Bestimmung der relativen Permittivität
Die relative Permittivität eines Prüfgegenstandes ist das Verhältnis der Kapazität eines Kondensators, bei dem der Raum zwischen und um die Elektroden völlig und ausschließlich mit dem betreffenden Prüfgegenstand gefüllt ist, zur Kapazität derselben Elektrodenanordnung im Vakuum.
Im Allgemeinen kann die Kapazität der Elektrodenanordnung in Luft anstelle der im Vakuum gewählt werden, um die relative Permittivität mit ausreichender Genauigkeit zu bestimmen.
Die Bestimmung der relativen Permittivität von Flüssigkeiten erfolgt in Anlehnung an DIN EN 60247 vom Januar 2005.
Die Permittivität wird mit dem Messgerät Epsilon+ der Firma flucon fluid control GmbH gemessen. Eine schematische Zeichnung der Elektrodenanordnung der Messzelle ist in Abbildung 1 dargestellt. Die Messzelle ist wie ein Rohrkondensator aufgebaut und besteht aus einer Innen- und einer Außenelektrode und wird mit Prüfgegenstand befüllt.
Die Messzelle (siehe Abbildung 1) wird in einem Thermostaten der Fa. OMEGA platziert. Die relative Permittivität kann somit in einem Temperaturbereich von 20 °C bis 180 °C gemessen werden. Die Temperatur wird hierbei mit einer Genauigkeit von 0,03 K eingestellt. Auf diese Weise können direkt Temperaturkurven vermessen werden.
Abbildung 1: Schematischer Aufbau der Elektrodenanordnung der Messzelle zur Bestimmung der relativen Permittivität (Epsilon+ der Firma flucon fluid control GmbH)
Auf der Basis der relative Permittivität Ɛr und der Leitfähigkeit der Flüssigkeiten kann die Relaxationszeit in einem leitfähigen oder ableitfähigen Behälter oder Anlagenteil gemäß TRGS 727 [1] entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt werden:
Ƭ = Ɛ0 · Ɛr / k
Weiterhin wird die relative Permittivität unter anderem auch für das Einstellen bzw. die richtige Funktionsweise von kapazitiven Füllstandssonden benötigt.
[1] TRGS 727 Vermeidung von Zündgefahren infolge elektrostatischer Aufladungen, Januar 2016