用于確定被測液體的導電性的測量裝置的制作方法

專利名稱：用于確定被測液體的導電性的測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于確定被測液體的導電性的測量裝置。
背景技術：
在處理測量技術或工業測量技術中，為了測量液體的電導率，經常使用電導率傳感器，其根據感應或傳導測量原理進行工作。例如，從EP990894B1已知一種傳導電導率傳感器,其具有至少兩個浸入被測介質中的用于進行測量的電極。為了確定被測介質的導電性，確定被測介質中的電極測量路徑的阻抗或電導。在已知電導池常數的情況下，可以根據電導池常數確定被測介質的電導率。 為了利用傳導電導率傳感器測量被測液體的電導率，絕對要求使得至少兩個電極與被測液體相接觸。感應電導率傳感器包括發射線圈和接收線圈，這些線圈通常實現為環形線圈，并且其圍繞可加添被測液體的橫截開口，從而當激勵發射線圈時，就能夠形成在介質內延伸的閉合電流路徑。該路徑通過發射線圈和接收線圈。通過響應于發射線圈的信號估算接收線圈的電流或電壓信號，能夠由此確定被測液體的電導率。例如，從DE19747273B4、 EP999441B1或DE4116468A1已知感應電導率傳感器的示例。這些電導率傳感器實現為探針，為了測量電導率，電導率傳感器浸入被測液體以使得被測液體在兩個環形線圈周圍流動。在一次性處理容器(也被稱作“用過即棄型”，或者例如在生物技術領域中被稱作 “用過即棄生物反應器”)中執行制藥、化學、生物學、生物化學或生物技術處理，這種處理日益增加。這樣的一次性處理容器例如可以是柔性容器，例如分別是袋、管或發酵罐生物反應器。生物反應器或發酵罐經常具有饋進和排出管路，該管路例如可以實現為管。在饋入和排出管路中，還可以應用固定的管狀件。在處理結束之后，一次性處理容器可以被丟棄。以這種方式，可以避免復雜的清理和消毒方法。特別地，通過使用一次性容器，避免了交叉污染的風險并且因此提高了生物和處理的安全性。一次性處理容器通常由例如塑料的合成材料制成。在一次性處理容器中進行的處理相對于環境是密封的。在將處理介質引入一次性處理容器中之前，一次性處理容器通常必須進行消毒。出于生物化學、生物、生物技術和制藥應用中的這一目的，經常使用伽馬輻射。而且，在一次性發酵罐或一次性反應器中的處理進行期間，必須避免細菌從環境滲透進入容器內部，以免影響或破壞該處理。為了對處理進行監視，有必要對容器中包含介質的物理或化學測量變量進行測量。除了導電性之外，要監視的測量變量例如可以包括溫度、PH值、細胞密度、光學透射性或化學物質濃度，該化學物質例如是特定類型的離子或特定元素或特定化合物。為了確保和保持處理容器內的無菌性，尤其希望利用無接觸的方法對這些測量變量進行測量。從DE3718111C2已知一種在被測液體流過例如軟管或管道的管路的情況下，用于被測液體的電導率的無接觸感應測量的裝置，該管路具有兩條液體路徑，從而形成了液體回路。首先，作為勵磁線圈的環形線圈圍繞液體回路的第一液體路徑，其次，作為接收線圈的環形線圈圍繞液體回路的第二液體路徑，從而當激勵該勵磁線圈時，就在液體回路中流動的被測液體內形成了閉合的電流路徑。該路徑通過勵磁線圈和接收線圈，從而在接收線圈中感生電流或電壓，基于該電流或電壓能夠確定被測液體的電導率。從DE19823836C2已知另一種用于被測液體的電導率的無接觸感應測量的裝置， 該裝置應當適用于一次性處理容器的情況下的應用。該裝置僅具有圍繞被測液體流過的管線的單個環形線圈。環形線圈可以被激勵以產生時間可變的磁場，該磁場在通過管路流動的液體內感生電流。然而，與DE3718111C2中描述的裝置相比，并不測量液體中感生的電流，而是測量電流在液體中流動以及液體的歐姆阻抗引起的測量裝置的功率損失，并且由此確定被測液體的電導率。DE3718111C2中描述的裝置以及從DE19823836C2已知的裝置兩者的確都適用于無接觸的測量。然而，它們僅可以與承載被測液體并且軸向延伸通過環形線圈的管狀管路結合應用。根據DE3718111C2的裝置甚至要求管路以特殊方式實現以形成液體回路，以便具有通過被測液體的閉合電流路徑。結果，它們例如僅適用于測量特殊尺寸的管路中的電導率。因此，它們無法直接在例如一次性處理技術中經常安裝的袋狀發酵罐中直接應用，而是僅能夠在適當尺寸的供應或排出管路中使用。從DE19948465A1已知另一種用于被測液體中導電性的無接觸測量的設備。該設備基于已知的漩渦電流方法的原理，如在例如材料測試中應用的漩渦電流方法。該設備具有圓柱體勵磁線圈、圓柱體接收線圈，以及相應的測量電路，圓柱體勵磁線圈用于在被測液體中產生交變磁場，圓柱體接收線圈布置在圓柱體勵磁線圈的繞組內用于測量交變磁場和電流磁場導致的磁場，電流磁場由于交變磁場而感生并且其磁場方向與交變磁場相反，測量電路用于根據測量結果的磁場來確定液體的電導率。該設備可以布置在任意幾何形狀的容器外，并且通過容器的非導電壁對其中包含的被測液體的電導率進行無接觸測量。由于不僅在被測液體中感生的磁場作用于接收線圈上，而且勵磁線圈的磁場也作用于接收線圈上，所以接收線圈的電信號將一直是相對大的。特別地，由于被測液體的電導率，來自勵磁線圈的磁場部分與接收線圈的電信號部分相比明顯占據主導。這降低了該設備的測量精確性，尤其在被測液體的電導率小的情況下。

發明內容
本發明的目標是克服現有技術的缺陷。特別地，應當提供一種用于測量被測液體的電導率的設備和方法，其適用于處理測量技術中的應用，尤其適用于在一次性處理容器中執行的化學、藥學、生物學或生物化學處理中的應用。這特別要求確保處理容器內的無菌條件并且盡可能簡單，并且因此是成本效率的，然而，其中，用于測量電導率的設備實施例應當能夠在寬泛的測量范圍中獲得高的測量精確度。該目標通過一種用于確定被測液體的導電性的測量裝置實現，其包括容器，其中容納被測液體，梯度計裝置，其包括勵磁線圈、第一接收線圈和第二接收線圈，其中第一接收線圈和第二接收線圈相對于勵磁線圈對稱布置，和測量電路，其被實現用于激勵勵磁線圈以產生通過第一接收線圈、第二接收線圈和被測液體的交變磁場，其中接收線圈以不同的量暴露在由該交變磁場在被測液體中感生的并且與交變磁場方向相反的磁場，其中測量電路被進一步實現為記錄接收線圈的電信號并且根據所記錄的電信號推導出液體的導電性。這樣的梯度計系統和相關聯的測量電路可以簡單構建，并且因此適合與一次性處理容器相結合用于一次性應用。特別地，利用本發明的測量裝置，可以進行無接觸的測量， 從而保證容器內的無菌性。如果測量無接觸地進行，則相同的梯度計裝置可以任選地與不同一次性處理容器相結合而多次應用。第一接收線圈和第二接收線圈優選地等同實現，尤其是它們具有等同的幾何形狀、等同的繞組數量以及形成繞組的電導體的相同線路橫截面。接收線圈以不同的量暴露在被測液體中感生的并且方向與交變磁場相反的磁場。例如，接收線圈可以被磁場以不同強度滲透，從而由磁場在第一接收線圈中感生的電流或相應的電壓不同于由磁場在第二接收線圈中感生的電流或相應的電壓。例如，在跨接收線圈形成磁場梯度時會是這種情況。特別地，一種選擇是實現和/或布置接收線圈以使得接收線圈中的一個不接收被測液體中感生的磁場，從而在該接收線圈中沒有被被測液體中感生的磁場感生的可測量電流或可測量電壓。另外的接收線圈可以接收被測液體中感生的磁場，從而該磁場對接收線圈中感生的電流產生可測量的貢獻。特別地，容器可以被實現為一次性處理容器。這樣的一次性處理容器經常由電絕緣材料形成，特別為例如塑料的合成材料。勵磁線圈、第一接收線圈和第二接收線圈可以布置在容器外。為了確保接收線圈以不同的量暴露在被測液體中由交變磁場感生的并且與交變磁場方向相反的磁場，或者在測量操作中確保跨接收線圈形成磁場梯度并且因此這些接收線圈被磁場以不同方式影響，第一和第二接收線圈可以布置為與容器壁處于不同距離并且因此與被測液體處于不同距離。在第一實施例中，勵磁線圈以及第一接收線圈和第二接收線圈可以實現為圓柱體線圈，其中線圈繞組的繞組推進沿著各自圓柱體線圈的圓柱體軸線的方向延伸，并且被應用于電絕緣材料的桿體，特別是圓柱體桿體上，使得勵磁線圈以及第一接收線圈和第二接收線圈的圓柱體軸線彼此重合并且與桿體的軸線重合，并且其中第一接收線圈和第二接收線圈布置在勵磁線圈的相對的兩側距勵磁線圈的相等的距離處。在第二實施例中，勵磁線圈以及第一接收線圈和第二接收線圈可以由電絕緣襯底上的導電跡線形成，電絕緣襯底特別是具有至少兩個平行表面的電路板或陶瓷襯底。電絕緣襯底例如可以是電路卡材料的電路卡，電路卡材料例如有機材料，其中有利地，有機材料為酚醛樹脂+紙(FRU FR2)、環氧樹脂+紙(FR3)、環氧樹脂+玻璃纖維織物(FR4、FR5)、 聚酰亞胺和/或聚酯。襯底還可以使非導電陶瓷、LTCC陶瓷(低溫共燒陶瓷)或A1203陶瓷。勵磁線圈以及第一接收線圈和第二接收線圈可以由銅、銀、鉬、金、鋁或其合金的導電跡線形成。非導電襯底可以具有一個或多個板層。例如，勵磁線圈可以布置在襯底的第一區域，而接收線圈則布置在襯底上與第一區域大致平行的第二區域。在例如單板層電路卡的單板層襯底的情況下，第一區域可以由電路卡前側形成，而第二區域由電路卡的后側形成。 在例如多板層電路卡的多板層襯底的情況下，第一區域可以是第一板層的表面，而第二區域是另外板層的表面。在進一步的有利配置中，在多板層襯底應用的情況下，用于連接到測量電路的線圈的電接觸可以在不同于線圈繞組的襯底的另一個板層中延伸。因此，梯度計裝置可以特別緊湊地構造。形成勵磁線圈和接收線圈的導電跡線例如可以是單個線圈繞組。它們也可以是多個線圈繞組，特別是在平面中延伸的成螺旋形的繞組。優選地，布置在襯底上的梯度計裝置具有通過勵磁線圈的線圈中心延伸的中心梯度計軸線，其與襯底表面垂直并且分別與襯底板層垂直。平行于梯度計軸線A測量時，兩個接收線圈與勵磁線圈具有相同距離。此外，在每種情況下，兩個平面接收線圈的線圈中心與梯度計軸線具有相同的距離。具有勵磁線圈、第一接收線圈和第二接收線圈的襯底可以布置在容器外的容器壁的區域內，使得第一接收線圈與容器壁的距離小于第二接收線圈與容器壁的距離。以這種方式，確保了容納在容器中的被測液體與第一接收線圈的距離同樣小于被測液體與第二接收線圈的距離，從而由勵磁線圈的交變磁場在被測液體中感生的磁場較之作用于第一接收線圈以更小的量作用于第二接收線圈上。測量電路可以至少部分布置在與勵磁線圈和接收線圈相同的襯底上。這允許特別緊湊的傳感器構造。為了與布置在襯底上的測量電路接觸，電路卡可以具有插頭接觸。經由該插頭接觸，測量電路可以與上級單元進行連接，上級單元例如是電子數據處理設備，特別是為布置在襯底上的電路提供能量并且接收布置在襯底上的測量電路的測量信號的測量發身寸機。可替換地，第一接收線圈和第二接收線圈可以布置在容器內。這種配置在容器是具有柔性容器壁的一次性發酵罐時特別有利。例如，在這種情況下，第一接收線圈和第二接收線圈可以實現為通過電路卡上的導電跡線形成的平面襯底線圈，而勵磁線圈可以實現為電路卡襯底后側上的導電跡線形成的平面線圈。電路卡襯底可以例如通過將其密封適配在壁中提供的基座而集成在一次性發酵罐的壁內，或者例如通過焊接連接將其與壁永久性連接，其中承載接收線圈的襯底側朝向容器內部。接著可以利用伽馬輻射對集成有梯度計裝置的容器進行消毒。一次性容器在使用之后可以連同襯底一起被丟棄。為此，具有布置在電路卡襯底上的平面線圈的梯度計裝置的實施例是特別適用的，原因在于這種實施例的材料成本低并且該實施例的制造也并不昂貴。在接收線圈布置在容器內時，可以通過使得第一接收線圈直接被被測液體浸濕而第二接收線圈則通過電絕緣涂層與被測液體隔離來確保被測液體中感生的磁場對于兩個接收線圈的不同滲透或者確保跨接收線圈的磁場梯度。第一接收線圈和第二接收線圈優選地被實現以使得由勵磁線圈產生的交變磁場在第一接收線圈中感生的電流或相應的電壓相對于由交變磁場在第二接收線圈中感生的電流或相應電壓相移180°。在實施例的選項中，通過將第一接收線圈和第二接收線圈串行連接來確保180° 相移，其中第一接收線圈具有與第二接收線圈相反的繞組偏手性。因為接收線圈相對于勵磁線圈的對稱布置，通過與勵磁線圈的交變磁場的直接相互作用而分別在接收線圈中感生的電流以及電壓具有相同的量，然而在每種情況下符號相反。因此，測量電路從串行連接的兩個接收線圈記錄到零信號。如果導電的被測液體位于梯度計裝置附近，則在其中產生勵磁線圈的交變磁場引起的漩渦電流。如果布置接收線圈使得它們以不同的量暴露在漩渦電流的磁場，例如其中第一接收線圈與被測液體的距離小于第二接收線圈與被測液體的距離，則接收線圈中的一個，在該示例中為第一接收線圈，與另外的接收線圈相比被漩渦電流的磁場更強地滲透。換句話說，根據被測液體的電導率，跨接收線圈形成了利用接收線圈檢測的磁場梯度。由于被測液體中的漩渦電流的磁場與勵磁線圈導致的交變磁場相反，所以在更強地暴露在漩渦電流的磁場的接收線圈，在該示例中，因此是在第一接收線圈中，感生了比另外接收線圈中更少的電流或者更小的電壓。測量電路實現為輸出第一接收線圈和第二接收線圈之間的差信號作為測量信號。這種差電路的優勢在于測量信號并不取決于勵磁線圈的磁場與接收線圈的直接耦合產生的基本信號。因此，小的測量信號也可以以足夠的精確度被安全記錄。一種用于測量一次性處理容器中的被測液體的導電性的方法，包括以下步驟-把具有勵磁線圈、第一接收線圈和第二接收線圈的梯度計裝置布置在一次性處理容器的壁區域或者布置為集成在一次性處理容器的壁中，第一接收線圈和第二接收線圈相對于勵磁線圈對稱布置；-激勵勵磁線圈以產生交變磁場，交變磁場通過第一接收線圈和第二接收線圈并且在被測液體中感生與交變磁場方向相反的磁場，其中接收線圈以不同的量暴露在由交變磁場在被測液體中感生的并且與交變磁場方向相反的磁場。-記錄接收線圈的電信號，特別是在第一接收線圈中感生的第一電信號和在第二接收線圈中感生的第二電信號的差異，并且-基于記錄的接收線圈的電信號確定被測液體的導電性。


現在將基于附圖中圖示的實施例的示例，對本發明進行更為詳細地解釋，其中圖I根據實施例的第一示例的用于測量被測液體的電導率的測量裝置的梯度計裝置的示意圖。圖2根據實施例的第二示例的用于測量被測液體的電導率的測量裝置的平面梯度計裝置的側視圖示意圖；圖3a)圖2的平面梯度計裝置的前視圖的示意圖；b)圖2的平面梯度計裝置的后視圖的示意圖；圖4根據實施例的第三示例的集成到一次性處理容器的壁中的梯度計裝置的示意圖；和圖5用于測量處理容器中的被測液體的電導率的測量裝置的示意圖。
具體實施例方式圖Ia)和圖Ib)示出了梯度計裝置I的示意性示圖，梯度計裝置I包括勵磁線圈5、 第一接收線圈7和第二接收線圈9。勵磁線圈5、第一接收線圈7和第二接收線圈9實現為圓柱體線圈，其纏繞在非導電材料的圓柱體桿體3上，非導電材料例如非導電的合成材料， 諸如塑料，或者非導電陶瓷。線圈的繞組在桿體3的圓柱體側表面上延伸并且它們的繞組推進平行于桿體3的圓柱體軸線延伸。三個線圈一個一個地軸向布置，其中勵磁線圈5位于兩個接收線圈7和9中間。
8
勵磁線圈5與驅動級15相連接，驅動級15用于向勵磁線圈提供交變電壓。因為接收線圈7、9在每種情況下都與勵磁線圈5具有相同的距離，并且因此相對于勵磁線圈5對稱布置，勵磁線圈5的交變磁場13以相等的量通過第一接收線圈7和第二接收線圈9。結果，交變磁場13在兩個接收線圈7、9中感生相等量的電流。在這里圖示的示例中，第一接收線圈7和第二接收線圈9具有不同的繞組偏手性(handedness)并且串行連接。結果，接收級11輸出根據接收線圈中感生的電流的差異而形成的差信號，或者取決于電路，輸出根據接收線圈中感生的電壓而形成的差信號。在圖Ia)中梯度計裝置附近不存在導電介質的情況下，差信號具有零數值。在圖Ib的情況下，梯度計裝置I布置在一次性處理容器的非導電容器壁17的附近，在處理容器中容納有作為處理介質的被測液體19，其中在這里所示的示例中，桿體3定向為垂直于容器壁17。由于交變磁場13，在被測液體19中產生了作為其導電性函數的漩渦電流21，漩渦電流21的磁場23與交變磁場13的方向相反。布置為更接近于容器壁17并且因此更接近于被測液體19的第二接收線圈9以更大的量暴露在漩渦電流21的磁場23， 即與遠處的第一接收線圈7相比，磁場23以其磁場線更強地通過第二接收線圈9。因此，在第一接收線圈和第二接收線圈之間產生了磁場梯度。相應地，在第二接收線圈9中感生了與在第一接收線圈7中不同量的電流，在這里是大于在第一接收線圈7中感生的電流。因此由接收級11記錄和輸出的差信號不等于零并且與被測液體19的電導率直接成比例。因此，其可以作為被測液體19的電導率的量度。圖2以及圖3a)和圖3b)示出了作為實施例的進一步示例的梯度計裝置100的示意圖。圖2以橫截面示出了該裝置，圖3a)示出了梯度計裝置100的后側而圖3b)則示出了梯度計裝置100的前視圖。梯度計裝置100包括電絕緣襯底103，勵磁線圈105、第一接收線圈107和第二接收線圈109以導電跡線——特別是金屬導電跡線——的形式施加在電絕緣襯底103上。在本示例中，襯底103是例如FR4、FR5的合成材料的多板層電路卡。在每種情況下，線圈具有在電路卡的表面上延伸的螺旋形導電跡線。導電跡線形成線圈繞組， 其中勵磁線圈105的繞組布置在后側104，而接收線圈107、109的繞組則布置在電路卡的前側106。兩個接收線圈107、109具有相等的匝數和長度以及相同直徑的形成繞組的導電跡線。接收線圈107、109經由導電跡線125、127與勵磁線圈105電接觸，導電跡線125、127 至少部分地在電路卡的內部板層(因而以虛線示出)上延伸。梯度計軸線A從勵磁線圈105的線圈中心垂直延伸到電路卡平面。接收線圈107、 109的線圈中心與梯度計軸線A的距離相同。由于電路卡的前側和后側104、106彼此平行延伸，所以平行于梯度計軸線A測量時，接收線圈107、109也與勵磁線圈105具有相同的距離。因此，接收線圈107、109以這樣的方式相對于勵磁線圈105對稱布置使得通過向勵磁線圈105的連接127施加交變電壓而產生的交變磁場以相等的量通過兩個接收線圈107、 109，并且由此在兩個接收線圈107、109中感生相等量的電流。兩個接收線圈107、109具有相反的繞組偏手性并且串行連接，從而在連接125處，記錄兩個接收線圈107、109中感生的電流的差信號。到兩個接收線圈107、109都不受被測液體或者接收線圈107、109附近出現的其它導電物體的補充磁場影響的程度，連接125上的差信號具有零數值。根據圖2和圖3的梯度計裝置100的測量電路可以實現為類似于圖I描述具有驅動級15和接收級11的測量電路。
圖4示意性示出了用于利用圖2和圖3中圖示的梯度計裝置100測量容納在一次性處理容器117中的被測液體119的導電性的可能的測量裝置。一次性處理容器117在該示例中實現為具有非導電合成材料的容器壁的管路。梯度計裝置100以相對于處理容器 117布置，使得第一接收線圈107較之第二接收線圈109與容器壁的距離更小并因此也與被測液體的距離更小。如基于圖I中所示的實施例的示例詳細解釋的，當激勵勵磁線圈105 時，被測液體119中的漩渦電流形成的并且與勵磁線圈105的磁場方向相反的磁場以不同方式影響兩個接收線圈107、109，從而在連接125上會出現不等于零的差信號。這作為測量信號從測量電路的接收級輸出至例如與測量電路相連接的上級數據處理系統(未示出)， 數據處理系統從測量信號推導出被測液體的導電性并且將其作為測量數值輸出。圖5示意性示出了用于利用圖2和圖3所示的梯度計裝置100測量容納在一次性處理容器中的被測液體119的導電性的測量裝置的另一個示例。在實施例的該示例中，襯底103集成到處理容器的壁129中。如果襯底103實現為合成材料的電路卡，則襯底103能夠例如安裝在容器壁129中為該襯底103提供的基座中， 或者如這里所示出的，直接固定地貼附或焊接從而集成到容器壁129中。該處理容器可以是例如具有柔性容器壁129的一次性反應器或發酵罐。處理容器可以在引入被測液體119 之前與集成到容器壁129中的梯度計裝置100 —起通過伽馬輻射消毒。有利地，該測量電路布置在襯底103背對容器內部的后側上，或者在容器外與襯底103隔離。襯底103布置在容器壁129中，使得勵磁線圈105位于處理容器外，而兩個接收線圈107和109則布置在處理容器內。通過激勵勵磁線圈105以產生交變磁場，從而以與結合圖4描述的示例相同的方式記錄電導率測量數值，該交變磁場通過接收線圈并且在被測液體119中感生與交變磁場方向相反的磁場。為了防止兩個接收線圈107、109以等同的方式被被測液體119中感生的磁場滲透，第二接收線圈109提供有絕緣涂層131。以這種方式， 在第一接收線圈107和第二接收線圈109之間出現磁場梯度,從而在連接125,可以記錄不等于零的差信號，該差信號與被測液體的電導率直接成比例。
權利要求
1.一種用于確定被測液體(19，119)的導電性的測量裝置，所述測量裝置包括容器，所述容器中容納所述被測液體(19，119)，梯度計裝置(1，100)，所述梯度計裝置(1，100)包括勵磁線圈(105)、第一接收線圈(7， 107)和第二接收線圈(9，109)，其中所述第一接收線圈(7，107)和所述第二接收線圈(9， 109)相對于所述勵磁線圈(5,105)對稱布置，以及測量電路，所述測量電路被實現用于激勵所述勵磁線圈(5，105)以產生通過所述第一接收線圈(7，107)、所述第二接收線圈(9，109)和所述被測液體(19，119)的交變磁場 (13)，其中所述接收線圈(7，107，9，109)以不同的量暴露在由所述交變磁場(13)在所述被測液體(19，119)中感生的并且與所述交變磁場(13)方向相反的磁場(23)，其中所述測量電路進一步被實現用于記錄所述接收線圈(7，107，9，109)的電信號并且根據所述電信號推導出所述被測液體(19，119)的導電性。
2.如權利要求I所述的測量裝置，其中所述容器由電絕緣材料形成并且所述梯度計裝置被布置在所述容器之外。
3.如權利要求I或2所述的測量裝置，其中所述勵磁線圈以及所述第一接收線圈和所述第二接收線圈都被實現為圓柱體線圈并且被應用于電絕緣材料的桿體上，使得所述勵磁線圈以及所述第一接收線圈和所述第二接收線圈的圓柱體軸線彼此重合并且與所述桿體的軸線重合，并且其中所述第一接收線圈和所述第二接收線圈被布置在所述勵磁線圈的相對的兩側距所述勵磁線圈相等的距離處。
4.如權利要求I或2所述的測量裝置，其中所述勵磁線圈以及所述第一接收線圈和所述第二接收線圈由電絕緣襯底上的導電跡線形成，所述電絕緣襯底特別是電路卡或陶瓷襯底。
5.如權利要求4所述的測量裝置，其中所述勵磁線圈布置在所述襯底的第一區域，而所述接收線圈布置在所述襯底的大致與所述第一區域平行的第二區域。
6.如權利要求4或5所述的測量裝置，其中所述測量電路至少部分布置在與所述勵磁線圈和所述接收線圈相同的襯底上。
7.如權利要求4或5所述的測量裝置，其中具有所述勵磁線圈、所述第一接收線圈和所述第二接收線圈的襯底布置在所述容器之外，使得所述容器與所述第一接收線圈的距離小于所述容器與所述第二接收線圈的距離。
8.如權利要求I至6中任意一項所述的測量裝置，其中所述第一接收線圈和所述第二接收線圈布置在所述容器之內。
9.如權利要求8所述的測量裝置，其中所述第一接收線圈直接被所述被測液體浸濕，而所述第二接收線圈則通過電絕緣涂層與所述被測液體隔離。
10.如權利要求I至9中任意一項所述的測量裝置，其中所述第一接收線圈和所述第二接收線圈被實現以使得由所述交變磁場在所述第一接收線圈中感生的電流或相應電壓相對于所述交變磁場在所述第二接收線圈中感生的電流或相應電壓相移180°。
11.如權利要求10所述的測量裝置，其中所述第一接收線圈和所述第二接收線圈串行連接，并且其中所述第一接收線圈具有與所述第二接收線圈相反的繞組偏手性。
12.一種用于測量一次性處理容器中的被測液體的導電性的方法，包括以下步驟 把具有勵磁線圈、第一接收線圈和第二接收線圈的梯度計裝置布置在一次性處理容器的壁的區域或者布置為集成在所述一次性處理容器的壁中，所述第一接收線圈和所述第二接收線圈相對于所述勵磁線圈對稱布置；激勵所述勵磁線圈以產生交變磁場，所述交變磁場特別是對稱地通過所述第一接收線圈和所述第二接收線圈并且在所述被測液體中感生與所述交變磁場方向相反的磁場，其中所述接收線圈以不同的量暴露在由所述交變磁場在所述被測液體中感生的并且與所述交變磁場方向相反的磁場；記錄所述接收線圈的電信號，特別是在所述第一接收線圈中感生的第一電信號和在所述第二接收線圈中感生的第二電信號的差異，并且基于所記錄的所述接收線圈的電信號確定所述被測液體的導電性。
全文摘要
一種用于確定被測液體的導電性的測量裝置，包括容器，其中容納被測液體；梯度計裝置，包括勵磁線圈、第一接收線圈和第二接收線圈，其中第一接收線圈和第二接收線圈相對于勵磁線圈對稱布置；測量電路，被實現用于激勵勵磁線圈以產生通過第一接收線圈、第二接收線圈和被測液體的交變磁場，其中接收線圈被由交變磁場在被測液體中感生的并且與交變磁場方向相反的磁場以不同方式影響。其中測量電路進一步實現用于記錄接收線圈的電信號并且根據電信號推導出液體的導電性。
文檔編號G01N27/06GK102590634SQ201210011859
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月16日 優先權日2011年1月17日
發明者曼弗雷德·亞杰拉, 馬可·弗爾克 申請人:恩德萊斯和豪瑟爾測量及調節技術分析儀表兩合公司