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    重庆时时彩网360: 用于检测液体特性的传感装置.pdf

    摘要
    申请专利号:

    重庆时时彩单双窍门 www.4mum.com.cn CN201310201668.8

    申请日:

    2013.01.21

    公开号:

    CN103323499A

    公开日:

    2013.09.25

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01N 27/06申请公布日:20130925|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 27/06申请日:20130121|||公开
    IPC分类号: G01N27/06; G01N27/07 主分类号: G01N27/06
    申请人: 苏弗两合公司
    发明人: R·格鲁登
    地址: 德国卡尔夫
    优先权: 2012.01.20 DE 202012000569.3
    专利代理机构: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 侯宇
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201310201668.8

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.01.11|||2014.12.17|||2013.09.25

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明涉及一种用于检测容器中液体介质特性的传感装置,其包括至少一个由绝缘材料制成的具有暴露于介质(3)中的第一表面(42a)的基板(42),和至少两个传感元件(41),所述传感元件(41)具有至少一个第一和一个第二电极(41a、42b),两个电极彼此绝缘地配设在基板的第一表面上并且被介质绕流,其中所述至少两个传感元件在预定的空间位置中彼此相对地设置。

    权利要求书

    权利要求书
    1.   一种用于检测容器中液体介质特性的传感装置,具有
    至少一个具有暴露于介质(3)的第一表面(42a;52a;62a)的由绝缘材料制成的基板(42;52;62),
    至少两个传感元件(41、411;501、502、541、542),所述传感元件(41、411;501、502、541、542)具有至少一个第一和至少一个第二电极(41a、41b;551、552、561、562),两个电极彼此绝缘地配设在基板的第一表面上并且被介质(3)绕流,
    其中,所述至少两个传感元件(41、411;501、502、541、542)在预定的空间位置中彼此相对地设置。

    2.   根据权利要求1所述的传感装置,其中,在第一表面(42a)上分散地配置有多个相同的传感元件(401、411)并且其中每个传感元件(401、411)可通过独立的连接导线(43)被控制。

    3.   根据权利要求2所述的传感装置,其中,多个传感元件(401、411)实施为相同或不同的,并且其中不同的传感元件(401、411)的尺寸以预定方式分级。

    4.   根据权利要求1所述的传感装置,其中,设置至少两个基板(521到524),其彼此平行地相对配置并且其中在每个基板(521到524)彼此相对的第一表面上设有至少一个传感元件(501、502、541、542)并且每个传感元件或者传感元件的每个电极(511、512、513、514、551、552、561、562)为独立可控的。

    5.   根据权利要求1所述的传感装置,其中,第一基板(521、523)的至少一个传感元件(501、541)设计为与第二基板(522、524)的至少一个传感元件(502、542)镜像对称。

    6.   根据权利要求5的传感装置,其中,设置在第一基板(521到524)上的至少一个传感元件(501、502、541、542)具有一个外电极(551、561)和一个被外电极(551、561)部分包围的内电极(552、562),或者具有设计为内数字结构的电极对(551和512,513和514)。

    7.   一种用于检测容器中液体介质特性的传感装置,具有
    具有暴露于介质(3)中的至少一个第一表面(62a)的由绝缘材料制成的基板(62),
    至少一个设计为圆柱形电容器的传感元件,其具有至少一个外电极(61a)和一个部分被外电极(61a)包围的内电极(61b),其中,所述至少一个外电极和所述内电极(61a、61b)从基板(62)的第一表面(62a)延伸,和
    其中,所述至少一个外电极(61a)和所述内电极(61b)在延伸方向(M)被划分为多个彼此绝缘的电极部分(611到613,621到623,641到644,651到654),并且外电极和内电极(61a、61b)以相同方式被划分。

    8.   根据权利要求7所述的传感装置,其中,所述外电极和内电极的电极部分(611到613,621到623,641到644,651到654)分别与连接导线(63)相连接并且可被单独的、相互独立地控制。

    9.   根据权利要求7或8所述的传感装置,其中,所述至少一个外电极和所述内电极(61a、61b)被划分为多个相同或者不同的电极部分(611到613,621到623,641到644,651到654),并且所述被划分为不同的电极部分(641到644,651到654)是在它们沿延伸方向(M)的尺寸方面彼此以预定比例被划分。

    10.   根据权利要求1到6任一项所述的传感装置,其中,所述各单个的传感元件(401到407,411到415)由相同或者不同导体材料构成。

    11.   根据权利要求6到9任一项所述的传感装置,其中,所述各单个的电极部分(611到613,621到623,641到644,651到654)由相同或者不同的导体材料构成,并且其中,所述外电极和内电极(61a、61b)每个彼此对应的电极部分由相同材料制成。

    说明书

    说明书用于检测液体特性的传感装置
    技术领域
    本发明包括用于检测液体特性的传感装置,特别是用于检测水质溶液特性的装置。
    背景技术
    由依据专利文本DE19611174C1的现有技术已知用于水质溶液的无电极传导性测量的测值传感器,在其中使用三个变压器。第一变压器和测量液体相连接并将发电机交流电压变换为磁场,其中所述测量液体被通过具有发动机交流电压而产生的磁场穿透。此外还设计了第二和第三变压器,这两个变压器通过液体中存在的磁场与所述第一变压器耦合。其他的、作为输出变压器作用的变压器中的每一个都被调准至不同的谐振频率,这样两个谐振频率相互错开。在测量液体的材料影响下,将两个输出电压相加得到宽频的频率特性。计算其他两个变压器的输出信号用以确定水质溶液形式的测量液体的传导性,其中借助于相应的电路结构消除被耦合连接的干扰信号。
    专利文本DD217557A1公开了一种对向洗涤装置中添加清洗或洗涤介质的调节方法,其中在洗涤装置中设置不同的传感器用以物理?化学性测定洗涤液的特性。通过电子电路,借助其计算传感器输出信号,在添加清洗或洗涤介质过程中检测和分析作为测量信号的上升变化。由此可以控制用于洗涤装置的洗涤剂定量。
    最后专利文件DE19755418A1公开了一种传感器元件或用于测量材料中复合阻抗的方法,其中所述传感器元件具有两个由传导性材料构成的电极,这两个电极设置为彼此间存在预先确定的间距。这两个电极被一层薄的绝缘层覆盖,而该绝缘层的层厚小于预先确定的间距。所形成的传感器元件相对于周围介质很不敏感,检测周围介质的特性可以被检测。在分析电路中对这些传感器的输出信号继续进行加工,并且可以对分别被设置在电极之间的液体的特性进行分析。特别是可确定和计算作为液体特性计量单位的复合阻抗。
    与上文已述的、已知的用于检测例如洗涤液或其他流体介质的特性的可能性相符,可以通过图示的装置和待研究介质特性参数的测量结果相对复杂的分析来确定。特别是一般对材料特性的检测有很大需求,例如对内燃机中的油质,由此目标明确地在所使用的油的特性变糟的情况下更换油。同样可以根据其在运转中的可变特性来检测机动车中的制动液或一般性的液压油。
    上文已述的、已知的用于检测液体,例如洗涤液或其他水质溶液的特性的可行方案描述了这样的装置和系统,即通过所述装置和系统可结合对测量结果相对复杂的分析和花费高昂的传感装置来确定每种待研究的液体的特性或至少单个参数。
    有鉴于对环保的以及同时优化的清洗过程的愿望,一般对在清洗开始和清洗全过程中检测洗涤装置中的洗涤液的特性的需求大,从而可以朝减小环境污染的方向准确地确定例如所使用的水量和/或洗涤剂量并且还可以根据清洗洗涤物所造成的污染度或特定的水特性(矿物质含量、水硬度)准确地计量洗涤剂用量。
    一种有目的并且正确的洗涤剂定量方法一方面可以节能节水,另一方面满足更少污水排放的追求。洗涤装置中的一种用于检测洗涤液的检测装置,例如有关洗涤剂浓度或者污染程度,其设计应该简单且运行安全可靠。因为未来越来越多的私人家用和工业用洗涤装置都应该配设有用于检测洗涤液的检测装置,因此对结构简单的传感装置有大量需求,虽然这种装置可以大批量且成本低廉地被生产,却可以为后期分析提供可靠的测量结果。在理想情况中,每个洗涤装置都配有这种检测装置或传感装置,因此也应该在生产具有简单构造的洗涤装置的过程中还考虑其简易安装的要求。
    发明内容
    因此本发明所要解决的技术问题在于设计一种用于检测液体特性的传感装置,进而在简单结构和与之相关的低成本生产的同时保证可靠地检测液体特性。
    根据本发明的用于检测容器中液态介质特性的传感装置依据本发明的第一方面包括至少一个由绝缘材料构成的基板,其具有暴露于介质中的第一表面及至少两个具有至少一个第一和一个第二电极的传感元件,所述的两个电极彼此绝缘地设置在基板的第一表面上并被介质环流,其中这两个传感元件彼此相对地设置在预定的空间位置上。
    可替换地,设置在容器内部的根据发明的用于检测水质溶液特性的传感装置根据本发明的第二方面包括由绝缘材料构成的基板,其具有至少一个暴露于介质的第一表面及至少一个设计为圆柱形电容器形式的传感元件,该所述传感元件具有至少一个外电极和至少一个部分被外电极包围的内电极,其中至少一个外电极和所述内电极从基板第一表面延伸,并且至少一个外电极和所述内电极在延伸方向上被划分为多个彼此绝缘的电极部分且所述外电极和内电极以相同方式被划分。
    所述发明涉及用于检测材料特征的传感装置,并且在所述情况下用于检测液体的特征,例如洗涤液或者其他水质溶液,其中传感装置基本被设计为电容传感器。相应的电极被彼此间隔且绝缘地配置在绝缘基板的一面上。
    通过传感装置根据发明的构造可以以可靠的方式检测待测介质,例如洗涤液及其他水质溶液的不同特性,其中传感装置同时具有简单构造。该简单构造提供了低成本生产的可能性。这尤其在大批量生产传感装置情况下对洗涤装置的批量或者其他应用具有优势。
    所述传感装置实现对水质溶液特性的检测,并且基于低成本的生产也可以更大量地安装在例如私人家用和工业用的洗涤装置中。同样也可能通过根据发明的传感装置检测待测液体介质特性的改变,例如淡水(矿物质含量、水硬度)或者污水(变化的污染度)。不同实施方式考虑到不同应用或使用范围。所述传感装置可以同时或者以预先规定的方式连续检测液体介质的多个特性(关心的参数)。但是所有实施方式都基于一种构造,其中在可以低成本生产和简易安装的同时保证可靠的检测。
    根据本发明的第一方面可以在第一表面分散地设置多个相同形式的传感元件,其中每个传感元件可借助独立的连接导线被控制。
    所述的多个传感元件可实施为相同或者不同,其中不同的传感元件的尺寸可以预定的方式分级。
    可以至少规定有两个基板,其彼此平行相对设置并且在每个基板彼此相对的第一面上配设至少一个传感元件,而且每个传感元件或传感元件的电极为独立可控的。
    第一基板的至少一个传感元件可设计为与第二基板的至少一个传感元件镜像对称。
    配设于其中一个基板上的至少一个传感元件可以具有一个外电极和一个被外电极部分包围的内电极,或者具有设计为内数字结构(或交叉结构)的电极对。
    根据本发明的第二方面,外电极和内电极的电极部分分别与连接导线相连接并且为单独的,相互独立地可控的。
    所述至少一个外电极和内电极可被划分为多个相同或者不同的电极部分,并且所述外电极和内电极在不同划分形成电极部分的情况中可以在其沿延伸方向的扩展上彼此以预定比例被划分。
    单个的传感元件可以由相同或不同导体材料构成。
    此外,单个的电极部分可以由相同或者不同导体材料构成,其中外电极和内电极彼此分别对应的电极部分可以由相同材料构成。
    附图说明
    下面根据附图借助实施例进一步说明本发明。在附图中:
    图1示出用于借助按本发明的传感装置实施测量的电路布置的方框图;
    图2示出图1传感装置的剖视图;
    图3示出依据图1第一实施例的传感器的示意图;
    图4示出依据图1第二实施例的传感器的示意图;
    图5示出依据图1第三实施例的传感器的示意图;
    图6(图6A、6B、6C和6D)示出根据本发明第四实施例的具有多个单个传感元件的传感装置的示意图;
    图7示出依据图6的具有多个不同传感元件的传感装置的变型的示意图;
    图8(图8A和8B)示出依据第五实施例具有彼此相对的传感板的传感装置的示意图;
    图9示出按图8的传感元件用于测量值检测和进行复位的操控示意图;
    图10示出依据第六实施例的传感装置的示意图;
    图11(图11A和11B)示出依据图10的第一变型的传感元件的部件的示意图,及
    图12(图12A和12B)示出依据图10所示的第二变型的传感装置的部件示意图。
    具体实施方式
    下面将借助图1所示基本结构的示意方框图,其说明了依照所述发明的传感装置1的工作原理及其相应操控。依据图1只示意性地以简单方式示出所述传感装置1,其作为具有两个象征性电容器板的电容传感器,而图2到4示出传感装置1的具体设计方案。下面还将继续说明此点。
    为了说明用于检测液体介质,例如水质溶液的特性的传感装置1的安装,图1示出具有不同组件的示意方框图,所述组件适用于进行测量并且传感装置1由这些组件控制。
    根据图1传感装置1设置在容器2内,其内有液体介质3。容器2可被理解为普通形式,其中可以涉及的是设备或者机器中的油箱、洗涤装置(洗衣机)中的滚筒或者相似结构。无论如何容器2都包含待检测介质3,优选的为一种水质溶液,并具有足够的量,以便可以通过传感装置1检测介质3的特性。至少可以通过传感装置1及其相应控制测量所关心的参数。其中,可以持续地或者以预定的时间间隔或者在需要时进行检测??赏ü鼸DV程序控制。
    为进行可靠的测量,传感装置1完全或者至少部分被介质3包围。传感装置1在下述说明中作为例子设置在洗涤装置(洗衣机)的洗涤液(介质3)中。通过传感装置1检测洗涤液,例如洗涤剂或者污染度浓度。但是本发明并不局限于此,待测量水质溶液的许多其他参数可被确定。例如可确定淡水的特性(例如有害物质或者水硬度),或者可以依靠所检测的淡水特性控制或者调节与洗涤剂使用有关的洗涤过程。
    为进行相应测量,传感装置1例如与控制装置4相连接,所述控制装置一方面用于控制介质3特性检测的全部过程,另一方面支配传感装置1的操控,以及对传感装置1输出的信号(检测信号)进行处理。出于此目的,控制装置4与操控部分5相连接,其根据控制装置4的指示和命令借助相应的电子信号操控传感装置1。例如,为了进行相应测量将在传感装置1上(也就是在根据下述实施例的传感器装置上)以预定频率或者频率范围施加电压。此时,可应用一种与阻抗光谱有关的方法。
    控制装置4也设置用于检测介质3的温度并且可以与一个图中未示出的设置在容器2中的温度检测装置相连接。传感装置1和操控部分5可以鉴于其功能相结合并组合在一个装置中,其中此装置可被示为测量装置。另外,控制装置4与主控制单元6相连接,该主控制单元直接与例如洗涤装置相关,容器2设置在该洗涤装置中。在容器2为碱液容器包括洗涤装置的滚筒的情况下,主控制单元6示为洗涤装置原本的电子控制机组。
    在洗涤装置中以相应的并且程序化的方式控制水量和洗涤剂注入及发动机运转??刂谱爸?可以根据测量结果结合传感装置1的运转影响主控制单元6,即相应于所获信息和例如偏离预定程序添入较大或者较小水量或者较大或者较小洗涤剂量或者也可以得知洗涤温度的变化。通过控制装置4联系主控制单元6可在洗涤装置的总系统中进行可变控制或者调节。主控制单元6对洗涤过程的影响施加在图1中象征性地通过虚线和容器2方向的箭头P示出。
    另外,控制装置4可以与存储装置7相连接,在所述存储装置中为进行相应测量,例如检测介质3的材料特性,可以存储相应数据和程序,控制装置4可根据需要获取这些数据和程序,其中检测数据或者已处理的数据也可以被储存在存储装置7中。
    在进行测量时,通过传感装置1可依据传感装置1的上述说明通过操控部分5向控制装置4的相应指示输送预定物理量,例如与相应频率相关的电流、电压。与所进行的测量相关,通过控制装置4经操控部分5接收和处理传感装置1的检测信号,必要时结合存储装置7中读出的程序或者数据。例如,可将涉及所检测介质3的特性与基本数据进行比较,以便检测到绝对或者相对的变化,其中也可以在预定时长的过程中检测出现的变化。
    依靠测量结果,例如洗涤装置中与所检测洗涤液浓度相适应的,主控制单元6可被指示改变或者保持特定运转系数,并且可以在存储装置7中储存测量结果用于洗涤装置测量结果和过程的后期实施。
    上述附图1给出传感装置1在测量系统或者控制和调节系统中的构造,而图2到4示出传感装置1的相应实施例,其安装在根据图1的传感装置1位置并可以以相应方式被驱动。
    第一实施例
    图2和图3示出传感装置10的第一实施例。图2示出传感装置10构造的俯视图或沿切线A?A的断面图。图3示出传感装置10的透视示意图。
    根据图1的附图中,象征性的传感装置1被简化为电容传感器并通过两个彼此相对的电容器板8示意性地示出。所述示意性的电容器板说明了平板电容器的基本原理,其中在板之间设置了具有预定和/或待测量的绝缘体特性的材料。在上述情况下,根据图1并联系对洗涤装置的观察,绝缘性材料由介质3,例如水质溶液如洗涤液构成。
    第一实施例的传导装置10包括根据图2和图3所示一种传感结构,其中电极(代替根据图1的示意性电容器板8)以单独的电极11形式彼此相对设置。特别是,传感装置10的电极11根据第一实施例设置形式为:至少一个外(第一)电极11a和图2、3具体情况下两个外电极11a,其设计为空心圆柱体壳面的一部分,与基本配设在空心圆柱体底面中心点上的内(第二)电极11b相对设置。每一个外电极11a都小于空心圆柱体壳面的一半,以便两者彼此分离且间隔开的电极被设计为类似于轴瓦的结构。内电极11b沿假想的空心圆柱体的主轴线或者对称轴走向或延伸,所述假想圆柱体由两个外电极11a围成。
    全部电极11设置在由绝缘材料制成的基板12内并被机械稳固地固定,以便绝缘体材料及特别是待检测的介质3可以到达外电极11a和内电极11b之间,其基本垂直地从基板12延伸出来。这样第一和第二电极11a和11b被介质3绕流。
    两个外电极11a以预定的且优选的恒定方式彼此间隔,以便在一个外电极11a和内电极11b之间形成几乎恒定的间距。并且在基板12之外,电极11的每个长度都基本相同。这样所有电极11沿空心圆柱体的中轴在基板12的一面延伸,即根据图2和3中的图示在基板12的上表面。配设有电极11的基板12的面被标示为第一面或者第一表面12a。
    在基板12的另一面,即第二面或者表面12b上,电极11都分别与电连接导线13相连接。此时至少一个外电极11a示为其中一个极。在具有两个外(第一)电极11a的情况下,两者彼此形成电连接并根据图2和3示为电极结构的同一极。内(第二)电极11b示为另一极并且无论如何与一条连接导线13相连接。
    图2示意性示出相应连接导线13与每个电极11的连接。此处给出外电极11a的一个极与内电极11b的另一个极之间的可选的电容器C。所述电容器C用于确定控制信号的频率范围,通过此信号操控传感装置10。通过电容器C的预定电容值可在测量过程中由特定测量点确定频率。每条连接导线13为了实施相应测量或者检测而与操控部分5(图1)相连接。
    根据图2和3,基板12被示为几乎环形的具有预定厚度的圆盘,其中在内电极11b中心和环绕具有预定间距的内电极11b配设有至少一个及优选地两个外电极11a?;?2以环形圆盘形式只示出一个例子,并且所述发明不固定为此基本形式。相反,基板12可以设有任何形式也可设有不同厚度,其中电极11不必一定设置在对称设计的基板12中心?;?2无论如何都装在容器2中的相应开口内,其中在开口范围内规定相应的密封标准,其用于避免介质3在传感装置10的安装位置从容器2中无意地溢出。传感装置10优选地位于容器2下部并且继续优选地在容器2的最深位置,以便在介质3很少量的情况下确保对介质3特性的可靠检测。
    待测量介质的特性涉及例如矿物浓度、去污性物质及洗涤液随洗涤过程出现和增加的污染。至少可以确定一个参数如浓度决定的物质。另外,可在传感装置10,特别是基板12范围内规定有一个温度检测装置。
    图2和3中所示的传感装置10给出一个第一高度h和一个第二高度H。第一高度h涉及电极在容器2待测量范围内基板12外的自由长度。电极的该范围由介质3绕流。
    第二高度H示出最长电极11,例如内电极11b的总长,其中内电极11b的一部分设置在基板12之上并且另一部分在基板12之下?;?2下方的部分从第二表面12b向外延伸。连接导线13和电容器C与位于基板12下方的部分相连接。
    根据图2和3中所示,外电极11a由两部分组成,这两部分根据其形式作为空心圆柱体壁的部分同心地围绕内电极11b配置。但是本发明并不固定,同样存在这样的可能,即所述围绕内电极b同心设置的外电极11a设置为三个或者多个几乎相同的部分形式,其分别在与基板12垂直的方向沿中线M彼此适当地间隔,以便保证介质3(液体)在洗涤过程中出现悬浮物的情况下也可以在单个电极部分之间无阻碍的流动。如果例如规定两对外电极11a,那么四个较大电极11a中的两个可被绝缘,并且另两个实施为相对于容器2中的介质3不绝缘。第一或外电极11a的全部部分示为同一极。
    至少的一个第一(外)电极11a可替换地可以设计为整体的,完整的空心圆柱形式,第二(内)电极在其内腔基本沿对称轴或者中线(图3中M)延伸。第一电极11a以空心圆柱体形式在其圆柱体壁上具有一些开口,以便待测量介质3可以环流两个电极11(11a和11b)并特别地可以到达电极11之间的空间。与图2所示俯视图不同,完整的空心圆柱体具有相应流动开口,通过开口保证电极11之间部分的持续环流。
    第二实施例
    图4示出传感装置20的第二实施例,其在图1中被以通常方式示为传感装置1。图4示出传感装置20结构的俯视图,及沿切线B?B的断面图。
    传感装置20根据第二实施例包括第一和第二电极21a和21b,其配置在共同基板22上。根据图4中所示,由绝缘材料制成的基板22以示意方式设置为矩形平板。但是本发明并不局限于此,基板22可以具有与此有偏差的形状。
    第一和第二电极21a和21b以这种方式平面地置于基板22上,该板从每个面出发具有单独的电极臂21c,其交替设置在基板22上。第一和第二电极21a和21b彼此梳齿式啮合,而其中两个电极21a和21b的所有部分彼此间隔了预定间距d。这样两个电极21a和21b在由绝缘材料制成的基板22上彼此电分离并分别属于一个电极。两个电极21a和21b构成一个电容传感器并设置在基板22的第一面或者第一表面22a。位于对面的表面被标示为第二表面22b。
    两个电极21a和21b具有各自的连接部分21d,相应的连接导线23与之相连接。连接导线23可配设在第一或者第二表面22a或者22b上。以第一实施例相同方式,电容器C可设置在第一电极21a和第二电极21b之间并以此在电极之间。
    图4继续示出根据第二实施例的传感装置20沿切线B?B的剖面图??杉?,两个电极21a和21b的单独部分凹陷地并与第一表面22a齐平地设置在绝缘基板22内。但本发明不局限于此,两个电极21a和21b的电极部分也可以部分地陷入基板22,或者可以设置在基板及特别是在基板第一表面22a上。无论如何第一电极21a的所有部分与第二电极21b以预定间距相间隔。电极21a和21b之间以及电极臂22c之间的部分在基板22的第一表面22a上曲折延伸。
    第三实施例
    下面结合图5说明传感装置30的第三实施例。
    图5所示的传感装置30以根据第一和第二实施例的传感装置(10和20)的相同方式被设计为电容传感器。传感装置30根据第三实施例包括电机31,其由外电极31a和内电极31b组成。内电极31a优选地为具有预定直径的圆面,而外电极31a为环绕内电极31b的圆环形并于内电极间隔设置。两个电极31都配设和固定在由绝缘材料制成的基板32上并且为基板32的第一表面32a上,而且两电极彼此绝缘。内电极和外电极31a和31b分别属于一个极。
    基板32根据图5所示的第三实施例设计为基本为圆形且具有预定直径的圆盘,该预定直径大于圆环形外电极31a的外直径。电极31可以与基板32的第一表面32a简易配置并装入其中,或者电极31可以完全或者部分地在基板32的材料之外设置在第一表面32a上。第一种情况下,在除了俯视图之外配置的断面图中给出相应的切线C?C。
    配设在基板32上的电极31与相应的连接导线33相连接。此外,基板32在与第一表面32a相对的第二表面32b上的每个电极33及其与连接导线33的接口部分具有相应开口34。连接导线33被导向基板32的第二表面32b并向外导出。这时,连接导线被继续导向图1所示的操控部分5,通过操控部分相应的电流和电压被以预定频率施加在电极31上。电容器C可被连接在电极31之间并进而在不同电极之间。
    基板32由绝缘的固态材料制成,其中圆盘形结构仅为示例性的。本发明不局限于此。也可选择任何一种其他平面形式用于基板32。无论如何都规定一种足够平的平面(第一表面32a)构成电极31。
    图5中在俯视图左边部分示出圆环形或者圆盘形构造的两个电极31a和31b。但是本发明并不局限于此,例如内电极31b可以设计为正方形、三角形或者矩形,在其中这种情况下,环形结构的外电极31a依照内电极31b的外形并与其以预定间距相间隔。通过绝缘基板32,两个电极31a和31b彼此电绝缘。
    如果传感装置30根据第三实施例设置在容器如容器2内并优选地在容器2的底部侧面或者底面,基板32将容器壁密封,以便介质3不会在传感装置30的嵌入基板32的区域中无意地溢出。
    第一实到第三实施例的变型
    上述实施例1到3分别设置了基板12、22或者32,其由固态的绝缘材料制成。不同合成材料适合于此,玻璃或者玻璃陶瓷。下述实施例的基板12、22或者32的基本材料及基板必须具有较高防水性,其中所述材料尽可能少地吸收水。为了减少水的渗透或者容器2中介质3的其他组件,基本材料即基板的表面被抛光和打磨。另外,基板12、22和32的基本材料必须具有涉及电的尽可能稳定的特性以及尽可能稳定的介电常数。另外还要求基板12、22和32的基本材料具有预定强度,以保证基板上述形式的构造,并且其可以机械稳定地被装入容器2的开口中,优选地在靠近容器底部或者容器底部内,并长期、稳定地保证密封。这特别考虑洗涤装置的运转,其运转时当洗涤滚筒离心转速相应较高时会出现强烈震动。
    附图中的电极11、21或者31在第一实施例情况下可以由不锈钢制成,其中进行相应预加工之后,两个外电极11a和内电极11b被用一种电化学惰性材料,例如金,镀层。例如可以通过喷镀完成镀层。此时,电极可以完全或者至少部分地由惰性材料(例如金)镀层。
    要求电极11、21或者31的所有表面,及在第一实施例情况下与容器2中的介质3接触的所有平面尽可能平滑,为了避免在水或者介质3的其他物质较少时溢入电极11、21或者31的材料中。
    电极11、21或者31的基本材料在所有实施例中例如也可被提供为陶瓷或者玻璃陶瓷形式,其中由这种材料构成的部分和组件(电极和/或基板)的表面被打磨并抛光,并且可以在抛光表面的相应加工后用惰性及导电材料,例如金层,镀层。例如可通过喷镀进行。
    通过表面相应的结构例如电极11、21和31(及基板12、22和32)可以避免水或者介质3的其他内含物质的浸入,以便可以通过电极11、21和31或者基板12、22和32的电子及机械特性的改变避免对测量结果的不利影响。
    在第一实施例(图2和3)的情况下,电极11a和11b由陶瓷或者玻璃陶瓷以相应的轴瓦形式(外电极11a)或者棒形(内电极11b)构造而成。在各自准备方法之后,用惰性可传导材料,例如金进行镀层并在需要情况下进行继续抛光。在第一实施例的电极11的一个实施方式中,至少一个外电极被既在其外表面又在其内表面(即暴露于介质的表面)用惰性材料镀层。至少该至少一个外电极11a的内表面,其与内电极11b相对,可用惰性材料镀层并通过连接导线电镀连接。这也适用于第一实施例以完整空心圆柱体(配设有开口)形式的外电极的可替换实施方式,其中至少内面(与内电极11b相对)被镀层。连接导线13在镀层部分与每个电极11a和11b相连接,其中在由多部分组成的外电极11a情况下,外电极11a的所有部分都与相同接头(极)相连接。
    根据第二和第三实施例的传感装置20和30的设计为平面的电极情况下可以在每个基板22和32的表面(至少每个第一表面22a和32a)相应预加工之后由一种电化学惰性材料例如金制成每个电极21和31的模型和结构。此外,同样考虑使用喷镀。第二和第三实施例的电极21和31也可以由一种在基板22和23中全部或者部分凹陷的金属导体构成,其可用一种惰性传导性材料(例如金)镀层。
    图中每个电极11、21和31通过相应连接导线13、23或者33相连接,其中导线又与图1中所示的操控部分5相连接。由于电极11、21或者31根据上述说明优选地由一种电化学惰性材料构成或者至少用这种材料镀层(例如金)。在每个传感装置10、20或者30内不再使用其他不同金属是合理的。因此该至少由金镀层的电极优选地与金线接触用于形成所要求的连接导线13、23和33。接触可通过压焊或者钎焊完成,其中也可以使用一种传导性粘结剂。
    每个电极的连接导线原则上不在介质3范围内,并因此不被介质3环流,因为这样可能出现介质的影响或者连接导线及接触点以及总传感装置电特性的影响。连接导线13、23和33设置在每个基板12、22或者32的相应凹处或者开口中并在每个基板12、22或者32的面上被向外导出(即从第二表面12a、22a、32a),其与施加了介质3的面(第二表面12b、22b、32b)对置。如果需要,这里也通过温度稳定并相对介质3稳定的材料进行连接导线13、23和33的相应密封措施。
    这样每个基板12、22和32作为托板或者共同托架用于上述传感装置10、20和30的每个由几部分组成的电极结构?;?2、22或者32在实施例上述说明中示为整体的。但是其可以有多个彼此连接且密封的部分或者由不同层组成,或者也可以由多种上述材料组成,其中不同部分由不同材料组成。以与传感装置1的电极的相同方式,基板12、22和32的材料可选自合成材料、陶瓷或者玻璃陶瓷。通过每个表面的相应加工,可通过平整和抛光防止异物渗入基板12、22和32的材料中。这特别设计暴露于介质3的表面。材料也可以相互连接,以便例如形成由多个不同材料的层构成的基板。
    在应用根据上述说明的传感装置的不同实施例时,例如可以研究水处理装置中淡水,或者对私人家庭或工业的废水中的有害物含量进行检测或者检测也可以对水中物质希望或者不希望的浓度变化进行检测。这可能对供水或者涉及水质溶液净化过程有意义。通过所检测的值可以进行控制或者调节。也可以在水质溶液基础上考虑添加物浓度检测溶液中的冷却介质。
    每个传感装置在容器2中例如在洗涤装置内设置形式为,该传感装置被介质3绕流并避免由于相应的流动在传感装置上产生不希望的沉淀。图1中箭头P示出容器2中洗涤装置的洗涤过程的影响可通过主控制单元6与介质3联系,主控制单元既通过具有使用者输入参数的内部程序又通过控制装置4的测量结果控制或者调节洗涤过程。
    第四实施例
    下面将借助图6和7说明上述发明的第四实施例。传感装置40例如根据图1设置在容器2内并且容器至少部分地暴露于待测量介质3。
    具有部分示意图6A、6B、6C和6D的图6示出根据上述发明第四实施例的传感装置40,其中电极41以第三实施例相似方式设计在基板42上。电极41由一个外电极41a及一个内电极41b组成。电极41(41a和41b)的结构构成每个传感元件,其中图6A例如示出七个传感元件401到407。传感元件401到407彼此设置在一个预定的空间位置。此外,传感元件401到407(第一到第七传感元件)以分散方式设置在基板42上,其例如可以由合成材料、玻璃、玻璃陶瓷或者陶瓷制成。每个传感元件401到407单独的电极41a和41b设计在基板42一面准备的相应表面上,其中电极41可以完全在此表面上或者也可在表面内至少部分地垂直设置,以便传感元件401到407的电极41部分地从基板42的相应表面突出地或者与该表面齐平地密封。优选地,基板42为一个具有预定厚度及为传感元件预备的表面的平板。
    每个传感元件401到407包括连接导线43,通过导线可以将单独的电极41a和41b与例如图1所示操控部分5相连接。相应设计为部分环形结构的外电极41a通过连接导线43相连,或者在预定部分中断的外电极41a的两端可以与连接导线43向连接。内(中间)电极41b与另一条连接导线43向连接。不同的检测信号或者操控信号(测量信号,例如相同大小或者具有预定频率的电压和电流)可以通过操控部分5(图1)施加在每个电极41上(41a、41b)用于进行测量。
    在图6A所示的结构中,全部传感元件401到407尽管有不可避免的公差,但是基本一致地构成。关于进行测量,在无载荷情况下给出单独传感元件大约一样大的电容值,即没有相应待测量的介质。总传感装置40用于测量与待测量介质3按照图1所示那样连接(即被待测量介质3包围或者环流),以便可以通过总传感元件401到407或者预选的单独传感元件进行一次或者多次测量。
    这样每个单独的传感元件401到407示为个体部分电容或者单独电容器。传感元件401到407可被以相同方式共同(同时)控制,或者为了通过操控部分5进行测量,可以有目的地并按相应时间顺序分别控制每个传感元件且也可以以不同方式。此外,用于测量的单独的传感元件相互串联或并联,以便获得不同电容和阻抗。通过单独传感元件串联或并联的连接,可以借助所获得的不同的阻抗处理控制信号宽的或者预定的较小的频率范围。通过参与特定测量的传感元件的串联或并联的连接可以适应不同的测量范围。无论如何对待测介质3的特殊特性或者测量装置(例如根据图1的操控部分5)的适应可以以简单方式实现。通过操控装置5和/或控制装置4可以确定单独传感元件的连接方式,其中测量同样与之相适应。通过调节预定阻抗(适配)的可能性,用于计算所检测信号时可以更简单地实施电连接。
    通过操控部分5可以具体地不依赖每个其他传感元件单独控制图6A所示的基本相同的传感元件401到407,例如以不同电值,如电压和频率。以这种方式可以实现单个传感元件401到407串联或并联的连接的不同组合,其中特定的(所选的)传感元件可以彼此串联或并联地连接。
    例如图6A中示出传感装置40的传感元件401到407,但本发明不局限于传感元件该数量。根据需要可以规定更多或者更少传感元件。
    不考虑基板12上传感元件401到407基本相同的机械或者几何结构,传感元件401到407及所属电极41(41a、41b)由同种传导性材料制成,该材料被安置在基板42上。传感元件401到407的单个传感元件或者传感元件组(选自传感元件401到407)可以由不同材料构成。作为用于构成每个传感元件401到407及每个电极41的材料可以考虑例如金、铂和铬。传感元件401到407的单个传感元件,其由不同材料构成,可以结合测量也通过根据图1的操控部分5分别不同地控制。与测量相关的对每个传感元件401到407的输出信号的分析也可以依靠构成每个传感元件401到407的材料进行。
    图7示出单个的传感元件的相似结构,例如传感元件411到415,如其在图6A中所示。无论如何存在多个传感元件411到415,但其中与根据图6A的结构相反,传感装置40的传感元件分别具有不同大小(即不同规格)。传感元件和特别是电极41(外电极41a和内电极41b)的每个结构在不同传感元件41到45情况下具有不同机械(几何)规格。根据图7的结构包括具有例如五个传感元件411到415的传感装置40,其中所有具有不同规格的传感元件411到415可以由相同或者不同材料构成。以根据图6A的结构的相同方式,单个的传感元件或者所有传感元件411到415或者由其组成的组被通过根据图1与所进行的测量相关的操控部分5控制。单个的传感元件411到416以图6A所示的相似方式配置在优选为平的基板42上。每个传感元件411到415具有进行控制所需要的连接导线43。
    作为用于传感元件411到415的单独电极的材料同样可以考虑金、铂、铬及相似材料(金属镀层)。这时,用于构成每个电极的镀层例如可以通过喷镀施加在基板已备好的相应表面上。
    图6中示出基板42上的例如七个传感元件401到407,例如根据图7在基板42上配置了五个传感元件411到415。根据该图示说明上述发明。发明不局限于每个传感元件401到415的数量和结构。每个基板42上可以有更多或者更少传感元件并规定为任何一种结构。每种情况下,可通过各自连接导线43从外部接触每个传感元件并可控,以便可以分别或者以组的形式控制每个传感元件401到415。
    以如图6A所示的相同方式,根据图7的单个的传感元件411到415示出不同形式的单独的电容,其中还可以考虑不同材料。根据图7的具有五个传感元件411到415的结构示出一个五位传感信号阵列。每个传感元件411到415暴露给待测介质3,这样可以通过提供电子信号(电压、电流、频率)进行测量。装有特定阻抗或者电容的预定的按顺序或者平行连接的可能性以与图6说明的传感装置的相同方式存在。通过单个传感元件的独立控制装有不同电容和阻抗的可能性由图7传感元件的不同规格及不同电特性给出。
    除了电容测量通过传感装置还可以以同样或者相似实施方式运用电感和纯电阻性测量方法或者这些方法的组合。通过图6A和7传感装置的结构由多个相同或者不同形式的单个传感元件构成一个多传感信号阵列,其中传感装置40的灵敏度可以通过所有传感元件401到415或者单个的或者传感元件401到415的一部分的相应控制以选择性方式适应测量过程、测量结构和/或待测量介质3。此外每个传感装置40的阻抗还可以通过多个单个传感元件401到415的结构适应相应条件或者分析处理装置,以便可以选择性的控制具有不同规格且由不同材料构成的所有或者单个传感元件。
    根据图7的具有规格不同的传感元件411到415的结构,每个传感器的规格差别彼此间可符合特定比例。例如,单个传感元件的面积可被分配为:第二大的面积与第一大的面积的一半相适应,第三大的面积与第二大的面积的一半相适应,第四大的面积与第三大的面积的一半相适应。单个传感元件411到415的每个作用面积彼此间以这种方式成预定比例,以便可以通过单个传感元件(构成部分传感器)串联或并联地分级调节传感装置40的总容量。传感元件及部分传感器的数量与位的数量相适应。例如规定有八个传感元件(子传感器),那其则适合于八位系统,其中可通过操控部分5与相应控制相关地以256级调节电容。
    于此不同地,基板42上的单个传感元件也可以设计为符合其他规格比例。同时也可以调节传感装置的不同灵敏度(电容和阻抗)。
    基板42示出支撑装置并由绝缘材料构成,例如合成材料、陶瓷、玻璃陶瓷或者玻璃。传感元件401到415的单独电极41可以通过被喷镀施加绝缘材料。但是可以采用其他方法,例如粘贴或者电镀,已在基板42的表面涂上各种材料。
    根据图6A和7的第四实施例中,基板42分别示为具有适合所使用材料和要求表面的预定厚度的平面。但本发明并不局限于此?;逡部梢缘ッ婊蛘咚婢哂型淝幕蛘咔蛎娴谋砻?,每个传感元件401到415配设在其上。上述传感元件401到415可以只设计于基板42的一个表面或者两个表面(双面的)上。传感装置40配设在例如根据图1的容器2中并至少部分地被待测介质3环流。
    第五实施例
    下面参照图8说明根据本发明第五实施例的传感装置。传感装置50例如设置在根据图1的容器2中并至少部分地暴露于待测介质3。
    根据图8并特别是图8A示出传感装置50的结构,其中两个单个的传感元件501和502(第一和第二传感元件)彼此基本平行且相对配设。第一和第二传感元件501和502由分别由一个基本平面的基板521和522构成,其彼此相对用于平板电容器的构成,其中在第一传感元件501的第一基板521上设有第一电极对511和512并在第二传感元件502的第二基板522上设有第二电极对513和514。每个电极对511和512及513和514由相互啮合的电极对的内数字结构构成,例如以与第二实施例所说明的相似的方式。每个电极对511和512及513和514位于每个基板521和522内部相对的面上并彼此镜像对称,以便电极对(例如511)的相同部分相对于其他电极对(例如513)的每个相应部分。
    电极对分别通过连接导线53与根据图1的操控部分5或者也和控制装置4相连接,只要根据图1的控制装置4中规定操控部分5的功能及计算传感输出信号的相同功能。
    作为用于每个电极对511和512的电极的材料考虑上述材料,例如金、铂、铬或者铑。电极对511和512及513和514相应的传导材料可通过喷镀或者其他合适方法施加。特别地可使用对特定离子敏感的材料。
    根据图8A,传感装置50的两个彼此相对的传感元件501和502基本相同。用于进行测量可控制每个传感元件501和502的单个电极或者电机对511和512及513和514的所有电极并对测量结果进行分析。优选地,每个彼此相对的电极一同被控制。
    图8B示出根据图8A结构的备选结构,其中示出代替图8A所示叉指布置(内数字结构)的是传感装置54的结构,其中使用第四实施例所示的电极结构。该电极结构由一个内电极和一个包围内电极的部分环形的外电极构成。
    第一传感元件541特别地包括一个外电极551和一个内电极552,两者都设计在基板523上。电极结构(电极561和562)彼此相对地且镜像对称地设计于基本为平面的基板524上,以便两个传感元件541和542类似于图8A以几乎相同的实施方式彼此相对设置用于形成平板电容器。导线53用于形成与操控部分5或者控制装置4(图1)的连接。
    传感元件501、502、541和542设置在预定空间位置,其中每个基板彼此以距离a(图8A)或者距离b(图8B)相间隔。通过单个传感元件的操控可以调节总传感装置的不同灵敏度。每个传感元件501、502、541和542至少部分暴露于待测介质3(图1),以便通过介质3可以影响每个传感元件的电特性和进行关于待测介质3特性的测量。每个基板511到514例如可以由合成材料,由玻璃、玻璃陶瓷或者陶瓷构成。
    用于图8B结构的材料与用于图8A的传感元件501到502及传感元件(401到415)的相同,其在第四实施例中已被说明。
    图9示出简化和示意性的方框图用于说明根据第五实施例的对传感元件501、502、541和542的控制。每个传感元件501和502或者541和542被介质3包围的配置于容器2(图1)中。每个传感元件都电地与测量值检测装置56相连接,该装置具有与操控部分5相同的功能。输入电子信号如电流、电压和频率,用于控制每个传感元件501、502、541和542。接着进行测量值检测和向测量值处理装置57输送检测到的电子信号。在那里对检测到的每个传感元件501、502、541和542的电子信号进行处理,至少部分地联系之前储存的实验中的基本值。
    另外图9设置有复位装置58,通过该装置控制传感元件501、502、541和542,以便在电和介质3的特性方面将传感元件每个板之间及其周围的介质3带入预定状态。例如可以通过在每个传感元件501、502、541和542的电极上施加特定电值来达到该预定状态,以便介质及每个传感元件501、502、541和542周围达到确定状态。由传感周围的该确定状态出发可联系阻抗光谱和电子信号输送特别是预定频率进行另一测量(或者可以是多个测量)。
    联系图9将根据第五实施例的传感元件501、502、541和542通过复位装置并结合传感元件501、502、541和542周围的介质3(涉及预定或者特别关心的特性)带入预定义的状态,可以在此准备基础上从传感元件501、502、541和542周围预定义的条件出发达到更加准确且有说服力的测量。
    第六实施例
    下面参照图10、11和12说明本发明的第六实施例。
    图10示出传感装置60的结构,其基本为圆柱形电容器结构,如与第一实施例相关的相似方式。传感装置60例如设置在图1的容器2中并至少部分地暴露于待测介质3。
    在由绝缘材料构成的基板62上配设有电极61,其至少由一个外电极61a(或者外部电极)和一个内电极61b(或者内部或者中心电极)组成。在上述实施例中规定有两个外电极61a,其同心地且带有缺口地围绕内电极61b设置,以便一方面构成圆柱形电容器,另一方面电极61a和61b可以在外电极61a内部和外部由待测介质3至少部分地环流?;?2可以例如由合成材料、玻璃、玻璃陶瓷或者陶瓷构成。
    与根据第一实施例的(图2和3)传感装置10(用于构成圆柱形电容器)的电极结构不同,根据第六实施例的每个电极61a和61b沿线M在延伸方向上设计为多体的。其中至少一个外电极61a(或者两个围绕内电极(中心电极)61b同心设置的外电极61a)沿线M具有与中线电极61b相同的划分。由绝缘材料构成的优选地为平面的基板62用作传感装置60的绝缘的夹持装置并特别是电极61a和61b的。
    根据第六实施例的每个电极61a和61b的上述多体式实施方式在沿线M的延伸方向可以遵循第一方式,只要至少一个外电极61a设计在圆柱形部分61c上(具有一个在二维展开中正方形的优选矩形的平面),该圆柱形部分由一段不导电材料构成。作为用于圆柱形部分61c的材料可以使用用于上述实施例的每个基板所选择的材料。在一体的圆柱形部分61c上,外电极61a的单独部分可以设计为平面的并且相互绝缘的。在下面将说明的图11A中示例性示出至少一个外电极的圆柱体部分61c的一体形式。
    根据图10和12所示,根据第六实施例的每个电极61a和61b的多体式实施方式可以沿线M的延伸方向以第二种方式实施,只要例如该至少一个外电极61a设计在一个多体式实施的圆柱形部分61c上。多体式圆柱形部分61c的独立部分与电极61a沿线M的构造中的每个部分或活性平面相适应。每个活性平面被示为下述电极部分。
    与圆柱体部分61c相关的设计为上述一体的或者多体的至少一个外电极61a也以相同方式适应于内电极(中心电极)61b。内电极61b根据图10可以由绝缘材料(适合于基板62)构成的一体的杆或者圆柱体61d构成。杆或者圆柱体61d可替换地也可以为多体形式,如图10到12中所示。内电极61b的每个活性平面(被示为下述电极部分)被施加在一体的或者多体的杆或者圆柱体61d上并彼此绝缘。
    图11和12示出用于传感装置60的电极61的划分的其他细节。
    图11A示出外电极61a的细节,图11B示出内电极61b的细节。如其与图2第一实施例相关所示,规定有连接导线63用于控制每个电极61,其被在图11和12中示出,而图10为了示图简化而省略了连接导线。
    图11A示出至少一个外电极61a,其中该图中从上方开始规定外电极61a的第一部分作为固定部分610并用于外电极61a在基板62上的固定。
    在外电极61a沿线M的延伸方向规定例如第一电极部分611,第二电极部分612和第三电极部分613。电极部分611到613示为外电极61的每个部分并且可单独地(分开地,独立地)通过相应连接导线63控制。每个电极部分611到613在共同电极体上被设计为外电极61a的圆柱体部分61c形式并彼此绝缘。
    根据图11B的内电极61b以相似方式分配。内电极61b根据图11B从上向下看包括固定部分620及依次排列的电极部分621、622和623,其分别与连接导线63相连接。
    外电极61a和内电极61b以大约相同的方式划分,其中每个电极部分611到613和621到623在根据线M的延伸方向具有相同大小。电极部分621到623同样是彼此绝缘。
    通过根据图11A和11B的结构构成传感装置60的外和内电极61a和61b在基本为圆柱形电容器的传感装置60内部被设计为每个单个的电容,其中外电极61a彼此相适应的电极部分611到613相对于内电极61b的电极部分621到623。通过相应的导线63的控制可以使用所有电极部分或者单个电极部分611到613和621到623用于测量。这时电容和阻抗可以配合预定条件。
    图12示出与传感装置60相关的第六实施例的可替换实施方式。外电极61a和内电极61b以相同方式被分为不同部分。外电极61a的第一部分用作于固定在基板62(图10)上的加固部分640。外电极61b包括第一到第四电极部分641、642、643和644,其沿线M延伸。电极部分641到644以相同方式装入圆柱体部分61c形式的外电极61a的共同(一体的或者多体的)支架上并彼此隔绝,以便其可以通过连接导线63被单独(分开地)或者共同控制。
    根据图12B的内电极61b具有一个与外电极61a相对应的结构,其中固定部分650用于固定在基板62内。其他电极部分651、652、653和654沿线M延伸于内电极61b。每个电极部分651到654都彼此绝缘设置并可以通过与之相连的每个连接导线63从外部单独地或者共同控制。
    与根据图11A和11B的每个电极部分61到613和621到623的结构相比,根据图12A和12B所示的电极部分641到644和651到654沿线M的延伸方向具有不同伸展。如图12A和12B所示,例如每个第一电极部分641和651具有最小伸展,而第四电极部分644和654在沿线M的方向具有最大伸展。外电极61a和内电极61b的每个电极部分的长度伸展分别对应,以便通过每个相应电极部分的相应控制可以通过单独的连接导线63可以分别观察圆柱形电容器的部分电容(阻抗),其依靠每个对应的电极部分641到644和651到654的规格具有不同电容值和不同阻抗。
    单个电极部分611到613和641到644根据图11A的外电极61a详细地示出圆柱体内壁的一部分,其可以包括一个特定面(活性面)。图11B和12B的每个内电极61b环形设计的电极部分621到623和651到654可以以相似方式包含一个环面(活性面)。图12B中有用于电极部分651到654每个环面的面A1、A2、A3和A4。不考虑图12B简化和示意的示图,每个环面A1到A4彼此处于预定关系中。例如,第四电极部分654的环面A4可以是第三电极部分653环面A3的两倍。另外,第三电极部分653的环面A3可以为第二电极部分652环面A2的两倍。第二电极部分652的环面A2可以例如以相同方式为第一电极部分651环面A1的两倍。
    这样环面A1到A4之间可能的相关比例可根据的A4=2×A3=4×A2=8×A1的关系在内电极61b的实例中给出。这也以相同方式符合外电极61a(电极部分641和644的部分表面)的面积比。本发明不局限于该整数比例示例,还可以确定电极部分(活性面的比例)的其他面积比。
    以这种方式可以通过圆柱形电容器形式的传感装置60根据环面A1到A4或者活性面的每个规格形成部分电容,其中该部分电容以及阻抗彼此可以符合预定比例。
    图11A、11B、12A和12B中示意性标示每个连接导线63并且与每个电极部分611到613和621到623,641到644和651到654相连接。连接导线63可以被导入每个内部或者外部电极61a和61b的外部,或者可以导入每个电极的基质材料(圆柱形部分61c和杆或者空心圆柱体61d)的内部,以便每个电极部分的外部和作用表面不因连接导线63的线路被妨碍。
    每个部分传感器(部分电容、部分阻抗)可通过不同电极部分611到613和621到623,641到644和651到654构成,其可以根据上述说明被分别控制,以便其用于进行测量可被单个,分组或者一同拖拉。以这种方式可以配合待测介质3的期待特性或者测量装置或者分析装置。因此可以结合待测介质3和对上述装置的计算调节每个传感装置的不同灵敏度。
    根据两个变型中第六实施例的传感装置60的每个上述电极部分611到613和621到623、641到644和651到654可以由相同材料,例如金、铂、铬或者铑(及相似材料)构成,其中可通过喷镀或者另一种合适方法进行镀层。每个电极部分也可以与由不同材料构成的其他电极部分相对,其中第一电极部分651由金构成,第二电极部分652由铂构成,第三电极部分653有铬而第四电极部分654由铑构成,其中每种金属都施加在内电极61(图12B)的基底材料上。
    以这种方式可以与材料相适应地影响或者改变每个部分传感器(部分电容)以及整个传感装置60的电容特性和其他特性,其中特定材料可适合于特定离子。不同电极部分也可以具有相同或者不同表面特性(例如不同粗糙度)。传感装置60的不同特性总体被调节。
    传感装置60的电极部分611到613、621到623、641到644和651到654的上述活性面无论如何都全部或者部分地暴露于待测介质3。优选地待测介质3流经图10圆柱形电容器的结构。另外,单个电极部分的每个活性面的表面可以具有特殊?;げ?。
    与图示相适应结合第四实施例可以根据多位系统构成部分传感器,其中电容或者阻抗被调节为预定级数并可适应预定条件。
    结合外部和内部电极61a和61b的每三个电极部分根据图11A和11B说明第六实施例的装置。根据图12A和12B分别提供四个电极部分。但是本发明不局限于此电极部分的数量及上述面积比??梢砸韵嗤绞椒直鹪谕獠亢湍诓康缂?1a和61b上设置更多或者更少电极部分。
    在上述实施例的描述中,单个传感元件的每个电极与连接导线相连接,例如根据第四实施例的连接导线43。每个连接导线都是由电绝缘导线构成的连接,其中绝缘性涉及的是基板(例如图6和7的基板)外的连接导线线路和基板42上的线路。在基板外设置有绝缘导线,而在基板42上连接导线被导向电极并与之相连接。电绝缘性以这种方式进行,即连接导线在其在基板42上的全部线路中被绝缘层覆盖并电极部分没有绝缘层覆盖。与第四实施例描述相关的这种方法可用于所述实施例的全部连接导线。不绝缘的连接导线可依赖测量方式和所用的控制信号导致错误测量结果。
    结合传感装置上述实施例说明上述发明。但是对于该领域工作的专业人员上述发明的结构当然不局限于所述附图和附图及说明中所用的每个构件和部件的附图标记以及示例性说明。本发明不局限于附图所给出的图示和特别是部件的尺寸和结构以及公式。下面所附的?;とɡ得鞲鍪粲诒痉⒚鞯娜渴凳┓绞胶捅湫?。

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