实践方案。然后导电背景体优选为由相同的金属形成来确保传感器的位置处和管线其他位置处的管道内部条件相同。
[0043]可替换地，电极可以被安装到电绝缘管状支撑体，导电管状体被支撑以便覆盖绝缘管状支撑体。因此在该方法中，具有两个叠加的管状体，电绝缘管状体是更靠内的那个。该方法适于工艺管道由电绝缘材料形成的应用，其中电绝缘管状支撑体优选由相同的电绝缘材料形成。
[0044]作为通常为管状的几何形状的替代，导电背景体还可以包括导电棒或导电板状体。
[0045]不管导电背景体的基本几何形状和结构如何，传感器优选被配置为使得当被组装为工艺设备的一部分(例如在管状传感器的情形中作为工艺管线的一部分)时，该导体背景体与实际工艺设备电绝缘。这降低了干扰信号对测量的耦合。
[0046]在上面，根据本发明的装置仅经由传感器的性能限定。本发明的设备方面还可以被实施为更完整的测量系统，该系统被实施为装置，该装置包括:除了这样的传感器之外，还有至少一个存储器、以及与所述至少一个存储器联接的至少一个处理器；其中所述至少一个存储器包括程序代码指令，当其由至少一个处理器执行时，使得该装置来执行如下步骤:提供针对多对接触元件组确定关注电气量的目标域数学模型；调整该数学模型，从而减小关注电气量的测量值和由该数学模型确定的值之间的差异；以及基于调整后的数学模型确定介电常数的分布。
[0047]存储器、处理器以及程序代码可以基本根据电数据处理技术领域、特别根据电容层析成像ECT领域的理念配置。例如，至少一个存储器和至少一个处理器可以被实施成一个或多个计算机的形式，其中合适的计算机程序代码被安装用于执行所述的方法步骤。除了传感器以及至少一个存储器和处理器之外，所述装置还可包括例如执行实际测量所需的任何元件。自然，这样完整的测量系统还可包括用于将系统的不同部件连接在一起的任何有线或其他连接装置，以便例如能够通过所述至少存储器接收测量结果，以及另一方面能够通过所述一个或多个计算机控制测量元件。
【附图说明】
[0048]以下将参考附图来描述本发明，在附图中:
[0049]图1示出具有带有电极布置的电绝缘支撑体的传感器示意性截面图；
[0050]图2示出具有带有电极布置的导电支撑体的传感器示意性截面图；
[0051]图3是示出用于调查目标域中介电常数的方法的流程图；
[0052]图4示出另一类型传感器的示意性侧视图；
[0053]图5示出又一类型传感器；
[0054]图6示出传感器结构的细节视图；
[0055]图7示出传感器结构的三维视图；
[0056]图8示出用于确定目标域中介电常数的完整系统的示例；
[0057]图9示出由本发明提供的灵敏度改进的示例。
【具体实施方式】
[0058]图1的传感器10包括形成支撑体的电绝缘管道1的截面，八个电极2被附接在支撑体的外表面，用于执行目标域3中的一个或多个电容依赖电气量的测量，目标域3包括工艺管道1的内部体积和管道壁。因此，在图1的示例中，目标域3的边界与管道1的外表面以及其上电极2的内表面一致。可替换地，电极可以至少部分地嵌入管道壁中。
[0059]电绝缘管道1由筒状(管状)金属鞘5围绕，包括从该鞘径向延伸到管道1的外表面的凸缘6。金属鞘5充当屏障来将电极和目标域的系统与其环境隔开。进一步地，在电极之间延伸的凸缘6阻止了相邻电极经由电绝缘管道的外部彼此“看到”。由此，电极的测量区被限定为电绝缘管道1和它的内部体积。此外，凸缘5在它们位于管道1的外表面上的端部具有横向延伸部。
[0060]图1示出传感器被安装为工艺管道一部分的情况。管道1的内部体积被流过该管道的液体工艺材料4填充。固体外部物质7的集群沿着液体流漂流。通过确定目标域中的介电常数，能够针对目标域中出现的材料得出结论，并且因此确定目标域中出现不同的材料4、7。在另一个示例应用中，所述介电常数信息能够用来确定目标域中材料的湿度。这样的材料可以例如为粉末的形式，一个具体的例子为奶粉。
[0061]用于调查目标域中的介电常数的传感器和测量设置的可替换示例在图2中示出。作为与图1比较的基本差异，图2的传感器20包括导电管道11的截面，导电管道11例如由某些金属形成。从测量电容依赖电气量值的角度来看，导电管道需要电极12直接接触管道内部体积。在这种情况下，其中待进行测量的目标域13由电极和导电管道内表面18本身限定。此外，由于管道11的导电材料，每个电极借助位于电极和管道壁之间的薄电绝缘层15电绝缘。电极12可以位于形成在管道内表面的空腔中，使得在电极之间，管道壁形成分隔相邻电极的分隔壁16，从而在电容测量中，相邻电极彼此不能直接“看到”，而仅能经由管道内部体积“看到”。
[0062]另外在图2中示出的情况下，固体外部物质17的集群沿着在管道内部体积流动的液体工艺材料14漂流。
[0063]图1和2中，分别有八个和十个电极被安装在管道上。然而，这些仅为举例，而并不是将本发明的应用限制到任何数量的电极适于被配置来允许测量电极之间的电容或其他电容依赖电气量。此外，图1和2示出工艺管道和仅有一个电极环的横截面视图，因此涉及二维目标域。然而，通过将电极布置成沿着工艺管道轴向的数个环或层，则能够测量和监控三维目标域。
[0064]为了执行实际测量，图1传感器中的金属鞘5及其凸缘6，以及图2传感器中的金属管道11被联接到充当激发信号的交流电压νΑε。为此，可以有附接到金属鞘5和金属管道11的任何合适的连接器(没有在图1和2中示出)。进而，每个电极2、12经由电流测量电路(在图2中，为了画面的清楚起见，其仅针对一个电极示出)被连接到参考DC电压VDC。该测量连接允许经由电流测量间接地测量由成对的导电金属鞘5或金属管道11以及电极2、12形成的电容器的电容。换句话说，当激发电压信号已知时，每个电容器的电容可以通过测量的响应电流信号IAC计算。
[0065]尽管为了使得画面清晰没有在图1和2中示出，但是优选具有附加的导电屏障放置于电极2、12和金属鞘5(图1)或金属管道11(图2)之间。这样的导电屏障形成电极和金属鞘或金属管道之间的等电位面，并且阻止电极和鞘/管道经由它们之间的区域彼此直接“看到”。这样的附加屏障的理念，可应用到根据本发明的任何传感器配置，如图6中所不ο
[0066]作为对电容器的实际电容的替代，在某些应用中确定其他一些与电容成比例的关注电气量可能是足够的，例如，仅为响应电流信号^的幅值或相位。
[0067]电容，或者其他一些与电容成比例的关注电气量，自然地依赖目标域中的介电常数分布。因此，电容测量提供了关于该介电常数分布的信息，进而，如上所述，这可以被用来得出关于目标域中材料情况的结论。
[0068]在实践中，材料的介电常数一般为复数赋值量，因此具有实部和虚部。当在AC条件下观测时，材料的复数介电常数影响响应电流的幅值和相位。仅测量电流的幅值则仅给出与介电常数的实部有关的信息，而相位信息将测量关联到介电常数的复数部分。另一方面，复数介电常数意味着电容也是复数量。作为关注问题，如果供应的和测量的信号的相位和幅值信息都被考虑，那么也能够估计目标域内的电导率分布。当要测量相位信息时，优选使用正弦供电电压。
[0069]除了通过使用金属鞘5或金属管道11作为激发接触元件和使用电极2作为响应接触元件对关注电气量进行测量之外，还可以分别对于使用每个电极作为激发接触元件反复执行测量。作为一般的规则，如果在测量系统中有N个接触元件(导电背景体加上N-1个电极)，就能够确定出Ν*(Ν-1)/2个独立的电容值。
[0070]另一方面，在图1和2示出的情况下，电流测量仅对成对的导电背景体和单个的电极执行。可替