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Prof. Dr.- Ing. Albert Ott

 

Meßsonde zur Bestimmung der Dielektrizitätszahl

fester, flüssiger und gasförmiger Stoffe

 

Die Arbeit beschreibt  die feldtheoretischen Grundlagen einer Meßsonde zur Bestimmung der Dielektrizitätszahl von Stoffen und Werkstücken. Ein wesentliches Merkmal der Sonde ist , daß die Meßwerte unabhängig von der Probengeometrie sind, da die Ausdehnung des Meßfeldes nur von der Gestalt und Dimensionierung der Sondenelektroden abhängt.  Die räumliche Ausdehnung des Feldes läßt sich durch die Sondengeometrie in weiten Grenzen der jeweiligen Anwendung anpassen.

 

Typische Anwendungen der beschriebenen Meßsonde liegen überall dort, wo die Eigenschaften von Stoffen,  Verbund-werkstoffen und Werkstücken  wie beispielsweise Stoffreinheit, Konzentration von Beimischungen (z.B. Wassergehalt), Mischungsverhältnisse, Porosität u.ä. sich auf die Dielektrizitätszahl auswirken und dadurch mittelbar über die Sondenkapazität meßbar sind.

Es wird eine Anordnung nach Bild 1 betrachtet, bei der eine Anzahl elektrisch gut leitender Streifen in einer Ebene parallel zueinander angeordnet ist. Wählt man die Streifenlänge l groß gegen die Streifenbreite b und ist außerdem die Streifenzahl 2N hinreichend groß, dann können die Randeffekte an den 4 Kanten der Gesamtanordnung vernachlässigt werden. Die Streifendicke d soll  sehr klein sein.

Alle Streifen sind in einen Werkstoff der Dielektrizitätszahl er1eingebettet. Damit die dünnen Streifen gegen Umgebungs-einflüsse geschützt sind, sollen sie noch ein Stück y1 von dem gleichen Material überdeckt sein. Alle Streifen mit gerader Ordnungszahl sind miteinander elektrisch leitend verbunden, sinngemäß die Streifen mit ungerader Ordnung.

 

 

 

 

 

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