DE102015200203A1 - Measuring arrangement for detecting foreign particles in a medium - Google Patents
Measuring arrangement for detecting foreign particles in a medium Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015200203A1 DE102015200203A1 DE102015200203.9A DE102015200203A DE102015200203A1 DE 102015200203 A1 DE102015200203 A1 DE 102015200203A1 DE 102015200203 A DE102015200203 A DE 102015200203A DE 102015200203 A1 DE102015200203 A1 DE 102015200203A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- medium
- oil
- cathode
- anode
- measuring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 abstract description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 85
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 17
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- 239000010913 used oil Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
- G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
- G01N27/221—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance by investigating the dielectric properties
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
- G01N33/2835—Specific substances contained in the oils or fuels
- G01N33/2858—Metal particles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Eine Messanordnung (1) zur Erkennung von Fremdpartikeln (4) in einem Medium (2) und/oder zur Erkennung einer Veränderung des Mediums, soll derart verbessert werden, dass auch nichtferromagnetische Partikel im Medium sowie sonstige Veränderungen des Mediums auf einfache Weise erkannt werden können. Dies wird erreicht durch eine Spannungs- oder Stromquelle (5), eine Anode (6) und eine Kathode (7), die mit der Spannungs- oder der Stromquelle (5) einen geschlossenen Stromkreis bilden, und einen im Stromkreis liegenden Strom- oder Spannungsmesser (8), wobei das Medium in einem Messkanal zwischen der Anode (6) und der Kathode (7) fließt und von einem Strom der Spannungs- oder Stromquelle (5) durchflossen wird, wobei der Strom- oder Spannungsmesser (8) zur Detektion der Fremdpartikel (4) in dem Medium und/oder zur Erkennung der Veränderung des Mediums ausgeführt ist.A measuring arrangement (1) for detecting foreign particles (4) in a medium (2) and / or for detecting a change in the medium should be improved in such a way that non-ferromagnetic particles in the medium and other changes in the medium can be detected in a simple manner , This is achieved by a voltage or current source (5), an anode (6) and a cathode (7) which form a closed circuit with the voltage or current source (5) and a current or voltmeter in the circuit (8), wherein the medium flows in a measuring channel between the anode (6) and the cathode (7) and flows through a current of the voltage or current source (5), wherein the current or voltmeter (8) for detecting the Foreign particles (4) is carried out in the medium and / or for detecting the change of the medium.
Description
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erkennung von Fremdpartikeln in einem Medium und/oder einer Veränderung einer Zusammensetzung des Mediums. The invention relates to a measuring arrangement according to the preamble of
In Maschinensystemen, beispielsweise einem Fahrzeuggetriebe, kommt es im Betriebszustand zu permanenten Abnutzungen der einzelnen Komponenten. Die Abnutzung erzeugt Späne und Abrieb, die als Fremdkörper in einem Kühl-Schmierkreislauf treiben und zu weiteren Beschädigungen und Ausfällen führen können. Insbesondere können Ventile verstopfen. Beispielsweise befinden sich in einem Getriebe zahlreiche ineinander greifende Zahnradanordnungen. Diese Anordnungen werden über den Ölkreislauf regelmäßig geschmiert. Im Betrieb reiben die Zahnräder allerdings aneinander. Folglich entstehen Mikro Metallspäne, die im Ölkreislauf treiben. Im Ölkreislauf befindliche Metallspäne könnten sich auf die Zahnflanken der Zahnräder legen, so dass diese unrund laufen würden. Weitere Beispiele für Getriebekomponenten, die Metallspäne erzeugen, sind die Synchronringe (Riefenbildung) oder die Schaltklauen, etc. Weiterhin kann der nichtmetallische Abrieb von Kupplungsbelägen ebenfalls zu Verunreinigungen des Öls beitragen. In machine systems, for example a vehicle transmission, permanent wear of the individual components occurs in the operating state. The wear generates chips and abrasion, which can drive as a foreign body in a cooling-lubricating circuit and can lead to further damage and failures. In particular, valves can become clogged. For example, there are numerous intermeshing gear arrangements in a transmission. These arrangements are regularly lubricated via the oil circuit. In operation, however, the gears rub against each other. As a result, micro metal shavings are created that drift in the oil circuit. In the oil circuit located metal chips could be on the tooth flanks of the gears, so that they would run rough. Other examples of gear components that produce metal chips are the synchronizer rings (scoring) or the shift claws, etc. Furthermore, the non-metallic wear of clutch linings can also contribute to contamination of the oil.
Aus der
Ein anderer Metallpartikeldetektor ist in der
Die aus diesem Stand der Technik bekannten Systeme können nur ferromagnetische Metallpartikel detektieren. Beispielsweise könnten Komponenten des Getriebes aus Aluminium, Titan, Alulegierungen oder Magnesium bestehen. Diese Partikel werden nicht detektiert. Weiterhin bestehen weitere Verschleißteile, wie z.B. der Kupplungsbelag, aus nichtmetallischen Partikeln. Diese Verschleißteile verunreinigen das Medium ebenfalls und werden ebenfalls nicht erkannt. Veränderungen des Mediums durch Wassereinlagerung, sind mit dem aus dem vorgenannten Stand der Technik bekannten Vorrichtungen auch nicht detektierbar. Durch Abnutzung entstandene Partikel aus diesen Materialien können folglich nicht detektiert werden. The systems known from this prior art can only detect ferromagnetic metal particles. For example, components of the transmission could be made of aluminum, titanium, aluminum alloys or magnesium. These particles are not detected. Furthermore, other wear parts, such as e.g. the clutch lining, made of non-metallic particles. These wear parts also contaminate the medium and are also not recognized. Changes in the medium due to water retention are also not detectable with the devices known from the aforementioned prior art. Consequently, particles resulting from wear of these materials can not be detected.
Weiterhin haben die aus dem Stand der Technik bekannten Systeme den Nachteil, dass viele Partikel nicht erfasst werden, da sich das Detektionsgerät durch bereits vorhandene Späne an seinen Grenzen der Detektion befindet. Beispielsweise, weil die Magnetenoberfläche teilweise oder ganzheitlich mit bereits angezogenen Partikeln bedeckt ist, oder die Metallpartikel außerhalb des Magnetfeldes vorbei treiben. Die Detektion kann nur die am Magneten „festgehaltenen" Partikel detektieren, aber nicht die verbleibende Menge im Medium. Plötzliche Fehlstellungen der Komponenten bzw. eine erhöhte Abnutzung werden erst zu spät detektiert, da sich erst eine Kontaktbrücke zwischen den Elektroden bilden muss. Zudem ist bei einer Vorrichtung nach der
Die Zusammensetzung des Mediums kann nicht kontinuierlich geprüft werden. So kann mit den bekannten technischen Vorrichtungen ein erhöhter Wassergehalt im Öl nicht detektiert werden. The composition of the medium can not be tested continuously. Thus, with the known technical devices, an increased water content in the oil can not be detected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Messanordnung zu schaffen, mit der auch nichtferromagnetische Partikel im Medium, sowie sonstige Veränderungen des Mediums auf einfache Weise erkannt werden können. The invention has for its object to provide a measuring arrangement with which nonferromagnetic particles in the medium, as well as other changes in the medium can be detected in a simple manner.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Messanordnung entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 angegeben. To solve this problem, a measuring arrangement according to the features of
Die Erfindung trägt dem Problem Rechnung, dass Medien selten gewechselt werden und kleine Verschmutzungen bereits zur Systembeschädigung führen können. Die Erfindung löst hierzu die Nachteile aus dem Stand der Technik, indem alle nicht ferromagnetischen Stoffe, aber auch ferromagnetische Stoffe stetig detektiert werden können. Weiterhin können Zusammensetzungen eines Mediums oder auch das Alter des Mediums mit der erfindungsgemäßen Idee bestimmt werden. The invention takes into account the problem that media are rarely changed and small contaminants can already lead to system damage. The invention solves the disadvantages of the prior art by all non-ferromagnetic substances, but also ferromagnetic substances can be detected continuously. Furthermore, compositions of a medium or also the age of the medium can be determined with the idea according to the invention.
Unter einem Medium wird im Weiteren ein fluides Medium, also eine Flüssigkeit, oder ein gasförmiges Medium verstanden. A medium is understood below to mean a fluid medium, ie a liquid, or a gaseous medium.
Auch der Zersetzungszustand des Öls und damit dessen Schmierfähigkeit kann mit dem erfindungsgemäßen Aufbau überwacht werden, da beispielsweise verbranntes Öl eine andere Leitfähigkeit hat als noch kaum benutztes Öl. Die Erfindung erfüllt auch die Funktion einer Getriebeölzustandsüberwachung. Also, the decomposition state of the oil and thus its lubricity can with the Structure of the invention are monitored, for example, burned oil has a different conductivity than hardly used oil. The invention also fulfills the function of transmission oil condition monitoring.
Die Erfindung kann nicht nur in Ölkreisläufen, sondern auch in Brems-, Kraftstoff-, Kühlkreisläufen etc. zum Einsatz kommen. Denn auch hier kann die Flüssigkeitszusammensetzung bzw. Flüssigkeitszersetzung überwacht und überprüft werden. The invention can be used not only in oil circuits, but also in braking, fuel, cooling circuits, etc. Because even here, the liquid composition or liquid decomposition can be monitored and checked.
Die Vorteile der Erfindung sind insbesondere aber ein kostengünstiger Aufbau, sowie eine einfach umsetzbare Auswertung. The advantages of the invention are, however, in particular a cost-effective structure, as well as an easily implementable evaluation.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, keine Magnete einzusetzen, sondern durch eine elektrische Widerstandsmessung oder Kapazitätsmessung anhand zweier Elektroden in einem Strömungskanal den Zustand des Öls bzw. Mediums zu erfassen. Zwischen den Elektroden ist bei ohmscher Messung ein Widerstand vorhanden, der durch den Zustand des Öls bestimmt wird. The invention is based on the idea not to use magnets, but to detect the state of the oil or medium by an electrical resistance measurement or capacitance measurement using two electrodes in a flow channel. In the case of ohmic measurement, there is a resistance between the electrodes, which is determined by the condition of the oil.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messanordnung ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche. Advantageous embodiments of the measuring arrangement according to the invention emerge from the features of the claims dependent on
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messanordnung ist es vorgesehen, dass diese zur Messung eines ohmschen Widerstandes zwischen Anode und Kathode ausgeführt ist, wobei die Spannungs- oder Stromquelle eine Gleichspannungsquelle ist. Durch Partikel im Medium oder einer Veränderung des Mediums verändert sich der elektrische Widerstand. Durch eine einfache Widerstandsmessung kann in einfacher Weise der Zustand des Mediums bestimmt werden. In an advantageous embodiment of the measuring arrangement according to the invention, it is provided that this is designed to measure an ohmic resistance between the anode and cathode, wherein the voltage or current source is a DC voltage source. Particles in the medium or a change in the medium changes the electrical resistance. By a simple resistance measurement, the state of the medium can be determined in a simple manner.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Messanordnung ist vorgesehen, dass diese zur Messung einer elektrischen Kapazität ausgeführt ist. Die Kapazität wird durch die Anode und die Kathode gebildet, wobei die Spannungs- oder Stromquelle eine Wechselspannungsquelle ist. Durch den Wechselstrom fließt ein kapazitiver Strom, wobei das Medium ein Dielektrikum darstellt. Durch Veränderung des Dielektrikums verändert sich die Kapazität. Durch eine einfache Kapazitätsmessung kann in einfacher Weise der Zustand des Mediums bestimmt werden. According to another advantageous embodiment of the measuring arrangement according to the invention it is provided that this is designed to measure an electrical capacitance. The capacitance is formed by the anode and the cathode, wherein the voltage or current source is an AC voltage source. A capacitive current flows through the alternating current, the medium representing a dielectric. By changing the dielectric, the capacitance changes. By simply measuring the capacitance, the condition of the medium can be determined in a simple manner.
Gemäß einer weiteren günstigen Ausgestaltung ist der Messkanal ein rohrförmiger Kanal, der einen Eingang und einen Ausgang aufweist, der eine axial im Messkanal sich erstreckende, innere, stabförmige Elektrode umfasst, die als die Anode bzw. Kathode ausgeführt ist, und der eine rohrförmige, äußere Elektrode, die als Kathode bzw. Anode ausgeführt ist, umfasst. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass sie leicht in eine Medienleitung integriert werden kann, wobei der Detektor gegenüber der Zuleitung im Durchmesser vergrößert sein kann. According to a further advantageous embodiment, the measuring channel is a tubular channel which has an inlet and an outlet which comprises an axially in the measuring channel extending, inner, rod-shaped electrode, which is designed as the anode or cathode, and a tubular, outer Electrode, which is designed as a cathode or anode comprises. This embodiment has the advantage that it can be easily integrated into a media line, wherein the detector relative to the feed line can be increased in diameter.
Eine Potentialtrennung ist einfach dadurch möglich, dass die äußere und die innere Elektrode gegen Zuleitungen am Eingang und am Ausgang elektrisch isoliert sind. A potential separation is simply possible because the outer and inner electrodes are electrically insulated against leads at the input and the output.
Gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung ist der Messkanal in einem Ölkreislauf angeordnet, wobei der Messkanal zwischen einem Ölfilter und einer Ölpumpe angeordnet ist. Zweckmäßigerweise ist der Messkanal in einem Ölkreislauf für ein Getriebe angeordnet. Bei Fahrzeugen kann somit ein erforderlicher Ölwechsel sicher signalisiert werden, wenn ein gewisser Schwellwert überschritten wird. According to another favorable embodiment, the measuring channel is arranged in an oil circuit, wherein the measuring channel is arranged between an oil filter and an oil pump. Conveniently, the measuring channel is arranged in an oil circuit for a transmission. In vehicles, therefore, a required oil change can be signaled safely when a certain threshold is exceeded.
Gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung umfasst die Messanordnung einen Ionisationskäfig, der insbesondere als Ionenabscheider ausgeführt ist. Damit lassen sich die Fremdpartikel noch gezielter beeinflussen, detektieren und ggf. sogar aus dem Medium herausfiltern. According to another advantageous embodiment, the measuring arrangement comprises an ionization cage, which is designed in particular as an ion separator. This allows the foreign particles to influence even more targeted, detect and possibly even filter out of the medium.
Der Erfindung liegt außerdem die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung von Fremdpartikeln in einem Medium und/oder einer Veränderung einer Zusammensetzung des Mediums zu schaffen, mit dem auch nichtferromagnetische Partikel im Medium, sowie sonstige Veränderungen des Mediums auf einfache Weise erkannt werden können. The invention is also based on the object to provide a method for detecting foreign particles in a medium and / or a change in a composition of the medium with which nonferromagnetic particles in the medium, as well as other changes in the medium can be easily detected.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 10 angegeben. Das Verfahren zur Erkennung von Fremdpartikeln in einem Medium und/oder einer Veränderung einer Zusammensetzung des Mediums, insbesondere Öl, in einem geschlossenen Kreislauf ist gekennzeichnet durch eine erfindungsgemäße Messanordnung, wie vorstehend beschrieben. To solve this problem, a method according to the features of
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigen: Further features, advantages and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the drawing. Show it:
Einander entsprechende Teile sind in den
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Detektion von Fremdkörpern im Medienkreislauf, z.B. in einem Ölkreislauf, mittels indirekter Widerstandsmessung sehr geeignet ist. Eine vorteilhafte Positionierung des Messkanals ist nach einem Ölfilter. Denkbar sind jedoch auch zwei Messungen, nämlich vor und nach dem Ölfilter. Durch die Messanordnung kann die Filterwirkung bestimmt werden. Für die Positionierung bietet sich beispielsweise eine Öldruck- oder Ölsaugleitung an. The invention is based on the finding that detection of foreign bodies in the media circulation, e.g. in an oil circuit, by indirect resistance measurement is very suitable. An advantageous positioning of the measuring channel is after an oil filter. However, two measurements are conceivable, namely before and after the oil filter. By the measuring arrangement, the filter effect can be determined. For positioning, for example, an oil pressure or oil suction line is recommended.
Im Weiteren wird die Erfindung beispielhaft anhand eines fluiden Mediums erläutert. Die Erfindung ist aber ebenso für ein gasförmiges Medium einsetzbar. In the following, the invention will be explained by way of example with reference to a fluid medium. However, the invention can also be used for a gaseous medium.
Die Messanordnung
Wie
Wie
Wie
Diese Anordnung ist zur Messung eines ohmschen Widerstandes zwischen Anode
In
Wie Pfeil A in
Mit den Einrichtungen
Die in den
Zwischen Ölfilter
Um den Fremdpartikelgehalt des Öls zu bestimmen wird der erfindungsgemäße Messaufbau mit einer relativ hohen Spannung (ca. 100V DC) versorgt. Steigt der Metallpartikelgehalt im Öl, so bilden sich kleine elektrisch gut leitende Teilverbindungen zwischen Anode und Kathode, folglich erhöht sich die gemessene Spannung/Strom, da sich der Widerstand (Öl) verkleinert. In order to determine the foreign particle content of the oil, the test setup according to the invention is supplied with a relatively high voltage (about 100 V DC). Increases the metal particle content in the oil, so are small electrically good conductive partial connections between the anode and cathode, thus increasing the measured voltage / current, since the resistance (oil) decreases.
Auch Wassereinschlüsse im Öl sowie Kupplungsabriebpartikel und sonstige Verunreinigungen führen zu Veränderungen des Widerstands und müssen folglich ebenfalls detektiert werden. Water inclusions in the oil as well as clutch abrasion particles and other impurities lead to changes in the resistance and must therefore also be detected.
Im Fahrzeugbetrieb fließt das Öl vom Ölfilter in Richtung Ölpumpe. Dabei könnte sich die erfindungsgemäße Detektoreinheit zwischen Ölfilter und Ölpumpe befinden. In vehicle operation, the oil flows from the oil filter in the direction of the oil pump. In this case, the detector unit according to the invention could be located between the oil filter and the oil pump.
Die Medienzuleitung, insbesondere Ölzuleitung wird an der erfindungsgemäßen Detektoreinheit in ihrem Durchmesser erhöht. Dabei ist Detektoreinheit und Ölzuleitung mittels Isolator galvanisch voneinander getrennt. Beim Isolator könnte es sich beispielsweise um ein Keramikelement handeln. In
Dabei ist die elektrische Anbindung der Anode
Im Wechselspannungsfall wird nicht nur der Widerstand, sondern die Kapazität gemessen. Die Vorteile der Kapazitätsmessung liegen in ihrer Genauigkeit. Mittels eines elektrischen Schwingkreises können bereits minimale Veränderungen detektiert werden. In the AC voltage case, not only the resistance, but the capacitance is measured. The advantages of capacity measurement are their accuracy. By means of an electrical resonant circuit already minimal changes can be detected.
Wie schon erwähnt, ist der Stromkreis grundsätzlich immer geschlossen. Das Öl leitet demnach Strom von der Kathode
Metallpartikel im Öl verringern diesen Widerstand, bzw. im Wechselspannungsfall die Kapazität. Die elektrische Ladung wird in einem solchen Metallpartikel mit einem sehr geringen Widerstand übertragen. Der von der elektrischen Ladung zurück zu legende Weg hat also wegen der Metallpartikel einen geringeren Widerstand als im Öl ohne Metallpartikel. Insgesamt verringert sich der Gesamtwiderstand der Strecke zwischen der Kathode
Alternativ oder zusätzlich kann die Messanordnung
In
In
Denkbar ist auch, dass der Ionisationskäfig
Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen oder Varianten werden Signale gemessen, welche über beispielsweise ein zentrales Steuergerät ausgewertet werden können. Es kann immer ein Soll/Istwert Vergleich durchgeführt werden. Abweichungen im vorgegebenen Toleranzbereich erfordern keine Maßnahmen. Erhebliche Abweichungen können über das Steuergerät als Fehler- oder Warnmeldung an das Fahrzeugcockpit ausgegeben werden. In besonders schweren Fällen kann das System zum Eigenschutz abgeschaltet werden. So könnte beispielsweise auch die Verwendung von falschem Öl sofort detektiert werden. Wird vom Hersteller beispielsweise ein 5W30-Motoröl gefordert und füllt der Kunde beim Ölwechsel jedoch ein anderes Öl, z.B. ein 5W40-Motoröl, nach, könnte dies ebenfalls frühzeitig detektiert werden. Somit lassen sich spätere Schäden vermeiden. In all described embodiments or variants signals are measured, which can be evaluated via, for example, a central control unit. A setpoint / actual value comparison can always be carried out. Deviations in the specified tolerance range do not require any measures. Significant deviations can be output via the control unit as an error or warning message to the vehicle cockpit. In particularly severe cases, the system can be switched off for self-protection. For example, the use of incorrect oil could be detected immediately. For example, if the manufacturer requires a 5W30 engine oil, the customer fills another oil when changing the oil, e.g. a 5W40 engine oil, after, this could also be detected early. Thus, later damage can be avoided.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Messanordnung measuring arrangement
- 2 2
- Medien media
- 3 3
- Ölkreislauf Oil circuit
- 4 4
- Fremdpartikel foreign particles
- 5 5
- Spannungsquelle voltage source
- 6 6
- Anode anode
- 7 7
- Kathode cathode
- 8 8th
- Strommesser ammeter
- 9 9
- Messkanal measuring channel
- 10 10
- Eingang entrance
- 11 11
- Ausgang output
- 12 12
- stabförmige Elektrode rod-shaped electrode
- 13 13
- äußere Elektrode outer electrode
- 14 14
- Ölzuleitung oil supply
- 15 15
- Abgangsleitung outgoing line
- 16 16
- Erste Isolationselemente First insulation elements
- 17 17
- Zuleitung supply
- 18 18
- Zweites Isolationselement Second isolation element
- 18a 18a
- elektrisches Feld electric field
- 19 19
- Stromfluss current flow
- 20 20
- Ölfilter oil filter
- 21 21
- Ölpumpe oil pump
- 22 22
- Getriebe transmission
- 23 23
- Druckregeleinrichtung Pressure control device
- 24 24
- Druckverteilungseinrichtung Pressure distribution facility
- 25 25
- Ölkühler oil cooler
- 26 26
- Getriebeschmierung gear lubrication
- 27 27
- Ölwanne oil pan
- 28 28
- Dauermagnet permanent magnet
- 29 29
- Ölsumpf oil sump
- 30 30
- Zuleitung supply
- 31 31
- Ionisationskäfig Ionisationskäfig
- 32 32
- negativ geladene Partikel negatively charged particles
- 33 33
- Stabkathode cathode bar
- 34 34
- positiv geladene Partikel positively charged particles
- 35 35
- Anode anode
- 36 36
- Kurzschlussdetektion Short circuit detection
- 37 37
- Kurzschlussdetektion Short circuit detection
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 19731960 A1 [0003] DE 19731960 A1 [0003]
- US 8074493 [0004, 0006] US 8074493 [0004, 0006]
- DE 19731960 [0006] DE 19731960 [0006]
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015200203.9A DE102015200203A1 (en) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | Measuring arrangement for detecting foreign particles in a medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102015200203.9A DE102015200203A1 (en) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | Measuring arrangement for detecting foreign particles in a medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102015200203A1 true DE102015200203A1 (en) | 2016-07-14 |
Family
ID=56233360
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102015200203.9A Pending DE102015200203A1 (en) | 2015-01-09 | 2015-01-09 | Measuring arrangement for detecting foreign particles in a medium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102015200203A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107607694A (en) * | 2017-08-11 | 2018-01-19 | 佛山职业技术学院 | A kind of automatic gearbox oil detection means and its detection method |
| CN114414649A (en) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 三一重机有限公司 | Hydraulic part abrasion detection device, hydraulic system abrasion detection device and operation machine |
| LU501224B1 (en) | 2022-01-10 | 2023-07-10 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Connector with a first and a second sensor element for detecting a leakage current, arrangement with two connectors and method for detecting a leakage current in a connector |
| DE102022100349A1 (en) | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Connector with a first and a second sensor element for detecting a leakage current, arrangement with two connectors and method for detecting a leakage current in a connector |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816811A (en) * | 1973-01-12 | 1974-06-11 | R Cmelik | Fluid mixture analyzer using a capacitive probe and voltage divider |
| DE19731960A1 (en) | 1996-07-29 | 1998-02-05 | Caterpillar Inc | System for detecting metal particles in flowline circulated coolant |
| DE10242301A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-18 | Robert Bosch Gmbh | Diesel engine exhaust soot particle concentration measurement assembly comprises sensor with circular ion generator for charging soot particles and upstream of measurement electrode |
| DE202005005418U1 (en) * | 2005-04-05 | 2005-07-28 | Wiesauplast Kunststoff Und Formenbau Gmbh & Co. Kg | Liquid level sensor for at least weakly conducting liquids, e.g. brake fluid, has two electrodes connected to evaluation and control electronics, with the electrodes functioning alternately as cathode and anode |
| DE102005020809B3 (en) * | 2005-05-04 | 2006-10-19 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Capacitive sensor for detecting oil level, especially insulating oil for electrical operating arrangements, has measurement electrode on inner measurement gap wall, insulated guard electrodes, electrical heating coil in outer housing wall |
| DE102006031332A1 (en) * | 2006-07-06 | 2008-01-17 | Bartec Gmbh | Measuring device for detecting foreign substances in a liquid |
| DE102007033105A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Electrovac Ag | sensor element |
| EP2163887A1 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-17 | Ulrich Kuipers | Method, switch assembly, sensor for measuring physical parameters in fluids and its application |
| US8074493B2 (en) | 2008-02-13 | 2011-12-13 | Turbomeca | Pre-signaling magnetic plug |
-
2015
- 2015-01-09 DE DE102015200203.9A patent/DE102015200203A1/en active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3816811A (en) * | 1973-01-12 | 1974-06-11 | R Cmelik | Fluid mixture analyzer using a capacitive probe and voltage divider |
| DE19731960A1 (en) | 1996-07-29 | 1998-02-05 | Caterpillar Inc | System for detecting metal particles in flowline circulated coolant |
| DE10242301A1 (en) * | 2002-09-12 | 2004-03-18 | Robert Bosch Gmbh | Diesel engine exhaust soot particle concentration measurement assembly comprises sensor with circular ion generator for charging soot particles and upstream of measurement electrode |
| DE202005005418U1 (en) * | 2005-04-05 | 2005-07-28 | Wiesauplast Kunststoff Und Formenbau Gmbh & Co. Kg | Liquid level sensor for at least weakly conducting liquids, e.g. brake fluid, has two electrodes connected to evaluation and control electronics, with the electrodes functioning alternately as cathode and anode |
| DE102005020809B3 (en) * | 2005-05-04 | 2006-10-19 | Maschinenfabrik Reinhausen Gmbh | Capacitive sensor for detecting oil level, especially insulating oil for electrical operating arrangements, has measurement electrode on inner measurement gap wall, insulated guard electrodes, electrical heating coil in outer housing wall |
| DE102006031332A1 (en) * | 2006-07-06 | 2008-01-17 | Bartec Gmbh | Measuring device for detecting foreign substances in a liquid |
| DE102007033105A1 (en) * | 2007-07-05 | 2009-01-22 | Electrovac Ag | sensor element |
| US8074493B2 (en) | 2008-02-13 | 2011-12-13 | Turbomeca | Pre-signaling magnetic plug |
| EP2163887A1 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-17 | Ulrich Kuipers | Method, switch assembly, sensor for measuring physical parameters in fluids and its application |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107607694A (en) * | 2017-08-11 | 2018-01-19 | 佛山职业技术学院 | A kind of automatic gearbox oil detection means and its detection method |
| LU501224B1 (en) | 2022-01-10 | 2023-07-10 | Phoenix Contact Gmbh & Co | Connector with a first and a second sensor element for detecting a leakage current, arrangement with two connectors and method for detecting a leakage current in a connector |
| WO2023131602A1 (en) | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Plug-in connector with a first and a second sensor element for detecting a leakage current, arrangement comprising two plug-in connectors, and method for identifying a leakage current in a plug-in connector |
| DE102022100349A1 (en) | 2022-01-10 | 2023-07-13 | Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg | Connector with a first and a second sensor element for detecting a leakage current, arrangement with two connectors and method for detecting a leakage current in a connector |
| CN114414649A (en) * | 2022-01-24 | 2022-04-29 | 三一重机有限公司 | Hydraulic part abrasion detection device, hydraulic system abrasion detection device and operation machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2948776C2 (en) | ||
| EP3047241B1 (en) | Monitoring process for a measurement device in automation | |
| DE10208600A1 (en) | Ölqualitätsmeßeinrichtung | |
| DE69731539T2 (en) | Conductivity Measurement with a Single Electrode | |
| DE19628690A1 (en) | Methods and measuring systems for measuring physical quantities of low conductivity and non-conductivity fluids | |
| DE102015200203A1 (en) | Measuring arrangement for detecting foreign particles in a medium | |
| DE102010002297A1 (en) | Method and device for evaluating the damage to rolling bearings, in particular to converter-fed electrical machines | |
| DE102014010997A1 (en) | Wasserabscheideelement with water detection electrodes | |
| EP2738033A1 (en) | Safety device for a vehicle and method for controlling thereof | |
| EP2909621B1 (en) | Device and method to detect ferromagnetic particles | |
| DE3338420A1 (en) | METHOD FOR MONITORING LUBRICATION POINTS | |
| DE10058844A1 (en) | Determination of the amount of ferritic wear material in motor vehicle gear oil, by use of a measurement transformer, that is simple and effective and can be linked to an online monitoring device | |
| DE102016214668A1 (en) | Warehouse with a condition monitoring sensor | |
| EP1415148A2 (en) | Method and device for machine diagnosis and especially, gear diagnosis | |
| DE102008038163B4 (en) | Flow meter | |
| DE102017110088A1 (en) | Sensor, sensor module and sensor kit with this sensor | |
| DE102015225502B3 (en) | Measuring device and method for measuring the electrical conductivity of a flowing fluid | |
| DE102009053360A1 (en) | Mechanical seal assembly for high peripheral speeds | |
| AT392158B (en) | Equipment for monitoring the state of hydraulic, lubricating or cooling liquids | |
| DE102017204304B4 (en) | Device for measuring the amount of metallic particles in a liquid | |
| DE102016212887A1 (en) | Measuring arrangement for lubricating oil and measuring methods | |
| DE102009053788B4 (en) | Method and device for monitoring high-voltage ionizers | |
| DE102004003559B4 (en) | Device for monitoring metal abrasion in the lubricating oil of a machine, in particular an internal combustion engine | |
| DE1623122C (en) | Device for determining chips in liquid or gaseous media | |
| DE102017201870A1 (en) | Measuring and evaluation device for continuous, non-contact DC measurement of leakage currents in plastic wet electrostatic precipitators for the detection of short-circuit currents |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R163 | Identified publications notified | ||
| R012 | Request for examination validly filed |