据权利要求6所述的设备(I)，其中所述第三传导性构件(13)包括互相基本上平行的多个传导性分段(13)，或者按互相交叉配置布置的两组传导性条带(132、133)，或者分别沿着两个相似多边形的周界延伸的两个传导性条带(134、135)，所述两个相似多边形中的一个在另一个的内部。8.根据前述权利要求中任一项所述的设备(1)，其中: -所述电极装置(13)包括由与所述分隔层(14)接触或者接近存在的水和/或湿气(90)形成的等效电极装置(13)，以便与所述第一传导性构件(11)形成具有相应的第一等效电容(Cl)的第一等效电容器(Cl)并且与所述第二传导性构件(12)形成具有相应第二等效电容(C2)的第二等效电容器(C2)， -所述电极装置(13)充当具有相应的等效外部阻抗的值的等效外部阻抗， -所述电磁电路(73)包括所述第一等效电容器(Cl)、所述等效外部阻抗(Z)和所述第一■等效电容器(C2)的串联，并且 -所述电磁电路(73)的所述总阻抗包括所述第一等效电容(Cl)、所述等效外部阻抗(Z)和所述第二等效电容(C2)的串联。9.根据前述权利要求中任一项所述的设备(I)，所述设备(I)适于当被埋在待监测的固体材料的结构(300)中时进行操作，所述设备周围的所述环境是由所述设备周围的建筑材料中的固体形成的环境，所述设备(I)被配置为检测所述固体材料的湿度和/或酸度/碱度的水平，并且还被配置为检测在待监测的所述固体材料内包含的金属结构的腐蚀的程度。10.根据权利要求6至9中任一项所述的设备(I)，其中所述第三传导性构件(13)的所述间隙空间(160)被布置成在所述设备(I)已经被埋入并且其处于操作状况之后被待监测的所述固体材料填充。11.根据权利要求9或10中任一项所述的设备(I)，其中待监测的所述结构是钢筋混凝土的，待监测的所述固体材料是混凝土并且待监测的所述金属结构是所述钢筋混凝土的金属杆。12.根据前述权利要求中任一项所述的设备(I)，所述设备适于在外部环境中操作，并且其中待监测的所述周围环境是大气环境，所述设备(I)还包括介电和/或聚合的吸收材料(19)的一部分，所述吸收材料(19)的一部分适于以指示所述大气环境的所述湿度和所述酸度/碱度的方式从所述周围大气环境中吸收所述湿气和/或水。13.根据权利要求6至8中任一项所述并且根据权利要求12的设备(I)，其中所述吸收材料(19)被布置为与所述分隔层和所述第三传导性构件两者接触，以便填充所述第三传导性构件的所述间隙空间，并且所述第三传导性构件被至少部分地包含在吸收材料(19)中。14.根据权利要求8至13中任一项所述的设备，其中所述电磁电路(71-73)的所述总阻抗取决于被包含在所述第三传导性构件(13)的所述间隙空间(160)中的所述吸收材料或所述固体材料的所述湿度水平和/或所述水的存在和/或所述酸度/碱度的水平。15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)包括按双梳的形状布置的传导性分段(115、116)。16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)通过内部绝缘材料(18)而被分隔并且被布置在通过所述内部绝缘材料(18)不生成寄生电容的距离处。17.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述测试模块(15)被配置为生成具有预设频率的交流电压。18.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中所述测试模块(15)包括被配置为以下项的电路: -存储初始校准数据， -进行相关于待检测的所述参数的测量， -存储执行的所述测量，并且 -基于存储的所述初始校准数据、执行的所述测量和与先前测量相关的存储的所述数据来估计待检测的所述参数。19.根据前述权利要求中任一项所述的设备(I)，还包括: -集成天线(20)，所述集成天线(20)在功能电路装置(16)内与所述测量模块(15)操作连接，以接收与执行的测量和检测相关的数据，并且在无线模式中发送所述数据； -用于电磁膨胀/集中的电磁装置(2)，所述电磁装置(2)在无线模式中连接到所述集成天线(20)，以接收由其发送的所述数据并且在无线模式中重新发送所述数据； -支撑体(30)，所述检测设备(I)和所述电磁装置(2)被定位在其上并且保持互相完整。20.一种对与固体结构(300)内部的多个点中的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的监测系统(200)，所述监测系统(200)包括: -位于所述固体结构(300)内的内部监测子系统(210); -关于所述固体结构(300)位于外部并且远离的外部控制和数据收集子系统(220); 其特征在于: -所述内部监测子系统(210)包括穿过所述固体结构(300)内部的待监测的所述点的支撑结构(211)，并且还包括根据权利要求19所述的多个检测设备(I)，所述多个检测设备(I)中的每个检测设备在已知和预定位置处被相应的支撑体固定到所述支撑结构(211)， 所述外部控制和数据收集子系统(220)包括: -外部天线(221)，所述外部天线(221)能够与所述检测设备(I)的所述电磁装置(2)电磁地进行通信； -数据收集、存储和处理装置(222)，所述数据收集、存储和处理装置(222)适于接收、存储和处理表示待监测的参数的来自多个检测设备(I)的数据，所述装置(222)包括处理器，所述处理器被配置为存储初始校准数据，进行相关于待检测的所述参数的测量，存储执行的所述测量并且基于存储的所述初始校准数据、执行的所述测量和与先前测量相关的存储的所述数据来估计待检测的所述参数。21.根据权利要求20所述的系统(200)，包括湿度和/或pH的另外的外部传感器(223、224)，所述外部传感器被连接到所述处理器以传送与测量的所述参数相关的数据，并且其中由所述处理器执行的所述处理考虑到由所述另外的外部传感器测量的所述数据。22.—种用于检测与环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的方法，所述方法包括: a)提供集成电子检测设备(1)，所述集成电子检测设备(I)包括:与周围环境的分隔层(14)，所述分隔层(14)至少部分地由绝缘材料形成；由导电材料制成的第一传导性构件(11)和第二传导性构件(12)，所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)相对于所述周围环境被布置在所述分隔层(14)内部，并且通过所述分隔层(14)与所述周围环境分隔；测量模块(15)，所述测量模块(15)具有分别与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)电连接的两个测量端子(151、152); b)测量在所述测量端子(151、152)之间的参考阻抗； c)在待监测的所述环境内布置所述设备(I); d)由所述测量模块(15)提供在所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)之间的电势差； e)由所述测量模块(15)测量存在于所述测量端子(151、152)之间的总阻抗，所述总阻抗被称为等效电磁电路(71-73)，所述等效电磁电路(71-73)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)至少部分地在所述分隔层(14)的外部延伸； f)基于测量的所述总阻抗和测量的所述参考阻抗来确定所述至少一种参数。23.根据权利要求22所述的方法，还包括以下步骤:在所述设备(I)中还提供被配置为充当电极的电极装置(13)，所述电极装置(13)相对于所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)被布置在所述分隔层(14)外部，所述电极装置(13)被布置成与所述第一传导性构件(11)和所述第二传导性构件(12)形成所述等效电磁电路(71-73)，其中所述等效电磁电路(71-73)具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的总阻抗。24.根据权利要求22或23所述的方法，其中所述检测设备(I)是根据权利要求1至19中任一项所述的设备，并且其中所述步骤f)包括: -基于所述总阻抗的电容部分的值相对于被称为已知湿度水平的初始校准的值的变化来确定湿度水平； -基于所述总阻抗的相对最小/最大峰值的出现与否来确定水的存在或者不存在； -如果检测到水的所述存在，则基于所述总阻抗的所述相对最小/最大峰值的测量的所述值与被称为已知PH水平的所述初始校准值和/或与在先前检测的峰值处测量的相对最小/最大峰值的比较来确定存在的所述水的pH值； -在不存在水的情况下在测量的所述总阻抗的所述值超过预设阈值时，确定存在于待监测的所述环境中的金属的严重或者完全腐蚀的状态的发生； -如果已经确定严重或者完全腐蚀的状态，则确定在其中测量的所述总阻抗没有超过所述预设阈值并且达到相对最小/最大峰值的时刻的水的所述存在。
【专利摘要】描述了一种用于检测与设备周围的环境的湿度和/或水的存在和/或酸度/碱度相关的至少一种参数的集成电子设备1。这类集成电子设备包括：与周围环境的分隔层14，该分隔层14包括绝缘材料的至少一部分14；并且还包括由导电材料制成的第一传导性构件11和第二传导性构件12，第一传导性构件11和第二传导性构件12相对于周围环境被布置在分隔层14内部，并且通过分隔层14与周围环境分隔。设备1还包括测量模块15，该测量模块15具有分别与第一传导性构件11和第二传导性构件12电连接的两个测量端子151、152，该测量模块15被配置为提供第一传导性构件11和第二传导性构件12之间的电势差。设备1还包括被配置为充当电极的电极装置13，该电极装置13相对于第一传导性构件11和第二传导性构件12被布置在分隔层14的外部；该电极装置13被布置以便与第一传导性构件11和第二传导性构件12形成电磁电路，该电磁电路具有基于对具有可变水平的湿度和/或酸度/碱度的环境状况的暴露而可变的电磁电路总阻抗。测量模块15被配置为测量存在于测量端子151、152之间的电磁电路总阻抗，并且基于电磁电路总阻抗来确定至少一种参数。
【IPC分类】G01N27/22
【公开号】CN105102970
【申请号】CN201480018992
【发明人】A·帕加尼, B·穆拉里
【申请人】意法半导体股份有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年3月28日
【公告号】WO2014155348A1