(57)【要約】【課題】  高精度の測定により異物を検出する構造的に簡単な測定装置を提供すること。【解決手段】  この発明は、測定手段（１１；３１１）、測定装置（１０）の測定容量（４６）に配列される製品（１２；３１２）により影響される交流電磁界を測定手段（１１；３１１）に発生させる装置（１３）、測定手段（１１；３１１）を包含し且つ製品（１２；３１２）により影響される交流電磁界の少なくとも一つの適切に測定量を決定するように設計されている切換手段（２８）と、切換手段（２８）により決定された測定量の適切な評価によって異物（９０）を検出するよう設計されている評価手段（２１）を有し、製品（１２；３１２）、特に煙草、綿或いは他の繊維製品内に異物（９０）を検出する測定装置（１０）に関する。この発明は、測定手段（１１；３１１）は測定コンデンサであり、交流電磁界の周波数はマイクロ波範囲以下の高周波数であることを特徴とする。この発明はさらに対応する測定方法に関する。
2008524613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
測定手段（１１；３１１）、測定装置（１０）の測定容量（４６）に配列される製品（１２；３１２）により影響される交流電磁界を測定手段（１１；３１１）に発生させる装置（１３）、測定手段（１１；３１１）を包含し且つ製品（１２；３１２）により影響される交流電磁界の少なくとも一つの適切に測定量を決定するように設計されている切換手段（２８）と、切換手段（２８）により決定された測定量の適切な評価によって異物（９０）を検出するよう設計されている評価手段（２１）を有し、製品（１２；３１２）、特に煙草、綿或いは他の繊維製品内に異物（９０）を検出する測定装置（１０）において、測定手段（１１；３１１）は測定コンデンサであり、交流電磁界の周波数はマイクロ波範囲以下の高周波数であることを特徴とする測定装置。
【請求項２】
交流電磁界の周波数は１００ＭＨｚ以下、好ましくは１０ＭＨｚ以下、更に好ましくは５ＭＨｚ以下、更に好ましくは１ＭＨｚ以下であることを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
【請求項３】
切換手段（２８）は使用される交流電磁界の測定周波数において実質的に共鳴しなく、測定は測定コンデンサ（１１；３１１）において進行高周波数波の伝播に基づいていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の測定装置。
【請求項４】
切換手段（２８）は互いに独立して且つ製品（１２；３１２）により影響される高周波数波の振幅及び位相又はそれらのいずれか一方に依存して、少なくとも一つ、好ましくは二つの測定量を決定するように設計されていることを特徴とする請求項３に記載の測定装置。
【請求項５】
高周波数電磁界発生手段（１３）が発生された高周波数波の振幅を一定に維持する制御手段（２３−２６；２２３、６２−６４、２２６）を有することを特徴とする請求項３或いは４に記載の測定装置。
【請求項６】
少なくとも一つの測定量を検出するために用いられる開閉手段（２８）の一部（１８）がディジタル電子部により構成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項７】
測定量を検出する手段（１８）は高周波数電磁界の周波数よりｎの要因だけ高い走査周波数をもつ測定信号を走査するように設計されていることを特徴とする請求項６に記載の測定装置。
【請求項８】
測定量を検出する手段（１８）は別々にｎ走査測定値に対応サインとコサイン値を掛けて且つ別々にこれらサインとコサイン積を加えるディジタル処理手段（６７）から成ることを特徴とする請求項７に記載の測定装置。
【請求項９】
測定コンデンサ（１１；３１１）を包含するセンサー（３８）は低温膨張係数をもつ材料から少なくとも部分的に形成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１０】
測定コンデンサ（１１；３１１）を包含するセンサー（３８）は測定コンデンサ（１１；３１１）の温度を一定に維持する手段を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１１】
測定コンデンサ（１１；３１１）は製品（１２；３１２）の移送方向に実質的に垂直に配列されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１２】
測定コンデンサ（１１；３１１）を包含するセンサー（３８）は測定コンデンサ（１１；３１１）の電極（１５、１６；３１５、３１６）の間に形成された空間を通して製品（１２；３１２）を送るように設計されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１３】
測定コンデンサ（１１）の電極（１５、１６）の各々が開口を通して送る中央製品を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１４】
各電極（１５、１６）には、製品（１２）を包含する外方に延びる環状伝導面（４９）が設けられていることを特徴とする請求項１３に記載の測定装置。
【請求項１５】
測定コンデンサ（１１）の電極（１５、１６）は金属塗布により形成されることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１６】
測定コンデンサ（１１；３１１）を包含するセンサー（３８）は測定コンデンサ（１１）の電磁界充填空間（４５）を形成する非伝導部分（４４；１４４）から成ることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１７】
測定コンデンサ（１１；３１１）を包含するセンサー（３８）は製品（１２）を直接に包囲する非伝導チューブ（５０；１５０）を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１８】
測定コンデンサ（１１）の電極（１５、１６）の間に形成された電磁界充填空間（４５）は部分的に或いは完全に誘電材料により充填されていることを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項１９】
切換手段（２８）は測定コンデンサ（１１；３１１）のキャパシタンスに依存して測定量を決定するように設計されていることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２０】
切換手段（２８）は測定コンデンサ（１１；３１１）の損失要因に依存して測定量を決定するように設計されていることを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２１】
測定コンデンサ（１１；３１１）はＲＣネットワーク（１１、２９；３１１、３２９）、好ましくはＲＣ差動ネットワークの一部を形成することを特徴とする請求項１乃至２０のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２２】
切換手段（２８）は作動増幅器（３０；３３０）、好ましくは逆転作動増幅器を包含することを特徴とする請求項１乃至２１のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２３】
測定コンデンサ（１１；３１１）のキャパシタンスは１０ｐＦ以下であることを特徴とする請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２４】
測定手段は製品（３１２）の幅を横切って配列された複数の測定コンデンサ（３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．）を包含することを特徴とする請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２５】
高周波数電磁界発生手段（１３）に接続されている測定コンデンサ（３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．）の電極（３１５）は同じ電圧に維持されていることを特徴とする請求項２４に記載の測定装置。
【請求項２６】
他の電極（３１６Ａ，３１６Ｂ，．．．）はそれぞれに逆転作動増幅器（３３０）によって実際に同じ電圧に維持されていることを特徴とする請求項２４或いは２５に記載の測定装置。
【請求項２７】
他の電極（３１６Ａ，３１６Ｂ，．．．）はそれぞれに製品（３１２）により影響される高周波数電磁界の少なくとも一つの適切な測定量を決定する切換手段（８０Ａ，８０Ｂ，．．．）に接続されていることを特徴とする請求項２４乃至２６のいずれか一項に記載の測定装置。
【請求項２８】
製品内に収容された異物により影響される交流電磁界が発生される測定手段を有し、異物により影響される交流電磁界の少なくとも一つの適切な測定量が決定され、測定された測定量が異物を検出するように評価され、製品、特に煙草、綿或いは他の繊維製品内の異物を検出する測定方法において、測定コンデンサは測定手段として使用され、マイクロ波範囲以下の高周波数範囲の交流電磁界が使用されることを特徴とする測定方法。
【請求項２９】
１００ＭＨｚ以下、好ましくは１０ＭＨｚ以下、更に好ましくは５ＭＨｚ以下、更に好ましくは１ＭＨｚ以下の周波数をもつ交流電磁界が使用されることを特徴とする請求項２８に記載の測定方法。
【請求項３０】
測定は進行高周波数波によって非共振形式に実行されることを特徴とする請求項２８或いは２９に記載の測定方法。
【請求項３１】
異物により影響される高周波数波の振幅及び位相又はそれらのいずれか一方に依存する少なくとも一つの測定量が決定されることを特徴とする請求項３０に記載の測定方法。
【請求項３２】
測定信号は高周波数波の周波数よりｎの要因だけ高い走査周波数により走査されることを特徴とする請求項３０或いは３１に記載の測定方法。
【請求項３３】
各場合には、ｎ個走査測定は別々に対応サインとコサイン値を掛けて、これらサインとコサイン積が別々に加算されることを特徴とする請求項３２に記載の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、請求項１の前提事項により製品、特に煙草、綿或いは他の繊維製品内に異物を検出する測定装置に関する。この発明はさらに、対応する測定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
煙草内に異物を検出するために、マイクロ波測定装置の使用は書類、例えばドイツ特許第１００３７１８０号明細書（特許文献１）、ドイツ特許出願公開第１０１００６６４号明細書（特許文献２）、欧州特許第１３２７８７６号明細書（特許文献３）、欧州特許出願公開第１３３０９６１号明細書（特許文献４）から知られている。測定の必要な高精度と使用した高周波数を考慮して、回路はかなり精密である。
【特許文献１】ドイツ特許第１００３７１８０号明細書
【特許文献２】ドイツ特許出願公開第１０１００６６４号明細書
【特許文献３】欧州特許第１３２７８７６号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１３３０９６１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明の課題は、高精度の測定により異物を検出する構造的に簡単な測定装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この発明の課題は、請求項１と２８の特徴事項によって達成される。特にマイクロ波共振器の代わりにコンデンサとマイクロ波範囲以下の高周波数電磁界を使用することにより、回路技術費用が十分に減少され得る。また、コンデンサによる環境下であって、さらに均一な電磁界がマイクロ波共振器によるよりも製品室において発生され、電磁界強さが周壁において消える。
【０００５】
「異物」という概念は、試験される二媒体システムに望ましくなく現れる異なる種類の材料を意味する。試験される二媒体システムは特に製品と水分（或いは香味料）によって形成され、例えば煙草と水分（或いは香味料）或いはフィルタ材料と三酢酸塩（トリアセテート）によって形成される。この発明は、公知の容量測定装置とは、単に製品と水分の二つの成分システムに関する例えば煙草の質量或いは密度の欠損を検出する高周波数範囲において相違する。異物は異なる誘電特性に依存して一定形式に高周波数電磁界と検出された測定量に影響を与える。評価手段における適切な評価によって検出された測定量から製品内の異物は、特に測定量の曲線が異物により生じた差異を示すときに認識され得た。
【０００６】
「高周波数」という概念は、基本的に、マイクロ波範囲との区別として、１００ＭＨｚ以下、特に１０ＭＨｚ以下の周波数をもつ電磁界を意味する。通常には、周波数は１０ＭＨｚ以上或いは１００ＭＨｚ以上の値である。この発明の好ましい態様では、５ＭＨｚ以下、特に１ＭＨｚ以下の周波数をもつ高周波数電磁界が使用される。これは驚きであり、というのは、低い周波数に対して十分に正確な測定が増加を制限した測定範囲にのみに可能であるので、例えば煙草に対しては少なくとも５ＭＨｚの測定周波数が目的に適って適用されることは製品の水分及び密度又はそれらのいずれか一方の測定に関して知られているからである。けれども、特に煙草、綿或いは他の繊維製品内の異物を検出するために、まさに低い周波数の場合には、より大きな測定感受性が生じる。このための説明は、低い周波数の場合には、巨視的出力は増加する影響を有するけれども、これが典型的に伝導しない異物材料（或いは一般的にそのような異なる巨視的伝導性）に該当しないので、この発明の測定範囲における製品と異物の間の誘電定数の差がマイクロ波範囲より大きいことにある。
【０００７】
進行高周波数波と測定コンデンサが測定振動回路の周波数決定部分ではない実質的に共振しない回路手段との好ましい使用の結果として、温度影響を感知する振動回路コイルの使用は諦められ得る。「実質的に」とは、測定原理が実質的に進行する波に基づいている限り、共振磁界成分が排除されない。共振条件が測定振動回路のために満たされる必要がないので、測定コンデンサが特に１０ｐＦより少ない先行技術に比べて減少したキャパシタンスを有し得て、それは費用と構造寸法を減少させる。それ故に、記載された好ましい実施態様は、高周波数範囲における公知の容量的測定装置と区別して煙草の質量或いは密度の損失を検出し、測定コンデンサとコイルが周波数決定部材として高周波数振動回路に接続されており、測定量として例えば高周波数電磁界の製品により影響された共振周波数と共振振幅が決定される。
【０００８】
好ましくは、異物の検出は、二つの独立した測定量、特に測定コンデンサのキャパシタンスに依存する測定量と測定コンデンサの損失要因に依存する測定量とは期待された曲線とは異なる関係にある。それ故に、特に二つの独立した測定量の測定が企図される。この場合には、好ましくは、高周波数波の振幅と位相に依存する二つの測定量が決定される。それ故に、基本的に高周波数波の発生が十分であり、それは費用を異なる高周波数の複数の高周波数波の使用に基づいているそのような装置に比べて減少させる。しかし、二つの独立した測定量の決定は強制されなく；測定量のみの曲線から異物検出を実施することを考慮できる。
【０００９】
切換手段の測定量を検出するのに用いられる部分は通常には測定コンデンサを包含する本来の測定回路に接続されている。測定回路が通常には製品により影響された高周波数電磁界用の出力を有するのに、測定量検出手段が通常には決定すべき測定量の数に一致する数の出力、特に二つの出力を有する。測定回路と測定量検出手段が一つのユニットを形成することが可能である。測定量検出手段は測定信号の評価によって異物検出する本来の評価手段に接続されている。測定量検出手段と評価手段とは一つのユニットを形成することが可能である。
【００１０】
好ましい実施態様では、切換手段の測定量を決定するのに用いられる部分がディジタル電子的に実施される。これは所望の測定量、例えば測定回路の出力電圧値の容量的割合と損失割合を決定する簡単な方法の使用を可能とする。特に簡単でそれで好ましい方法はサインとコサイン割合の直交性に基づいており、不連続数のｎ個の測定値、例えば電圧値の測定、高周波数電磁界の各振動周期を介して、ｎ個の測定値に対応サインとコサイン値を個々の乗算と、このサインとコサイン積の加算を包含する。得られた総額は測定量を意味する、或いは測定量を検出するために再処理され得る。
【００１１】
測定回路の特に簡単な形状、即ち測定回路の測定コンデンサを包含する部分は、特に作動増幅器を備えるＲＣ−部材である。この場合には、それは特にＲＣ−差動部材が重要であるが、しかし例えばＲＣ−積分部材が使用され得る。    
【００１２】
好ましい実施態様では、センサーの部品は温度変動の影響を測定精度で出来るだけ僅かに保持するために、僅かな温度膨張係数をもつ材料から成る。同じ目的のためには、センサーが測定コンデンサの温度を一定保持する追加的手段を有する。測定コンデンサの温度を測定する追加的手段、例えば温度検出器は測定信号を適切に修正できるために考慮できる。
【００１３】
好ましくは、コンデンサは実質的に製品の輸送方向に垂直に配置されている。プレートコンデンサの場合には、コンデンサプレートが輸送方向に垂直に配置されている。これは電極を互いに短い間隔に、例えば製品のストランド太さ以下に配置することが可能である。これにより、長手方向の異物検出に関する改良された解像度とそれで検出感度の向上が達成される。
【００１４】
センサーは、出来るだけ完全に且つ製品の同時検出を可能とするために測定コンデンサの電極の間に形成された空間を通る製品を通過させるように配向されている。つまり、好ましくは漏れ磁界センサーが重要ではない。
【００１５】
他の好ましい実施態様は、比較的幅広い製品、例えば煙草、トウウエブ、綿層フリース或いは多数の互いに並んだ製品ロッドの測定に関する。この場合には、センサーは多数の製品の幅にわたり配置された測定コンデンサを包含する。この配列は簡単な方法で検出された異物の横方向位置決めを可能とする。高周波数電磁界発生手段と接続された電極は同じ電位に維持され、例えば測定コンデンサ間のダビングを最小化ために簡単に短絡される。同じ目的のために、好ましくは他の電極はそれぞれに逆転された作動増幅器によって実際に同じ電位に維持される。
【００１６】
他の好ましい特徴は、添付図面を参考しながら従属請求項や好ましい実施例の次の詳細な説明から明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１乃至６による容量的測定装置１０は、入力導線１４を介して切換手段２８に供給される高周波数波を発生させる高周波数発生手段１３を包含する。切換手段２８は測定コンデンサを包含し、それにより測定すべき現場合にロッド状製品１２が案内される。高周波数発生手段１３により発生された高周波数波は測定コンデンサ１１の電極１５に案内され、製品の交換作用にあることに高周波数電磁界を発生させる。測定コンデンサ１１の他の電極１６から進行する製品１２により影響された高周波数波は、少なくとも一つの好ましくは二つの互いに独立した製品１２により影響された高周波数波の振幅及び位相又はそれらのいずれか一方に依存する測定量を検出するために切換手段２８によって処理される。この場合には、測定コンデンサ１１のキャパシタンスと損失要因に依存する二つの測定量が重要である。この測定量に一致する測定信号は、評価手段２１に、例えば適切にプログラムされたコンピュータに案内される。
【００１８】
製品１２には、望まれていない異物９０、例えば合成樹脂粒子或いは金属粒子が存在し得る。異なる誘電特性に基づいて、異物９０は所定方法で高周波数波の振幅及び位相とこれにより検出された測定量にも影響する。評価手段２１における適切な評価によって、特に測定量の曲線が異物９０から生じた差異を示すときに、検出された測定量から異物９０が製品１２に確認され得る。例えば、異物９０により測定曲線のスパイクが惹起され得る；評価手段は目的に適って測定曲線のこのようなスパイクを検出するように配向されている。異物検出のために二つの互いに独立した測定量の関係（比）の評価が選定される。場合によっては、評価手段２１は、除去手段９１、例えば異物９０が検出される製品１２の一部を取り除く吹き付けノズルを制御する。
【００１９】
図１による実施態様は、実質的にアナログ測定装置に関する。高周波数発生手段１３は高周波数波を発生させる調和的発振器２２を包含する。発生した高周波数波の電圧振幅Ｕe は好ましくは入力振幅の変動により影響されていない測定を可能とするために、制御手段２３−２６によって一定に保持される。このために、調和的発振器２２により発生した高周波数波は制御可能な増幅器２３に供給される。増幅器２３の出力信号は整流器２４に供給され、その出力信号はローパスフィルタ２５を介して制御器２６に再送される。制御器２６は、調和的振動の振幅Ｕe が増幅器２３の出力部に一定値を有する方法に増幅器２３を制御する。
【００２０】
測定回路２７は切換手段２８の直接に測定コンデンサ１１と接続された部分である。この場合には、各測定回路が適しており、測定コンデンサ１１を通して進行する製品１２によって高周波数波の十分な振幅と位相の変動を発生させるよう配向されている。測定回路２７の二つの好ましい実施態様は、図２と３に示され、測定コンデンサ１１、抵抗２９と逆転された作動増幅器３０が図２による差動配列に或いは図３による積分配列に接続されている。作動増幅器３０の逆転されていない入力部は目的に適ってアースされている。図３による積分配列の場合には、場合によっては、出力信号が境界に進行することを阻止するために、追加的抵抗３１が設けられている。測定回路２７の進行する高周波数波に一致する出力信号が製品１２の交換作用に基づいて入力振幅Ｕe に比べて変更された電圧振幅Ｕa 並びに入力信号に比べてδの位相ずれを得る。
【００２１】
測定コンデンサ１１を通して進行する高周波数波は測定回路２７の出力導線１７を介して測定量検出手段１８に案内される。この測定量検出手段１８は高周波数信号から適した測定量を決定する。このために、図１による実施態様では、測定回路２７の出力信号は整流器３２に供給され、ローパスフィルタ３３に平らにされる。それにより得られた信号は電圧振幅Ｕa に比例している。測定量検出手段１８はさらに高周波数発生手段１３により発生した入力信号を導線３４を介して供給される。一般的に、目的に適って発生した高周波数波に依存する信号は測定導線に追加して測定コンデンサ１１を介して設けられた導線３４、２３４を介して切換手段２８に案内され、出力信号の位相ずれを決定する入力信号の位相情報を利用できる。この場合には、測定コンデンサ１１の入力信号が導線３４を介して、そして測定コンデンサ１１或いは測定回路２７の出力信号が導線３５を介して乗算増幅器３６に案内され、そこで互いに乗算され、ローパスフィルタ３７に平らにされる。それにより得られた信号は出力振幅Ｕa ×位相ずれδのサイン（コサイン）に比例している。測定量決定手段１８により決定された測定量の曲線から、特に適切に形成された関係（比）から、期待すべき曲線と比較して、相違の確認の場合には、製品１２に含有する異物９０が検出される。対応する評価のために、測定信号は出力導線１９、２０を介して評価手段２１に案内され、評価は例えば評価手段に記憶されたコンピュータプログラムによって実施される。
【００２２】
高周波数センサー３８の好ましい実施態様は、図４に示される。センサー３８は実質的に回転対称に長手方向軸線Ｌを中心に構成されている。センサー３８の中心長手方向孔３９を通して長手方向軸線Ｌと一致する輸送方向Ｔに製品ロッド１２は例えば煙草ロッドが案内される。センサーは二つの回転対称に長手方向軸線Ｌに垂直に配向された円板状物体部材４０、４１を包含し、これら部材は外部リング状非伝導性境界部材４４によって互いに間隔を置いていて、それぞれに製品ロッド用のそれぞれ一つの中央貫通孔３９を有する。基礎部材４０、４１の長手方向軸線Ｌに垂直に配向された内面には、測定コンデンサ１１のそれぞれ一個の電極１５、１６が金属表面の形態に、およそ金属被膜、例えば金蒸着によって塗布される。それ故に、測定コンデンサ１１はプレート状電極１５、１６を備えるプレートコンデンサとして形成され、それらコンデンサは円板状に且つ長手方向軸線Ｌに垂直に配向され、製品ロッド１２の中央貫通開口を有する。この配列では、電磁界線は実質的に輸送方向に平行に延びている。基礎部材４０、４１の間には電磁界充填空間４５が形成されており、境界部材４４によって半径方向外方に閉鎖されている。高周波数電磁界は中央製品空間４６に中に延びていて、そこで製品１２と交換作用する。プレート１５、１６は、センサーの周辺における高周波数電磁界の漏れを阻止するために、基礎部材４０、４１として僅かな半径を有する。プレートコンデンサ１１のプレート１５、１６は僅かな間隔ｄで互いに配置されて、長手方向軸線Ｌにて測定解像度を改良させる。間隔ｄは特に製品ロッド１２の直径より僅かであり、例えば８ｍｍより少なく、特に４ｍｍより少ない。さらに、電極１５、１６の伝導性連結部４２、４３は外部電気接続部を備えている。基礎部材４０、４１はそれぞれに一個の管状、軸方向外方に延びる製品ロッドを包含する突出部４７、４８を有する。突出部４７、４８は内壁金属表面或いは被覆４９を有し、その表面は目的に適って電極１５、１６と接続されている。金属被覆４９は、コンデンサ１１の製品貫通開口から磁界を外への漏れを阻止するために、金属煙突を形成する。さらに、製品ロッド１２を直接に包囲してこれを案内してセンサーの全長にわたり延びている管５０は製品残部によるセンサー内部の汚染を阻止する非伝導性材料から設けられている。他の実施態様では、電極１５、１６の間に形成された電磁界充填空間４５は、電磁界曲線の積極的影響に対して部分的に或いは完全に、製品空間を度外視して、誘電材料により充填されている。    
【００２３】
センサー３８の部材４０、４１、４４は特に、温度影響に対するセンサー３８の形状安定性の向上を達成するために、非常に僅かな温度膨張係数をもつ非伝導性材料から成る。周辺温度と測定コンデンサ１１のキャパシタンス特性の依存の減少に基づいて、改良された測定精度が達成され得る。同じ目的のために、好ましくは、特にセンサー温度を一定保持する図示されていない制御手段が設けられている。センサー３８の基礎部材４０、４１が完全に或いは部分的に金属から成ることが考慮できる。
【００２４】
センサー３８の他の実施態様は図５に示され、互いに一致する部分が対応する１００代の参照数字によって図示されている。電極１５、１６はプレートによって形成され、そのプレートは紙平面と垂直に配向された輸送方向と平行に配置されている。電磁界線はこの例では実質的に輸送方向と垂直に延びている。プレート１５、１６は好ましくは製品ロッド１２の周りに配置されてこの目的に好ましくは彎曲に形成されている。
【００２５】
測定装置１０の好ましい実施態様は図６に示され、互いに一致する部分が対応する２００代の参照数字によって図示されている。図１による実施態様とは違って、特に測定量検出手段１８はディジタル電子的に形成されている。このために、測定量検出手段１８はＡ／Ｄ変換器６６を有し、測定回路２７から出発する測定信号がその変換器に案内される。このＡ／Ｄ変換器６６は要因ｎだけ高周波数波の周波数より高い周波数により刻まれる、ここではｎは１より大きい自然数である。Ａ／Ｄ変換器６６の周期信号はクオーツ発振器２２２によって例えば５０ＭＨｚの周波数をもつ矩形振動の形態で発生されるので、現例では，ｎ＝１０である。それ故に、一般的に、測定装置１０は要因ｎだけ高周波数波の周波数より高い走査周波数をもつ走査信号を発生させる手段２２２を有する。この走査信号は導線７０を介してＡ／Ｄ変換器６６に案内される。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器６６によって走査された測定値はディジタル処理手段６７に案内され、この測定値は適した互いに独立した測定量を検出するためにプログラムされている。好ましい測定量検出方法では、各走査された測定値は一方ではサイン函数の対応する値と、他方ではコサイン函数の対応する値と乗算される。このために、走査信号は導線７０を介して処理手段６７に案内される。サイン値とコサイン値は例えば対応する一覧表状メモリー６８、６９から取り出される。この方法で得られたｎサイン値とｎコサイン値は別々に高周波数磁界の周期を介して総和されるので、二つの総和が得られる。このために高周波数入力信号は導線２３４を介して処理手段６７に案内されるので、この位相同一は高周波数発生手段１３により加工する。得られた総額から、一定直交特性に基づいて、二つの所望の製品１２により影響された測定信号の振幅と位相に依存する測定量を一義的に検出される。適切に評価するために、測定信号は出力導線１９、２０を介して評価手段２１に案内されるので、評価は例えば評価手段に記憶されたコンピュータプログラムによって実施される。
【００２７】
目的に適って、高周波数源２２２により発生された信号は同様に測定に使用された高周波数波を発生させるように使用される。このために、高周波数源２２２により発生された信号は部分第一段６０によって要因ｎだけ現例で５ＭＨｚの測定周波数をもつ位相同期矩形振動に区分されて、引き続いてＰＬＬ回路６１によって同じ周波数をもつ位相同期サイン状信号に変換されている。
【００２８】
増幅器２２３から出発した高周波数波の電圧振幅Ｕe を一定保持する制御手段２２３、６２−６４、２２６はディジタル電子的に実施される。この場合には、増幅器２２３の出力信号はＡ／Ｄ変換器６２に供給されて、この変換器は導線６５を介して５０ＭＨｚの走査信号により始動され、それにより周期当たり増幅器２２３から出発した信号のｎ走査値が発生される。Ａ／Ｄ変換器６２によって走査された測定値はディジタル処理手段６３に案内される。好ましい方法では、各走査された電圧値はコサイン函数の対応する値を乗算される。このために、走査信号は導線６５を介して処理手段６３に案内される。コサイン値は例えば対応する一覧表状メモリー６４から取り出され得る。この方法で得られたｎコサイン値は高周波数電磁界の周期を介して総和される。このために、高周波数入力信号は導線７１を介して処理手段６３に案内されるので、この位相同一は高周波数発生手段１３により加工する。処理手段６３の出力信号は処理手段６３の出力信号とそれで増幅器２２３の出力部における振動の振幅Ｕe とが一定値を有する形式に増幅器２２３を制御する制御器２２６に再送される。
【００２９】
図７による実施態様は特に幅広い帯状製品３１２、例えば煙草ウエブ、トウウエブ、或いは綿フリースを測定するのに用いられ、この帯状製品の幅Ｂは例えば要因３だけその高さより実質的に大きい。他の用途は複数の横に並んだ製品ロッド、例えば煙草ロッドの測定に関する。図７には、輸送方向は紙平面と垂直に延びている。互いに適切な部分は対応する３００代の参照数字によって示されている。この実施態様では、複数の測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．が使用され、ここでは例えば６個が使用され、製品の幅にわたり配置されている。この配列は異物の横方向位置、複数の互いに並んだ製品ロッド、異物を包含する製品ロッドの決定を可能とする。この測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．は目的に適って同じ高周波数発生手段１３により供給される。好ましくは、測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．の全入力電極３１５は、最も簡単に電極の短絡によって図７に示される如く、同じ電位に置かれる。これにより、測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．の間のダビングが最小化される。各測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．の出力電極３１６Ａ，３１６Ｂ，．．．はそれぞれに測定回路８０Ａ，８０Ｂ，．．．と接続されている。この測定回路８０Ａ，８０Ｂ，．．．は好ましくは図８に示される如く形成され、各測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．と共通に、図２に示される如く差動測定回路２７を形成する。各一つの測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．に接続された逆転された作動増幅器３３０はこの実施例では特に好ましい、というのは、これにより全測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．の出力電極３１６Ａ，３１６Ｂ，．．．は潜在的に同じ電位に置かれ、好ましくはアースされるからである。これにより測定コンデンサ３１１Ａ，３１１Ｂ，．．．の間のダビングが最小化される。各測定回路８０Ａ，８０Ｂ，．．．の出力部は目的に適ってそれぞれに測定量検出手段１８Ａ，１８Ｂ，．．．と接続されており、その検出手段は好ましくはディジタル電子的に、例えば図６に示される如く、形成され得る。この測定量検出手段１８Ａ，１８Ｂ，．．．は目的に適って異物検出するために評価手段２１と接続されている。測定量を検出し且つ異物を確認する適切な方法は好ましくは前もって記載された如く実施される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実質的にアナログ測定装置の概略的回路を示す。
【図２】測定装置の差動測定回路を示す。
【図３】測定装置の積分測定回路を示す。
【図４】容量的センサーの長手方向断面図を示す。
【図５】別の実施態様の容量的センサーの横断面図を示す。
【図６】実質的にディジタル測定装置の概略的回路を示す。
【図７】幅広い製品を測定する測定装置の概略的回路を示す。
【図８】図７から測定装置の差動測定回路の作動増幅器を示す。
【符号の説明】
【００３１】
１０．．．．測定装置
１１．．．．測定コンデンサ
１２．．．．製品
１３．．．．高周波数発生手段
１４．．．．入力導線
１５、１６．．．電極
１８Ａ−Ｆ．．．測定量検出手段
２１．．．．評価手段
２２．．．．発振器
２３．．．．増幅器
２４．．．．整流器
２５．．．．ローパスフィルタ
２６．．．．制御器
２７．．．．測定回路
２８．．．．切換手段
２９．．．．抵抗
３０．．．．作動増幅器
３１．．．．抵抗
３４、３５．．．導線
３８．．．．高周波数センサー
３９．．．．長手方向孔
４０、４１．．．基礎部材
４４．．．．境界部材
４５．．．．空間
４７、４８．．．突出部
４９．．．．被膜
５０．．．．管
６６．．．．Ａ／Ｄ変換器
８０Ａ−Ｆ．．．測定回路
９０．．．．異物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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