WO2014016107A1 - Bubble detector - Google Patents

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WO2014016107A1
WO2014016107A1 PCT/EP2013/064420 EP2013064420W WO2014016107A1 WO 2014016107 A1 WO2014016107 A1 WO 2014016107A1 EP 2013064420 W EP2013064420 W EP 2013064420W WO 2014016107 A1 WO2014016107 A1 WO 2014016107A1
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WO
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bubble detector
liquid
electrode
detector according
receiving
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Application number
PCT/EP2013/064420
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German (de)
French (fr)
Inventor
Herbert Bousack
Ran Zhou
Gerhard VON DER EMDE
Kavita Mayekar
Original Assignee
Forschungszentrum Jülich GmbH
Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Forschungszentrum Jülich GmbH, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn filed Critical Forschungszentrum Jülich GmbH
Publication of WO2014016107A1 publication Critical patent/WO2014016107A1/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N2015/0007—Investigating dispersion of gas
    • G01N2015/0011—Investigating dispersion of gas in liquids, e.g. bubbles

Definitions

  • the invention relates to a bubble detector with which flowing objects, in particular flowing bubbles can be determined in an electrically conductive liquid.
  • An object flowing in the liquid which can be detected by means of the bubble detector, has a different electrical conductivity than the liquid.
  • DE 69223875 T2 describes a device with spatially separated electrodes in a liquid flow for distinguishing between conductive and nonconductive fluid, by applying an AC voltage between the electrodes and determining the electrical resistance.
  • the document DE 1 9651 355 A 1 discloses a use of an electrode arrangement coupled to an oscillator.
  • an electrode arrangement In order to detect the proportion of undissolved air in medical device fluids flowing through hoses or conduits with high accuracy, an electrode arrangement is used whose annular electrodes surround a fluid-carrying conduit and whose capacity is changed in accordance with the proportion of undissolved gas on the fluid.
  • the capacitance is measured, namely in a capacitive voltage regulator circuit by means of an amplitude modulation.
  • a bubble detector according to claim 1 comprises means for detecting objects flowing in a liquid, such as bubbles.
  • the decor is such that flowing bubbles and the like are detected in the electrically conductive liquid by measuring an induced electric field change in the liquid.
  • the bubble detector comprises a transmitting electrode and a receiving electrode with which the electric field In the liquid is generated. In order to generate the electric field in the liquid and to be able to measure changes in the electric field, an electrical contact between the electrodes and the electrically conductive liquid is created. The electrodes are therefore immersed, for example, in the electrically conductive liquid.
  • the device comprises a read-out electronics which is able to determine a change in a potential gradient, that is to say a change in an electric field generated by means of the two electrodes, by subtraction.
  • a simply constructed bubble detector can be provided which can reliably and quickly detect an object or medium flowing in the electrically conductive liquid, such as flowing bubbles. The only prerequisite is that the flow generates a change of the electric field in the electrically liquid liquid. If the flowing medium has a different electrical conductivity than the liquid, then a change in the electric field is caused by the flow of the medium.
  • the bubble detector can also be used if the diameter of a vessel in which the electrically conductive liquid is located is relatively large and not limited to a few centimeters. There is no need to use a transparent outer wall, as is the case with optical processes. No complex signal processing is required.
  • the bubble detector enables an integral measurement over the entire cross-section of the vessel in which the electrically conductive liquid is located. Especially high sensitivity can be achieved compared to capacitive bubble detectors. Homogeneous measurements in the examination area are advantageously possible, which is not possible, for example, with bubble detectors which detect ultrasound by means of ultrasound.
  • a vessel according to the present invention also includes the case of a conduit through which the electrically-variable liquid flows, for example.
  • a liquid may be stationary or, for example, flow through the vessel.
  • gas bubbles can be determined, which flow in an electrically conductive medium such as water.
  • the gas bubbles can either ascend in a stationary liquid by buoyancy forces or be moved together with the liquid.
  • solid bodies as well as metallic bodies or bodies made of plastic, for example steel balls which sink down in a liquid column or the fractions in a two-phase flow liquid / gas phase or liquid / solid phase.
  • the mixture of different fluids can be determined if the individual components have different electrical conductivity.
  • the read-out electronics comprise a differential amplifier for amplifying a difference between the electrical signal originating from the transmitting electrode and the receiving electrode.
  • the electrical input signals can come from two spatially separated receiving electrodes.
  • the differential amplifier is part of the readout electronics and serves to carry out the subtraction, in order to output the result of the subtraction as a measurement signal.
  • the result of the difference formation is further amplified, whereby even small differences between the two input signals, which are processed by the differential amplifier, can be determined. This embodiment improves the sensitivity of the bubble detector.
  • a compensation device in particular in the form of a controllable resistor, which change the amplitude of an electrical transmission signal of the transmitting electrode and the modified supply signal is able to supply the differential amplifier.
  • a voltage regulator is provided as compensating device, which picks up only part of the voltage, depending on the setting.
  • one or more phase shifters are integrated to compensate for different phases that could cause incomplete compensation.
  • a preferably adjustable shunt resistor for providing an electrical signal for the differential amplifier with the receiving electrode and with an input of the differential amplifier is electrically connected.
  • the preferably adjustable shunt resistor serves to provide an electrical signal for the differential amplifier for further processing.
  • the shunt resistor is electrically connected in series with the receiving electrode in such a way that an electric current flowing due to the electric field flows via the receiving electrode and the shunt resistor.
  • the electric current flowing through the shunt resistor causes a voltage drop proportional to it. This voltage drop is fed as an electrical signal into an input of the differential amplifier for the purpose of Welter kau.
  • the differential amplifier then amplifies the voltage difference resulting from the transmitting electrode and the receiving electrode.
  • an optional compensating device is then set so that the voltage difference is zero when there is no flowing medium such as flowing bubbles between the two electrodes.
  • the shunt resistor is preferably adjustable in order to be able to obtain a suitably large voltage drop as a function of the further test parameters by selecting the size of the resistor.
  • the bubble detector may then be better equipped for many different applications.
  • the transmitting electrode is connected to a sine-wave generator in order to be able to generate a suitable electrical potential in the liquid.
  • a sine-wave generator in order to be able to generate a suitable electrical potential in the liquid.
  • Other generators that can generate other potentials, such as a square wave generator, are also possible.
  • the bubble detector comprises a degree meter for compensating for a temperature-induced change in the electrical conductivity of the electrically conductive liquid. It can be as reliable and technically simple way report erroneous results that can occur due to a temperature-related change, for example, the electrical conductivity of the electrically conductive liquid.
  • Vorzugswelse is a receiving electrode each having a shunt resistor, preferably a controllable shunt resistor electrically connected so as to provide a suitable electrical signal in the form of a voltage drop for the degree meter can.
  • the over the Receiving electrode discharged electrical current flows through the associated shunt resistor.
  • the resulting voltage drop serves as an input to the gradiometer.
  • One or both shunt resistors are preferably adjustable.
  • the electrical resistance of a shunt resistor can therefore be changed or adjusted by means of rules. Minor amplitude differences In the electrical signal of the two receiving electrodes can be compensated advantageous by adjusting the electrical resistance. Equal components in both signals, ie in particular a temperature drift, can then be completely compensated.
  • one or more phase filters are integrated to compensate for different phases that could cause incomplete compensation
  • a differential amplifier for forming an electrical difference signal of the originating from the two receiving electrodes electrical signals.
  • the differential amplifier effects the desired compensation of DC components, serves to differentiate and amplifies the result in order to be able to determine objects flowing with high sensitivity.
  • the distance between the transmitting electrode and the adjacent receiving electrode is advantageously greater than the distance between the two receiving electrodes.
  • a uniform Feldlinlenvertellung can be achieved over the cross section of the associated vessel to reliably detect flowing objects.
  • an excessively large space is avoided.
  • the transmitting electrode and the receiving electrode (s) are integrated in a ring-like manner, for example, in a container wall of a container for receiving the electrically conductive liquid.
  • the ring shape can be provided in principle an electric field whose field lines extend advantageously parallel to the flow of the medium to reliably measure with high sensitivity, so to reliably detect flowing objects can.
  • Transmitting electrode and receiving electrode are preferably circular.
  • other shapes such as a square or oval shape also basically allow the desired alignment of the field lines so as to be able to measure reliably and sensitively.
  • an advantageous homogeneous Feldllnververtellung over a Gefäßquerschnltt can only be achieved deteriorated.
  • Electrodes e.g. semicircular or U-shaped.
  • these electrode shapes can be advantageous, for example, for use in microfluidic components.
  • the electrodes are in a vessel, which brings in the electrically soluble liquid or submerses it in the electrically liquid liquid therein. It is possible in this embodiment to realize electrodes by simple wires with a diameter of, for example, only 0.5 to 1 mm. This embodiment allows a particularly simple replacement of electrodes if necessary. Furthermore, by means of wires, a desired electrode geometry can be realized in a particularly simple manner. In one embodiment, the electrodes, which are separate from the vessel, are held spatially in a predetermined position by an insert, which simplifies handling.
  • the distance between the transmitting electrode and the receiving electrode is preferably greater than half the inner diameter of a conduit for conducting the electrically conductive liquid, preferably greater than 0.8 times the inner diameter of the conduit and / or less than 1.5 times the inner diameter of the conduit, preferably smaller as the 1, 2 times the inner diameter of the line.
  • the measurement sensitivity does not depend on whether the flowing object is close to or away from a container wall, for example in the center of the container.
  • the electrodes are preferably integrated into walls of the container for the liquid so that they come into contact with an electrically conductive liquid located therein. This embodiment with the integrated electrodes facilitates handling and reports incorrect operation.
  • the bubble detector can be used universally. For example, in medical technology, in cardiopulmonary bypass machines, in transfusion pumps and or in dialysis, care must be taken to check whether there are gas pockets in the transported fluid. This can be done by the detector according to the invention.
  • the detection of an embolus (blood plug) moved in the bloodstream is.
  • the bubble detectors can be used in process engineering in bubble columns to control the flow of bubbles through and in the conveying of the promotion of solid / water mixtures, e.g. for a determination of the proportion of stones washed in with water as a transport medium as a filling for inaccessible cavities.
  • process engineering e.g. the control of the bubble-filling of tubes with pasty contents, e.g. Toothpaste, the determination of the solids content in sewage sludge, the homogeneity of paints and varnishes etc ..
  • An application in the automotive sector is the use as a flex-fuel sensor.
  • it is common to fuel cars with a highly variable mixture of gasoline and methanol.
  • the fuel composition for processing in the engine control.
  • the bubble detector can also be used here.
  • the bubble detector can also be provided for controlling the condition of engine oils since the age-related removal of additives alters the dielectric constant and metal abrasion and the altered oil composition influence the conductivity of the oil.
  • Another possible application is the use in microstructure components in which the mixture of different liquid streams, the differentiation of different liquid packages or individual gas bubbles are to be measured in the microchannels.
  • Embodiment with lock-in amplifier and gradiometer Embodiment with lock-in amplifier and gradiometer.
  • FIG. 1 shows, in section, a tubular container 1 through which, for example, an electrically conductive liquid such as water flows.
  • an annular transmitting electrode 2 and an annular receiving electrode 3 are integrated such that they are electrically connected to the electrically conductive liquid and can be electrically contacted from the outside.
  • the field lines generated in the liquid then run predominantly parallel to the flow.
  • a sine wave generator 4 is connected to the transmitting electrode 2 to generate the electric field in the liquid.
  • the sine generator 4 is also connected to a variable resistor 5, which serves as a compensation device. At the variable resistor 5, a voltage drops.
  • the compensation device 5 is connected to an input of a differential amplifier 6 such that the voltage drop which occurs at the compensation device 5 is fed as an electrical input signal into an input of the differential amplifier 6.
  • the receiving electrode 3 is connected to a controllable shunt resistor 7, at which a voltage drops.
  • the controllable shunt resistor 7 is connected to the further input of the differential amplifier 6 such that the voltage drop occurring at the shunt resistor 7 is fed as an electrical signal into the further input of the differential amplifier 6.
  • Shunt resistor 7 and compensation device 5 are suitably grounded to allow current to flow through the resistors.
  • the differential amplifier ⁇ forms a difference between the two voltage drops fed in and outputs the result more intensively to a display device, for example to a monitor 8, which represents the voltage profile.
  • the transmitting electrode 2 is connected to a sine generator 4 and the current dissipated at the receiving electrode 2 is controlled by a shunt resistor 7, eg 0 -1 0 k ⁇ , for example, set to 7 k ⁇ , connected to a differential amplifier 6, which amplifies the voltage difference from the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3.
  • the compensation device 5 ensures that the transmission signal is compensated.
  • the voltage at the transmitting electrode is picked up by means of a controllable resistor and its amplitude is changed so that it does not flow Object between the electrodes 2 and 3, the differential voltage (ie the output signal of the differential amplifier) is equal to zero.
  • the order of arrangement of the electrodes i. whether the transmitting electrode 2 at the top and the receiving electrode 3 at the bottom or an arrangement in the reverse order, makes no difference to the signal of an ascending gas bubble, for example.
  • the embodiment of Figure 1 preferably consists of three pipe sections with an inner diameter of, for example, 40 mm. which are bolted with two metallic electrode rings 2 and 3 to a compact tube unit, for example.
  • the electrode rings 2 and 3 with a height of, for example, 5 mm can be electrically contacted from the outside and stand with their inner surface in electrical contact with the liquid medium in the tube.
  • the electrode rings 2 and 3 consist z.
  • Example of copper or aluminum wherein preferably by a metallic coating with a noble metal, in particular the surfaces in communication with the fluid surfaces, an electrolytic dissolution of the metal is prevented. This is e.g. achieved by coating copper surfaces with gold and a nickel barrier layer between gold and copper or Platlnbeschlchtung.
  • FIG. 2 compares the course of potential lines 9 within the tube 1 shown in FIG. 1 with the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3 without and with the object 10 in the vessel 1.
  • the object 10 may, for example, be a gas bubble rising in the electrically liquid liquid.
  • the comparison of the two representations of the Flg. 2 illustrates that the flowing object 10, which has a different electrical conductivity than the liquid present in the tube 1, alters the course of the potentials 9 between the two electrodes 2 and 3.
  • the change in the potential lines causes a change in the voltage drop across the shunt resistor 7.
  • the corresponding input signal for the differential amplifier 6 changes.
  • the difference between the two voltages fed into the differential amplifier 6 is then equal to zero.
  • the appearance of a bubble 10 is therefore indicated by a peak as shown in Figure 1 in the display 8.
  • the course of the field lines 9 shown in FIG. 2 makes it clear that the field lines 9 are distributed unevenly over the cross section of the tube when the two electrodes 2 and 3 lie relatively close to one another.
  • a flowing object 1 0 can hardly change the field line course when it flows adjacent to the wall of the tube 1 through the tube.
  • a weak signal weakens the sensitivity of the bubble detector.
  • FIG. 3 illustrates the flow of the distance between the two electrodes 2 and 3 to the course of the field lines 9.
  • the pipe diameter of the tube 1 is, for example, 40 mm and the two electrodes 2 and 3 have a significantly smaller spacing of, for example, 10 mm.
  • the field lines 9 are distributed unevenly over the cross section. This case is shown in the left-hand illustration of FIG.
  • the distance between the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3 is 50 mm
  • the field lines 9 are distributed homogeneously over the cross section. The strength of a signal caused by a flowing body 10 then no longer depends significantly on whether the body 10 flows near the wall of the tube 1 or in the middle of the tube 1.
  • the distance between the two electrodes 2 and 3 corresponds approximately to the diameter of the tube 1. It is so regularly advantageous even distribution of the field lines 9 achieved over the cross section, without having to choose the distance between the two electrodes 2 and 3 excessively large, which would be associated with a disadvantageously large space. Therefore, the distance between the transmitting electrode 2 of the receiving electrode 3 should be at least greater than half the diameter of the vessel, preferably greater than 0.75 times the vessel diameter, more preferably at least equal to the vessel or tube diameter. Meant is always the inner diameter of the vessel or tube. 1 To avoid an excessively large space, the distance between the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3 does not exceed 1.5 times the vessel diameter.
  • the transmitting electrode 2 is e.g. applied with a voltage of 1 V and a frequency of 1 KHz.
  • the voltage should be selected depending on the standard potential of the used coating and the pH of the liquid so that corrosion of the electrodes 2 and 3 can be excluded. Changing the frequency In the kHz range, the measurement signal changes only insignificantly.
  • FIG. 4 shows a particularly advantageous embodiment of the bubble detector with a degree-gauge.
  • This embodiment comprises a second receiving electrode 11. Both receiving electrodes 3 and 1 1 are each connected to a controllable shunt resistor 7, on each of which a voltage drops. The two voltage drops are each supplied to an input of the differential amplifier 6 as an input signal due to corresponding electrical contact. The two shunt resistances 7 are adjusted so that the difference between the two voltages is zero when no object flows through the tube 1. By a peak in the display 8, a flowing object 10 is displayed. This embodiment avoids erroneous results due to a changing conductivity of the electrical fluid.
  • the difference formation of the grading circuit becomes a signal having a positive and a negative peak.
  • This signal morphology is influenced by the distance between the two receiving electrodes, e.g. By increasing the electrode spacing, the distance between the two peaks is increased.
  • the optimum distance of the receiving electrodes is the result of an optimization process that should be carried out for the respective application.
  • a simple wire electrode e.g. 1 0 mm gold wire with 0.5 mm diameter
  • the compensation effect is significantly poorer compared to the gradiometer arrangement with two electrodes 3 and 11 of equal size.
  • FIGS. 5 and 6 show embodiments with such a lock-in detector 1 2, the output of which are electrically connected to a display device or evaluation device 8 and its inputs to the generator 4 and the output of the differential amplifier 6 as shown.

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Abstract

The aim of the invention is to create a simply designed, reliably measuring bubble detector. Said aim is achieved by a bubble detector comprising a device for determining objects such as bubbles flowing in a liquid. The device is formed such that flowing bubbles and the like are detected in the electrically conductive liquid by measuring an induced change in the electrical field in the liquid. The bubble detector comprises a transmitting electrode and a receiving electrode, by means of which the electrical field in the liquid is generated. The device further comprises an electronic readout system, which can determine a change in a potential profile, that is, a change in an electrical field generated by means of the two electrodes, by subtraction. Such subtraction can be implemented electronically with minimum efforts. A simply designed bubble detector can therefore be provided, by means of which an object or medium flowing in the electrically conductive liquid, such as flowing bubbles, can be detected reliably and quickly.

Description

Blasendetektor  bubble detector
Die Erfindung betrifft einen Blasendetektor, mit dem strömende Objekte und zwar Insbesondere strömende Blasen In einer elektrisch leitfähigen Flüssigkeit ermittelt werden können. Ein In der Flüssigkeit strömendes Objekt, das mit Hilfe des Blasendetektors ermittelt werden kann, weist eine andere elektrische Leitfähigkeit auf als die Flüssigkeit. In der Druckschrift DE 69223875 T2 wird eine Vorrichtung mit voneinander räumlich getrennten Elektroden In einem Flüssigkeitsstrom zur Unterscheidung zwischen leitfähiger und nicht leitfähiger Flüssigkeit beschrieben, Indem eine Wechselstromspannung zwischen den Elektroden angelegt und der elektrische Widerstand bestimmt wird, The invention relates to a bubble detector with which flowing objects, in particular flowing bubbles can be determined in an electrically conductive liquid. An object flowing in the liquid, which can be detected by means of the bubble detector, has a different electrical conductivity than the liquid. DE 69223875 T2 describes a device with spatially separated electrodes in a liquid flow for distinguishing between conductive and nonconductive fluid, by applying an AC voltage between the electrodes and determining the electrical resistance.
Die Druckschrift DE 1 9651 355 A 1 offenbart eine Verwendung einer mit einem Oszillator gekoppelten Elektrodenanordnung. Um den Anteil an ungelöster Luft in durch Schläuchen oder Leitungen strömenden Flüssigkeiten der Medizintechnik mit hoher Genauigkeit zu erfassen, wird eine Elektrodenanordnung verwendet, deren ringförmige Elektroden eine flüssigkeitsführende Leitung einfassen und deren Kapazität entsprechend dem Anteil an ungelöstem Gas an der Flüssigkeit geändert wird. Zur Bestimmung des Gasanteils wird die Kapazität gemessen und zwar In einer kapazitiven Spannungstellerschaltung Im Wege einer Amplitudenmodulation. The document DE 1 9651 355 A 1 discloses a use of an electrode arrangement coupled to an oscillator. In order to detect the proportion of undissolved air in medical device fluids flowing through hoses or conduits with high accuracy, an electrode arrangement is used whose annular electrodes surround a fluid-carrying conduit and whose capacity is changed in accordance with the proportion of undissolved gas on the fluid. To determine the gas content, the capacitance is measured, namely in a capacitive voltage regulator circuit by means of an amplitude modulation.
Es Ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen einfach konstruierten, zuverlässig messenden Blasendetektor zu schaffen. It is an object of the present invention to provide a simply constructed, reliably measuring bubble detector.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch einen Blasendetektor mit den Merkmalen des ersten Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. The object of the invention is achieved by a bubble detector having the features of the first claim. Advantageous embodiments emerge from the subclaims.
Ein Blasendetektor nach Anspruch 1 umfasst eine Einrichtung für ein Ermitteln von in einer Flüssigkeit strömenden Objekten wie Blasen. Die Einrichtung ist so beschaffen, dass strömende Blasen und dergleichen In der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit detektlert werden, Indem eine bewirkte elektrische Feldänderung In der Flüssigkeit gemessen wird. Der Blasendetektor umfasst eine Sendeelektrode und eine Empfangselektrode, mit denen das elektrische Feld In der Flüssigkeit erzeugt wird. Um das elektrische Feld in der Flüssigkeit zu erzeugen und Änderungen des elektrischen Felds messen zu können, wird ein elektrischer Kontakt zwischen den Elektroden und der elektrisch leitfäinigen Flüssigkeit geschaffen. Die Elektroden werden daher zum Beispiel In die elektrisch leitfähige Flüssigkeit eingetaucht. A bubble detector according to claim 1 comprises means for detecting objects flowing in a liquid, such as bubbles. The decor is such that flowing bubbles and the like are detected in the electrically conductive liquid by measuring an induced electric field change in the liquid. The bubble detector comprises a transmitting electrode and a receiving electrode with which the electric field In the liquid is generated. In order to generate the electric field in the liquid and to be able to measure changes in the electric field, an electrical contact between the electrodes and the electrically conductive liquid is created. The electrodes are therefore immersed, for example, in the electrically conductive liquid.
Die Einrichtung umfasst eine Ausleseelektronik, die eine Änderung eines Potentlaiverlaufs, also eine Änderung eines mittels der beiden Elektroden erzeugten elektrischen Feldes durch Differenzbildung zu ermitteln vermag. Eine solche Differenzbildung kann elektronisch mit besonders geringem Aufwand realisiert werden. Es kann daher ein einfach konstruierter Blasendetektor bereitgestellt werden, mit dem zuverlässig und schnell ein in der elektrisch leitfähfgen Flüssigkeit strömendes Objekt oder Medium wie strömende Blasen detektiert werden können. Einzige Voraussetzung dafür Ist, dass das Strömen eine Änderung des elektrischen Feldes in der elektrisch leltfählgen Flüssigkeit erzeugt. Weist das strömende Medium eine andere elektrische Leitfähigkeit als die Flüssigkeit auf, so wird eine Änderung des elektrischen Feldes durch das Strömen des Mediums bewirkt. The device comprises a read-out electronics which is able to determine a change in a potential gradient, that is to say a change in an electric field generated by means of the two electrodes, by subtraction. Such a difference can be realized electronically with very little effort. Therefore, a simply constructed bubble detector can be provided which can reliably and quickly detect an object or medium flowing in the electrically conductive liquid, such as flowing bubbles. The only prerequisite is that the flow generates a change of the electric field in the electrically liquid liquid. If the flowing medium has a different electrical conductivity than the liquid, then a change in the electric field is caused by the flow of the medium.
Vorteilhaft kann der Blasendetektor auch dann eingesetzt werden, wenn der Durchmesser eines Gefäßes, In dem sich die elektrisch leitende Flüssigkeit befindet, relativ groß und nicht auf einige Zentimeter begrenzt ist. Es muss keine transparente Außenwand eingesetzt werden, wie dies bei optischen Verfahren der Fall ist. Es ist keine aufwendige Signalverarbeitung erforderlich. Der Blasendetektor ermöglicht eine Integrale Messung über den gesamten Querschnitt des Gefäßes, in dem sich die elektrisch leitfähige Flüssigkeit befindet. Gerade Im Vergleich zu kapazitiver Blasendetektoren können hohe Empfindlichkeiten erreicht werden. Homogene Messungen im Untersuchungsbereich sind vorteilhaft möglich, was beispielsweise mit Blasendetektoren, die mithllfe von Ultraschall detektieren, nicht möglich ist. Ein Gefäß im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst auch den Fall einer Leitung, durch die die elektrisch leltfählge Flüssigkeit beispielsweise hindurch fließt. In einem Gefäß Im Sinne der vorliegenden Erfindung kann sich eine Flüssigkeit stationär befinden oder beispielsweise durch das Gefäß hindurch fließen. Advantageously, the bubble detector can also be used if the diameter of a vessel in which the electrically conductive liquid is located is relatively large and not limited to a few centimeters. There is no need to use a transparent outer wall, as is the case with optical processes. No complex signal processing is required. The bubble detector enables an integral measurement over the entire cross-section of the vessel in which the electrically conductive liquid is located. Especially high sensitivity can be achieved compared to capacitive bubble detectors. Homogeneous measurements in the examination area are advantageously possible, which is not possible, for example, with bubble detectors which detect ultrasound by means of ultrasound. A vessel according to the present invention also includes the case of a conduit through which the electrically-variable liquid flows, for example. In a vessel For the purposes of the present invention, a liquid may be stationary or, for example, flow through the vessel.
Mit dem Blasendetektor können zum Beispiel Gasblasen ermittelt werden, die In einem elektrisch leitfähigen Medium wie zum Beispiel Wasser strömen. Die Gasblasen können entweder In einer stationären Flüssigkeit durch Auftriebskräfte aufsteigen oder zusammen mit der Flüssigkeit bewegt werden. Es Ist auch möglich, Festkörper so wie metallische Körper oder Körper aus Kunststoff zu detektleren, so zum Beispiel Stahlkugeln, die In einer Flüssigkeitssäule herab sinken, oder in einer Zweiphasenströmung Flüsslgkelt/Gasphase oder Flüssigkelt/Feststoffphase die Anteile zu messen. Weiterhin kann die Mischung unterschiedlicher Fluide bestimmt werden, wenn die Einzelkomponenten verschiedene elektrische Leitfähigkelten aufweisen. In einer Ausgestaltung umfasst die Ausleseelektronik einen Differenzverstärker für eine Verstärkung einer Differenz zwischen dem von der Sendeelektrode und der Empfangselektrode stammenden elektrischen Signal. Alternativ können die elektrischen Eingangssignale von zwei räumlich voneinander getrennten Empfangselektroden stammen. Der Differenzverstärker ist Teil der Ausleseelektronik und dient der Durchführung der Differenzbildung, um das Ergebnis der Differenzbildung als Messsignal auszugeben. Das Ergebnis der Differenzbildung wird darüber hinaus verstärkt, wodurch selbst geringe Differenzen zwischen den beiden Eingangssignalen, die vom Differenzverstärker verarbeitet werden, ermittelt werden können. Diese Ausgestaltung verbessert die Empfindlichkeit des Blasendetektors. With the bubble detector, for example, gas bubbles can be determined, which flow in an electrically conductive medium such as water. The gas bubbles can either ascend in a stationary liquid by buoyancy forces or be moved together with the liquid. It is also possible to detect solid bodies as well as metallic bodies or bodies made of plastic, for example steel balls which sink down in a liquid column or the fractions in a two-phase flow liquid / gas phase or liquid / solid phase. Furthermore, the mixture of different fluids can be determined if the individual components have different electrical conductivity. In one embodiment, the read-out electronics comprise a differential amplifier for amplifying a difference between the electrical signal originating from the transmitting electrode and the receiving electrode. Alternatively, the electrical input signals can come from two spatially separated receiving electrodes. The differential amplifier is part of the readout electronics and serves to carry out the subtraction, in order to output the result of the subtraction as a measurement signal. The result of the difference formation is further amplified, whereby even small differences between the two input signals, which are processed by the differential amplifier, can be determined. This embodiment improves the sensitivity of the bubble detector.
In einer Ausgestaltung ist eine Kompensationseinrichtung, Insbesondere In Form eines regelbaren Widerstands, vorgesehen, die die Amplitude eines elektrischen Sendesignals der Sendeelektrode zu verändern und das veränderte Sendesignal dem Differenzverstärker zuzuführen vermag. Als Kompensationseinrichtung wird Insbesondere ein Spannungsteller vorgesehen, der, je nach Einstellung, nur einen Teil der Spannung abgreift. Durch Justieren ist es aufgrund der Kompensationseinrichtung möglich, das elektrische Signal der Sendeelektrode so anzupassen, dass die beiden in den Differenzverstärker eingespeisten Efngangssignale gleich groß sind, wenn sich kein strömendes Medium zwischen den beiden Elektroden befindet, von denen die Eingangssignale stammen. Diese Ausgestaltung trägt weiter verbessert dazu bei. dass ein strömendes Medium bzw. Objekt zuverlässig detektlert wird. In one embodiment, a compensation device, in particular in the form of a controllable resistor, is provided which change the amplitude of an electrical transmission signal of the transmitting electrode and the modified supply signal is able to supply the differential amplifier. In particular, a voltage regulator is provided as compensating device, which picks up only part of the voltage, depending on the setting. By adjusting it is possible due to the compensation device to adjust the electrical signal of the transmitting electrode so that the two fed into the differential amplifier Efngangssignale are equal when there is no flowing medium between the two electrodes, from which the input signals originate. This refinement further contributes to this. that a flowing medium or object is reliably detected.
In einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Phasenschieber integriert, um unterschiedliche Phasen kompensieren zu können, die eine unvollständige Kompensation bewirken könnten. In one embodiment, one or more phase shifters are integrated to compensate for different phases that could cause incomplete compensation.
In einer Ausgestaltung ist ein vorzugsweise regelbarer Shunt-Widerstand für eine Bereitstellung eines elektrischen Signals für den Differenzverstärker mit der Empfangselektrode sowie mit einem Eingang des Differenzverstärkers elektrisch verbunden. Der vorzugsweise regelbare Shunt-Widerstand dient der Bereitstellung eines elektrischen Signals für den Differenzverstärker zwecks Weiterverarbeitung. Der Shunt-Widerstand Ist mit der Empfangselektrode elektrisch so seriell verschaltet, dass ein aufgrund des elektrischen Feldes fließender elektrischer Strom über die Empfangselektrode sowie den Shunt- Widerstand fließt. Der elektrische Strom, der durch den Shunt-Widerstand fließt, verursacht einen zu ihm proportionalen Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall wird als elektrisches Signal in einen Eingang des Differenzverstärkers zwecks Welterverarbeitung eingespeist. Der Differenzverstärker verstärkt dann die Spannungsdifferenz, die aus der Sendeelektrode und der Empfangselektrode resultiert. Vorteilhaft Ist dann eine optional vorgesehene Kompensationseinrichtung so eingestellt, dass die Spannungsdifferenz Null Ist, wenn sich kein strömendes Medium wie zum Beispiel strömende Blasen zwischen den beiden Elektroden befinden. Der Shunt-Wlderstand Ist vorzugsweise regelbar, um durch Auswahl der Größe des Widerstands einen geeignet großen Spannungsabfall In Abhängigkeit von den weiteren Versuchsparametern erhalten zu können. Der Blasendetektor kann dann welter verbessert für viele verschiedene Anwendungen vorgesehen werden. In one embodiment, a preferably adjustable shunt resistor for providing an electrical signal for the differential amplifier with the receiving electrode and with an input of the differential amplifier is electrically connected. The preferably adjustable shunt resistor serves to provide an electrical signal for the differential amplifier for further processing. The shunt resistor is electrically connected in series with the receiving electrode in such a way that an electric current flowing due to the electric field flows via the receiving electrode and the shunt resistor. The electric current flowing through the shunt resistor causes a voltage drop proportional to it. This voltage drop is fed as an electrical signal into an input of the differential amplifier for the purpose of Welterverarbeitung. The differential amplifier then amplifies the voltage difference resulting from the transmitting electrode and the receiving electrode. Advantageously, an optional compensating device is then set so that the voltage difference is zero when there is no flowing medium such as flowing bubbles between the two electrodes. The shunt resistor is preferably adjustable in order to be able to obtain a suitably large voltage drop as a function of the further test parameters by selecting the size of the resistor. The bubble detector may then be better equipped for many different applications.
Zur Erzeugung eines elektrischen Feldes In der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit wird die Sendeelektrode in einer bevorzugten Ausführungsform mit einem Sinusgenerator verbunden, um ein geeignetes elektrisches Potential In der Flüssigkeit erzeugen zu können. Andere Generatoren, durch die andere Potentialverläufe erzeugt werden können, wie zum Beispiel ein Rechteckgenerator sind ebenfalls möglich. In order to generate an electric field in the electrically conductive liquid, in a preferred embodiment the transmitting electrode is connected to a sine-wave generator in order to be able to generate a suitable electrical potential in the liquid. Other generators that can generate other potentials, such as a square wave generator, are also possible.
Vorzugsweise umfasst der Blasendetektor ein Gradlometer zur Kompensation einer temperaturbedingten Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit. Es lassen sich so zuverlässig und auf technisch einfache Weise fehlerhafte Ergebnisse vermelden, die aufgrund einer zum Beispiel temperaturbedingten Änderung der elektrischen Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Flüssigkeit auftreten können. Preferably, the bubble detector comprises a degree meter for compensating for a temperature-induced change in the electrical conductivity of the electrically conductive liquid. It can be as reliable and technically simple way report erroneous results that can occur due to a temperature-related change, for example, the electrical conductivity of the electrically conductive liquid.
In einer Ausgestaltung gibt es zwei voneinander räumlich getrennte Empfangselektroden für die Kompensation der zum Beispiel temperaturbedingten Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit. Diese sind vorzuweise In einer Behälterwand oder in einer Wand einer Leitung integriert. Die beiden Empfangselektroden können aber auch durch Eintauchen in die elektrisch leitende Flüssigkeit mit dieser elektrisch leitend verbunden werden. Die beiden Empfangselektroden liefern elektrische Signale an das Gradlometer, um so zum Beispiel Temperatur bedingte Änderungen der elektrischen Leitfähigkeit kompensieren zu können. In one embodiment, there are two spatially separate receiving electrodes for the compensation of the temperature-induced change in the electrical conductivity, for example. These are vorzuweise integrated in a container wall or in a wall of a pipe. However, the two receiving electrodes can also be connected by immersion in the electrically conductive liquid with this electrically conductive. The two receiving electrodes provide electrical signals to the degree meter, so as to be able to compensate, for example, temperature-related changes in electrical conductivity.
Vorzugswelse ist eine Jede Empfangselektrode mit jeweils einem Shunt- Widerstand, vorzugsweise einem regelbaren Shunt-Wlderstand elektrisch verbunden, um so ein geeignetes elektrisches Signal In Form eines Spannungsabfalls für das Gradlometer bereitstellen zu können. Der über die Empfangselektrode abgeführte elektrische Strom fließt durch den damit verbundenen Shunt-Widerstand hindurch. Der dadurch bewirkte Spannungsabfall dient als Eingangssignal für das Gradlometer. Ein oder beide Shunt-Widerstände sind vorzugsweise regelbar. Der elektrische Widerstand eines Shunt-Widerstands kann also durch Regeln verändert bzw. eingestellt werden. Geringfügige Amplitudenunterschiede Im elektrischen Signal der beiden Empfangselektroden können vorteilhaft durch Einstellen des elektrischen Widerstands ausgeglichen werden. Gleichanteile in beiden Signalen, also insbesondere eine Temperaturdrift, können dann vollständig kompensiert werden. Vorzugswelse is a receiving electrode each having a shunt resistor, preferably a controllable shunt resistor electrically connected so as to provide a suitable electrical signal in the form of a voltage drop for the degree meter can. The over the Receiving electrode discharged electrical current flows through the associated shunt resistor. The resulting voltage drop serves as an input to the gradiometer. One or both shunt resistors are preferably adjustable. The electrical resistance of a shunt resistor can therefore be changed or adjusted by means of rules. Minor amplitude differences In the electrical signal of the two receiving electrodes can be compensated advantageous by adjusting the electrical resistance. Equal components in both signals, ie in particular a temperature drift, can then be completely compensated.
In einer Ausführungsform des Blasendetektors mit dem Gradlometer sind ein oder mehrere Phasenschleber integriert, um unterschiedliche Phasen kompensieren zu können, die eine unvollständige Kompensation bewirken könnten, In one embodiment of the bubble detector with the gradiometer, one or more phase filters are integrated to compensate for different phases that could cause incomplete compensation,
Es gibt im Fall; des Blasendetektors mit dem Gradlometer Insbesondere einen Differenzverstärker für eine Bildung eines elektrischen Differenzsignals der von den beiden Empfangselektroden stammenden elektrischen Signale. Der Differenzverstärker bewirkt die angestrebte Kompensation von Gleichanteilen, dient der Differenzbildung und verstärkt das Ergebnis, um mit großer Empfindlichkeit strömende Objekte ermitteln zu können. There are in the case; In particular, a differential amplifier for forming an electrical difference signal of the originating from the two receiving electrodes electrical signals. The differential amplifier effects the desired compensation of DC components, serves to differentiate and amplifies the result in order to be able to determine objects flowing with high sensitivity.
Der Abstand zwischen Sendeelektrode und dazu benachbarter Empfangselektrode ist vorteilhaft größer als der Abstand zwischen den beiden Empfangselektroden. Einerseits kann so eine gleichmäßige Feldlinlenvertellung über den Querschnitt des zugehörigen Gefäßes erzielt werden, um zuverlässig strömende Objekte zu ermitteln. Andererseits wird ein übermäßig großer Bauraum vermieden. The distance between the transmitting electrode and the adjacent receiving electrode is advantageously greater than the distance between the two receiving electrodes. On the one hand, a uniform Feldlinlenvertellung can be achieved over the cross section of the associated vessel to reliably detect flowing objects. On the other hand, an excessively large space is avoided.
Sendeelektrode und Empfangselektrode(n) sind in einer Ausführungsform ringartig beispielsweise in eine Behälterwand eines Behälters zur Aufnahme der elektrisch leitenden Flüssigkeit Integriert. Durch die Ringform kann grundsätzlich ein elektrisches Feld bereitgestellt werden, dessen Feldlinien vorteilhaft parallel zur Strömung des Mediums verlaufen, um mit großer Empfindlichkeit zuverlässig messen, also strömende Objekte zuverlässig ermitteln zu können. Sendeelektrode und Empfangselektrode sind vorzugsweise kreisrund. Andere Formen wie zum Beispiel eine quadratische oder ovale Form ermöglichen jedoch grundsätzlich ebenfalls die gewünschte Ausrichtung der Feldlinien, um so zuverlässig und empfindlich messen zu können. Allerdings lässt sich dann eine vorteilhafte homogene Feldllnienvertellung über einen Gefäßquerschnltt nur verschlechtert erreichen. In one embodiment, the transmitting electrode and the receiving electrode (s) are integrated in a ring-like manner, for example, in a container wall of a container for receiving the electrically conductive liquid. By the ring shape can be provided in principle an electric field whose field lines extend advantageously parallel to the flow of the medium to reliably measure with high sensitivity, so to reliably detect flowing objects can. Transmitting electrode and receiving electrode are preferably circular. However, other shapes such as a square or oval shape also basically allow the desired alignment of the field lines so as to be able to measure reliably and sensitively. However, then an advantageous homogeneous Feldllnververtellung over a Gefäßquerschnltt can only be achieved deteriorated.
Möglich sind auch nicht geschlossene Formen der Elektroden, z.B. halbkreisförmig oder u-förmig. Diese Elektrodenformen können aus fertigungstechnischen Gründen zum Beispiel für den Einsatz In Mikrofluldlk- Bauelementen vorteilhaft sein. Also possible are non-closed forms of the electrodes, e.g. semicircular or U-shaped. For reasons of production technology, these electrode shapes can be advantageous, for example, for use in microfluidic components.
Die Elektroden sind In einer Ausführungsform In ein Gefäß, welches die elektrisch leltfählge Flüssigkeit hineingebracht bzw. In die darin befindliche elektrisch leltfählge Flüssigkeit eingetaucht. Es ist bei dieser Ausführungsform möglich, Elektroden durch einfache Drähte mit einem Durchmesser von zum Beispiel lediglich 0,5 bis 1 mm zu realisieren. Diese Ausführungsform ermöglicht Im Bedarfsfall einen besonders einfachen Austausch von Elektroden. Durch Drähte können ferner besonders einfach eine gewünschte Elektrodengeometrie realisiert werden. Die Elektroden, die getrennt von dem Gefäß sind, werden In einer Ausführungsform durch einen Einsatz räumlich In einer vorgegebenen Lage gehalten, was die Handhabung vereinfacht. In one embodiment, the electrodes are in a vessel, which brings in the electrically soluble liquid or submerses it in the electrically liquid liquid therein. It is possible in this embodiment to realize electrodes by simple wires with a diameter of, for example, only 0.5 to 1 mm. This embodiment allows a particularly simple replacement of electrodes if necessary. Furthermore, by means of wires, a desired electrode geometry can be realized in a particularly simple manner. In one embodiment, the electrodes, which are separate from the vessel, are held spatially in a predetermined position by an insert, which simplifies handling.
Der Abstand zwischen Sendeelektrode und Empfangselektrode ist vorzugsweise größer als der halbe Innendurchmesser einer Leitung für das Leiten der elektrisch leitenden Flüssigkeit, bevorzugt größer als der 0,8 fache Innendurchmesser der Leitung und/oder kleiner als der 1 ,5 fache Innendurchmesser der Leitung, bevorzugt kleiner als der 1 ,2 fache Innendurchmesser der Leitung. Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung der Potentiallinien über den Strömungsquerschnitt erzielt,. Die Messeempflndllchkeit hängt bei dieser Ausführungsform vorteilhaft nicht davon ab, ob sich das strömende Objekt nahe bei einer Behälterwand befindet oder davon entfernt zum Beispiel in der Behältermitte. The distance between the transmitting electrode and the receiving electrode is preferably greater than half the inner diameter of a conduit for conducting the electrically conductive liquid, preferably greater than 0.8 times the inner diameter of the conduit and / or less than 1.5 times the inner diameter of the conduit, preferably smaller as the 1, 2 times the inner diameter of the line. This will result in a uniform distribution the potential lines achieved across the flow cross-section. Advantageously, in this embodiment, the measurement sensitivity does not depend on whether the flowing object is close to or away from a container wall, for example in the center of the container.
Bevorzugt sind die Elektroden In Wände des Behälters für die Flüssigkeit so integriert, dass diese mit einer darin befindlichen elektrisch leitfähigen Flüssigkeit in Kontakt gelangen. Diese Ausführungsform mit den integrierten Elektroden erleichtert die Handhabung und vermeldet Fehlbedienungen. The electrodes are preferably integrated into walls of the container for the liquid so that they come into contact with an electrically conductive liquid located therein. This embodiment with the integrated electrodes facilitates handling and reports incorrect operation.
Der Blasendetektor kann universell eingesetzt werden. So muss in der Medizintechnik bei Herz-Lungen-Maschinen, bei Transfusionspumpen und oder bei der Dialyse sorgfältig kontrolliert werden, ob sich In transportierter Flüssigkeit Gaseinschlüsse befinden. Dies vermag der erfindungsgemäße Detektor zu leisten. The bubble detector can be used universally. For example, in medical technology, in cardiopulmonary bypass machines, in transfusion pumps and or in dialysis, care must be taken to check whether there are gas pockets in the transported fluid. This can be done by the detector according to the invention.
Ein weiteres Anwendungsgebiet für den vorliegenden Blasendetektor In der Medizintechnik Ist die Detektlon eines im Blutkreislauf bewegten Embolus (Blutpfropf). Auch in anderen biomedizinischen Geräten, bei der Laborautomation oder In der Produktion, z. B. Abfüll- oder Dosleranlagen, kann der Blasendetektoren eingesetzt werden. Der vorliegende Blasendetektor kann In der Verfahrenstechnik bei Blasensäulen zur Kontrolle des durchgesetzten Blasenstroms eingesetzt werden sowie in der Fördertechnik bei der Förderung von Feststoff / Wasser-Gemischen, z.B. für eine Bestimmung des Anteils von Steinen, die mit Wasser als Transportmedium als Füllung für unzugängliche Hohlräume eingespült werden. Weitere Einsatzfelder In der Verfahrenstechnik sind z.B. die Kontrolle der blasenfrelen Befüllung von Tuben mit pastösem Inhalt, z.B. Zahnpasta, die Bestimmung des Feststoffanteils in Klärschlamm, die Homogenität von Farben und Lacken etc.. Another field of application for the present bubble detector In medical technology, the detection of an embolus (blood plug) moved in the bloodstream is. Also in other biomedical devices, in laboratory automation or in production, eg. B. bottling or Dosleranlagen, the bubble detectors can be used. The present bubble detector can be used in process engineering in bubble columns to control the flow of bubbles through and in the conveying of the promotion of solid / water mixtures, e.g. for a determination of the proportion of stones washed in with water as a transport medium as a filling for inaccessible cavities. Further applications In process engineering, e.g. the control of the bubble-filling of tubes with pasty contents, e.g. Toothpaste, the determination of the solids content in sewage sludge, the homogeneity of paints and varnishes etc ..
Eine Anwendung im KFZ-Bereich ist der Einsatz als Flex-Fuel Sensor. In einigen Ländern, insbesondere Brasilien, ist es üblich, die Kraftfahrzeuge mit einem stark variablen Gemisch aus Benzin und Methanol zu betanken. Da die Verbrennungseigenschaften beider Kraftstoffe sehr unterschiedlich sind, wird mit einem Flex- Fuel Sensor die Kraftstoffzusammensetzung zur Verarbeitung In der Motorsteuerung gemessen. Wegen der unterschiedlichen Leitfähigkeiten der Kraftstoffe kann der Blasendetektor auch hier angewendet werden. Auch zur Zustandskontrolle von Motorölen kann der Blasendetektor vorgesehen werden, da der altersbedingte Abbau von Additiven die Dielektrlzitätszahl verändert und Metallabrieb sowie die veränderte Ölzusammensetzung die Leitfähigkeit des Öls beelnflusst. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit Ist der Einsatz In Mlkrofluldlk- Bauelementen, bei denen In den Mlkro-Kanälen die Mischung von unterschiedlichen Flüssigkeitsströmen, die Unterscheidung unterschiedlicher Flüssigkeitspakete oder einzelne Gasblasen gemessen werden sollen. Nachfolgend werden vorteilhafte Ausführungsformen anhand der Figuren näher erläutert. An application in the automotive sector is the use as a flex-fuel sensor. In some countries, notably Brazil, it is common to fuel cars with a highly variable mixture of gasoline and methanol. Because the Combustion properties of both fuels are very different, is measured with a flex-fuel sensor, the fuel composition for processing in the engine control. Because of the different conductivities of the fuels, the bubble detector can also be used here. The bubble detector can also be provided for controlling the condition of engine oils since the age-related removal of additives alters the dielectric constant and metal abrasion and the altered oil composition influence the conductivity of the oil. Another possible application is the use in microstructure components in which the mixture of different liquid streams, the differentiation of different liquid packages or individual gas bubbles are to be measured in the microchannels. Hereinafter, advantageous embodiments will be explained in more detail with reference to FIGS.
Schnitt durch einen Blasendetektor mit Sende- und Empfangselektrode; Section through a bubble detector with transmitting and receiving electrode;
Feldllnlenveränderung durch strömendes Objekt;  Field change by flowing object;
Feldlinlenvertellung In Abhängigkeit vom Abstand zwischen Sende- und Empfangselektrode;  Field line deflection Depending on the distance between the transmitting and receiving electrodes;
Blasendetektor mit Gradiometer;  Bubble detector with gradiometer;
Ausführungsform mit Lock-In Verstärker  Embodiment with lock-in amplifier
Ausführungsform mit Lock-in Verstärker und Gradiometer.  Embodiment with lock-in amplifier and gradiometer.
Die Figur 1 zeigt im Schnitt einen rohrförmlgen Behälter 1 , durch den zum Beispiel eine elektrisch leitfähige Flüssigkeit wie Wasser hindurch strömt. In die Behälterwand des Rohrs 1 sind eine ringförmige Sendeelektrode 2 sowie eine ringförmige Empfangselektrode 3 derart Integriert, dass diese mit der elektrisch leitenden Flüssigkeit elektrisch verbunden sind und von außen elektrisch kontaktiert werden können. Die dann In der Flüssigkeit erzeugten Feldlinien verlaufen überwiegend parallel zur Strömung. Ein Sinusgenerator 4 ist an die Sendeelektrode 2 angeschlossen, um das elektrische Feld in der Flüssigkeit zu erzeugen. Der Sinusgenerator 4 Ist außerdem mit einem regelbaren Widerstand 5 verbunden, der als Kompensationseinrichtung dient. An dem regelbaren Widerstand 5 fällt eine Spannung ab. Die Kompensationseinrichtung 5 Ist so mit einem Eingang eines Differenzverstärkers 6 verbunden, dass der Spannungsabfall, der an der Kompensationseinrichtung 5 auftritt, als elektrisches Eingangssignal in einen Eingang des Differenzverstärkers 6 eingespeist wird. Die Empfangselektrode 3 Ist mit einem regelbaren Shunt-Widerstand 7 verbunden, an dem eine Spannung abfällt. Der regelbare Shunt- Widerstand 7 ist so mit dem weiteren Eingang des Differenzverstärkers 6 verbunden, dass der an dem Shunt-Widerstand 7 auftretende Spannungsabfall als elektrisches Signal in den weiteren Eingang des Differenzverstärkers 6 eingespeist wird. Shunt-Widerstand 7 und Kompensationseinrichtung 5 sind geeignet mit Masse verbunden, um ein Fließen von Strom durch die Widerstände hindurch zu ermöglichen. FIG. 1 shows, in section, a tubular container 1 through which, for example, an electrically conductive liquid such as water flows. In the container wall of the tube 1, an annular transmitting electrode 2 and an annular receiving electrode 3 are integrated such that they are electrically connected to the electrically conductive liquid and can be electrically contacted from the outside. The field lines generated in the liquid then run predominantly parallel to the flow. A sine wave generator 4 is connected to the transmitting electrode 2 to generate the electric field in the liquid. The sine generator 4 is also connected to a variable resistor 5, which serves as a compensation device. At the variable resistor 5, a voltage drops. The compensation device 5 is connected to an input of a differential amplifier 6 such that the voltage drop which occurs at the compensation device 5 is fed as an electrical input signal into an input of the differential amplifier 6. The receiving electrode 3 is connected to a controllable shunt resistor 7, at which a voltage drops. The controllable shunt resistor 7 is connected to the further input of the differential amplifier 6 such that the voltage drop occurring at the shunt resistor 7 is fed as an electrical signal into the further input of the differential amplifier 6. Shunt resistor 7 and compensation device 5 are suitably grounded to allow current to flow through the resistors.
Der Differenzverstärker ό bildet eine Differenz zwischen den beiden eingespeisten Spannungsabfällen und gibt das Ergebnis verstärkt an ein Anzeigegerät aus, so zum Beispiel an einen Monitor 8, der den Spannungsverlauf darstellt. The differential amplifier ό forms a difference between the two voltage drops fed in and outputs the result more intensively to a display device, for example to a monitor 8, which represents the voltage profile.
Die notwendige Elektronik zum Betrieb des in der Figur 1 gezeigten Blasen- Detektors ist also sehr einfach: Die Sendeelektrode 2 wird mit einem Sinusgenerator 4 verbunden und der an der Empfangselektrode 2 abgeführte Strom wird über einen regelbaren Shunt-Widerstand 7, z.B. 0 -1 0 kΩ, zum Beispiel auf 7 kΩ eingestellt, an einen Differenzverstärker 6 angeschlossen, der die Spannungsdifferenz aus der Sendeelektrode 2 und der Empfangselektrode 3 verstärkt. Die Kompensationseinrichtung 5 sorgt dafür, dass das Sendesignal kompensiert wird. Bei der Kompensation wird durch einen regelbaren Widerstand die Spannung an der Sendeelektrode abgegriffen und so in seiner Amplitude verändert, dass ohne strömendes Objekt zwischen den Elektroden 2 und 3 die Differenzspannung (also das Ausgangssignal des Differenzverstärkers) gleich Null wird. The electronics required to operate the bubble detector shown in FIG. 1 are therefore very simple: the transmitting electrode 2 is connected to a sine generator 4 and the current dissipated at the receiving electrode 2 is controlled by a shunt resistor 7, eg 0 -1 0 kΩ, for example, set to 7 kΩ, connected to a differential amplifier 6, which amplifies the voltage difference from the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3. The compensation device 5 ensures that the transmission signal is compensated. During compensation, the voltage at the transmitting electrode is picked up by means of a controllable resistor and its amplitude is changed so that it does not flow Object between the electrodes 2 and 3, the differential voltage (ie the output signal of the differential amplifier) is equal to zero.
Die Reihenfolge der Anordnung der Elektroden, d.h. ob die Sendeelektrode 2 oben und die Empfangselektrode 3 unten bzw. ein Anordnung In umgekehrten Reihenfolge, macht für das Signal einer zum Beispiel aufsteigenden Gasblase keinen Unterschied. The order of arrangement of the electrodes, i. whether the transmitting electrode 2 at the top and the receiving electrode 3 at the bottom or an arrangement in the reverse order, makes no difference to the signal of an ascending gas bubble, for example.
Das Ausführungsbeispiel nach Figur 1 besteht vorzugsweise aus drei Rohrstücken mit einem Innendurchmesser von zum Beispiel 40 mm. die mit zwei metallischen Elektrodenringen 2 und 3 zu einer kompakten Rohreinheit zum Beispiel verschraubt sind. Die Elektrodenringe 2 und 3 mit einer Höhe von zum Beispiel 5 mm können von außen elektrisch kontaktiert werden und stehen mit ihrer inneren Oberfläche Im elektrischen Kontakt zum flüssigen Medium Im Rohr. Die Elektrodenringe 2 und 3 bestehen z. B. aus Kupfer oder Aluminium, wobei vorzugsweise durch eine metallische Beschichtung mit einem Edelmetall insbesondere der mit dem Fluid in Verbindungen stehenden Flächen eine elektrolytische Auflösung des Metalls verhindert wird. Das wird z.B. durch Beschichtung von Kupferoberflächen mit Gold und einer Nickelsperrschicht zwischen Gold und Kupfer oder einer Platlnbeschlchtung erreicht. The embodiment of Figure 1 preferably consists of three pipe sections with an inner diameter of, for example, 40 mm. which are bolted with two metallic electrode rings 2 and 3 to a compact tube unit, for example. The electrode rings 2 and 3 with a height of, for example, 5 mm can be electrically contacted from the outside and stand with their inner surface in electrical contact with the liquid medium in the tube. The electrode rings 2 and 3 consist z. Example of copper or aluminum, wherein preferably by a metallic coating with a noble metal, in particular the surfaces in communication with the fluid surfaces, an electrolytic dissolution of the metal is prevented. This is e.g. achieved by coating copper surfaces with gold and a nickel barrier layer between gold and copper or Platlnbeschlchtung.
Figur 2 vergleicht den Verlauf von Potentiallinien 9 innerhalb des in der Figur 1 gezeigten Rohres 1 mit der Sendeelektrode 2 und der Empfangselektrode 3 ohne und mit Objekt 10 in dem Gefäß 1 . Das Objekt 1 0 kann zum Beispiel eine In der elektrisch leltfählgen Flüssigkeit aufsteigende Gasblase sein. Der Vergleich der beiden Darstellungen der Flg. 2 verdeutlicht, dass das strömende Objekt 10, welches eine andere elektrische Leitfähigkeit als die in dem Rohr 1 befindliche Flüssigkeit aufweist, den Verlauf der Potentialllnlen 9 zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 verändert. Die Änderung der Potentiallinien bewirkt einen geänderten Spannungsabfall an dem Shunt- Wlderstand 7. Das entsprechende Eingangssignal für den Differenzverstärker 6 ändert sich. Die Differenz der beiden in den Differenzverstärker 6 eingespeisten Spannungen Ist dann ungleich null. Das Auftreten einer Blase 10 wird daher durch einen Peak wie in Figur 1 bei der Anzeige 8 dargestellt angezeigt. FIG. 2 compares the course of potential lines 9 within the tube 1 shown in FIG. 1 with the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3 without and with the object 10 in the vessel 1. The object 10 may, for example, be a gas bubble rising in the electrically liquid liquid. The comparison of the two representations of the Flg. 2 illustrates that the flowing object 10, which has a different electrical conductivity than the liquid present in the tube 1, alters the course of the potentials 9 between the two electrodes 2 and 3. The change in the potential lines causes a change in the voltage drop across the shunt resistor 7. The corresponding input signal for the differential amplifier 6 changes. The difference between the two voltages fed into the differential amplifier 6 is then equal to zero. The appearance of a bubble 10 is therefore indicated by a peak as shown in Figure 1 in the display 8.
Der In der Figur 2 gezeigte Verlauf der Feldlinien 9 verdeutlicht, dass sich die Feldlinien 9 ungleichmäßig über den Querschnitt des Rohres verteilen, wenn die beiden Elektroden 2 und 3 relativ dicht beieinander liegen. Ein strömendes Objekt 1 0 kann den Feldlinienverlauf dann kaum ändern, wenn dieses angrenzend an die Wand des Rohres 1 durch das Rohr hindurch strömt. Ein schwaches Signal schwächt die Empfindlichkeit des Blasendetektors. The course of the field lines 9 shown in FIG. 2 makes it clear that the field lines 9 are distributed unevenly over the cross section of the tube when the two electrodes 2 and 3 lie relatively close to one another. A flowing object 1 0 can hardly change the field line course when it flows adjacent to the wall of the tube 1 through the tube. A weak signal weakens the sensitivity of the bubble detector.
Die Figur 3 verdeutlicht den Elnfluss des Abstandes zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 auf den Verlauf der Feldlinien 9. Beträgt der Rohrdurchmesser des Rohres 1 beispielsweise 40 mm und weisen die beiden Elektroden 2 und 3 einen deutlich kleineren Abstand von zum Beispiel 10 mm auf, so verteilen sich die Feldlinien 9 in der Regel ungleichmäßig über den Querschnitt. Dieser Fall wird in der linken Abbildung der Figur 3 dargestellt. Beträgt der Abstand zwischen der Sendeelektrode 2 und der Empfangselektrode 3 dagegen 50 mm, so verteilen sich die Feldlinien 9 homogen über den Querschnitt. Die Stärke eines Signals, welches durch einen strömenden Körper 1 0 verursacht wird, hängt dann nicht mehr maßgeblich davon ab, ob der Körper 10 nahe der Wand des Rohrs 1 strömt oder In der Mitte des Rohrs 1 . Es ist daher zu bevorzugen, dass der Abstand zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 in etwa dem Durchmesser des Rohrs 1 entspricht. Es wird so regelmäßig vorteilhaft eine gleichmäßige Verteilung der Feldlinien 9 über den Querschnitt erzielt, ohne den Abstand zwischen den beiden Elektroden 2 und 3 übermäßig groß wählen zu müssen, was mit einem unvorteilhaft großen Bauraum einhergehen würde. Daher sollte der Abstand zwischen der Sendeelektrode 2 der Empfangselektrode 3 zumindest größer als der halbe Gefäßdurchmesser sein, bevorzugt größer als das 0,75 fach des Gefäßdurchmessers, besonders bevorzugt wenigstens dem Gefäß- bzw. Rohrdurchmesser entsprechen. Gemeint Ist dabei stets der Innendurchmesser des Gefäßes bzw. Rohres 1 . Um einen übermäßig großen Bauraum zu vermeiden, sollte der Abstand zwischen der Sendeelektrode 2 und der Empfangselektrode 3 das 1 ,5 fache des Gefäßdurchmessers nicht übersteigen. FIG. 3 illustrates the flow of the distance between the two electrodes 2 and 3 to the course of the field lines 9. If the pipe diameter of the tube 1 is, for example, 40 mm and the two electrodes 2 and 3 have a significantly smaller spacing of, for example, 10 mm, As a rule, the field lines 9 are distributed unevenly over the cross section. This case is shown in the left-hand illustration of FIG. On the other hand, if the distance between the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3 is 50 mm, the field lines 9 are distributed homogeneously over the cross section. The strength of a signal caused by a flowing body 10 then no longer depends significantly on whether the body 10 flows near the wall of the tube 1 or in the middle of the tube 1. It is therefore preferable that the distance between the two electrodes 2 and 3 corresponds approximately to the diameter of the tube 1. It is so regularly advantageous even distribution of the field lines 9 achieved over the cross section, without having to choose the distance between the two electrodes 2 and 3 excessively large, which would be associated with a disadvantageously large space. Therefore, the distance between the transmitting electrode 2 of the receiving electrode 3 should be at least greater than half the diameter of the vessel, preferably greater than 0.75 times the vessel diameter, more preferably at least equal to the vessel or tube diameter. Meant is always the inner diameter of the vessel or tube. 1 To avoid an excessively large space, the distance between the transmitting electrode 2 and the receiving electrode 3 does not exceed 1.5 times the vessel diameter.
Die Sendeelektrode 2 wird z.B. mit einer Spannung von 1 V und einer Frequenz von 1 KHz beaufschlagt. Die Spannung sollte in Abhängigkeit des Standardpotentlais der verwendeten Beschlchtung und des pH-Werts der Flüssigkeit so gewählt werden, dass eine Korrosion der Elektroden 2 und 3 ausgeschlossen werden kann. Eine Änderung der Frequenz Im kHz-Bereich ändert das Messsignal nur unwesentlich. The transmitting electrode 2 is e.g. applied with a voltage of 1 V and a frequency of 1 KHz. The voltage should be selected depending on the standard potential of the used coating and the pH of the liquid so that corrosion of the electrodes 2 and 3 can be excluded. Changing the frequency In the kHz range, the measurement signal changes only insignificantly.
Mit dem Blasendetektor können nicht nur einzelne Blasen, sondern auch ein mit einem Sprudelstein erzeugter Strom kielner Blasen gemessen werden. Dabei ergibt sich ergibt sich bei Einschalten des Blasenstroms ein Signalhub, der ein Maß für den Blasenstrom Ist. Bei der Variation des Blasenstroms ergibt sich bei doppeltlogarlthmlscher Auftragung eine etwa lineare Abhängigkeit des Messsignals vom Blasenvolumenstrom, With the bubble detector, not only individual bubbles but also a stream of kieler bubbles generated with a bubble stone can be measured. This results in switching on the flow of bubbles, a signal swing, which is a measure of the bubble current. In the case of a variation in the blister flow, a roughly linear dependency of the measurement signal on the bladder volume flow results in the case of a double-log plot.
Es ist auch die Messung von Festkörpern In einem Flüssigkeitsstrom möglich, wenn beide Bestandteile eine unterschiedliche elektrische Leitfähigkeit haben. So wurde die Messung einer unterschiedlichen Anzahl von Glaskügelchen mit einem Durchmesser von 3 mm und einem Gewicht von 0,036 g durchgeführt, die von oben In das In der Figur 1 gezeigte Gefäß , eingeschüttet wurden und dann durch die Elektrodenringe auf den Boden des Gefäßes gesunken sind. Es war gut erkennbar, dass sich die Signalhöhe und die Signalbreite durch die unterschiedliche Kugelmenge veränderte, da der zeitliche Durchsatz der Glaskugeln (Anzahl Kugeln pro Sekunde) nicht konstant Ist. It is also the measurement of solids in a liquid flow possible if both components have a different electrical conductivity. Thus, the measurement was made of a different number of glass beads having a diameter of 3 mm and a weight of 0.036 g, which were poured from above into the vessel shown in Figure 1, and then dropped through the electrode rings to the bottom of the vessel. It was clearly recognizable that the signal height and the signal width changed due to the different amount of balls, since the time throughput of the glass balls (number of balls per second) is not constant.
Überprüft wurde ferner die Messung von Flüssigkeitsanteilen in Mischungen von Flüssigkeiten mit unterschiedlichen elektrischen Leitfähigkeiten. So wurde ausgehend von reinem Wasser durch mehrmaliges Einschütten von Ethanol der Ethanolantell schrittweise erhöht. Es zeigte sich, dass schon geringe Anteile gut messbar sind. In der Figur 4 wird eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Blasendetektors mit einem Gradlometer gezeigt. Diese Ausführungsform umfasst eine zweite Empfangselektrode 1 1 . Beide Empfangselektroden 3 und 1 1 sind jeweils mit einem regelbaren Shunt-Widerstand 7 verbunden, an dem jeweils eine Spannung abfällt. Die beiden Spannungsabfälle werden jeweils einem Eingang des Differenzverstärktes 6 als Eingangssignal aufgrund entsprechender elektrischer Kontaktierung zugeführt. Die beiden Shunt- Wlderstände 7 werden so eingestellt, dass die Differenz der beiden Spannungen null Ist, wenn kein Objekt durch das Rohr 1 hindurch strömt. Durch einen Peak bei der Anzeige 8 wird ein strömendes Objekt 10 angezeigt. Diese Ausführungsform vermeidet fehlerhafte Ergebnisse aufgrund einer sich verändernden Leitfähigkeit der elektrischen Flüssigkeit. The measurement of fluid fractions in mixtures of liquids with different electrical conductivities was also tested. Thus, starting from pure water by repeated pouring of ethanol, the ethanolantone was gradually increased. It turned out that even small proportions are easily measurable. FIG. 4 shows a particularly advantageous embodiment of the bubble detector with a degree-gauge. This embodiment comprises a second receiving electrode 11. Both receiving electrodes 3 and 1 1 are each connected to a controllable shunt resistor 7, on each of which a voltage drops. The two voltage drops are each supplied to an input of the differential amplifier 6 as an input signal due to corresponding electrical contact. The two shunt resistances 7 are adjusted so that the difference between the two voltages is zero when no object flows through the tube 1. By a peak in the display 8, a flowing object 10 is displayed. This embodiment avoids erroneous results due to a changing conductivity of the electrical fluid.
Aus einem Signal mit einem Peak ohne Temperaturkompensation wird durch die Differenzbildung der Gradlomterschaltung ein Signal mit einem positiven und einem negativen Peak. Diese Signalmorphologie wird durch den Abstand der beiden Empfangselektroden beelnflusst, z.B. wird durch eine Vergrößerung des Elektrodenabstands die Entfernung der beiden Peaks vergrößert. Der optimale Abstand der Empfangselektroden Ist wie die optimale Einstellung der Elektronik das Resultat eines Optimierungsprozesses, der für den jeweiligen Anwendungsfall durchgeführt werden sollte. From a signal having a peak without temperature compensation, the difference formation of the grading circuit becomes a signal having a positive and a negative peak. This signal morphology is influenced by the distance between the two receiving electrodes, e.g. By increasing the electrode spacing, the distance between the two peaks is increased. The optimum distance of the receiving electrodes Like the optimum setting of the electronics, is the result of an optimization process that should be carried out for the respective application.
Anstelle einer zweiten, gleichen Empfangselektrode 1 1 kann eine einfache Drahtelektrode, z.B. 1 0 mm Golddraht mit 0,5 mm Durchmesser, eingesetzt werden. Wegen der großen Flächenunterschiede der Ringelektrode 3 und der Drahtelektrode ist die Kompensationswirkung jedoch wesentlich schlechter Im Vergleich zur Gradiometeranordnung mit zwei gleich großen Elektroden 3 und 1 1 . Durch eine Anpassung der Shunt-Widerstände entsprechend dem Flächenverhältnis beider Elektroden kann dem Jedoch entgegengewirkt werden. Instead of a second, same receiving electrode 1 1, a simple wire electrode, e.g. 1 0 mm gold wire with 0.5 mm diameter, to be used. Due to the large surface differences of the ring electrode 3 and the wire electrode, however, the compensation effect is significantly poorer compared to the gradiometer arrangement with two electrodes 3 and 11 of equal size. By adapting the shunt resistors in accordance with the area ratio of the two electrodes, however, it is possible to counteract this.
Zur Verbesserung der Empfindlichkeit der Anordnung Ist es vorteilhaft, das gemessene Signal in einem Lock-In Detektor 1 2 mit dem Sendesignal bezüglich Ihrer Frequenzantelle zu vergleichen. Dabei werden dann nur noch die Anteile des Messsignals welter verarbeitet und dargestellt, die die gleiche Frequenz wie das Sendesignal aufweisen. Mit dieser Maßnahme werden Störungen, die bei einer anderen Frequenz als der des Sendesignals anfallen, entfernt. Die Figuren 5 und 6 zeigen Ausführungsformen mit einem solchen Lock-in Detektor 1 2, dessen Ausgang mit einem Anzeigegerät oder Auswertegerät 8 und dessen Eingänge mit dem Generator 4 sowie dem Ausgang des Differenzverstärkers 6 wie dargestellt elektrisch verbunden sind. To improve the sensitivity of the arrangement, it is advantageous to compare the measured signal in a lock-in detector 1 2 with the transmission signal with respect to its frequency response. It will then only the portions of the measuring signal welter processed and represented, which have the same frequency as the transmission signal. With this measure, disturbances that occur at a frequency other than the transmission signal are removed. Figures 5 and 6 show embodiments with such a lock-in detector 1 2, the output of which are electrically connected to a display device or evaluation device 8 and its inputs to the generator 4 and the output of the differential amplifier 6 as shown.

Claims

Ansprüche 1. Blasendetektor mit einer Einrichtung für ein Ermitteln von Blasen In einer elektrisch leltfählgen Flüssigkeit aufgrund eines sich ändernden elektrischen Feldes (9) umfassend eine Sendeelektrode (2) und eine Empfangselektrode (3). dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung eine Ausleseelektronik (6, 8) umfasst, die eine Änderung eines Potentlaiverlaufs In der elektrisch leltfählgen Flüssigkeit durch Differenzbildung zu ermitteln vermag. Claims 1. A bubble detector comprising means for detecting bubbles in an electrically liquid liquid due to a changing electric field (9) comprising a transmitting electrode (2) and a receiving electrode (3). characterized in that the device comprises readout electronics (6, 8) capable of detecting a change in a potential difference in the electrically isolated liquid by subtraction.
2. Blasendetektor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ausleseelektronik einen Differenzverstärker (6) zur Durchführung und Verstärkung der Differenzbildung umfasst. 2. Bubble detector according to claim 1, characterized in that the read-out electronics comprises a differential amplifier (6) for carrying out and amplifying the subtraction.
3. Blasendetektor nach dem vorhergehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Kompensationseinrichtung (5), die die Amplitude eines elektrischen Sendesignals der Sendeelektrode (2) zu verändern und das veränderte Sendesignal einem Eingang des Differenzverstärkers (6) zuzuführen vermag. 3. bubble detector according to the preceding claim, characterized by a compensation device (5) which is capable of changing the amplitude of an electrical transmission signal of the transmitting electrode (2) and the changed transmission signal is able to supply an input of the differential amplifier (6).
4. Blasendetektor nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Insbesondere regelbaren Shunt-Wlderstand (7) für eine Bereitstellung eines elektrischen Signals der Empfangselektrode (3) für den Differenzverstärker (6). 4. bubble detector according to one of the two preceding claims, characterized by a particular adjustable shunt resistor (7) for providing an electrical signal of the receiving electrode (3) for the differential amplifier (6).
5. Blasendetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Gradlometer zur Kompensation einer temperaturbedingten Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit der elektrisch leltfählgen Flüssigkeit. 5. Bubble detector according to one of the preceding claims, characterized by a Gradlometer to compensate for a temperature-induced change in the electrical conductivity of the electrically leltfählgen liquid.
6. Blasendetektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Empfangselektroden (3, 1 1 ) für die Kompensation einer temperaturbedingten Veränderung der elektrischen Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Flüssigkeit vorhanden sind. 6. bubble detector according to the preceding claim, characterized in that two receiving electrodes (3, 1 1) are present for the compensation of a temperature-induced change in the electrical conductivity of the electrically conductive liquid.
7. Blasendetektor nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Jede Empfangselektrode (3, 1 1 ) mit jeweils einem Shunt-Wlderstand (7). vorzugsweise einem regelbaren Shunt- Widerstand (7) elektrisch verbunden sind. 7. bubble detector according to the preceding claim, characterized in that each receiving electrode (3, 1 1) each having a shunt-Wlderstand (7). preferably a controllable shunt resistor (7) are electrically connected.
8. Blasendetektor nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Differenzverstärker (6) für eine Bildung eines elektrischen Differenzsignals der von den beiden Empfangselektroden (3, 1 1 ) stammenden elektrischen Signale. 8. bubble detector according to one of the two preceding claims, characterized by a differential amplifier (6) for forming an electrical difference signal of the two receiving electrodes (3, 1 1) derived electrical signals.
9. Blasendetektor nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Sendeelektrode (2) und dazu benachbarter Empfangselektrode (3) größer ist als der Abstand zwischen den beiden Sendeelektroden (3, 1 1 ). 9. bubble detector according to one of the four preceding claims, characterized in that the distance between the transmitting electrode (2) and adjacent thereto receiving electrode (3) is greater than the distance between the two transmitting electrodes (3, 1 1).
10. Blasendetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sendeelektrode (2) und/ oder Empfangselektrode(n) (3, 1 1 ) In eine Behälterwand eines Behälters (1 ) zur Aufnahme der elektrisch leitenden Flüssigkeit Integriert sind und zwar vorzugsweise ringartig oder dass Sendeelektrode (2) und/ oder Empfangselektrode(n) (3, 1 1 ) im Behälter (1 ) getrennt von jeder Behälterwand angeordnet sind und zwar vorzugsweise ringartig. 10. Bubble detector according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting electrode (2) and / or receiving electrode (s) (3, 1 1) are integrated into a container wall of a container (1) for receiving the electrically conductive liquid, preferably in an annular manner or that transmitting electrode (2) and / or receiving electrode (s) (3, 1 1) in the container (1) are arranged separately from each container wall, preferably in a ring-like manner.
11. Blasendetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen Sendeelektrode (2) und Empfangselektrode (3) größer als der halbe Innendurchmesser des Gefäßes (1 ) für die elektrisch leitende Flüssigkeit, bevorzugt größer als der 0,8 fache Innendurchmesser und/oder kleiner als der 1 ,5 fache Innendurchmesser, bevorzugt kleiner als der 1.2 fache Innendurchmesser ist. 11. bubble detector according to one of the preceding claims, characterized in that the distance between the transmitting electrode (2) and the receiving electrode (3) greater than half the inner diameter of the vessel (1) for the electrically conductive liquid, preferably greater than 0.8 times the inner diameter and / or less than 1, 5 times the inner diameter, preferably less than 1.2 times the inner diameter.
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