。
【請求項１３】
請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の物質混合物の混合比を測定する方法を用いるセンサーシステムであって、
前記物質混合物がホース状領域（２）を通って導かれ、該ホース状領域（２）が容量型センサー（１）の測定領域にあり、該容量型センサー（１）が物質混合物によって生じた容量の変化を検出することを特徴とするセンサーシステム。
【請求項１４】
前記容量型センサー（１）が少なくとも２つの電極（４、７、１２）を備えることを特徴とする請求項１３記載のセンサーシステム。
【請求項１５】
前記電極が１つの測定電極（４）を含むことを特徴とする請求項１４記載のセンサーシステム。
【請求項１６】
前記電極（４、７、１２）のうちの１つの電極がシールド（６）として形成されていることを特徴とする請求項１４または請求項１５記載のセンサーシステム。
【請求項１７】
前記シールド（６）が測定電極（４）を複数の側から囲むことを特徴とする請求項１５または請求項１６記載のセンサーシステム。
【請求項１８】
前記容量型センサー（１）の測定領域の到達範囲を制御できる制御電極が設けられていることを特徴とする請求項１４乃至請求項１７のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項１９】
前記容量型センサー（１）がホース状領域（２）の上に載っていることを特徴とする請求項１３乃至請求項１８のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項２０】
前記容量型センサー（１）がホース状領域（２）の上に押し付けられると該ホース状領域（２）が変形することを特徴とする請求項１３乃至請求項１９のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項２１】
前記ホース状領域（２）の容量型センサー（１）と向かい合う側に、１つのプレートが取り付け具として設けられていることを特徴とする請求項１９または請求項２０記載のセンサーシステム。
【請求項２２】
前記容量型センサー（１）がホース状領域（２）の少なくとも一部を囲んでいることを特徴とする請求項１３乃至請求項２１のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項２３】
前記容量型センサー（１）の供給電圧として直流電圧、および／または、交流電圧を発生させることができることを特徴とする請求項１３乃至請求項２２のいずれかに記載のセンサーシステム。
【請求項２４】
前記供給電圧の振幅、および／または、周波数を変化させることができることを特徴とする請求項２３記載のセンサーシステム。
【請求項２５】
前記容量型センサー（１）の容量を検出、および／または、評価できる手段が設けられていることを特徴とする請求項１３乃至請求項２４のいずれかに記載のセンサーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの物質からなる物質混合物の混合比を測定する方法に関する。
また本発明は、上記方法に対応するセンサーシステムにも関し、このシステムでは、上記物質混合物がホース状領域を通って導かれる。
【背景技術】
【０００２】
技術上さまざまな応用領域で、物質混合物中の物質の混合比を特定する必要が生じる。
例えば、サンドブラストの場合、エアジェット中に砂粒子がいかなる体積パーセントで含まれるかに関心が寄せられる。
水ジェット切断の場合も、切断プロセスの品質を最適に制御するためには、水ジェット中の粒子含有量に関する詳細な情報が必要になる。
この場合、気体または液体物質からなるジェット流の中に、個体粒子が存在する。
もちろん、物質混合物が、複数の固体物質によって形成される場合もある。
【０００３】
混合比を特定する際、例えば、物質混合物を生成するときに既に、この混合比を測定しておくことができる。
こうして、例えば、水／砂混合物中で、水の流量と点火される砂の量とを同時に特定することができる。
この方法で、混合比を比較的簡単に求めることができる。
しかし、この方法には、いつでもその時点で混合されている物質の正確な量が知られていなければならない、という重大な欠点がある。
これは比較的大きな手間をかけないとできないことであるか、あるいは、できたとしても比較的不正確なことがしばしばである。
また、この方法は、物質が分離されて存在する場合にのみ適用できる。
したがって、固体物質混合物の混合比は特定できない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、本発明の課題は、冒頭に挙げた種類の方法、および、センサーシステムを発展させて、安価にかつ簡単な手段で、物質混合物の混合比を特定できるようなものを得ることである。
この場合、物質混合物の混合プロセスおよび／または搬送への介入は、できるだけ小さく抑えるものとしたい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、この課題を請求項１記載の特徴によって解決する。
それによれば、本発明による方法は、次のような特徴を持つ。
すなわち、この物質混合物を容量型センサーの測定領域に持って来る、特に、このセンサーの近傍、あるいは、その中を通過させることと、この物質混合物によって生じるセンサーの容量の変化から、混合比を特定するという特徴である。
【０００６】
本発明による方法は、簡単な方法で混合比を測定するために、物質混合物中における物質の材料特性を用いることができることをまず認識している。
個々の材料特性は、電場または電磁場によって検出するのに適している。
この種の場は、容量型センサーによって生じることができ、センサーに対する材料特性の作用を直接に測定できる。
容量型センサーを用いることによって、個々の材料を区別できる。
この場合、個々の物質をセンサーの測定領域に持って来ると、個々の物質がセンサーの容量におよぼす影響の強さがそれぞれ異なることを利用する。
本発明によれば、混合比を特定する場合にも、まさにこの効果を利用できる。
個々の物質の場合と同様に、物質混合物もまた容量型センサーの測定領域で、センサーの容量に対する影響を生じる。
しかし、この効果は全体的なものであって、センサーの測定領域における物質混合物全体の影響が検出される。
個々の物質の作用は特定できない。
しかし、本発明は、これらの情報を利用できる。
その物質混合物の構成として、いかなる物質が含まれているかがほぼわかっていれば、物質混合物の概括的な影響から、混合比を推論できる。
【０００７】
この場合、物質混合物がどのように構成されているかは、原則として重要ではない。
物質混合物は、複数の物質で形成されている可能性がある。
しかし、調査される物質混合物は、さらにそのほかの物質混合物を含む可能性がある。
このことは、例えば、空気ジェット中における顆粒材料の混合比を特定したいが、その顆粒材料が１つの物質混合物で形成されている場合に、生じることである。
この場合一般には、空気中における顆粒材料の体積比、すなわち１つの物質に対する１つの物質混合物の体積比を知ることだけが重要である。
本発明によって混合比を特定する場合に前提条件となるのは、物質混合物の諸物質が、調査された材料特性の点で十分に区別されることと、調査された材料特性が測定中十分に一定のままであることだけである。
その他、この物質混合物は、十分な均一性を持つものとしたい。
センサーの測定領域における混合比が、測定中その場所によってあまりにも異なるようであれば、得られた結果は、場合によって十分な証言能力がない可能性がある。
【０００８】
本発明は、これらの認識を方法上の観点から利用して、調査されるべき物質混合物を容量型センサーの測定領域内に持って来る。
この場合、物質混合物が測定中に静止しているか、それとも動いているかは、原理的に些細なことである。
しかし、多くの応用例で、物質混合物はセンサーの近傍を、あるいは、センサーの中を通過する。
センサーの測定領域内に物質混合物があることによって、センサーの容量が変化する。
この変化を物質混合物に含まれる物質に関する知識や、それぞれの材料特性に関する知識と組み合わせて、そこから混合比を推論できる。
【０００９】
一般には、物質混合物に含まれる物質または物質混合物のすべてを必ずしも知る必要はない。
重要なのは、センサー容量に重要な影響をおよぼす構成部分に関する情報が得られることだけである。
したがって、例えば、本方法の応用の際、サンドブラストの関連では、すでにブラストプロセスで工作物から削り取られた金属の痕跡を砂／空気混合物が含むこともあり得る。
これは、その砂が複数回使用されるときに生じることである。
この場合、重要なのは、物質混合物のその他の構成部分として追加された粒子が、センサー容量にわずかな影響しか持たないようにすることである。
【００１０】
１つの好ましい実施例では、物質混合物の材料特性として誘電率を用いる。
誘電率とは、電場に対する材料の透過率を表す物理的数値である。
この効果は、非導電性材料および半導電性材料で生じる。
この種の材料をコンデンサまたは容量型センサーの領域に持って来ると、容量の上昇を検出できる。
したがって、この種の物質からなる物質混合物を容量型センサーの測定領域に持って来るとセンサーの容量が上昇する。
【００１１】
したがって、混合比の特定は、センサーの容量の特定に基づいて行う。
容量を特定するためには、現場では公知の方法すべてを利用できる。
このようにして特定されたセンサーの容量を、その後、１つの参照値と比較する。
この参照値は、一般に物質混合物による影響がないときのセンサーの容量を表す。
これにより、容量の上昇または減少の大きさを推論できる。
【００１２】
できるだけ正確な測定のためには、測定された容量と参照値との比較を行う前に、測定誤差の補正を行うこともできる。
この補正は、特に系統誤差の補正を含む。
例えば、物質混合物をホースの中に導く際、センサーの容量は、ホースの誘電率によって既に影響を受けている。
これによりセンサーの容量は、物質混合物の影響がなくてもすでに上昇している。
この種の誤差は、補償できる。
【００１３】
参照値を特定するため、少なくとも１つの校正測定を行うことができる。
この方法によって、センサーの容量を測定技術的に検出できる。
この場合、例えば、さまざまに異なる周波数、および／または、振幅を持つ電力信号に、センサーの挙動を反映するセンサー特性マップを記録することもできる。
１つの方法として、センサーがニュートラルな環境にあるとき、すなわち、他の物質の影響を受けないとき、センサーによって校正測定を行うこともできる。
それと異なる方法または追加的方法として、センサーの動作環境中における容量を特定することもできる。
測定の際に測定誤差の補正が必要になる場合でも、そのいくつかは、上記の方法で回避できる。
【００１４】
参照値は、もちろん算出することもできる。
これについては、比較的任意の導電性構造物の容量を算出できるさまざまな方法が、現場では公知である。
使用されるセンサーの複雑さに応じて、計算の複雑さもさまざまである。
いくつかの場合では、簡単な近似的解法を見つけることができる。例えば、センサーが２枚の平行なプレートからなる場合である。
別の場合では複雑な計算が必要である。
そのための適切な方法が、現場では公知である。
【００１５】
動作中に測定されたセンサーの容量と参照値とを比較した結果として、センサーの容量に対する物質混合物の影響の度合いが得られる。
ここでさらに物質混合物を構成する物質に関する情報を用いるならば、１つの数学的モデルを用いて、物質混合物の混合比を推論できる。
数学的モデルの選択と構築は、その時々の適用条件に依存する。
しかし、この種のモデルは、現場では十分に公知である。
数学的モデルを用いる代わりに、測定結果の混合比への割り当てを既に他の関連で特定された測定値または同様なものに基づいて行うこともできる。
【００１６】
一定のパラメーターによる測定を行うだけであれば、物質混合物の区別できる構成する物質は２つだけである。
２つより多い成分についてその混合比を調査したい場合、異なる周辺条件を用いて複数の測定をしなければならない。
これは、例えば、さらなる材料パラメーターを援用することによって達成できる。
しかし、常にその前提条件となるのは、それらのさらなるパラメーターが、測定された容量から得られることである。
【００１７】
容量型センサーは、その容量を特定する際に、直流電圧および／または交流電圧を供給されるのが有利である。
センサーに直流電圧が供給されれば、簡単な方法で混合比の変動を検出できる。
静的な状態では、直流電圧がかかっているとき、電流は流れないか、あるいは、流れても無視できる程度である。
しかし、センサーの容量が変化すると、検出可能な補償電流が流れる。
したがって補償電流の測定から、容量の変化を推論できる。
物質混合物の誘電率を除外すれば、センサーの容量に影響する可能性ある要素はすべて一定なので、この方法で物質混合物の変化を求めることができる。
【００１８】
センサーに交流電圧を供給する場合、センサーのインピーダンスを特定できる。
周波数は、用いられるセンサーの構造、調査される物質混合物および／またはその他の周辺条件に応じて、適切なものを選択する。
インピーダンスを特定する方法および適切な周波数を選択する方法は、現場では公知である。
この場合、さまざまな周波数による測定を用いることも考えられる。
【００１９】
直流電圧または交流電圧を用いるだけでなく、直流電圧と交流電圧を重ね合わせることも効果的な場合がある。
【００２０】
センサーへの供給電圧の周波数を調整可能とするだけでなく、振幅を調整可能とすることも意図できる。
振幅を調整することにより、強さがさまざまに異なる場に対する、さまざまに異なる材料の非線形性を利用することもできる。
【００２１】
測定方法は、調査される物質混合物に応じて選択する。
物質混合物中に含まれる物質が２つだけであることが知られている場合、容量の測定は、１つの比較的低周波数の交流電圧による励起で十分である。
しかし、それより多数の物質からなる混合物、例えば、水ジェット中における砂とポリエチレンの混合物を測定したい場合、複数のそれぞれ異なる周波数を用いて測定して、個々の構成する物質の混合比を特定することができる。
【００２２】
測定プロセスをできるだけ柔軟に制御するためには、センサーによって生じた場の侵入深さを調節できる手段を設けることができる。
こうしてセンサーの容量に対する物質混合物の影響の度合いを調節できる。
場が物質混合物に侵入する深さが大きいほど、容量に対する混合物の検出可能な作用が大きくなる。
しかし、これには限界があって、例えば、物質混合物中における減衰によって、侵入深さを大きくしても、その限界を超えて遠くまでの測定効果を生じなくなる。
【００２３】
センサーシステムについては、上記の課題を請求項１３の特徴によって解決する。
同請求項によれば、直列につながれたセンサーシステムを次のようにして形成する。
すなわち、物質混合物がその中に導かれるホース状領域を容量型センサーの測定領域に設け、このセンサーは、物質混合物によって生じたセンサーの容量の変化を検出する。
このセンサーシステムは、特に本発明による方法を用いるのに適している。
【００２４】
「ホース状領域」とは、非常に一般的な意味に理解されるべきである。
したがって、この領域は、実際には、さまざまな材料からさまざまな方法で形成されたホースをいう。
しかし、このホース状領域は、現場では公知であるその他の配置によって形成されたものでもあり得る。
その前提条件となるのは、物質混合物がこの使用されている配置物を通って導かれるということだけである。
この場合、センサー自体は、物質混合物を導くのに利用することができ、その結果として、物質混合物はセンサーと直接接触するようになる。
この場合、センサー自体が、ホース状領域の一部分である。
センサーがホース状領域の上だけに載せられる場合、ホース状領域を囲む材料は、電場を侵入させるのに適したものでなければならない。
最後にこのホース状領域は、センサーの測定領域によって検出可能な定められた領域の境界とするのに、適していなければならない。
【００２５】
このセンサーシステムは、少なくとも２つの電極を備える。
少なくとも１つの電極は、測定電極として形成されていて、これに測定信号を供給することができる。
さらにはこの測定電極の対電極とするのに適した少なくとも１つの電極を設けたい。
１つの好ましい実施例では、この対電極をシールドの一部として、好ましくはそのシールドの特別に形成された末端領域として形成する。
このシールドの役目は、１つには、測定電極とシールドとの間に電束線の形成に用いられることである。
このシールドの役目のもう１つは、このシールドを漏入する電場または電磁場に対してある程度遮蔽を可能とするために用いることである。
そのため、このシールドは、測定電極を好ましくは複数の方向から取り囲む。
【００２６】
また、このセンサーに、センサーの測定領域の到達範囲を制御できる制御電極を設けることもできる。
これは、１つには、測定電極と対電極との間の有効間隔を変化させることによって実現できる。
そのためには、制御電極を異なる幅を持つ仕様とすることもできる。
それにより測定領域の到達範囲は、センサー製造の際に既に指定される。
そうすれば希望の到達範囲に応じて、それぞれ異なる仕様のセンサーを用いることもできる。
それと異なる方法またはそれを補完する方法として、電場または電磁場の形成につながる電圧を制御電極に供給することもできる。
この場が測定電極と対電極との間に形成される場を調節するように、この場を形成することができる。
この調節は、本来の測定のための場が、センサーの前の測定領域内への到達範囲をさまざまに変えるという形で行われる。
極端な場合、この電場は、ホース状領域を越えるところまで達することがあり得る。
【００２７】
本発明の１つの実施例では、センサーをホース状領域の上に載せる。
この場合、センサーは、ホース状領域の上に接着するか、あるいは、別の方法でこの領域と結合することができる。
特にはセンサーとホース状領域との間に嵌合的な接触を得るため、センサーをホース状領域の上に押し付けることもできる。
これにより、ホース状領域を形成する材料の特性に応じて、この領域の変形を生じることがあり得る。
取り付け具として、ホース状領域のセンサーと向かい合う側に、１枚のプレートを設けることができる。
このプレートは、１つには、非導電性材料、例えば、プラスチック製とすることができ、もう１つには、導電性材料、例えば、スチールを用いることができる。
【００２８】
センサーシステムのもう１つの実施例では、センサーがホース状領域の少なくとも一部を取り囲むように、このセンサーを形成する。
これは、例えば、リング状の電極がホース状領域を囲むことによって得られる。
これにより、ホース状領域に含まれる物質混合物の特に効果的な測定が得られる。
【００２９】
１つの特に単純な実施例は、１つの電極と、その向かい側に間隔を固定されて配置された１つの対電極とからなる。
これらの電極は、平板コンデンサの電極と同様に形成することもできる。
物質混合物は、これらの電極の間に存在し、あるいは、これらの電極の間を通過する。
漏入するノイズ場に対して遮蔽するため、この配置の周囲にシールドを設けることもできる。
【００３０】
ホース状領域の形状に応じ、そして、また希望の使用分野に応じて、何らかの形状のセンサーが適していることがわかる。
また容量型センサーは、上記以外の形状のものも用いることができる。
【００３１】
運転の際には、電源ユニットをセンサーに接続する。
この電源ユニットは、センサーのための供給電圧を生じることができる。
供給電圧としては、直流電圧または交流電圧が考慮の対象となる。
しかし、直流電圧と交流電圧とを重ね合わせた供給電圧も使用できる。
【００３２】
できるだけ柔軟な測定ができるよう、供給電圧の振幅および／または周波数を可変的なものとすることができる。
供給電圧を変化させる際、電圧を１つの値から別の値に１回だけ上昇させることを指定することができる。
この上昇は、線形的に、あるいは、１つまたは複数の不連続な急増その他の形で、行うこともできる。
繰り返し行われる変化、例えば、周期的変化もまた、考えられる。
数値の上昇だけでなく、数値の降下を用いることもできる。
この場合も、変化可能である必要があるか、必要であるならその変化をどのように構成するかは、その応用される場合によって決まる。
【００３３】
変化した容量を評価するため、センサーの容量および／または容量変化を検出する装置を設ける。
これは、電流測定装置、アナログ／デジタル変換器、および／または現場では公知であるそのほかの装置によって行われる。
それだけでなく、センサーの測定された容量を評価する電子系統も設けたい。
そのためここでも、現場では公知の方法すべてを利用することができる。
この評価電子系統は、包括的かつ柔軟に使用できるようマイクロコンピューターを備え、このマイクロコンピューターには、１つまたは複数のアナログ／デジタル変換器を含む回路が付随していることが好ましい。
【００３４】
本発明の考えを有利に実現、発展させるさまざまな方法が存在する。
この点については、請求項１および１３に記載する特許請求の範囲と、図面を用いて本発明の１つの好ましい実施例を下記に説明したものを参照されたい。
本発明の好ましい実施例を図面により説明し、それと組み合わせて、本発明の考えによる好ましい実現形状と発展形を説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
ただ１つ添付した図は、本発明によるセンサーシステムの原理的構成を模式的に示す。
センサー１は、ホース状領域２の上に載せられている。
センサー１は、接続領域３と、さまざまな電極４、７、１２とからなっている。
これらの電極は、発電機５を経由して交流電圧を供給される測定電極４を含む。
測定電極４は、シールド６に囲まれている。
この場合、測定電極４は、ホース状領域２の方向にだけ開いていてアクセス可能である。
シールド６の一方の末端は接続領域３につながり、他方の末端は、図では測定電極４の左右につながる対電極７として形成されている。
これによりシールド６は、１つには、測定電極４に対する対電極７を形成するのに用いられ、もう１つには、発電機５と測定電極４との間の接続線のシールドとして形成されている。
この点でシールド６は、測定電極４に導かれる電気信号を外部の影響から遮蔽するのに適している。
【００３６】
電極４、７に電圧を供給する際に、測定電極４と対電極７との間に電束線８が形成される。
この電束線８は、まずホース状領域２を囲む材料９、この場合はプラスチックに侵入する。
電束線８の一部は、材料９の中で測定電極４から対電極７までを直接結び、ホース状領域２内には入らない。
この部分は一定であって、評価電子系統で適切に補償されるか、あるいは、すでに校正測定の際に考慮されなければならない。
しかし、電束線８の一部は、材料９を離れて、ホース状領域２の内部に侵入する。
この部分は、場の測定にきわめて重要な部分である。
この電束線は、ホース状領域内にある物質混合物によって影響を受ける。
物質混合物は、この場合砂粒子１０からなっていて、この砂粒子は、空気１１の流れの中にあって、ホース状領域２の中を導かれる。
この混合物に後続の段階で水を混合して、水ジェット切断に用いることができる。
同様にこの空気／砂混合物をサンドブラストキャビネットで用いることもできる。
砂の割合は、典型的な場合、１乃至１０体積％である。
この混合物は、砂１０と空気１１の間の混合比に依存して、センサー１の容量にさまざまな強さの影響を生じる。
【００３７】
混合比を計算するには、センサーの容量の複数の構成要素を考慮しなければならない。
総容量は、個々の容量の直列接続と並列接続との組み合わせから、近似的に構築される。
１つの構成要素は電束線８の一部から形成され、この電束線は、材料９の中で、測定電極４と対電極７との間を直接結んでいる。
もう１つの容量部分は電束線８として、まず材料９を通ってホース状領域２に侵入し、そして、ホース状領域をふたたび離れて材料９を経由するこのような電束線を含む。
電束線８のこの部分に対しては、その後、３つの層からなる誘電体を考慮しなければならず、下記の計算式によって容量を近似的に計算できる。
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この場合、各記号は次のような意味を持つ。Ａは面積、ｄ１は混合物中における平均的な場の長さ、ε１は混合物の相対誘電率、ｄ２はホースの壁厚、ε２はホースの相対誘電率である。
パラメーターはε１を例外としてすべて一定なので、混合物の総容量の依存性を確認できる。
このことは、下記には記載しない評価電子系統において、ホース状領域２の中を導かれる物質混合物の混合比を推論するのに用いられる。
【００３８】
センサーシステムの特性、特にホース状領域２の特性に応じて、電束線８のホース状領域２への侵入の強さがさまざまに異なる。
したがって電場の侵入深さを制御するために、センサー１にもう１つの電極１２が設けられている。
電極１２は、この電極の幅が電極４および７相互間の間隔にほぼ相当するように形成されている。
そのほか電極１２には、１つのポテンシャルを形成する電圧が供給される。
このポテンシャルは、電極４と対電極７との間の電束線８を多かれ少なかれホース状領域２に侵入させるものである。
電極１２に電圧供給するため考えられる１つの方法では、電極４のポテンシャルに相当するポテンシャルが生成される。
この方法によれば、ホース状領域２の形状に応じて、そして、ホース状領域２に侵入する電場部分に希望される要求事項に応じて、制御を行うことができる。
【００３９】
最後に特に強調したいのは、上記でまったく任意に選択された実施例は、単に本発明の考えを論じるためだけのものであって、本発明はこの実施例に限定されないものであることである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるセンサーシステムの原理的構成を模式的に示す図。
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【国際調査報告】
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