[发明专利]用于电容式确定材料中的物质的比例的装置和方法

说明书

本发明涉及一种用于电容式确定材料中的物质的比例的装置和方法。该装置包括具有线圈和板式电容器的振荡电路，其中，该振荡电路可以被激发成在不同的频率或电感下振荡。根据本发明，提供了记录该振荡电路的频率响应或谐振频率并关于特性特征对其进行评估。基于可以指派给这些特性特征的频率，可以确定要测量的材料中的特定物质的比例。用于电容式确定材料中的物质的比例的方法具体地基于如下事实：在该方法中使用该物质的介电性质以确定要测量的材料中的物质的比例。

技术领域

本发明涉及一种用于电容式确定材料中的物质的比例的装置和方法。该装置包括具有线圈和板式电容器的振荡电路，其中，该振荡电路可以被激发成在不同的频率或电感下振荡。根据本发明，提供了记录该振荡电路的频率响应或谐振频率并关于特性特征对其进行评估。基于可以指派给这些特性特征的频率，可以确定要测量的材料中的特定物质的比例。用于电容式确定材料中的物质的比例的方法具体地基于如下事实：在该方法中使用该物质的介电性质以确定要测量的材料中的物质的比例。

背景技术

在现有技术中已知的是，可以通过光学方法来确定要检查的材料中的物质的物质浓度或比例。在从现有技术中已知的这些常规方法中，具体地，使用要确定其比例的物质的光学性质来确定该比例。许多光学方法是基于如下事实：要确定其比例的物质溶解在液体中，并且照射所获得的溶液。记录照射的光学响应并以光谱的形式绘制。然后可以从被吸收和/或被反射的辐射的光谱中推断出物质的浓度。

例如，在DE 41 22 925 A1中描述了这样的光学测量方法。上述专利申请中描述的发明涉及光学光谱仪，该光学光谱仪具有耦合到至少一个光学波导的照射装置，该照射装置用于照射包含在测量样本室中的要进行光谱检查的物质，该光谱仪包括单色仪装置和检测器布置。如DE 41 22 925 A1中描述的光学方法的缺点是不得不使用光学部件来确定浓度。然而，光学部件的使用经常导致高成本和获得的测量装备的相当大的敏感性，以至于该测量装备无法在受保护的实验室气氛之外使用。在这个方面，在现实中以及具体地在具有高振动、噪音和/或污染可能性的位置中，例如在建筑工地，光学方法和基于这样的光学方法的装置的使用即使可能，也是非常受限的。

此外，光学方法伴有如下缺点：总是需要液体来溶解要测量的物质。然而，在某些情况下，这样的(优选地洁净的)溶剂液体并不总是可用的。具体地，需要对液体进行检查以确定光学测量系统与样本之间的折射率的转变或变化。由于对溶剂液体的要求，因此例如通过光学方法来确定在非液体可溶性物质中或在空气中的物质的比例是不可能的。

因此，本发明所基于的目标是克服上文描述的现有技术的缺点和缺陷并且提供一种用于电容式确定材料中的物质的比例的装置和方法。如果改进的方法和改进的装置还可以被用来确定非水溶性材料中的物质的比例并且如果还可以在空气中进行测量，则专家们将表示欢迎。还旨在使要提供的装置还可以在恶劣的环境中(比如在建筑工地等)使用，在这些恶劣的环境中，振动和严重的脏污通常是会被预料到的。具体地，旨在提供坚固、稳定和不敏感的装置。另一个关注点是使要提供的方法便宜并且使用方便。

该目的是通过独立权利要求的主题来实现。与独立权利要求的主题相关的有利实施例可以在从属权利要求中找到。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于电容式确定材料中的物质的比例的装置，该装置包括具有线圈和板式电容器的振荡电路。该装置的特征在于，该板式电容器可以用该材料作为电介质来填充，记录且评估该电介质的频率响应以便确定该材料中的物质的比例。

在第二方面，本发明涉及一种用于电容式确定材料中的物质的比例的方法。该方法的特征在于以下方法步骤：

a)提供提出的装置，

b)用该材料填充该装置的板式电容器，其中，将确定该材料中的物质的比例，

c)在该装置的振荡电路中设置不同的频率或电感，

d)记录该材料的频率响应或谐振频率，

e)通过搜索特性特征来评估该频率响应或这些谐振频率，