CZ297502B6 - Způsob vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše a zařízení k jeho provádění - Google Patents
Způsob vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše a zařízení k jeho provádění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ297502B6 CZ297502B6 CZ20000565A CZ2000565A CZ297502B6 CZ 297502 B6 CZ297502 B6 CZ 297502B6 CZ 20000565 A CZ20000565 A CZ 20000565A CZ 2000565 A CZ2000565 A CZ 2000565A CZ 297502 B6 CZ297502 B6 CZ 297502B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- liquid film
- heating
- temperature
- arrangement
- cooling
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/08—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B21/00—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
- G01B21/02—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
- G01B21/08—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness
- G01B21/085—Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness using thermal means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2210/00—Detection or estimation of road or environment conditions; Detection or estimation of road shapes
- B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
- B60T2210/13—Aquaplaning, hydroplaning
Landscapes
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Manufacturing Optical Record Carriers (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Slot Machines And Peripheral Devices (AREA)
Abstract
Pro zjištění tloušťky (E) kapalinného filmu(17) na ploše, zejména na silnici, se část kapalinného filmu (17) ohřeje nebo ochladí a z teplotního průběhu při ohřevu, případně ochlazení se vyvodí závěr o tloušťce (E) kapalinného filmu (17). Přitom je vytvořen výstupnísignál, ze kterého je patrno, ve které z vícemožných oblastí tloušťka (E) kapalinného filmu (17) leží. Pro ohřev kapalinného filmu (17) je nasazen Peltierův element (1) a teplota kapalinného filmu (17) je měřena teplotním měřicím odporem (5) a vyhodnocována ovládacím a vyhodnovacím elementem (8) tvořeným mikroprocesorem.
Description
Vynález se týká způsobu vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše, zejména na dopravní ploše. Dále se vynález týká zařízení pro vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše, zejména dopravní ploše.
Dosavadní stav techniky
Je žádoucí vytvářet signál poskytující informacemi o tloušťce kapalinného filmu na dopravních plochách, čímž se rozumí například silnice a pojízdné a startovací, případně přistávací dráhy pro letadla. Tak lze získat informace o nebezpečí tak zvaného aquaplaningu, to je plavání kol vozidla na podílu vodního filmu, který již nelze koly vytlačit, případně poskytnout výstrahu pro uživatele takové dopravní plochy, je známé, že nebezpečí aquaplaningu stoupá s narůstající tloušťkou vodního filmu. Z EP-A-0 432 360 je známé pokud možno přesně měřit tloušťku vodního filmu odrazem mikrovln. Tento způsob je velmi nákladný. Z US 4 897 597 je známé zjišťovat tloušťku vodního filmu prostřednictvím měření vodivosti, což však nevede vždy k uspokojivým výsledků. V DE-A-31 18 997, EP-A-0 045 106 a EP-A-362 173 jsou uvedený způsoby pro určení bodu mrazu kapaliny, avšak nikoliv k určení tloušťky vodního filmu. V Patent Abstracts of Japan vol. 97, no. 8, 29. srpen 1997 je uvedena detekce tloušťky ledového filmu, která je měřena prostřednictvím montážního odstupu teplotního čidla od zamrzajícího vedení tepelného výměníku.
Podstata vynálezu
Vynález si proto klade za úkol vytvořit pokud možno jednoduchý a ekonomicky výhodný způsob, prostřednictvím kterého lze vytvářet signál, který má závislost na kapalinném filmu. Dalším úkolem je vytvořit také odpovídající zařízení.
Uvedený úkol splňuje způsob vytváření signálu v závislosti na kapalném filmu a ploše, zejména dopravní ploše, podle vynálezu, jehož podstatou je, že prostřednictvím topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, se část kapaliny kapalinného filmu zahřeje, popřípadě ochladí, že se prostřednictvím měřicího uspořádání teploty zjišťuje zvýšení, popřípadě pokles, teploty zahřáté, popřípadě ochlazené části, a že ovládacím a vyhodnocovacím ústrojím se zvýšení teploty, popřípadě poklesu teploty, přiřadí hodnota nebo rozsah hodnot pro tloušťku kapalinného filmu a jako signál se předá.
Podle výhodného provedení je u topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, upravena oblast zahloubená vůči ploše, v níž se uskutečňuje zahřívání kapaliny.
Topný výkon, popřípadě chladicí výkon, se při zahřívání, popřípadě ochlazování, s výhodou udržuje konstantní.
Vždy před nebo na začátku zahřívání, popřípadě ochlazování, se s výhodou určí počáteční teplota To kapalinného filmu.
Před začátkem zahřívání, popřípadě ochlazování, se s výhodou provede přezkoušení na přítomnost kapaliny, a že topné uspořádání, popřípadě chladicí uspořádání, se aktivuje pouze tehdy, když je zjištěna kapalina.
-1 CZ 297502 B6
Ukázalo se, že prostřednictvím ohřevu, popřípadě ochlazení, části kapalinného filmu a změření nárůstu teploty, popřípadě poklesu teploty, s dostatečnou přesností lze nejméně učinit závěr, v jaké oblasti tloušťky je tloušťka kapalinného filmu. Zpravidla postačuje takové přiřazení tloušťky kapalinného filmu v oblasti vodním klouzáním. Uvedený způsob mimoto umožňuje také zjištění absolutní tloušťky s dobrou přesností, když se vytvoří při vyhodnocování průběhu teploty větší vyhodnocovací spotřeba.
Uvedený úkol dále splňuje zařízení pro vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše, zejména dopravní ploše, podle vynálezu, jehož podstatou je, že je upraveno topné uspořádání, popřípadě chladicí uspořádání, pro zahřívání, popřípadě ochlazování, části kapalinného filmu, měřicí uspořádání teploty pro zjišťování teploty kapalinného filmu zahřívaného topným zařízením, popřípadě ochlazovaného chladicího zařízení, a ovládací a vyhodnocovací ústrojí pro řízení topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, a měřicího uspořádání teploty a pro vyhodnocování signálů měřicího uspořádání teploty tak, že změřenému zvýšení teploty, popřípadě poklesu teploty, je přiřazena tloušťka nebo rozsah tlouštěk kapalinného filmu a je vydána jako signál.
Zařízení s výhodou obsahuje prostředek, zejména elektrodové uspořádání, pro určení přítomnosti kapaliny v oblasti topného uspořádání.
Topné uspořádání, popřípadě chladicí uspořádání, s výhodou obsahuje alespoň jeden Peltierův element, který je provozován s konstantním výkonem.
Zařízení má s výhodou jednu povrchovou plochu, uveditelnou do jedné roviny s plochou tak, že kapalinný film rovnoměrně zakrývá plochu a povrchovou plochu zařízení, přičemž v oblasti topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, je upraveno zahloubení.
S výhodou je pro ohřívání kapalinného filmu upraveno zařízení s Peltierovým elementem. To umožňuje prostřednictvím opačného provozu Peltierova elementu také ochlazování kapalinného filmu. Tak je možné použít zařízení přídavně také k určení bodu mrazu kapaliny podle způsobu podle EP-A-0 045 106 nebo podle EP-A-0 362 173.
Přehled obrázků na výkresech
V dalším jsou blíže vysvětleny příklady provedení způsobu, případně zařízení ve spojení s výkresovou částí.
Na obr. 1 je schematicky znázorněna elektrická konstrukce zařízení pro provádění způsobu.
Na obr. 2 je schematicky znázorněno konstrukční zařízení pro provádění způsobu.
Na obr. 3 je přibližně znázorněna závislost ohřátého objemu kapaliny na tloušťce kapalinného filmu a zařízení podle obr. 2.
Na obr. 4 je schematicky znázorněn nárůst teploty ohřáté kapaliny.
Na obr. 5 je schematicky znázorněn nárůst teploty pro tři různé tloušťky kapalinného filmu.
Na obr. 6 je schematicky znázorněn pokles teploty pro tři různé tloušťky kapalinného filmu.
-2CZ 297502 B6
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 a obr. 2 je ve zjednodušeném schematickém vyobrazení znázorněno na elektrické, případně konstrukční uspořádání zařízení podle vynálezu. Přitom je pro ohřev kapalinného filmu 17 použit Peltierův element £. To je třeba považovat jen za příklad, protože ohřev kapalinného filmu 17 lze uskutečnit v zásadě prostřednictvím libovolného zdroje tepla, například prostřednictvím elektrického odporového topidla. Jak již bylo uvedeno, lze místo ohřevu také uskutečnit ochlazení, avšak v dalším se jako příklad bude vycházet vždy z ohřevu. Na obr. 1 je Peltierův element 1 schematicky znázorněn jako blok. Elektricky je napájen napájecím zapojením 2, které je u tohoto příkladu provedení upraveno uvnitř ovládacího a vyhodnocovacího ústrojí 3. Napájecí zapojení 2 má elektrický zdroj, který může být vytvořen například jako zdroj konstantního proudu s konstantním proudem i, nebo jako zdroj s nikoli konstantním proudem, ale známým průběhem proudu. Teplo QH, které je vytvořeno na teplé straně Peltierova elementu £ je vytvořeno podle vzorce
Qh = Qc + U · i, přičemž Qc je teplo odebírané na studené straně Peltierova elementu £, LJ je napětí a i je proud předávaný na Peltierový element £. Tc a TH jsou teploty studené, případně teplé strany Peltierova elementu £. Peltierův element £ může tak být při opačném směru proudění použit také pro ochlazování, protože studená a teplá strana se zamění.
Na obr. 2 je znázorněn Peltierův element £ upnutý mezi prvním tepelně vodivým tělesem £0, například z mědi, a mezi druhým tepelně vodivým tělesem ££, například z hliníku. Společně se skříňovým blokem 12 ze špatně tepelně vodivého materiálu vytváří Peltierův element £ a tepelně vodivá tělesa £0, 11 zařízeni, které může být v podobě podlahové sondy 13 zamontováno pod tou plochou, na které bude kapalinný film 17. U znázorněného příkladu provedení je k tomu účelu schematicky znázorněna silnice 14 s různými vrstvami, do které je vestavěna sonda 13, takže povrchová plocha 18 sondy 13 je přesně upravena v povrchové ploše 19 silnice 14. Tepelně vodivé těleso 10 sondy 13 je přitom vloženo do zemní oblasti silnice 14, aby zde odebíralo teplo používané pro ohřev kapalinného filmu 17. Nad Peltierovým elementem £ uspořádané druhé tepelné vodicí těleso 11 vytváří svojí povrchovou plochou 15 topnou plochu pro kapalinný film 17. V sondě 13 mohou být upraveny další elektrody 4, prostřednictvím kterých je prostřednictvím měření vodivých hodnot stanovitelné, zda je vůbec kapalinný film 17 k dispozici nebo nikoli. K tomu účelu jsou elektrody 4 spojeny s odpovídajícím měřicím ústrojím 6, které je samo o sobě spojeno s ovládacím a vyhodnocovacím elementem 8, zejména mikroprocesorem, ovládacího a vyhodnocovacího ústrojí 3. Takové elektrody 4 mohou být upraveny také na jiném místě silnice 14 než v sondě 13. Dále je v sondě 13 v kontaktu s kapalinným filmem 17 uspořádán teplotní měřicí odpor 5, prostřednictvím kterého lze měřit teplotu kapalinného filmu 17. Tento teplotní měřicí odpor 5, zpravidla známý element PtlOO nebo také teplo element, je spojen prostřednictvím odpovídajícího měřicího zapojení 7 také s mikroprocesorem ovládacího a vyhodnocovacího elementu 8. Teplotu lze také měřit prostřednictvím Peltierova elementu £, jak je to známé z EPA-0 362 173.
Znázorněnou konstrukci sondy 13 a její zamontování je nutné samozřejmě považovat jen za příklad. Sonda 13 může mít, jak již bylo uvedeno, také jiný druh topných elementů a může být uspořádána také jinak vedle nebo nad plochou, na které má být kapalinný film 17 určován, přičemž potom je třeba dbát na to, aby byla povrchová plocha 18 sondy 13 uspořádána tak,a by se na ni zpravidla vytvářel shodný kapalinný film 17, jako na sledované povrchové ploše 19 silnice 14. Také ovládací a vyhodnocovací ústrojí 3 může být pochopitelně jinak vytvořeno, než je to znázorněno vdaném příkladu, takže může například sestávat z oddělených elementů. Jak již bylo řečeno, nemusí také být elektrody 4 uspořádány v sondě £3.
U znázorněného příkladu provedení má povrchová plocha 18 sondy 13 zahloubenou oblast, která je tvořena povrchovou plochou 15 druhého tepelně vodivého tělesa 11 a u znázorněného příkladu
-3CZ 297502 B6 provedení vytváří kruhovou oblast s průměrem A. Přechod této povrchové plochy 15 k nezapuštěné povrchové ploše 18 sondy 13 je u znázorněného příkladu provedení zešikmen v úhlu o hodnotě 45°. Při ohřevu kapalinného filmu 17 prostřednictvím ohřívacího uspořádání lze zhruba přibližně vycházet z té skutečnosti, že dojde k ohřevu kapalinného filmu 17 v kruhové oblasti s průměrem B. Zahloubená oblast povrchové plochy 18 sondy 13 může mít například hloubku Eo o hodnotě 0,5 mm. Průměr A může mít hodnotu 14 mm a průměr B hodnotu 20 mm. Zahloubení vytváří nelineární závislost objemu V kapalinného filmu 17 na tloušťce E kapalinného filmu 17, jak je to schematicky znázorněno na obr. 3. Zahloubení v sondě 13 je výhodné z toho hlediska, že je k dispozici definované množství vody také při velmi nepatrné tloušťce E kapalinného filmu 17. Jinak vzniká nebezpečí, že při velmi nepatrné tloušťce E kapalinného filmu 17 dojde při jeho ohřevu k odpaření kapalinného filmu 17, což by znemožnilo účinné měření.
Pro vytvoření signálu, který je závislý na kapalinném filmu 17 se udává tloušťka E kapalinného filmu 17, se postupuje tak, jak je to uvedeno v dalším. S výhodou se nejprve prostřednictvím elektrod 4, pokud jsou upraveny, prostřednictvím odporového měření stanoví, zda je na měřicí sondě 13 vůbec voda, případně kapalina. Značně vysoká, případně nekonečná odporová hodnota přitom znamená, že povrchová plocha 18 sondy 13 je suchá. V takovém případě se nezavádí žádné ohřívání prostřednictvím Peltierova elementu 1 a výstupní signál sondy 13, případně jejího ovládacího a vyhodnocovacího ústrojí 3 uvede, že není k dispozici žádný kapalinný film 17. Pokud na rozdíl od toho odporové měření uvede koncovou hodnotu, která udá přítomnost kapaliny, je topné uspořádání složené z Peltierova elementu 1, prvního tepelně vodivého tělesa 10 a druhého tepelně vodivého tělesa 11 uvedeno do činnosti. Vodě přiváděná energie je vytvářena za specifického tepla vody, které má hodnotu 4,185.103 J kg'1 K.'1. Přitom se v tomto případě vychází z té skutečnosti, že při začátku ohřevu je voda v tekuté podobě. Pokud tomu tak není, je třeba vzít v úvahu specifickou teplotu ledu a teplotu roztavování. Pro známý objem, případně z něj danou tloušťku E kapalinného filmu 17 lze v prvním přiblížení vycházet z exponenciálního teplotního průběhu teploty T ve funkci času, který lze vyjádřit rovnicí
T
T (t) = TA-(TA-T0). e~ — , (2) τ
přičemž To je počáteční teplota, TA je asymptotická teplota a τ je časová konstanta žhavení. Na obr. 4 je schematicky znázorněn odpovídající teplotní průběh. Podle jednoho aspektu vynálezu není tloušťka E kapalinného filmu 17 uvedena v přesném kvantitativním tvaru, ale kvalitativně prostřednictvím údaje oblasti tloušťky E kapalinného filmu 17, ve které je tloušťka E kapalinného filmu 17 skutečně upravena. Z tohoto důvodu není nutné provádět přesný výpočet dynamického chování ohřevu kapalinného filmu 17. To by mohlo být uskutečněno, pokud má být přesně uvedena tloušťka E kapalinného filmu 17. K tomuto výpočtu je nutné znát tepelnou vodivost kapalinného filmu 17, to je teplotní gradient, výměna tepla mezi vzduchem a vodou prostřednictvím konvekce, vyzařování a odpařování vody, tepelné ztráty v sondě 13, chování Peltierova elementu 1 a hliníkového druhého tepelně vodivého tělesa 11, přičemž dále musí být brán zřetel na rozdíly v tepelném chování mezi čistou vodou a solným roztokem atd.
Zpravidla postačuje udat tloušťku E kapalinného filmu 17 signálem sondy 13 tak, že se uskuteční rozdělení tloušťky E kapalinného filmu 17 do různých tříd. To je například možné podle následující tabulky.
| Třída | Stav vozovky | E (mm) |
| 1 | suchá | 0 |
| 2 | vlhká | 0 až 0,1 |
| 3 | mokrá 1 | 0,1 až 0,5 |
| 4 | mokrá 2 | 0,5 až 1 |
| 5 | mokrá 3 | > 1 |
-4CZ 297502 B6
Přitom je upraveno pro tloušťku E kapalinného filmu 17 5 tříd, přičemž ve třídě 1 je k dispozici sucho, ve třídě 2 je provozní plocha jen vlhká a ve třídách 3 až 5 jsou různé oblasti mokré vozovky. Takové rozdělení zpravidla postačuje pro účelné varování před plošným vodním klouzáním.
Na obr. 4 je znázorněn nárůst teploty kapalinného filmu 17.
Nárůst progresivně klesá, aby dosáhl nulové hodnoty, když teplota dosáhne hodnoty odpovídající asymptotické hodnotě Ta. V tomto okamžiku je systém v dynamické rovnováze a předávaný výhon ke shodný jako výkon přiváděný topným zařízením. Průběh nárůstu teploty je nyní charakteristický pro objem V kapalinného filmu 17, případně pro tloušťku E kapalinného filmu 17. Průběh nárůstu teploty je nyní charakteristický pro objem V kapalinného filmu 17, případně pro tloušťku E kapalinného filmu T7. Na obr. 5 jsou znázorněny tři příklady pro různé tloušťky E kapalinného filmu 17, přičemž křivkový průběh 1 znázorňuje malou tloušťku E kapalinného filmu 17, křivkový průběh 2 střední tloušťku E kapalinného filmu 17 a křivkový průběh 3 velkou tloušťku E_kapalinného filmu 17. Stupňování na obr. 5 je přitom zvoleno pro dobu a teplotu v libovolných jednotkách a nikoli v sekundách a °C. Z křivkového průběhu nyní může být prostřednictvím ovládacího a vyhodnocovacího ústrojí 3 odvozováno, do které třídy oblasti tloušťky E kapalinného filmu 17 musí být skutečný kapalinný film 17 zařazen, protože při ohřevu vyvolal příslušný křivkový průběh. Tak bude, v závislosti na konkrétním odstupňování obr. 5, které není uvedeno, ten kapalinný film 17, který vyvolal křivkový průběh 1, zařazen do třídy 2 nebo 3, ten kapalinný film 17, který vyvolal křivkový průběh 2, do třídy 3 nebo 4, a ten kapalinný film 17, který vyvolal křivkový průběh 3, do třídy 4 nebo 5. Na obr. 6 jsou znázorněny odpovídající křivkové průběhy při ochlazování kapalinného filmu 17.
Nárůstové křivky teploty pochopitelně nejsou v ovládacím a vyhodnocovacím ústrojí 3 k dispozici v grafické podobě, ale jsou využitelné jako důsledky v paměti uložených teplotních naměřených hodnot teplotního měřicího odporu 5, které jsou ukládány do paměti ovládacího a vyhodnocovacího elementu 8. Křivkový průběh může být přirozeně také znázorněn větším nebo menším počtem teplotních naměřených hodnot. S výhodou je počáteční teplota To vytvořena před nebo přímo při začátku vyhřívání a udává počáteční teplotu kapalinného filmu U. Následně mohou být získávány teplotní naměřené hodnoty v různých časových odstupech, přičemž přirozeně může být křivkový průběh tím přesněji stanoven, čímž více naměřených hodnot je uloženo do paměti v době mezi počáteční teplotou To a mezi dosažením asymptomatické teploty Ta· Pro vyhodnocení v paměti uložených teplotních naměřených hodnot mohou být použity ovládacím a vyhodnocovacím ústrojím 3, případně mikroprocesorem různé, o sobě známé způsoby. Nejprve lze uskutečnit přiblížení naměřených hodnot prostřednictvím funkce (2) a tím také lze uzavřít hodnoty asymptotické funkce T\ a časové konstanty τ žhavení, které jsou samy o sobě funkcí tloušťky E kapalinného filmu 17 při daném objemu ohřívané vody, který je dán prostřednictvím vytvořeného průměru B ohřívané oblasti vody. Alternativně k metodě přibližování může být nárůst zvýšení teploty ΔΤ v průběhu pevné doby t+ změřen po začátku ohřevu. Zvýšení teploty AT+lze vyjádřit, jak je to uvedeno v dalším
-t+
ΔΤ+ = T (f) - To = (TA - To) . (1 -e—) (3) τ
a potom lze opět prostřednictvím asymptotické teploty Ta a časové konstanty τ žhavení učinit závěry z hlediska tloušťky E kapalinného filmu T7.
Pro přesné měření tloušťky E kapalinného filmu 17 lze uložit tloušťku hodnoty v libovolném jemném rozdělení do paměti v tabulce. Prostřednictvím vyhodnocení křivkového průběhu potom dojde k využití příslušné tabulkové hodnoty.
-5CZ 297502 B6
Jako další variantu lze od počátku ohřevu v době t = 0 měřit dobu tx, která je potřebná až do předem stanovené hodnoty zvýšení teploty ATX. Z rovnice 2 a z následujících rovnic 5 a 6 lze opět zjistit tloušťku E kapalinného filmu 17 prostřednictvím hodnot asymptotické teploty Ta a časové konstanty žhavení τ.
TA-To t (T) = τ . ln -------------- (4)
TA-T
Ta-T0 tx = t(T0 + ΔΤΧ) = τ . ln---------------- (5)
Ta—To — Δ Tx
Prostřednictvím uvedených vyhodnocovacích metod lze uskutečnit rozdělení tloušťky E kapalinného filmu 17 do požadovaných třít a ovládací a vyhodnocovací ústrojí 3 může vydat odpovídající signál.
Jak již bylo uvedeno, je zEP-A-0 045 106 a zEP-A-0 361 173 známý způsob pro určování bodu mrazu kapaliny. Takové způsoby lze také provádět opsanou sondou 12, takže prostřednictvím jedné jediné sondy 13 v jízdní dráze lze vytvořit jak vyvolání před klouzáním po ledu, tak také varováním před plošným vodním klouzáním.
Pokud je na sondě 13 led, lze jej nejprve roztavit, aby bylo možné zjistit tloušťku E kapalinného filmu 17. Potom je možné jej opět ochladit, aby se zjistila teplota mrazu. Jinak je také možné, že se při roztávání zjistí teplota tavení, čímž je také známá teplota bodu mrazu. Jinak je také možné upravit samostatné sondy 13 pro zjištění tloušťky E kapalinného filmu 17 a teplota mrazu. V takovém případě je s výhodou zařízení pro zajištění tloušťky E kapalinného filmu 17 použito v uspořádání pro zjištění teploty mrazu. Poznatek o tloušťce E kapalinného filmu 17 je využitelný při zjišťování teploty mrazu, protože z něj lze při známém množství použitého roztávacího prostředku učinit závěry z hlediska koncentrace roztávacího prostředku v kapalině.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (9)
1. Způsob vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu (17) na ploše (18, 19), zejména dopravní ploše, vyznačující se tím, že prostřednictvím topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, se část kapaliny kapalinného filmu (17) zahřeje, popřípadě ochladí, že se prostřednictvím měřicího uspořádání teploty zjišťuje zvýšení, popřípadě pokles, teploty zahřáté, popřípadě ochlazené, části, a že ovládacím a vyhodnocovacím ústrojím (3) se zvýšení teploty, popřípadě poklesu teploty, přiřadí hodnota nebo rozsah hodnot pro tloušťku kapalinného filmu (17) a jako signál se předá.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že u topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, je upravena oblast zahloubená vůči ploše (18, 19), v níž se uskutečňuje zahřívání kapaliny.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že topný výkon, popřípadě chladicí výkon, se při zahřívání, popřípadě ochlazování, udržuje konstantní.
4. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vy z n a č uj í c í se t í m , že vždy před nebo na začátku zahřívání, popřípadě ochlazování, se určí počáteční teplota To kapalinného filmu (17).
-6CZ 297502 B6
5. Způsob podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že před začátkem zahřívání, popřípadě ochlazování, se provede přezkoušení na přítomnost kapaliny, a že topné uspořádání, popřípadě chladicí uspořádání, se aktivuje pouze tehdy, když je zjištěna kapalina.
6. Zařízení pro vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu (17) na ploše (18, 19), zejména dopravní ploše, vyznačující se t í m , že je upraveno topné uspořádání, popřípadě chladicí uspořádání pro zahřívání, popřípadě ochlazování, části kapalinného filmu (17), měřicí uspořádání teploty pro zjišťování teploty kapalinného filmu (17) zahřívaného topným zařízením, popřípadě ochlazovaného chladicím zařízením, a ovládací a vyhodnocovací ústrojí (3) pro řízení topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, a měřicího uspořádání teploty a pro vyhodnocování signálů měřicího uspořádání teploty tak, že změřenému zvýšení teploty, popřípadě poklesu teploty, je přiřazena tloušťka nebo rozsah tlouštěk kapalinného filmu (17) a je vydána jako signál.
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že obsahuje prostředek, zejména elektrodové uspořádání, pro určení přítomnosti kapaliny v oblasti topného uspořádání.
8. Zařízení podle jednoho z nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím, že topné uspořádání, popřípadě chladicí uspořádání, obsahuje alespoň jeden Peltierův element (1), který je provozován s konstantním výkonem.
9. Zařízení podle jednoho z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že má jednu povrchovou plochu (18), uveditelnou do jedné roviny s plochou (19) tak, že kapalinný film (17) rovnoměrně zakrývá plochu (19) a povrchovou plochu (18) zařízení, přičemž v oblasti topného uspořádání, popřípadě chladicího uspořádání, je upraveno zahloubení.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP97115582A EP0902252B1 (de) | 1997-09-09 | 1997-09-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Signals in Abhängigkeit eines Flüssigkeitsfilmes auf einer Fläche |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2000565A3 CZ2000565A3 (cs) | 2000-06-14 |
| CZ297502B6 true CZ297502B6 (cs) | 2007-01-03 |
Family
ID=8227331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20000565A CZ297502B6 (cs) | 1997-09-09 | 1998-09-09 | Způsob vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše a zařízení k jeho provádění |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6511220B1 (cs) |
| EP (1) | EP0902252B1 (cs) |
| JP (1) | JP2001516043A (cs) |
| KR (1) | KR100527024B1 (cs) |
| AT (1) | ATE215217T1 (cs) |
| AU (1) | AU8819298A (cs) |
| CA (1) | CA2301731C (cs) |
| CZ (1) | CZ297502B6 (cs) |
| DE (1) | DE59706774D1 (cs) |
| DK (1) | DK0902252T3 (cs) |
| ES (1) | ES2171797T3 (cs) |
| NO (1) | NO314858B1 (cs) |
| PL (1) | PL187807B1 (cs) |
| RU (1) | RU2223548C2 (cs) |
| WO (1) | WO1999013295A1 (cs) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6695469B2 (en) * | 2001-11-19 | 2004-02-24 | Energy Absorption Systems, Inc. | Roadway freezing point monitoring system and method |
| US20060113401A1 (en) * | 2004-11-29 | 2006-06-01 | Energy Absorption Systems, Inc. | Anti-icing spray system |
| FI120521B (fi) * | 2008-05-14 | 2009-11-13 | Vaisala Oyj | Menetelmä ja laitteisto vesiliirtoriskin määrittämiseksi |
| DE102010002249A1 (de) | 2010-02-23 | 2011-08-25 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 80686 | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle des Auftrags einer eine flüchtige Verbindung enthaltenden Flüssigkeit auf eine Oberfläche |
| CN103616316B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-11-11 | 吉林大学 | 微结构表面垂直降液膜流动及蒸发换热性能测试装置 |
| WO2017138846A1 (ru) * | 2016-02-10 | 2017-08-17 | Геннадий Гюсамович ГРОМОВ | Термоэлектрический датчик обледенения |
| US10295489B2 (en) * | 2016-09-12 | 2019-05-21 | Ecolab Usa Inc. | Deposit monitor |
| AT16572U1 (de) * | 2019-03-13 | 2020-01-15 | Johann Trummer | Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung von Oberflächenzustandsdaten eines Verkehrsweges |
| US11953458B2 (en) | 2019-03-14 | 2024-04-09 | Ecolab Usa Inc. | Systems and methods utilizing sensor surface functionalization |
| CN111157572B (zh) * | 2020-01-07 | 2022-05-31 | 西安石油大学 | 一种浸没燃烧式气化器传热管冰层预测与测量方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1434605A (en) * | 1972-06-12 | 1976-05-05 | Kuepper W | System for detection of frost conditions |
| EP0045106A2 (de) * | 1980-07-14 | 1982-02-03 | Boschung Mecatronic AG | Einrichtung zum Bestimmen des Gefrierpunktes einer auf der Fahrbahn einer Strasse befindlichen oder von der Fahrbahn entnommenen Flüssigkeit |
| DE3118997A1 (de) * | 1981-05-13 | 1983-01-20 | Apparatebau Gauting Gmbh, 8035 Gauting | Verfahren zum erkennen einer vereisungsgefahr auf verkehrswegen und eiswarnsensor zur ausfuehrung dieses verfahrens |
| US5418522A (en) * | 1990-10-15 | 1995-05-23 | Tekmar Angewandte Elektronik Gmbh | System for indicating and signaling the presence of snow and ice |
| JPH0989546A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Mitsubishi Materials Corp | 氷厚測定装置 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2972882A (en) * | 1952-08-12 | 1961-02-28 | Gen Motors Corp | Apparatus for measuring coating thicknesses |
| US3413474A (en) * | 1965-02-03 | 1968-11-26 | Industrial Nucleonics Corp | Coating thickness determination by means of measuring black-body radiation resultant from infrared irradiation |
| US3434347A (en) | 1966-06-23 | 1969-03-25 | Holley Carburetor Co | Ice condition detecting device |
| US3535522A (en) * | 1966-12-22 | 1970-10-20 | Glass Container Ind Research | Process and apparatus for monitoring thickness of shaped transparent items |
| GB1364845A (en) | 1970-12-05 | 1974-08-29 | Rotax Ltd | Ice detector |
| US3869984A (en) * | 1973-08-06 | 1975-03-11 | Addressograph Multigraph | Fluid film thickness sensor and control system for utilizing same |
| US3973122A (en) * | 1974-06-17 | 1976-08-03 | Ixcon Inc. | Measuring apparatus |
| DE2928208C2 (de) | 1979-07-12 | 1983-10-20 | Apparatebau Gauting Gmbh, 8035 Gauting | Verfahren zur Erkennung einer Vereisungsgefahr sowie Eiswarnsensor zur Durchführung dieses Verfahrens |
| US4513384A (en) * | 1982-06-18 | 1985-04-23 | Therma-Wave, Inc. | Thin film thickness measurements and depth profiling utilizing a thermal wave detection system |
| JPS61155804A (ja) | 1984-12-28 | 1986-07-15 | Toshiba Electron Syst Kk | 光学式水膜厚計 |
| US4842410A (en) * | 1986-10-24 | 1989-06-27 | Geo-Centers, Inc. | Apparatus and method utilizing interference fringes to determine the thermal stability of a liquid |
| SE464595B (sv) | 1988-09-29 | 1991-05-13 | Ffv Aerotech Ab | Saett att med ett peltier-element med tvaa ytor bestaemma den ena eller baada ytornas temperatur |
| US4897597A (en) | 1988-12-08 | 1990-01-30 | Surface Systems, Inc. | Apparatus and methods for detecting wet and icy conditions |
| DE3940710A1 (de) | 1989-12-09 | 1991-06-13 | Tzn Forschung & Entwicklung | Vorrichtung zur ermittlung der mittleren wasserfilmdicke auf strassenoberflaechen |
| DE4008280A1 (de) | 1990-03-15 | 1991-09-19 | Tzn Forschung & Entwicklung | Verfahren zur ermittlung des fahrbahnoberflaechenzustandes |
| US5258824A (en) * | 1990-08-09 | 1993-11-02 | Applied Materials, Inc. | In-situ measurement of a thin film deposited on a wafer |
| JPH0812162B2 (ja) | 1992-04-20 | 1996-02-07 | 川崎重工業株式会社 | ハニカム構造体中の水分検出方法 |
| US5600073A (en) * | 1994-11-02 | 1997-02-04 | Foster-Miller, Inc. | Method and system for analyzing a two phase flow |
| FI108084B (fi) | 1995-09-08 | 2001-11-15 | Vaisala Oyj | Menetelmä ja laite tien pinnan ominaisuuksien mittaamiseksi |
| US5590560A (en) * | 1995-11-22 | 1997-01-07 | Eastman Kodak Company | Apparatus for measuring viscosity or thickness, surface tension and surface dilational elasticity |
| US6128081A (en) * | 1996-11-22 | 2000-10-03 | Perceptron, Inc. | Method and system for measuring a physical parameter of at least one layer of a multilayer article without damaging the article and sensor head for use therein |
-
1997
- 1997-09-09 ES ES97115582T patent/ES2171797T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-09 AT AT97115582T patent/ATE215217T1/de not_active IP Right Cessation
- 1997-09-09 DE DE59706774T patent/DE59706774D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-09 EP EP97115582A patent/EP0902252B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-09-09 DK DK97115582T patent/DK0902252T3/da active
-
1998
- 1998-09-09 CZ CZ20000565A patent/CZ297502B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1998-09-09 AU AU88192/98A patent/AU8819298A/en not_active Abandoned
- 1998-09-09 WO PCT/IB1998/001396 patent/WO1999013295A1/de active IP Right Grant
- 1998-09-09 KR KR10-2000-7002421A patent/KR100527024B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1998-09-09 PL PL33880698A patent/PL187807B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1998-09-09 RU RU2000109321/28A patent/RU2223548C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1998-09-09 CA CA002301731A patent/CA2301731C/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-09-09 JP JP2000511035A patent/JP2001516043A/ja active Pending
- 1998-09-09 US US09/486,720 patent/US6511220B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-03-02 NO NO20001081A patent/NO314858B1/no not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1434605A (en) * | 1972-06-12 | 1976-05-05 | Kuepper W | System for detection of frost conditions |
| EP0045106A2 (de) * | 1980-07-14 | 1982-02-03 | Boschung Mecatronic AG | Einrichtung zum Bestimmen des Gefrierpunktes einer auf der Fahrbahn einer Strasse befindlichen oder von der Fahrbahn entnommenen Flüssigkeit |
| DE3118997A1 (de) * | 1981-05-13 | 1983-01-20 | Apparatebau Gauting Gmbh, 8035 Gauting | Verfahren zum erkennen einer vereisungsgefahr auf verkehrswegen und eiswarnsensor zur ausfuehrung dieses verfahrens |
| US5418522A (en) * | 1990-10-15 | 1995-05-23 | Tekmar Angewandte Elektronik Gmbh | System for indicating and signaling the presence of snow and ice |
| JPH0989546A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-04-04 | Mitsubishi Materials Corp | 氷厚測定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE59706774D1 (de) | 2002-05-02 |
| RU2223548C2 (ru) | 2004-02-10 |
| CA2301731A1 (en) | 1999-03-18 |
| PL338806A1 (en) | 2000-11-20 |
| EP0902252A1 (de) | 1999-03-17 |
| NO314858B1 (no) | 2003-06-02 |
| CA2301731C (en) | 2007-05-15 |
| JP2001516043A (ja) | 2001-09-25 |
| EP0902252B1 (de) | 2002-03-27 |
| ES2171797T3 (es) | 2002-09-16 |
| DK0902252T3 (da) | 2002-07-08 |
| KR100527024B1 (ko) | 2005-11-09 |
| CZ2000565A3 (cs) | 2000-06-14 |
| AU8819298A (en) | 1999-03-29 |
| NO20001081D0 (no) | 2000-03-02 |
| NO20001081L (no) | 2000-03-02 |
| WO1999013295A1 (de) | 1999-03-18 |
| ATE215217T1 (de) | 2002-04-15 |
| PL187807B1 (pl) | 2004-10-29 |
| US6511220B1 (en) | 2003-01-28 |
| KR20010023765A (ko) | 2001-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Meissner et al. | Experimental evidence on time-dependent specific heat in vitreous silica | |
| EP0347571B1 (en) | Method of determining the thermal conduction coefficient of a material, and instrument for the measurement of same | |
| US5730026A (en) | Microprocessor-based liquid sensor and ice detector | |
| US6328467B1 (en) | Method and apparatus for detecting ice or frost deposition | |
| CZ297502B6 (cs) | Způsob vytváření signálu v závislosti na kapalinném filmu na ploše a zařízení k jeho provádění | |
| EP2836808B1 (en) | Method and apparatus for measuring heat flow through constructions | |
| EP0202453A2 (en) | Dew point measuring apparatus | |
| EP3470829A1 (en) | Dew point measuring method and dew point measuring device | |
| US8690421B2 (en) | Apparatus and a method for measuring the body core temperature for elevated ambient temperatures | |
| FI92440C (fi) | Detektori ja menetelmä nesteen läsnäolon ja/tai sen faasimuutoksen havaitsemiseksi | |
| CN117074458A (zh) | 一种加热光纤分布式同步测定土壤水热参数的方法 | |
| CA2289580A1 (en) | Method and apparatus for measuring quenchant properties of coolants | |
| JP2962695B2 (ja) | 流体検知装置 | |
| JP2001509600A (ja) | 相対大気湿度を測定する装置 | |
| US20040261521A1 (en) | Flow sensor having two heating resistors | |
| JP2003057124A (ja) | 路面温度検出方法 | |
| JPH10160596A (ja) | 路面の凍結検知方法 | |
| RU2752398C1 (ru) | Способ совокупного измерения теплопроводности разнородных твердых материалов и устройство для его осуществления | |
| SU1742697A1 (ru) | Способ определени влажности сыпучих материалов | |
| SU1122954A1 (ru) | Устройство дл определени теплофизических параметров веществ | |
| AU2247500A (en) | System and method for determining heat transfer in an environment | |
| SU872985A1 (ru) | Устройство дл определени показател тепловой инерции термопар | |
| FI123614B (sv) | Förfarande och anordning för mätning av värmeflödet genom konstruktioner | |
| Hager | Measurement of Specific Heat of Polytetrafluoroethylene Using Millidegree Temperature Increments in Thin Foil Calorimeter | |
| JPH1096668A (ja) | 路面状況検知センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090909 |