CN105612413B - 用于确定润滑剂的特性的传感器单元以及机械元件和机械装备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定润滑剂的特性的传感器单元；例如确定滚动轴承中的润滑脂的特性。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的传感器单元的机械元件和具有根据本发明的机械元件的机械装备。根据本发明的传感器单元首先包括具有窗口(03)的传感器壳体(01)，所述窗口能够对准润滑剂。在传感器壳体(01)中存在用于穿过窗口(03)发射电磁辐射的发射器(06)和用于接收穿过窗口(03)的电磁辐射的接收器(07)。设置在传感器壳体(01)中的评估电子装置(11，12)至少与接收器(07)电连接。评估单元(11，12)构成用于生成至少一个数字传感器信号。传感器单元还包括电端子(02)，所述电端子引导穿过传感器壳体(01)并且与在传感器壳体(01)中的评估电子装置(11，12)电连接。

Description

用于确定润滑剂的特性的传感器单元以及机械元件和机械 装备
技术领域
本发明涉及一种用于确定润滑剂的特性的传感器单元；例如确定滚动轴承中的润滑脂的特性。此外，本发明涉及一种具有根据本发明的传感器单元的机械元件和具有根据本发明的机械元件的机械装备。
背景技术
DE 10 2007 042 254 A1示出一种用于分析轴承中的润滑剂的测量设备。该测量设备包括用于发射红外辐射的发射器，所述红外辐射朝向试样区域并且从试样向回射到接收器上。试样区域设置在轴承的内部中。由接收器尤其检测C-H振动的组合模式的范围中的IR辐射并且进行光谱分析。由此，能够在运行期间持续地监控润滑剂，并且当要更换润滑剂时可以输出警报。在所示出的实施方式中，发射器和接收器与用于信号处理的单元处于一个共同的壳体中。在该壳体中不存在用于信号评估的部件，通过所述部件例如可以将润滑剂的所确定的特性直接地作为数字信号输出。
DE 10 2010 031 919 A1教导一种用于借助于红外光谱仪分析介质的传感器的测量探针。借助该测量探针例如可以分析轴承的润滑剂。测量探针包括红外发射器和红外检测器以及参考检测器。红外检测器和参考检测器设置在彼此间隔开的面上。IR辐射从红外发射器射到介质上并且向回投射到红外检测器上。此外，IR辐射从红外发射器射到镜面上并且向回投射到参考检测器上。红外发射器和参考检测器设置在载体上。镜面和红外检测器构成在桥式元件的相对置的侧上，其中载体和桥式元件间隔开。得到部件的三维结构。
DE 10 2009 037 424 A1已知一种轴承装备，其中润滑剂传感器经由传送器将关于轴承状态的信息发送至中央的接收站。
DE 10 2010 015 084 A1示出一种用于红外传感器的、用于将红外发射器、红外检测器、参考源和参考检测器间隔开地设置的传感器件。
从舍弗勒技术股份两合公司的2010年9月的产品信息手册“滚动轴承中的润滑脂的状态监控“Zustandsüberwachung von Schmierfetten in””和从舍弗勒技术股份两合公司的2013年8月的产品信息手册“FAG润滑脂检查“FAG GreaseCheck””中已知如下润滑脂传感器：所述润滑脂传感器尤其设置用于在滚动轴承中进行润滑脂监控。润滑脂传感器包括柱形的传感器头部，所述传感器头部直接地伸入到滚动轴承中。传感器头部经由线缆与评估电子装置连接，所述评估电子装置与传感器头部间隔开地设置在较大的壳体中。由传感器头部将模拟信号发送至评估电子装置。因此，线缆的长度不允许大于一米。附加的壳体中的评估电子装置使润滑脂传感器的使用变难。
发明内容
基于已知的润滑脂传感器，本发明的目的在于：简化润滑脂传感器的可用性。
所提出的目的通过根据所附的权利要求1的传感器单元以及通过根据所附的并列的权利要求9的机械元件和通过根据所附的并列的权利要求10的机械装备实现。
根据本发明的传感器单元用于确定润滑剂的特性。润滑剂优选尤其为了润滑机械元件的可运动的部件的目的而应用。对此，传感器单元优选构成用于安装在机械元件上或机械元件中。在此，传感器单元优选构成用于监控机械元件中的润滑剂。
根据本发明的传感器单元首先包括传感器壳体，所述传感器壳体形成传感器单元的外套。传感器壳体具有窗口，所述窗口可以对准润滑剂并且优选可以浸没到润滑剂中。传感器壳体尤其构成用于安装在机械元件上或其中。窗口封闭传感器壳体的内部空间。在传感器壳体中存在用于穿过窗口向传感器壳体外部发射电磁辐射的发射器，即发射到待检查的润滑剂上。窗口必须至少对于该电磁辐射是透明的。在传感器壳体中还存在用于接收电磁辐射的接收器，所述电磁辐射穿过窗口。在此，其为由发射器发射的且由润滑剂反射的电磁辐射。
根据本发明的传感器单元还包括至少一个设置在传感器壳体中的评估电子装置，所述评估电子装置至少与接收器电连接。评估电子装置优选也与发射器电连接，尤其是在作为控制电子装置运行中。评估电子装置构成用于生成至少一个数字传感器信号。因此，在传感器单元中不仅进行接收器的模拟输出信号的处理、例如放大。进行接收器的模拟输出信号的至少一个模数转换，然而优选也进行评估，使得数字传感器信号已经代表润滑剂的所测量的特性。因此，评估电子装置也承担控制和信号处理的功能。
此外，根据本发明的传感器单元还包括电端子，所述电端子引导穿过传感器壳体并且与在传感器壳体中的评估电子装置电连接。因此，数字传感器信号可以经由电端子从传感器壳体的外部截取。经由电端子优选也进行评估电子装置和发射器的供电。
根据本发明的传感器单元的一个特别的优点在于：其不需要在另一壳体中的单独的评估单元，所述单独的评估单元仅构成用于作为传感器单元的间隔开的部件的运行。因此，根据本发明的传感器单元优选不包括这种单独的评估单元。更确切地说，根据本发明的传感器单元优选包括唯一的壳体。
在根据本发明的传感器单元的优选的实施方式中，能通过发射器发射的电磁辐射通过红外辐射构成。因此，接收器构成用于接收红外辐射。窗口至少对于红外辐射是透明的。红外辐射特别良好地适合于确定润滑剂的特性。红外辐射优选位于近IR范围和/或中IR范围中。原则上也可以应用其他电磁辐射，例如可见光。
评估电子装置优选包括至少一个用于将接收器的模拟输出信号转换成数字传感器信号的A/D转换器。
在根据本发明的传感器单元的优选的实施方式中，接收器和评估电子装置配置用于对红外范围、优选近红外和/或中红外中的电磁辐射进行检测并且进行光谱分析。通过对由润滑剂反射的IR辐射的检测和光谱评估可以确定润滑剂的多种特性。对此，接收器和评估电子装置优选配置用于：对C-H振动的组合模式的范围中的电磁辐射进行检测和进行分析。在C-H组合模式的范围中可以识别各个吸收线，所述吸收线允许推断出润滑剂的化学组成。
发射器优选与评估电子装置电连接，其中评估电子装置配置用于控制具有不同的光谱特性的可发射的电磁辐射的发射器。在考虑在接收器上测量的辐射的情况下，控制用于放射具有不同光谱特性的电磁辐射的发射器允许对润滑剂的反射特性进行光谱分析。
在根据本发明的传感器单元的优选的实施方式中，评估电子装置配置用于基于发射器的控制和基于接收器的输出信号来确定用于代表润滑剂的特性的至少一个信号，所述信号形成该数字传感器信号或数字传感器信号中的一个。
润滑剂的可通过光谱分析确定的特性优选通过润滑剂的状态、尤其通过润滑剂的含水量、通过润滑剂的浑浊度、通过润滑剂的老化和/或通过润滑剂的可用性来形成。所述特性优选被定量地检测。因此，数字传感器信号或各一个数字传感器信号优选代表润滑剂的含水量、润滑剂的浑浊度、润滑剂的老化或润滑剂的可用性。
此外，根据本发明的传感器单元优选包括用于测量润滑剂温度的温度传感器，所述温度传感器设置在传感器壳体中。在此，数字传感器信号中的一个优选由温度传感器的输出信号形成。此外，所测量的温度补充地可以考虑用于确定润滑剂的光谱反射特性。对此，评估电子装置优选配置用于：基于发射器的控制和基于接收器的输出信号以及基于温度传感器的输出信号来确定代表润滑剂的特性的至少一个信号，所述信号形成该数字传感器信号或数字传感器信号中的一个。
发射器优选通过二极管、尤其LED形成。
电端子优选通过线缆形成。线缆从传感器壳体中引出并且用于电连接传感器单元。
根据本发明的传感器单元的一个特别的优点在于：传感器单元的输出信号始于位于润滑剂处的传感器单元经由更长的路线传输，因为其是数字信号。从现有技术中已知的传感器头部具有模拟输出信号，所述模拟输出信号仅在小于一米的短的路线上能以足够的信噪比传输。根据本发明的传感器单元的线缆优选长于一米。
电端子优选包括恰好一个构成用于数据传输的电极，例如线缆的芯线的形式的电极，经由所述电极可以顺序地传输数字传感器信号。该极例如可以设计为单线总线。数字传感器信号例如也可以作为PWM信号传输。在另外两个极上可以存在接地电势和供电电压。
此外，根据本发明的传感器单元优选包括参考接收器，其中参考接收器和接收器设置在彼此间隔开的面上。所述面在可从发射器发射的辐射的方向上彼此间隔开并且优选彼此平行地定向。在此，根据本发明的传感器单元优选还包括镜面，在所述镜面上可以反射可由发射器发射的电磁辐射并且能够输送给参考接收器。参考接收器因此接收由发射器发射的电磁辐射，而该电磁辐射没有经历过在润滑剂上的反射。通过将借助参考接收器接收到的电磁辐射与借助接收器接收到的电磁辐射进行比较，在排除干扰变量的情况下可以确定由于在润滑剂上的反射引起的光谱影响。发射器和参考接收器优选设置在载体上，而接收器和镜面设置在桥式元件的相对的平坦的侧上。在此，镜面朝向载体并且接收器背离载体。载体和桥式元件彼此间隔开地设置，其中该间隔沿可由发射器发射的辐射的方向构成。
替选地，参考接收器与和该发射器相同的另一发射器相对地设置。
发射器、接收器和必要时参考接收器优选构成为DIES。
传感器壳体优选具有柱形的基本形状，例如销状的基本形状。窗口在此设置在柱形的基本形状的轴向端部上。在另一轴向端部上可以存在固定元件，例如具有旋上的螺母和止挡件的外螺纹，然而优选不存在这种固定元件，其中传感器单元的固定通过传感器壳体的柱形的基本形状而形状配合或力配合地进行，例如利用夹紧螺钉。
润滑剂优选通过润滑脂形成。
根据本发明的机械元件具有可运动的部件，在所述部件之间设置有润滑剂。润滑剂用于：减小可运动的部件之间的摩擦。机械元件包括根据本发明的传感器单元，其中传感器单元的窗口伸入到润滑剂中。传感器单元优选固定在机械元件中或其上。
根据本发明的机械元件的优选的实施方式包括根据本发明的传感器单元的优选的实施方式。
机械优选通过滚动轴承形成，然而也考虑其他类型的机械元件。
根据本发明的机械装备包括根据本发明的机械元件和可自由编程的运算单元。传感器单元的电端子与可自由编程的运算单元电连接，使得可以在可自由编程的运算单元中处理数字传感器信号，例如以便确定待检查的润滑剂的特性。因此，优选将用于评估数字传感器信号的程序加载到可自由编程的运算单元上。
根据本发明的传感器单元的一个特别的优点因此在于：其不需要另一壳体中的单独的评估单元，所述单独的评估单元仅构成用于作为传感器单元的间隔开的部件的运行。代替于此，根据本发明的传感器单元优选结合可自由编程的运算单元运行，在所述运算单元上加载用于评估数字传感器信号的相应的程序。
根据本发明的机械装备的优选的实施方式包括根据本发明的机械元件的优选的实施方式。
附图说明
本发明的其他的优点、细节和改进形式参考附图从根据本发明的传感器单元的优选的实施方式中得出。
具体实施方式
唯一的图1示出根据本发明的传感器单元的优选的实施方式的示意图。传感器单元首先包括柱形的传感器壳体01，用于电连接传感器单元的三极线缆02从所述传感器壳体中引出。在传感器壳体01的柱形形状的另一轴向端部上，蓝宝石盘03形成传感器壳体01的一部分。
所示出的传感器单元用于确定润滑脂的特性，所述润滑脂在使用中例如处于运行的滚动轴承中。对此，传感器单元固定在滚动轴承(未示出)中，其中蓝宝石盘03伸入到设置在滚动轴承中的润滑脂中，使得润滑脂位于蓝宝石盘03上。蓝宝石盘03在此形成传感器壳体01的窗口。
在传感器壳体01的内部中，在蓝宝石盘03之后存在具有红外发射器06和红外接收器07的测量装备04。测量装备04通过间隔保持件08与蓝宝石盘03间隔开地设置。借助于红外发射器06可以将红外辐射放射到位于蓝宝石盘03上的润滑脂上(未示出)，所述红外辐射从润滑脂向回反射至红外接收器07。通过在润滑脂上的反射改变红外辐射的光谱组成，其中出现的改变实现对润滑脂特性的推断。
在传感器壳体01的内部中还存在电路板09，在所述电路板上设置有控制电子装置11和信号处理电子装置12。控制电子装置11和信号处理电子装置12与红外发射器06和红外接收器07电连接。红外发射器06的有针对性的控制实现被润滑脂反射的红外辐射的光谱评估。
根据本发明，信号处理电子装置12与测量装备04共同地设置在传感器壳体01中。不需要在单独的壳体中的其他的特别的评估电子装置。代替于此，传感器单元可以经由线缆02例如直接地连接到可自由编程的计算机上，所述计算机也实现机器的控制、调节和/或监控功能。
信号处理电子装置12与控制电子装置11共同构成用于：在考虑红外发射器06的控制的情况下从红外接收器07的信号中生成数字传感器信号，所述数字传感器信号代表润滑脂的所确定的特性中的一个或多个。传感器信号例如作为单线总线信号或作为PWM编码信号经由线缆02的三个芯线13中的一个传输。线缆02的另外两个芯线13设置用于电压供应和接地电势。
附图标记列表
01 传感器壳体
02 线缆
03 蓝宝石盘
04 测量装备
05 --
06 红外发射器
07 红外接收器
08 间隔保持件
09 电路板
10 --
11 控制电子装置
12 信号处理电子装置
13 芯线

Claims (9)

1.一种用于确定润滑剂的特性的传感器单元，所述传感器单元包括如下部件：
-具有窗口(03)的传感器壳体(01)，其中所述窗口(3)能够对准所述润滑剂；
-设置在所述传感器壳体(01)中的用于穿过所述窗口(03)发射电磁辐射的发射器(06)；
-设置在所述传感器壳体(01)中的用于穿过所述窗口(03)接收电磁辐射的接收器(07)；
-设置在所述传感器壳体(01)中的参考接收器，所述参考接收器接收由所述发射器(06)发射的电磁辐射，而该电磁辐射没有经历过在润滑剂上的反射；
-设置在所述传感器壳体(01)中的控制电子装置(11)和信号处理电子装置(12)，其中所述控制电子装置(11)和所述信号处理电子装置(12)与所述发射器(06)和与所述接收器(07)电连接并且构成用于生成至少一个数字传感器信号；和
-电端子(02)，所述电端子被引导穿过所述传感器壳体(01)并且与所述控制电子装置(11)和所述信号处理电子装置(12)电连接，
其中所述控制电子装置(11)和所述信号处理电子装置(12)包括至少一个用于将所述接收器(07)的模拟输出信号转换成数字传感器信号的A/D转换器。
2.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，能通过所述发射器(06)发射的电磁辐射通过红外辐射构成。
3.根据权利要求1或2所述的传感器单元，其特征在于，所述接收器(07)和所述控制电子装置(11)和所述信号处理电子装置(12)配置用于对红外范围中的电磁辐射进行检测并且进行光谱分析。
4.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，所述控制电子装置(11)和所述信号处理电子装置(12)配置用于基于所述发射器(06)的控制和基于所述接收器(07)的输出信号来确定用于代表所述润滑剂的特性的至少一个信号，所述信号形成所述数字传感器信号。
5.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，所述数字传感器信号代表所述润滑剂的状态。
6.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，所述数字传感器信号代表所述润滑剂的可用性。
7.根据权利要求1所述的传感器单元，其特征在于，所述传感器单元还包括用于测量所述润滑剂的温度的温度传感器，所述温度传感器设置在所述传感器壳体(01)中。
8.一种具有能运动的部件的机械元件，在所述能运动的部件之间设置有润滑剂，其特征在于，所述机械元件还包括根据权利要求1至7中任一项所述的传感器单元，其中所述传感器单元的窗口(03)伸入到所述润滑剂中。
9.一种机械装备，其包括根据权利要求8所述的机械元件和能自由编程的运算单元，其中所述传感器单元的电端子(02)与能自由编程的所述运算单元电连接。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013208936A1 (de) * 2013-05-15 2014-11-20 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Steuerung der Einbringung zusätzlichen Schmiermittels in ein mit einem Schmiermittel geschmiertes Lager, insbesondere Wälzlager oder Gleitlager
GB2533090A (en) 2014-12-08 2016-06-15 Skf Ab Sensor device with mounting means
DE102016221610A1 (de) * 2016-11-04 2018-05-09 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Abstandsmessmodul zur Messung eines Abstandes in einem Lager sowie Sensorsatz und Lageranordnung
CN107701901A (zh) 2017-09-29 2018-02-16 郑州奥特科技有限公司 脂润滑轴承系统
CN108931502B (zh) * 2018-06-01 2020-09-08 西安交通大学 红外点状激光发射器在线监测润滑脂衰变程度系统及方法
WO2020034185A1 (zh) * 2018-08-17 2020-02-20 舍弗勒技术股份两合公司 可控引导刮片系统、脂润滑轴承及控制系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064353A (zh) * 1991-02-12 1992-09-09 乔恩·帕里·卢塞尔 轴承滚珠缺陷的检验系统
CN1613015A (zh) * 2002-01-02 2005-05-04 英特尔公司 检测轴承失效的方法和装置
EP1980840A1 (en) * 2006-01-23 2008-10-15 Ntn Corporation Lubricant deterioration detector and bearing with detector
US7442291B1 (en) * 2002-04-09 2008-10-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter integration for a lubrication analysis system
CN101971007A (zh) * 2007-09-06 2011-02-09 谢夫勒科技有限两合公司 分析轴承润滑剂的测量装置和方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5194910A (en) * 1990-07-31 1993-03-16 Gas Research Institute Use of optical spectrometry to evaluate the condition of used motor oil
US5394739A (en) * 1994-06-06 1995-03-07 Computational Systems, Inc. Viscosity tester and method with orbiting object
US6331704B1 (en) 1998-01-20 2001-12-18 Vickers, Incorporated Hydraulic fluid contamination monitor
US20030060984A1 (en) * 1999-03-19 2003-03-27 Hitachi, Ltd. Automobile oil deterioration diagnosing apparatus
US6582661B1 (en) 2000-06-30 2003-06-24 Csi Technology, Inc. Integrated lubricant analyzer
KR100504310B1 (ko) * 2003-10-28 2005-07-28 한국과학기술연구원 자외선 형광특성을 이용한 오일 산화도 측정장치
DE102008019500B4 (de) 2007-09-20 2010-06-02 Technische Universität München Anorndnung, Verfahren und Sensor zur Erfassung von Flüssigkeitsparametern
US8179242B2 (en) * 2007-12-06 2012-05-15 GM Global Technology Operations LLC Virtual engine oil quality sensor
AU2009311270B2 (en) * 2008-11-10 2014-10-30 Impedimed Limited Fluid indicator
DE102009037424A1 (de) 2009-08-13 2011-02-17 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Lageranordnung mit Schmiermittelsensor
DE102010015084B4 (de) 2010-04-15 2020-12-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Sensorteil für einen Infrarot-Sensor sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102010031919B4 (de) 2010-07-22 2020-12-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Messsonde für einen Sensor zur Analyse eines Mediums mittels Infrarotspektroskopie und Verfahren zur Herstellung der Messsonde
JP5839436B2 (ja) * 2010-12-02 2016-01-06 ナブテスコ株式会社 光学センサ
DE102013211486A1 (de) * 2013-06-19 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Schmierstoffsensor
DE102013110320B3 (de) * 2013-09-19 2014-09-25 AEMtec GmbH, Berlin Sensorvorrichtung zur Überwachung eines Schmierstoffzustands sowie Verfahren zur Fertigung der Sensorvorrichtung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064353A (zh) * 1991-02-12 1992-09-09 乔恩·帕里·卢塞尔 轴承滚珠缺陷的检验系统
CN1613015A (zh) * 2002-01-02 2005-05-04 英特尔公司 检测轴承失效的方法和装置
US7442291B1 (en) * 2002-04-09 2008-10-28 Rockwell Automation Technologies, Inc. Filter integration for a lubrication analysis system
EP1980840A1 (en) * 2006-01-23 2008-10-15 Ntn Corporation Lubricant deterioration detector and bearing with detector
CN101971007A (zh) * 2007-09-06 2011-02-09 谢夫勒科技有限两合公司 分析轴承润滑剂的测量装置和方法

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Publication number Publication date
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