CN101088008A - 确定产品的介电特性、尤其是湿度和/或密度的测量设备和方法 - Google Patents

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CN101088008A CNA2005800442487A CN200580044248A CN101088008A CN 101088008 A CN101088008 A CN 101088008A CN A2005800442487 A CNA2005800442487 A CN A2005800442487A CN 200580044248 A CN200580044248 A CN 200580044248A CN 101088008 A CN101088008 A CN 101088008A
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Abstract

本申请涉及一种用于确定产品(12；312)、尤其是烟草产品、棉产品或某种其他纤维产品的介电特性、尤其是湿度和/或密度的测量设备(10)，该测量设备(10)具有：测量电容器(11；311)；用于在测量电容器(11；311)中产生受产品(12；312)影响的高频场的装置(13)，所述产品(12；312)被布置在测量设备(10)的测量容积(46)中；以及包括测量电容器(11；311)且被设计来确定受产品(12；312)影响的高频场的合适的可测量的变量的电路装置(28)；且其特征在于，电路装置(28)在所使用的高频场的测量频率处基本上是不谐振的，以及测量基于测量电容器(11)中的行进的高频波的传播，并且电路装置(28)被设计来确定两个相互独立的可测量的变量，所述两个相互独立的可测量变量取决于受产品(12；312)影响的高频波的幅度和相位。本申请进一步涉及一种相应的测量方法。

Description

确定产品的介电特性、尤其是湿度和/或密度的测量设备和方法
本发明涉及一种依据权利要求1的前序部分所述的用于确定产品的介电特性、尤其是湿度和/或密度的测量设备，该产品特别是烟草产品、棉产品或某种其他纤维产品。本发明进一步涉及一种相应的测量方法。
为了确定材料的介电特性，例如从EP 0 902 277 A1中公知使用微波测量设备。由于必需的高测量精度和高使用频率，电路是非常复杂的。
在较低频率的高频范围中，已知的是，电容性测量设备用于确定烟草的湿度或质量，其中作为频率确定部分的测量电容器和线圈被连接在高频振荡电路(US 3 979 581、DE 25 00 299、DE 24 41 832、DE 37 43 216 C2、DE 38 25 111A1)中。所确定的可测量的变量例如是高频域的谐振频率和谐振幅度，该谐振频率和谐振幅度受到产品影响。电容器和线圈的温度相关性对测量的精度有影响。诸如从DE 37 43 216 C2中公知的专用的、温度特别稳定的电容器和线圈是复杂且昂贵的。而且，可能必需使用高电容和高电感，以产生所使用的测量谐振频率，从而导致制造成本以及测量电容器和线圈的尺寸增加。
还公知，电容性高频测量设备用于确定材料的湿度或质量，其中给测量电容器供给两个不同频率的高频波，并且受产品影响的两种频率分量的幅度被确定为可测量的变量。生成具有不同频率的两种高频波与增加的费用相关联。
本发明的目的是提供一种结构简单且紧凑的高频测量设备，该高频测量设备具有高测量精度并且对温度影响具有提高的稳定性。
本发明利用权利要求1和29的特征来实现这个目的。通过使用行进的(travelling)高频波和基本上非谐振的电路装置，其中测量电容器因此不是测量振荡电路的频率确定部分，可省去使用对温度影响敏感的振荡电路线圈。“基本上”意指，只要测量原理实质上是基于前进波的，就不排除谐振场分量。因为不必履行测量振荡电路的谐振条件，所以测量电容器可以具有比现有技术低的电容，该电容优选地少于10pF，这降低了复杂度和尺寸。为了特别是当确定湿度时实现密度补偿和/或当确定密度时实现湿度补偿，提供两个独立的可测量的变量的测量结果。依据本发明，在这种情况下，确定取决于高频波的幅度和相位的两个可测量的变量。因此，高频波的生成基本上是令人满意的，这与基于使用具有不同高频的若干高频波的那些设备相比降低了复杂度。
如与微波范围区别开来，术语“高频”基本上表示频率低于100MHz的范围。通常，频率大于10kHz，优选地大于100kHz。更优选地，频率至少为1MHz，并且特别是对于烟草来说，频率更优选地至少为5MHz，因为朝向较低频率，足够准确的测量仅仅在日益受限的测量范围内是可能的。
用于确定可测量的变量的电路装置的部分通常被连接到实际测量电路的输出端，所述实际测量电路包括测量电容器。测量电路通常包括受产品影响的高频波的一个输出端，而用于确定可测量的变量的电路通常包括给定的可测量的变量的两个输出端。还可能的是，测量电路和用于确定可测量的变量的电路形成一单元。用于确定可测量的变量的电路被连接到用于确定产品的介电特性的实际评估装置的输入端。还有可能的是，用于确定可测量的变量的电路和评估装置形成一单元。
在优选实施例中，用于确定可测量的变量的电路装置的部分利用数字电子装置来构造。这允许使用简单方法来确定期望的可测量的变量，例如确定测量电路输出电压值的电容性部分和损耗部分。特别简单且因此优选的方法是基于正弦部分和余弦部分的正交性，并且该方法包括在高频域的每个振荡周期上测量n个测量值(例如电压值)的离散数、将n个测量值独立乘以相应的正弦值和余弦值以及独立加上这些正弦乘积和余弦乘积。获得的总数构成可测量的变量或者可进一步被处理来确定可测量的变量。
测量电路(即包括测量电容器的电路装置部分)的特别简单的形式为RC网络，优选地为具有运算放大器的RC网络。这优选地包括RC微分网络，但是例如也可使用RC积分网络。
在优选的实施例中，传感器部分由具有低温度膨胀系数的材料制成，以便将温度波动对测量精度的影响保持得尽可能低。出于同样的目的，传感器可具有用于将测量电容器的温度保持恒定的附加装置。也可设想到用于测量测量电容器的温度的附加装置(例如温度传感器)，以便能够相应地修正测量信号。
优选地，电容器基本上垂直于产品运输方向来布置。因此，在平行板电容器中，电容器极板垂直于运输方向来布置。这使得电极彼此能相距短距离地来布置，例如距离小于两端接连的产品杆(endless product rod)的厚度。当沿纵向对产品剖面(profile)进行测量时，这可以导致提高的分辨率。
传感器被设计来将产品馈通形成在测量电容器的电极之间的空间，以允许产品检测尽可能完整且均匀。因此，优选地不涉及漏泄场传感器。
另一优选实施例涉及对相对宽的产品的测量，例如，对烟草网或粗纤维网(tow web)或棉网的测量，或者对被定位在彼此旁边的多个两端接连的产品杆的测量。在这种情况下，传感器包括跨越产品宽度布置的多个测量电容器。这种结构允许以简单方式对跨越产品宽度的产品剖面进行测量。供给有高频波的电极保持在相同电势(例如简单地被短路)，以使测量电容器之间的串扰最小。出于相同的目的，借助反相运算放大器，其他电极还优选地在任何情况下实际上保持在相同电势。
参考附图，由所附的权利要求和有利实施例的说明，其他有利的特征是清楚的。其中：
图1示出基本上为模拟的测量设备的示意电路；
图2示出测量设备的微分测量电路；
图3示出测量设备的积分测量电路；
图4示出电容性传感器的纵向截面图；
图5示出另一实施例中的电容性传感器的横截面视图；
图6示出基本上为数字的测量设备的示意电路；
图7示出用于对宽产品进行测量的测量设备的示意电路；和
图8示出图7的测量设备的微分测量电路的运算放大器。
依据图1至6的电容性测量设备10包括高频发生装置13，用于产生经由输入线14被供给电路装置28的高频波。电路装置28包括测量电容器11，要被测量的产品12穿过该测量电容器11，该产品12在本例子中为两端接连的杆的形式。由高频发生装置13生成的高频波被传给测量电容器11的电极15，以便在其中产生与产品12相互作用的高频场。借助电路装置28处理从测量电容器11的另一电极16散发出去且在测量电容器11中受到产品12影响的高频波，以便确定彼此独立且取决于受产品12影响的高频波的幅度和相位的两个可测量的变量。这两个可测量的变量优选的是取决于测量电容器11的电容和介电损耗因数的两个可测量的变量。对应于可测量的变量的测量信号被传给评估装置21(例如适当编程的计算机)，借助该评估装置21，产品12的期望的介电特性(例如湿度和/或密度)由给定的可测量的变量来确定。基于彼此独立的两个可测量的变量的评估，这里能例如确定与产品湿度无关的产品密度和/或与产品密度无关的产品湿度。对于评估，可以使用被存储在评估装置21中且通过校准预先确定的校准曲线。
依据图1的实施例涉及基本上是模拟的测量设备。高频发生装置13包括谐波振荡器22，用于产生高频波。通过调节装置23-26，所产生的高频波的电压幅度Ue优选地保持恒定，以便允许不受输入幅度波动的影响的测量。为此，由谐波振荡器22所生成的高频波被供给可控放大器23。放大器23的输出信号被供给整流器24，整流器24的输出信号经由低通滤波器25被传给控制器26。控制器26以如下方式控制放大器23，即放大器23的输出端处的谐波振荡的幅度Ue具有恒定值。
测量电路27为电路装置28中直接被连接到测量电容器11的部分。在这里，任意测量电路是合适的，该测量电路作为穿过测量电容器11的产品12的结果被设计来生成高频波的足够的幅度和相位变化。测量电路27的两个优选实施例被示在图2和3中，其中测量电容器11、电阻器29和反相运算放大器30被连接成依据图2的微分结构或被连接成依据图3的积分结构。运算放大器30的非反相输入端适当地接地。在依据图3的积分结构中，如果必需的话，设置另外的电阻器31来防止输出信号传到边界。对应于流出的高频波的测量电路27的输出信号由于与产品12的相互作用而呈现电压幅度Ua以及相对于输入信号为δ的相移，该电压幅度Ua相对于输入幅度Ue变化。
受产品12影响的高频波经由测量电路27的输出线17被传给用于确定可测量的变量的装置18。用于确定可测量的变量的装置18由修正过的高频信号确定合适的可测量的变量。为此，在依据图1的实施例中，测量电路27的输出信号被递送给整流器32且在低通滤波器33中被平滑。这样获得的信号与输出幅度Ua成比例。此外，由高频发生装置13所产生的输入信号经由线34被递送给用于确定可测量的变量的装置18。通常，取决于所产生的高频波的信号有利地经由线34、234被传给电路装置28，这些线34、234是除了经由测量电容器11的测量线以外而被设置的，以便能利用输入信号的相位信息，该相位信息用于确定输出信号的相移。在本情况下，测量电容器11的输入信号经由线34被传递，并且测量电容器11或测量电路27的输出信号经由线35被传给乘法放大器36，在乘法放大器36中，这些信号彼此相乘且利用低通滤波器37进行平滑。这样获得的信号与输出幅度Ua乘以相移δ的正弦(或余弦)成比例。通过用于确定可测量的变量的装置18所确定的可测量的变量以规定的方式与介电常数的实部和虚部或者与产品12的湿度及密度相关联。为了进行相对应的评估，给定测量信号经由输出线19、20被传给评估装置21，其中通过例如存储在其中的计算机程序执行评估。
高频传感器38的优选实施例在图4中示出。传感器38基本上旋转对称地围绕纵轴L来构造。通过传感器38的中央纵向孔39，两端接连的产品杆12(例如两端接连的烟丝条)在与纵向L一致的运输方向T上被传递。传感器包括两个旋转对称的、盘形基体40、41，所述基体40、41垂直于纵向L定向并且通过外部环状不导电边界体44彼此被间隔开，并且所述基体40、41中的每个都包括两端接连的产品杆的中央通孔39。金属表面形式的测量电容器11的电极15、16被施加到垂直于纵向L定向的基体40、41的每个内表面，该金属表面例如为金属涂层，例如通过汽相淀积金来形成。因此，测量电容器11被设计为带有板状电极15、16的平行板电容器，所述板状电极15、16为圆盘状且垂直于纵向L被定向且包括用于两端接连的产品杆12的中央通孔。在这种结构中，场力线基本上平行于运输方向走向。在基体40、41之间形成场填充空间(field-filled space)45，所述场填充空间45通过边界体44径向向外闭合。高频场延伸到中央产品空间46中且在那里与产品12相互作用。板15、16具有比基体40、41短的半径，以便阻止高频场出现在传感器的环境中。平行板电容器11的板15、16可以彼此相距短距离d来布置，以改善纵向上的测量分辨率并且允许产品剖面在纵向上的准确测量。距离d尤其是短于两端接连的产品杆12的直径，并且例如小于8mm，优选地小于4mm。还设置电极15、16与外部电终端之间的导电连接42、43。基体40、41的每个具有管状、轴向向外延伸的延伸部分47、48，这些延伸部分47、48包围两端接连的产品杆。延伸部分47、48具有金属表面或内壁上的涂层，该金属表面或内壁上的涂层适当地被连接到电极15、16。金属涂层49形成金属筒罩(chimney)，以阻止场从电容器11的产品通孔中泄漏。此外，设置非导电材料的管50，该管50直接环绕且引导两端接连的产品杆12并且在传感器的整个长度上延伸，这阻止了产品残留物对传感器内部的污染。在另一实施例中，形成在电极15、16之间的填充场空间45可以部分或全部由介电材料填充，远离产品空间，用于积极地影响场图案。
传感器38的体40、41、44优选地由具有非常低的温度膨胀系数的非导电材料(例如微晶玻璃(Zerodur))制成，以便实现传感器38对温度影响的增加的尺寸稳定性。由于测量电容器11的电容特性对环境温度的降低的相关性，能实现提高的测量精度。出于相同的目的，调节装置(未示出)优选地被设置，用于将传感器温度保持恒定。还可设想到，传感器38的基体40、41部分或全部由金属制成。
传感器38的另一实施例在图5中示出，互相对应的部分由百位数为1的相应参考数字表示。电极15、16由板形成，所述板平行于运输方向布置，所述运输方向垂直于纸平面来定向。场力线在这个例子中基本上垂直于运输方向走向。板15、16优选地围绕两端接连的产品杆12布置，并且为此优选地被弯曲。
测量设备10的优选实施例在图6中示出，互相对应的部分由百位数为2的相应参考数字表示。与依据图1的实施例不同，特别是用于确定可测量的变量的装置18利用数字电子装置来构造。为此，用于确定可测量的变量的装置18具有A/D转换器66，通过测量电路27发射的测量信号被传给该A/D转换器66。A/D转换器66利用扫描频率进行时钟控制，该扫描频率比高频波的频率高n倍，n是大于1的自然数。A/D转换器66的时钟信号通过石英振荡器222以频率例如为50MHz的矩形波信号的形式产生，以便在本例中n＝10。因此，一般地，测量设备10具有用于产生具有扫描频率的扫描信号的装置222，所述扫描频率比高频波的频率高n倍。扫描信号经由线70被传给A/D转换器66。
利用A/D转换器66扫描的测量值被传给数字处理装置67，所述数字处理装置67被编程来确定彼此独立的合适的可测量的变量。在用于确定可测量的变量的优选方法中，每个被扫描的测量结果一方面乘以正弦函数的相应值，而另一方面乘以余弦函数的相应值。为了这个目的，扫描信号经由线70被传给处理装置67。正弦值和余弦值可以例如从相应表格式存储器68、69中得到。这样获得的n个正弦值和n个余弦值然后在高频域周期上被独立地累计，以便获得两个总数。为了这个目的，高频输入信号经由线234被传给处理装置67，以便处理装置67与高频发生装置13同相地工作。根据获得的总数，基于给定的正交关系，可以清楚地确定两个期望的可测量的变量，这两个期望的可测量的变量取决于受产品12影响的测量信号的幅度和相位。对于相对应的评估，给定的测量信号经由输出线19、20被传给评估装置21，在评估装置21中例如通过被存储在其中的计算机程序执行评估。
有利地，由高频源222生成的信号还可被用于生成用于测量的高频波。为了这个目的，由高频源222生成的信号通过分频级60除以因数n而被划分为同步相位的矩形波，该矩形波在本情况下具有5MHz的测量频率，然后，利用PLL电路61转换为具有相同频率的同步相位的正弦信号。
还可以利用数字电子装置构造控制装置223、62-64、226，用于将由放大器223所发射的高频波的电压幅度Ue保持恒定。在这种情况下，放大器223的输出信号被供给经由线65利用50MHz的扫描信号控制的A/D转换器62，由此，由放大器223所发射的信号的n个扫描值在每个周期被生成。利用A/D转换器62所扫描的测量值被传给数字处理装置63。利用优选方法，每个被扫描的电压值乘以余弦函数的相应值。为了这个目的，扫描信号经由线65被传给处理装置63。余弦值可以例如从相应的表格式存储器64中得到。这样获得的n个余弦值然后在高频域周期上被累计。为了这个目的，高频输入信号经由线71被传给处理装置63，使得该处理装置63与高频发生装置13同相地工作。处理装置63的输出信号被转发给控制器226，该控制器226以如下方式控制放大器223，即处理装置63的输出信号以及因此在放大器223的输出端处的振荡的幅度Ue具有常数值。
依据图7的实施例特别用于对宽的、网状产品312进行测量，例如对烟草网、粗纤维网或棉网的测量，这些产品的宽度B基本上大于其高度H，例如至少大3倍。另一应用涉及对彼此临近定位的多个两端接连的产品杆的测量，例如对两端接连的烟丝条的测量。运输方向垂直于纸平面走向。彼此相对应的部分由百位数为3的相应参考数字来表示。在这个实施例中，多个测量电容器311A、311B、……被使用，这里例如为六个，这些测量电容器跨越产品宽度被布置。这种结构允许对跨越产品宽度的剖面(例如密度剖面)进行测量。测量电容器311A、311B、……由相同的高频发生装置13适当地供给。优选地，如图7中所示，测量电容器311A、311B、……的所有输入电极315处于相同电位，最简单地通过短路电极而处于相同电位。这最小化了测量电容器311A、311B、……之间的串扰。每个测量电容器311A、311B、……的输出电极316A、316B、……被连接到测量电路80A、80B、……。测量电路80A、80B、……优选地如图8中所示来构造，并且然后连同相应的测量电容器311A、311B、……一起形成如图2中所示的微分测量电路27。均被连接到测量电容器311A、311B、……的输出端的一个反相运算放大器330的使用在这个实施例中特别有利，因为所有测量电容器311A、311B、……的输出电极316A、316B、……实际上处于相同电位(特别是接地)。这最小化了测量电容器311A、311B、……之间的串扰。例如，如图6中所示，每个测量电路80A、80B、……的输出端适当地被连接到用于确定可测量的变量的装置18A、18B、……，这些装置18A、18B、……可以特别是利用数字电子装置构造。用于确定可测量的变量的装置18A、18B、……适当地被连接到评估装置21。用于确定可测量的变量和介电量的相应方法优选地如上所述来执行。

Claims (31)

1、用于确定产品(12；312)、尤其是烟草产品、棉产品或某种其他纤维产品的介电特性、尤其是湿度和/或密度的测量设备(10)，该测量设备(10)具有：测量电容器(11；311)；用于在测量电容器(11；311)中产生高频场的装置(13)产品(12；312)，所述高频场受被布置在测量设备(10)的测量容积(46)中的产品(12；312)影响；以及包括测量电容器(11；311)且被设计来确定受产品(12；312)影响的高频场的合适的可测量的变量的电路装置(28)，其特征在于：电路装置(28)在所使用的高频场的测量频率处基本上是不谐振的，以及测量基于测量电容器(11)中的行进的高频波的传播，并且电路装置(28)被设计来确定两个相互独立的可测量的变量，所述两个相互独立的可测量的变量取决于受产品(12；312)影响的高频波的幅度和相位。
2、依据权利要求1所述的测量设备，其特征在于，用于确定可测量的变量的电路装置(28)的部分(18)利用数字电子装置来构造。
3、依据权利要求2所述的测量设备，其特征在于，用于确定可测量的变量的装置(18)被设计来以扫描频率扫描测量信号，所述扫描频率比高频波的频率高n倍。
4、依据权利要求3所述的测量设备，其特征在于，用于确定可测量的变量的装置(18)包括数字处理装置(67)，用于独立地将n个被扫描的测量结果乘以相应的正弦值和余弦值，以及用于独立累计这些正弦乘积和余弦乘积。
5、依据权利要求1至4中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，包括测量电容器(11；311)的传感器(38)至少部分由具有低温度膨胀系数的材料制成。
6、依据权利要求1至5中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，包括测量电容器(11；311)的传感器(38)具有用于将测量电容器的温度保持恒定的装置。
7、依据权利要求1至6中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，电容器(11；311)基本上垂直于产品(12；312)的运输方向来布置。
8、依据权利要求1至7中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，包括测量电容器(11；311)的传感器(38)被设计来将产品(12；312)馈通过形成在测量电容器(11；311)的电极(15、16；315、316)之间的空间。
9、依据权利要求1至8中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，测量电容器(11)的电极(15、16)的每个都具有中央产品馈通开口。
10、依据权利要求9所述的测量设备，其特征在于，在每个电极(15、16)上设置管状的、向外延伸的导电表面(49)，该导电表面(49)包围产品(12)。
11、依据权利要求1至10中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，测量电容器(11)的电极(15、16)由金属涂层制成。
12、依据权利要求1至11中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，包括测量电容器(11；311)的传感器(38)包括非导电部分(44；144)，用于限定测量电容器(11)的场填充空间(45)。
13、依据权利要求1至12中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，包括测量电容器(11；311)的传感器(38)具有直接围绕产品(12)的非导电管(50；150)。
14、依据权利要求1至13中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，形成在测量电容器(11)的电极(15、16)之间的场填充空间(45)部分或全部用介电材料填充。
15、依据权利要求1至14中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，电路装置(28)被设计来确定取决于测量电容器(11；311)的电容的可测量的变量。
16、依据权利要求1至15中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，电路装置(28)被设计来确定取决于测量电容器(11；311)的损耗因数的可测量的变量。
17、依据权利要求1至16中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，电路装置(28)被设计来确定取决于受产品(12；312)影响的高频波的幅度的可测量的变量。
18、依据权利要求1至17中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，电路装置(28)被设计来确定受产品(12；312)影响的高频波的相移。
19、依据权利要求1至18中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，测量电容器(11；311)形成RC网络(11、29；311、329)的部分，优选地形成RC微分网络的部分。
20、依据权利要求1至19中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，电路装置(28)包括运算放大器(30；330)，优选地包括反相运算放大器。
21、依据权利要求1至20中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，高频波的频率低于100MHz。
22、依据权利要求1至21中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，高频波的频率在1MHz之上，优选地在5MHz之上。
23、依据权利要求1至22中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，测量电容器(11；311)的电容小于10pF。
24、依据权利要求1至23中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，高频场发生装置(13)具有控制装置(23-26；223，62-64，226)，用于将所生成的高频波的幅度保持恒定。
25、依据权利要求1至24中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，特别是用于测量横向产品剖面的测量设备包括跨越产品(312)的宽度布置的多个测量电容器(311A、311B、……)。
26、依据权利要求25所述的测量设备，其特征在于，被供给有高频波的测量电容器(311A、311B、……)的电极(315)保持在相同电位。
27、依据权利要求25或26所述的测量设备，其特征在于，借助反相运算放大器(330)，其他电极(316A、316B、……)实际上分别保持在相同电位。
28、依据权利要求25至27中的任意权利要求所述的测量设备，其特征在于，其他电极(316A、316B、……)分别被连接到用于确定受产品(312)影响的高频场的合适的可测量的变量的电路装置(80A、80B、……)。
29、用于确定产品、尤其是烟草产品、棉产品或某种其他纤维产品的介电特性、尤其是湿度和/或密度的测量方法，该测量方法具有测量电容器，在测量电容器中产生高频场，所述高频场受被布置在测量容积中的产品影响，其中，确定受产品影响的高频场的合适的可测量的变量，其特征在于，通过测量电容器中的行进的高频波非谐振地执行测量，以及确定两个相互独立的可测量的变量，所述两个相互独立的可测量的变量取决于受产品影响的高频波的幅度和相位。
30、依据权利要求29所述的测量方法，其特征在于，以扫描频率来扫描测量信号，所述扫描频率比高频波的频率高n倍。
31、依据权利要求30所述的测量方法，其特征在于，在任何情况下，n个被扫描的测量结果被独立乘以相应的正弦值和余弦值，并且这些正弦乘积和余弦乘积被独立累计。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018287A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 豪尼机械制造股份公司 电容的hf条测量装置和测量方法
CN103504473A (zh) * 2012-06-14 2014-01-15 豪尼机械制造股份公司 对烟草加工业的材料条的条异质性进行识别的方法和装置
CN107529813A (zh) * 2015-04-09 2018-01-02 虹霓机械制造有限公司 抽吸带输送机和烟草加工业的制条机、用于对烟草加工业的材料条的材料特性进行测量的方法以及使用

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004063229B4 (de) * 2004-12-22 2007-06-14 Hauni Maschinenbau Ag Meßvorrichtung und -verfahren zur Erkennung von Fremdkörpern in einem Produkt, insbesondere in Tabak, Baumwolle oder einem anderen Faserprodukt
US7836910B2 (en) 2004-12-29 2010-11-23 Rain Bird Corporation Soil moisture sensor and controller
RU2331894C1 (ru) 2007-02-14 2008-08-20 Открытое акционерное общество Научно-производственная Компания "Высокие Технологии" Способ измерения диэлектрических характеристик материальных тел и устройство для его реализации
DE102007053910A1 (de) * 2007-11-09 2009-05-14 Claas Selbstfahrende Erntemaschinen Gmbh Landwirtschaftliche Arbeitsmaschine
DE102008032835A1 (de) * 2008-07-14 2010-01-21 Hauni Maschinenbau Ag Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Beladung eines Stranges der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Stoffmenge
CH699752A1 (de) * 2008-10-16 2010-04-30 Uster Technologies Ag Vorrichtung und verfahren zum ausmessen einer kapazität.
IT1393473B1 (it) * 2009-03-10 2012-04-20 Microtec Srl Metodo di taratura per apparecchiature per la determinazione del grado di umidità di prodotti sulla base di misure capacitive, e dispositivo per la simulazione delle proprietà dielettriche di prodotti, quali legname, da utilizzare in tale metodo.
US8207731B2 (en) * 2009-09-30 2012-06-26 Thermofisher Scientific Apparatus and method for automatic product effect compensation in radio frequency metal detectors
CN102207522B (zh) * 2011-04-01 2013-01-02 广州润芯信息技术有限公司 一种基于频率测量的rc常数测量方法
US9377428B2 (en) * 2012-02-21 2016-06-28 Varel International Ind., L.P. Non-destructive leaching depth measurement using capacitance spectroscopy
US9423370B2 (en) 2012-02-21 2016-08-23 Varel International Ind., L.P Use of capacitance to analyze polycrystalline diamond
US9128031B2 (en) 2012-02-21 2015-09-08 Varel International Ind., L.P. Method to improve the leaching process
US9423436B2 (en) 2012-02-21 2016-08-23 Varel International Ind., L.P. Method and apparatus to assess the thermal damage caused to a PCD cutter using capacitance spectroscopy
DE102015119453B4 (de) 2015-11-11 2017-06-22 Hauni Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung des Anteils mindestens eines Zusatzstoffs in einem tabakhaltigen Stoff, und Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie
SE541463C2 (sv) * 2017-10-06 2019-10-08 Sealwacs Ab Plastsvetssensor
CN108982766B (zh) * 2018-07-06 2021-05-25 山东中烟工业有限责任公司 一种卷烟烟支密端指标确定方法及应用
JP7369081B2 (ja) * 2020-04-03 2023-10-25 応用地質株式会社 誘電率推定装置及び誘電率推定方法
US11904959B2 (en) 2021-10-07 2024-02-20 Zf Active Safety And Electronics Us Llc Detecting water ingress in electronic power steering systems

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB717127A (en) 1951-07-27 1954-10-20 Unilever Ltd Improvements in apparatus for measuring dielectric properties of materials
FR1315918A (fr) 1961-12-14 1963-01-25 Commissariat Energie Atomique Détecteur de passages de fragments de gaines
GB1132763A (en) * 1966-03-03 1968-11-06 Rowntree And Company Ltd Measuring moisture content and other properties of solids and liquids
US3786349A (en) * 1973-05-03 1974-01-15 Northern Electric Co Electrical reactance and loss measurement apparatus and method
US3979581A (en) * 1974-02-26 1976-09-07 Hauni-Werke Korber & Co., Kg Method and arrangement for determining the mass of tobacco or the like by capacitance and attenuation measurements in a resonant high frequency oscillator circuit
DE2500299A1 (de) * 1974-03-23 1975-09-25 Hauni Werke Koerber & Co Kg Anordnung zum erfassen der masse eines stromes aus tabak oder einem anderen material der tabakverarbeitenden industrie
DE2441832A1 (de) * 1974-08-31 1976-03-11 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und anordnung zum kapazitiven pruefen der tabakdichte in den enden von stabfoermigen artikeln der tabakverarbeitenden industrie
US4114090A (en) 1976-08-17 1978-09-12 Imasco Limited Electronic moisture meter
DE2700972C3 (de) 1977-01-12 1980-06-12 Truetzschler Gmbh & Co Kg, 4050 Moenchengladbach Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung von Fremdkörpern in einem Textilfaservlies
CH657437A5 (de) * 1982-05-18 1986-08-29 Burckhardt Ag Maschf Schmiermittel-ueberwachungsanordnung an einem kolbenkompressor.
DE3743216C2 (de) * 1987-12-19 1996-12-19 Hauni Werke Koerber & Co Kg Hochfrequenzschwingkreis
DE3825111A1 (de) * 1988-07-23 1990-01-25 Hauni Werke Koerber & Co Kg Verfahren und schaltungsanordnung zum bestimmen einer charakteristischen groesse eines hf-oszillators
US4947131A (en) * 1989-04-21 1990-08-07 Modern Controls, Inc. Capacitance bar sensor
US5208544A (en) * 1990-09-26 1993-05-04 E. I. Du Pont De Nemours And Company Noninvasive dielectric sensor and technique for measuring polymer properties
DE19651355B4 (de) 1996-12-10 2004-03-18 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Gasblasendetektor
US5792938A (en) * 1996-12-13 1998-08-11 Panametrics, Inc. Humidity sensor with differential thermal detection and method of sensing
EP0902277A1 (de) * 1997-08-13 1999-03-17 Hauni Maschinenbau Aktiengesellschaft Verfahren und Anordnung zum Erfassen mindestens einer Eigenschaft eines Stoffes
DE59814414D1 (de) * 1997-12-18 2010-01-07 Uster Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung von Anteilen fester Stoffe in einem Prüfgut
WO2001092875A1 (de) 2000-05-31 2001-12-06 Zellweger Luwa Ag Verfahren und vorrichtung zur erkennung von fremdstoffen in einem längsbewegten fadenförmigen produkt
DE10037180C1 (de) 2000-07-31 2002-01-17 Reemtsma H F & Ph Verfahren zum Detektieren und Selektieren von Fremdkörpern in Cigaretten
DE10100664A1 (de) * 2001-01-09 2002-07-11 Hauni Maschinenbau Ag Verfahren zum Prüfen eines Produktionsmaterials
DE10296835B4 (de) * 2001-05-17 2014-07-03 Continental Automotive Systems, Inc. ( n. d. Ges. d. Staates Delaware ) Kraftstoffsensor und Verfahren für die Bestimmung einer Zusammensetzung eines Kraftstoffgemischs
ES2211831T3 (es) 2002-01-11 2004-07-16 Tews Elektronik Dipl.-Ing. Manfred Tews Procedimiento y dispositivo para la deteccion de cuerpos extraños en caudales masicos con ayuda de un resonador de microondas.
ITBO20020038A1 (it) 2002-01-24 2003-07-24 Gd Spa Metodo per il rilevamento e l'eliminazione di corpi estranei in un flusso di tabacco
DE102004063229B4 (de) * 2004-12-22 2007-06-14 Hauni Maschinenbau Ag Meßvorrichtung und -verfahren zur Erkennung von Fremdkörpern in einem Produkt, insbesondere in Tabak, Baumwolle oder einem anderen Faserprodukt

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103018287A (zh) * 2011-09-20 2013-04-03 豪尼机械制造股份公司 电容的hf条测量装置和测量方法
CN103504473A (zh) * 2012-06-14 2014-01-15 豪尼机械制造股份公司 对烟草加工业的材料条的条异质性进行识别的方法和装置
CN107529813A (zh) * 2015-04-09 2018-01-02 虹霓机械制造有限公司 抽吸带输送机和烟草加工业的制条机、用于对烟草加工业的材料条的材料特性进行测量的方法以及使用
CN107529813B (zh) * 2015-04-09 2021-10-01 虹霓机械制造有限公司 抽吸带输送机和烟草加工业的制条机、用于对烟草加工业的材料条的材料特性进行测量的方法以及使用
US11178901B2 (en) 2015-04-09 2021-11-23 Hauni Maschinenbau Gmbh Suction belt conveyor and rod-forming machine of the tobacco processing industry, and use and method for measuring material properties of a material rod of the tobacco processing industry

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