DE102007044814A1

DE102007044814A1 - Sensor mit einem flüsigkeitsgefüllten Hohlkörper

Info

Publication number: DE102007044814A1
Application number: DE102007044814A
Authority: DE
Inventors: Armin Dr. Hürland
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2007-09-20
Filing date: 2007-09-20
Publication date: 2009-04-02
Also published as: WO2009039927A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor (1) mit einem Hohlkörper (2), der mit einer druckübertragenden Flüssigkeit (7) gefüllt ist. Erfindungsgemäß ist die Flüssigkeit 1,2-Propandiol oder 1,3-Butandiol oder eine beliebige Mischung dieser beiden Stoffe untereinander, wahlweise mit einem Anteil Wasser.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor mit einem Hohlkörper, der mit einer druckübertragenden Flüssigkeit gefüllt ist.
Ein derartiger Sensor ist aus der DE 10 2004 031 575 A1 bekannt. Darin beschrieben ist ein Kraftfahrzeug-Anprallsensor für Fußgängerschutz und/oder Insassenschutz, wobei der Hohlkörper ein Schlauch ist, der sich entlang der Anprallzone erstreckt und an beiden Enden jeweils mit einem piezoelektrischen Drucksensor verbunden ist. Der Schlauch enthält ein Medium wie z. B. eine Flüssigkeit, die den Druck bzw. die Druckwelle eines Anpralls auf die piezoelektrischen Drucksensoren überträgt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine für so einen Sensor besonders geeignete Flüssigkeit anzugeben.
Gemäß der Erfindung ist diese Flüssigkeit 1,2-Propandiol oder 1,3-Butandiol oder eine beliebige Mischung dieser beiden Stoffe untereinander, wahlweise mit einem Anteil Wasser. In reiner Form haben 1,2-Propandiol und/oder 1,3-Butandiol die Vorteile, dass ihr Aggregatzustand in einem weiten Temperaturbereich von mindestens –40°C bis +85°C flüssig ist und dass in diesem Temperaturbereich auch ihr Dampfdruck gering ist, was Blasenbildung verhindert.
Ein weiterer Vorteil ist, dass diese Flüssigkeit auf einfache und umweltfreundliche Art und Weise mit einer definierten elektrischen Leitfähigkeit versehen werden kann, ohne die vorgenannten Vorteile zu beeinträchtigen, nämlich durch Umsetzung mit einem Hydroxid eines Alkali- oder Erdmetalls, vorzugsweise Kaliumhydroxid. Dadurch entstehen ionische Produkte, die eine leicht messbare elektrische Leitfähigkeit haben. Diese ermöglicht eine Selbstdiagnose des Sensors durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit.
Ein Sensor mit einem Hohlkörper, der mit einer leitfähigen Flüssigkeit gefüllt ist, ist zwar aus der DE 42 44 724 C2 bekannt. Hierbei dient die Flüssigkeit aber nicht zur Druckübertragung, sondern es handelt sich um einen Flüssigkeits-Neigungsschalter, der statt mit dem üblichen Quecksilber mit einer ungiftigen leitfähigen Flüssigkeit gefüllt ist, nämlich einem Alkohol wie Methanol, Ethanol oder Propanol und einem darin gelösten Salz, das bevorzugt eine Sulfatgruppe enthält. Außerdem wird die elektrische Leitfähigkeit hier für die Sensorfunktion als solche genutzt und nicht für Diagnosezwecke.
Für Druckübertragungszwecke hat sich die erfindungsgemäße Flüssigkeit gegenüber anderen Flüssigkeiten wie z. B. Alkohol/Salz-Mischungen als überlegen erwiesen. Insbesondere ist die Erfindung besonders vorteilhaft in einem Kraftfahrzeug verwendbar, auch wegen der erwähnten Temperaturunempfindlichkeit und weil die Flüssigkeit ungiftig und in jedem Verhältnis mit Wasser mischbar ist.
Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung in einem Kraftfahrzeug ist als ein Anprallsensor für Fußgängerschutz und/oder Insassenschutz, nicht nur wegen der Temperaturkonstanz und der Möglichkeit einer einfachen Sensordiagnose durch Leitfähigkeitsmessung, sondern auch, weil eine Umweltgefährdung durch Flüssigkeitsaustritt im Falle einer Frontalkollision und dadurch bedingtes Platzes des gefüllten Hohlkörpers ausgeschlossen ist. Auch kann die erfindungsgemäße Flüssigkeit beim Verschrotten des Kraftfahrzeugs problemlos entsorgt werden.
Es sind aber auch noch andere vorteilhafte Anwendungszwecke denkbar, in einem Kraftfahrzeug zum Beispiel als ein Sitzbelegungssensor.
Es folgt eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.
Deren einzige Figur zeigt einen Kraftfahrzeug-Anprallsensor 1 für Fußgängerschutz und/oder Insassenschutz wie in der DE 10 2004 031 575 A1 beschrieben, mit einem schlauchförmigen Hohlkörper 2, der sich entlang der Anprallzone erstreckt und an beiden Enden 3, 4 jeweils mit einem piezoelektrischen Drucksensor 5, 6 verbunden ist. Der Hohlkörper 2 enthält eine Flüssigkeit 7, die im Falle eines Aufpralls eines Objektes im Frontbereich des Kraftfahrzeuges die daraus resultierenden Druckwellen auf die Drucksensoren 5, 6 überträgt. Die Flüssigkeit ist 1,2-Propandiol oder 1,3-Butandiol oder eine beliebige Mischung davon, die mit Kaliumhydroxid umgesetzt ist, so dass die Flüssigkeit eine definierte elektrische Leitfähigkeit hat. Im Rahmen einer Selbstdiagnose, die zum Beispiel beim Starten des Kraftfahrzeugs durchgeführt wird, wird durch Messung des elektrischen Widerstandes der Flüssigkeit 7 zwischen den Enden 3, 4 des Hohlkörpers 2 geprüft, ob diese Leitfähigkeit noch vorhanden ist, und wenn nicht, wird der Fahrer zu einem Werkstattbesuch aufgefordert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102004031575 A1 [0002, 0011]
- DE 4244724 C2 [0006]

Claims

Sensor (1) mit einem Hohlkörper (2), der mit einer druckübertragenden Flüssigkeit (7) gefüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit 1,2-Propandiol oder 1,3-Butandiol oder eine beliebige Mischung dieser beiden Stoffe untereinander, wahlweise mit einem Anteil Wasser, ist.
Sensor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (7) mit einem Hydroxid eines Alkali- oder Erdmetalls umgesetzt ist.
Sensor (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit (7) mit Kaliumhydroxid umgesetzt ist.
Sensor (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass er für Selbstdiagnose durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit (7) eingerichtet ist.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (2) ein Schlauch ist, der mindestens an einem Ende (3, 4) mit einem elektrischen und/oder elektronischen Drucksensor (5, 6) verbunden ist.
Sensor (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er für Anwendung in einem Kraftfahrzeug ausgelegt und/oder bestimmt ist.
Sensor (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Anprallsensor für Fußgängerschutz und/oder Insassenschutz ist.