Gittersensor zur Bestimmung der Leitfähigkeitsverteilung in strömenden Medien sowie Verfahren zur Gewinnung der Meßsignale

Mit der Erfindung wird ein Gittersensor vorgestellt, in dem die Elektroden in Form von elektrisch leitfähigen Gitterstäben bzw. Drähten in zwei oder drei Ebenen parallel zueinander angeordnet und sowohl gegenüber ihrer Halterung als auch gegeneinander elektrisch isoliert sind. Erfindungsgemäß sind die Elektroden der einzelnen Ebenen zueinander in einem Winkel von vorzugsweise 90° angeordnet. Eine der Ebenen, im Fall von drei Ebenen die mittlere, ist dabei als Erregerebene mit einem Impulsgenerator verbunden, während die weitere(n) Ebene(n) als Empfängerebene(n) mit einer Auswerteelektronik gekoppelt ist (sind).
Bezüglich des Verfahrens zur Signalgewinnung besteht die Erfindung darin, daß die Elektroden der Erregerebene nacheinander mit einem symmetrischen bipolaren Rechteckimpuls angesteuert werden, wobei alle nicht angesteuerten Elektroden niederohmig mit Nullpotential verbunden sind. Die Bestimmung der örtlichen Leitfähigkeit erfolgt in unmittelbarer Umgebung der Kreuzungspunkte von jeweils einer Erregerelektrode auf alle Empfängerelektroden durch Messung des Stromeintrags auf alle Empfängerelektroden gleichzeitig. Die Anregung der einzelnen Erregerelektroden erfolgt zeitlich nacheinander, die gemessenen Stromeinträge an allen Kreuzungspunkten werden dann durch eine elektronische Auswerteeinheit zu einer Leitfähigkeitsverteilung über den erfaßten Strömungsquerschnitt zusammengefügt.
Mit der Erfindung ist die Ermittlung der Leitfähigkeitsverteilung innerhalb des vom Gittersensor begrenzten Querschnitts mit hoher Auflösung und Meßfolge möglich. Die erhaltenen Meßwerte repräsentieren die lokalen Leitfähigkeitswerte direkt und erfordern keine zusätzliche Nachberechnung mittels tomographischen Rekonstruktionsalgorithmen.