DE102009020311B4 - Device for determining the electrical charge of a flowing fluid - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur Bestimmung einer elektrischen Ladung eines strömenden Fluids (2) mit einer ersten Platte (3), die elektrisch isoliert in einem von dem Fluid (2) durchströmten Gehäuse (4) festgelegt ist, und mit einer zweiten Platte (5), die mit gleichbleibendem diskreten Abstand (a) zu der ersten Platte (3) elektrisch isoliert in dem Gehäuse (4) festgelegt ist, wobei die Platten (3, 4) in einer Art wie Kondensatorplatten aufgebaut sind mit einem jeweils daran angeordneten elektrischen Abgriff ihrer Potentiale, und wobei eine Kapazität einer Anordnung der ersten und zweiten Platte (3, 5) messbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3, 4) fluiddurchlässig ausgebildet und quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids (2) angeordnet sind und dass eine Probe eines Filtermediums auf die Platten (3, 5) aufgelegt oder zwischen diesen aufgenommen werden kann, um dergestalt Rückschlüsse über ein triboelektrisches Verhalten des Filtermediums zu treffen, sofern dieses von dem Fluid (2) durchströmt wird.Device for determining an electric charge of a flowing fluid (2) having a first plate (3) which is fixed in an electrically insulated manner in a housing (4) through which the fluid (2) flows, and with a second plate (5) provided with fixed discrete distance (a) to the first plate (3) electrically insulated in the housing (4), the plates (3, 4) being constructed in a manner such as capacitor plates with an electrical tap of their potentials respectively disposed thereon, and wherein a capacity of an arrangement of the first and second plates (3, 5) is measurable, characterized in that the plates (3, 4) are fluid-permeable and arranged transversely to a flow direction of the fluid (2) and that a sample of a filter medium the plates (3, 5) can be placed or received between them in order to make conclusions about a triboelectric behavior of the filter medium, if this from the Flui d (2) is flowed through.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Ladung eines strömenden Fluids mit den Merkmalen im Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device for determining the electrical charge of a flowing fluid having the features in the preamble of claim 1.

Bauteile und Bestandteile von hydraulischen Anlagen, die von Fluid durchströmt werden, weisen bekanntermaßen verschiedenste Potentiale auf und bilden verschiedenste Kapazitäten aus. Insbesondere Filter mit einem Filtermedium, das im Betrieb zum Abreinigen von Fluid dient, sind in diesem angesprochenen Bereich erwähnenswert. Durch den teilweise isolierenden Aufbau solcher Filter bedingt durch Isolationsschichten zwischen dem Filtermedium, wie etwa durch Endkappen sowie einem Stützrohr des Filters, kommt es beim Fluiddurchtritt mit eventuell vorliegender partikelartiger Verschmutzung zu elektrostatischen Aufladungen des Filtermediums und auch des Fluids selbst.Components and components of hydraulic systems, which are traversed by fluid, are known to have a wide variety of potentials and form a variety of capacities. In particular, filters with a filter medium, which serves in operation for purifying fluid, are worth mentioning in this area. Due to the partially insulating structure of such filter due to insulation layers between the filter medium, such as by end caps and a support tube of the filter, it comes with the fluid passage with any particulate contamination present to electrostatic charges of the filter medium and the fluid itself.

Aufgrund der erzeugten Potentialunterschiede innerhalb des Filterelementes kann es dann plötzlich zu Entladungen zwischen statisch aufgeladenem Filterelementteil und beispielsweise eines metallischen Filtergehäuses, in dem das Filterelement aufgenommen ist, kommen mit der Folge, dass eine Funkenbildung nicht ausgeschlossen werden kann. Dies ist bei brennbaren Fluiden, wie Hydrauliköl, Schweröl, Kraftstoffen od. dgl., grundsätzlich problematisch und die Funkenentladungen können auch zu einer Schädigung des Öls und/oder des empfindlichen Filtermediummaterials führen. Ferner hat es sich gezeigt, dass durch elektrostatische Aufladungen von Ölmedien diese schneller altern und insoweit früher im Rahmen einer Wartung zu tauschen sind.Due to the potential differences generated within the filter element, it can then suddenly come to discharges between statically charged filter element part and for example a metallic filter housing in which the filter element is received, with the result that a sparking can not be excluded. This is fundamentally problematic in the case of combustible fluids, such as hydraulic oil, heavy oil, fuels or the like, and the spark discharges can also lead to damage to the oil and / or the sensitive filter medium material. Furthermore, it has been found that by electrostatic charges of oil media they age faster and so far are to be replaced as part of a maintenance.

Um diesen Gegebenheiten entgegenzuwirken, kann es zweckmäßig sein, Gehäuse von Baukomponenten hydraulischer Anlagen zu erden, was aber grundsätzlich nicht zu befriedigenden Resultaten führt. Mit weiteren konstruktiven Maßnahmen beim Filterbau, wie Erdung von Endkappen des Filterelementes über Elastomerdichtungen mit elektrischer Leitfähigkeit oder der Anordnung von Filtermaterialien mit unterschiedlichem Potential zum Potentialausgleich des durchströmenden Fluids im Filtermedium sowie Anordnung von Ladungsausgleichslagen, die entstehende elektrische Ladung des Fluids zumindest teilweise an das zugeordnete Fluid zurückgeben, können solche elektrostatischen Entladungen zumindest teilweise vermieden werden. Einen Aufschluss über die tatsächlichen elektrostatischen Verhältnisse in hydraulischen Anlagen erhält man in der Regel allerdings erst bei einem Schadensfall, beispielsweise an einem Filterelement, oder bei der Feststellung, dass eine rasche Alterung von Fluid, beispielsweise durch Alterungsprodukte im Öl, vorliegt.To counteract these conditions, it may be appropriate to ground housing of components of hydraulic systems, but in principle does not lead to satisfactory results. With further constructive measures in filter construction, such as grounding of end caps of the filter element via elastomer seals with electrical conductivity or the arrangement of filter materials with different potential for potential equalization of the fluid flowing through the filter medium and arrangement of charge compensation layers, the resulting electrical charge of the fluid at least partially to the associated fluid return, such electrostatic discharges can be at least partially avoided. However, information on the actual electrostatic conditions in hydraulic systems is generally only obtained in the event of a damage, for example on a filter element, or on the finding that rapid aging of fluid, for example due to aging products in the oil, is present.

Eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art zur Bestimmung der elektrischen Ladung eines strömenden Fluids ist aus DE 1 541 746 A bekannt geworden. Die bekannte Vorrichtung wird zur quantitativen Messung der elektrischen Aufladungserscheinungen in einem strömenden Kohlenwasserstoff oder in einem Gemisch strömender Kohlenwasserstoffe, wie bspw. einem Kraftstoffstrom in einer Leitung, eingesetzt. Innerhalb des Stromes sind zwei Elektroden entgegengesetzter Polarität mit Abstand angeordnet, zwischen denen sich ein elektrisches Feld ausbildet, wobei die beiden Elektroden über einen Strommesser miteinander verbunden sind. Die Elektroden bestehen aus einem geeigneten hochleitfähigen Metall, wie bspw. Platin, Kupfer, Nickel. Beide Elektroden sind jeweils mit einem Elektrometer verbunden; alternativ kann ein einziges Potentiometer vorgesehen sein, das zur abwechselnden Messung der jeweiligen Elektroden dient. Die beiden Elektroden sind parallel zu und innerhalb des Fluidstroms mit Abstand zueinander geordnet. Durch die entgegengesetzte Polarität der beiden Elektroden wird ein elektrisches Feld ausgebildet. Mit anwachsender Kohlenwasserstoff- bzw. Fluidströmung steigt die erzeugte Ladungsmenge aufgrund statischer Aufladung an, was vermessen werden kann.A device of the type described above for determining the electrical charge of a flowing fluid is made DE 1 541 746 A known. The known device is used for the quantitative measurement of the electrical charging phenomena in a flowing hydrocarbon or in a mixture of flowing hydrocarbons, such as, for example, a fuel flow in a line. Within the current, two electrodes of opposite polarity are arranged at a distance, between which an electric field is formed, wherein the two electrodes are connected to each other via a current meter. The electrodes are made of a suitable highly conductive metal, such as, for example, platinum, copper, nickel. Both electrodes are each connected to an electrometer; Alternatively, a single potentiometer may be provided, which serves for the alternating measurement of the respective electrodes. The two electrodes are arranged parallel to and within the fluid flow at a distance from each other. Due to the opposite polarity of the two electrodes, an electric field is formed. As the hydrocarbon or fluid flow increases, the amount of charge generated increases due to static charge, which can be measured.

Aus US 4 375 673 A ist eine Vorrichtung zur Bestimmung der Verteilung von Farbpartikeln als eine Funktion von deren Größe und Ladung bekannt geworden. Die Farbpartikel passieren ein gleichförmiges elektrisches Feld im Inneren eines Gehäuses der Vorrichtung. Die in einem Bezugspunkt gemessene Ablenkung ist eine Funktion der Größe und Ladung der Partikel. Als Bezugspunkt dient eine luftdurchlässige, gitterartige Elektrode an der Unterseite des Gehäuses. Die Farb- bzw. Tonerpartikeln werden an einer Oberseite des Gehäuses mittels eines Luftstroms eingeführt. Die Vorrichtung findet Verwendung beim lichtelektrischen fotografischen Druck.Out US 4,375,673 A. For example, a device for determining the distribution of color particles as a function of their size and charge has become known. The paint particles pass a uniform electric field inside a housing of the device. The deflection measured at a reference point is a function of the size and charge of the particles. The reference point is an air-permeable, grid-like electrode on the underside of the housing. The color or toner particles are introduced at an upper side of the housing by means of an air flow. The device is used in photoelectric photographic printing.

Aus US 4 194 148 A ist es bekannt, den Ladungsgrad einer Testflüssigkeit zu messen durch die Änderung einer Ladungsmenge, wenn die Testflüssigkeit in ein Kreislaufsystem eingebracht wird, wobei eine aus Reibung zwischen dem isolierenden Material im Gehäuse und der fließenden Kreislaufflüssigkeit entstehende Ladungsmenge erfasst wird. Eine derartige Vorrichtung umfasst Mittel zur Erzeugung von Elektrizität durch Kontaktreibung mit der umlaufenden Flüssigkeit, Mittel zur Erfassung der statischen Elektrizität und der durch Zugabe der Testflüssigkeit veränderten statischen Elektrizität. Die Mittel zur Erfassung sind unmittelbar an die Mittel zur Erzeugung angeschlossen.Out US 4 194 148 A For example, it is known to measure the degree of charge of a test fluid by changing an amount of charge when the test fluid is introduced into a circulatory system, thereby detecting an amount of charge resulting from friction between the insulating material in the housing and the flowing circulating fluid. Such a device comprises means for generating electricity by contact friction with the circulating liquid, means for detecting the static electricity and the static electricity changed by the addition of the test liquid. The means for detection are directly connected to the means for generating.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe im Betrieb einer hydraulischen Anlage kritische elektrostatische Ladungen in dem Fluid gemessen und aufgedeckt werden können. Eine dahingehende Aufgabe löst eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 in seiner Gesamtheit.Based on this prior art, the present invention seeks to provide a device with the help of which in the operation of a hydraulic system critical electrostatic Charges in the fluid can be measured and revealed. This object is achieved by a device having the features of claim 1 in its entirety.

Gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, dass die Platten fluiddurchlässig ausgebildet und quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids angeordnet sind und dass eine Probe eines Filtermediums auf die Platten aufgelegt oder zwischen diesen aufgenommen werden kann, um dergestalt Rückschlüsse über ein triboelektrisches Verhalten des Filtermediums zu treffen, sofern dieses von dem Fluid durchströmt wird.According to the characterizing part of claim 1, the device according to the invention is characterized in that the plates are designed to be fluid-permeable and arranged transversely to a flow direction of the fluid and that a sample of a filter medium can be placed on the plates or received between them, in order conclusions about a To make triboelectric behavior of the filter medium, if it is flowed through by the fluid.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Ladung eines strömenden Mediums in einer hydraulischen Anlage weist im Wesentlichen ein fluiddichtes Gehäuse auf, in dem isolierend zueinander und zu dem Gehäuse hin zwei Platten quer zur Strömungsrichtung des Fluids in dem Gehäuse mit gleichbleibendem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Platten sind fluiddurchlässig und zwangsweise von dem Fluid zu durchströmen. Sie sind von ihrer Funktion her in der Art wie Kondensatorplatten aufgebaut mit einem jeweils daran angeordneten elektrischen Abgriff ihrer Potentiale. Auf diese Weise ist beispielsweise über die Messung ihrer Kapazität die Ladungsdichte in dem Fluid messbar.The device according to the invention for determining the electrical charge of a flowing medium in a hydraulic system essentially has a fluid-tight housing in which two plates are arranged in the housing with a constant spacing relative to each other and towards the housing, two plates transverse to the flow direction of the fluid. The plates are fluid permeable and forced to flow through the fluid. They are of their function in the manner of capacitor plates constructed with an electrical tap of their potentials arranged in each case. In this way, for example, the measurement of their capacity, the charge density in the fluid can be measured.

Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Gegenständen der Unteransprüche.Preferred embodiments will become apparent from the subjects of the dependent claims.

Die elektrisch leitenden Platten haben in einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Ladung in dem Fluid eine wabenartige Struktur, wobei die Waben in Strömungsrichtung des Fluids durchlässig sind. Diese Konstruktionsweise der Platten erbringt eine große Oberflächenvergrößerung verbunden mit einer Minimierung der Nachweisgrenze der Vorrichtung und gleichzeitig eine Strömungsrichtungs-Funktion, wodurch durch die Strömung des Fluids in dem Gehäuse vergleichmäßigt, im besten Falle laminar gestaltet ist. Eine auf diese Weise vergleichmäßigte Fluidströmung ermöglicht eine geringe Varianz der Messwerte.In a particularly preferred embodiment of the device for determining the electrical charge in the fluid, the electrically conductive plates have a honeycomb-like structure, wherein the honeycombs are permeable in the direction of flow of the fluid. This construction of the plates provides a large increase in surface area associated with a minimization of the detection limit of the device and at the same time a flow direction function, which is made uniform by the flow of the fluid in the housing, in the best case laminar. A uniform flow of fluid in this way allows a small variance of the measured values.

Es kann zweckmäßig sein, die Platten mit elektrischer Ladung zu versehen, vorzugsweise mit inverser elektrischer Ladung, in Bezug auf die erste und zweite Platte. Durch diese konstruktive Maßnahme lässt sich in Abhängigkeit der elektrostatischen Eigenschaften des Fluids die Nachweisgrenze der Vorrichtung herabsenken. Eine weitere konstruktive Maßnahme, die in dieselbe Richtung weist, bzw. eine Adaptionsmöglichkeit an unterschiedlich große vorliegende Potentiale in dem Fluid darstellt, ist die Wahl verschieden großer Abstandhalter für die Platten, wodurch der Abstand zwischen den Platten einstellbar ist und die Kapazität der Anordnung ebenso.It may be convenient to provide the plates with electrical charge, preferably with inverse electrical charge, with respect to the first and second plates. As a result of this structural measure, the detection limit of the device can be lowered in dependence on the electrostatic properties of the fluid. Another design measure, which points in the same direction, or an adaptation option to different sized present potentials in the fluid is the choice of different sized spacers for the plates, whereby the distance between the plates is adjustable and the capacity of the arrangement as well.

Um das Fluid möglichst gleichmäßig über den Querschnitt der Platten zu lenken und damit eine verlässliche Voraussetzung für die der Messung zugrunde liegenden mathematischen Zusammenhänge zu schaffen, in die die Fläche der Platten direkt einfließt, ist das Fluid bei einer besonders bevorzugten Bauweise der Vorrichtung exzentrisch, bevorzugt in radialer Richtung zu der ersten Platte in das Gehäuse mit der Messanordnung, bestehend aus den beiden beabstandeten Platten, gelenkt. Auf diese Weise kann sich das Fluid über den gesamten Querschnitt der Platte verteilen, bevor es diese passiert.In order to direct the fluid as evenly as possible over the cross section of the plates and thus to provide a reliable prerequisite for the mathematical relationships underlying the measurement, in which the surface of the plates flows directly, the fluid is eccentric in a particularly preferred construction of the device, preferably in the radial direction to the first plate in the housing with the measuring arrangement consisting of the two spaced plates, steered. In this way, the fluid can spread over the entire cross-section of the plate before it passes through it.

Aus dem Gehäuse ist das Fluid bevorzugt in Bezug auf die zweite Platte zentral abgeleitet. Der Querschnitt der zu- und/oder abführenden Leitung für das Fluid in das Gehäuse ist bevorzugt klein gewählt. Er ist um ein Vielfaches kleiner gewählt als die Fläche jeder der Platten. Die Platten lassen sich elektrisch isoliert zueinander und zu dem Gehäuse der Vorrichtung mit Hilfe von elektrostatisch neutral wirkenden Abstandhaltern in dem Gehäuse, beispielsweise mit Hilfe einer lösbaren Klemmverbindung, festlegen. Die Abstandhalter stützen die Platten zueinander sowie die Platten zu dem Gehäuse hin ab.From the housing, the fluid is preferably derived centrally with respect to the second plate. The cross section of the supply and / or discharge line for the fluid in the housing is preferably chosen to be small. It is many times smaller than the area of each plate. The plates can be electrically isolated from each other and to the housing of the device by means of electrostatically neutral-acting spacers in the housing, for example by means of a releasable clamping connection set. The spacers support the plates to each other and the plates from the housing towards.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lassen sich beispielsweise Hydrauliköle von ihrem elektrischen Ladungspotential her messen. Es kann vorteilhaft sein, der Messvorrichtung eine akustische, optische oder haptische Anzeigeeinrichtung anzugliedern, mit deren Hilfe zumindest eine Überschreitung eines kritischen elektrischen Potentials in dem Fluid sofort erkannt werden kann.With the device according to the invention, for example, hydraulic oils can be measured from their electrical charge potential. It may be advantageous to associate with the measuring device an acoustic, optical or haptic display device with the aid of which at least an exceeding of a critical electrical potential in the fluid can be detected immediately.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich im großindustriellen Bereich in bestehende Hydraulikanlagen einsetzen; es besteht aber auch die Möglichkeit, diese im Labormaßstab einzusetzen, beispielsweise um einzelne Filterlagen oder Filterschichten eines Filtermediums von ihrem Elektro-Spannungsverhalten her auf definierte Fluide in günstiger Weise anzupassen.The device according to the invention can be used in large industrial areas in existing hydraulic systems; but it is also possible to use them on a laboratory scale, for example, to adapt individual filter layers or filter layers of a filter medium from their electrical voltage behavior forth on defined fluids in a favorable manner.

Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Ausführungsbeispiels nach der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine perspektivische Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Ladung eines strömenden Fluids.In the following, the device according to the invention is explained in more detail using an exemplary embodiment according to the drawing. The single figure shows a perspective sectional view of the device according to the invention for determining the electrical charge of a flowing fluid.

In der Figur ist eine als Ganzes mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Bestimmung der elektrischen Ladung eines strömenden Fluids 2 (siehe Pfeilrichtung), wie etwa eines gereinigten oder noch abzureinigenden Hydrauliköls, gezeigt. Die Vorrichtung 1 ist im wesentlichen zylinderförmig aus mehreren im Querschnitt gesehen kreisförmigen, vorzugsweise durch spanabhebende Bearbeitung gebildete Bauteile aufgebaut, und dient der gerichteten Zufuhr und Leitung von Fluid 2 über eine erste wabenstrukturartige Platte 3 und eine zweite in gleicher Weise wie die erste Platte gebildete Platte 5. Die beiden Platten 3, 5 sind im Inneren eines solchermaßen gebildeten Gehäuses 4 formschlüssig lösbar angeordnet.In the figure, a generally designated 1 device for determining the electric charge of a flowing fluid 2 (see arrow), such as a purified or still to be cleaned hydraulic oil shown. The device 1 is substantially cylindrical of several As seen in cross-section circular, preferably formed by machining components, and serves for the directed supply and conduction of fluid 2 via a first honeycomb-like plate 3 and a second formed in the same manner as the first plate plate 5. The two plates 3, 5 are inside a thus formed housing 4 arranged releasably releasably.

Das Gehäuse 4 weist einen äußeren, im Wesentlichen eine Schutzfunktion für den Messaufbau bereitstellendes, topfförmiges Gehäuseteil 9 auf, welches geerdet sein kann, und ferner ist ein inneres Gehäuseteil 10 vorhanden, das ebenfalls als topfförmiger Träger ausgebildet der Aufnahme der Platten 3, 5 dient und im übrigen fluiddicht konzipiert ist, um die Zu- und Abfuhr des zu untersuchenden Fluids zu ermöglichen. Der innere Gehäuseteil 10 ist passgenau und bündig mit einer Bundfläche 11 des äußeren Gehäuseteils 9 in dieses passgenau eingesetzt und liegt axial auf einem ringförmigen, aus der Innenwand des äußeren Gehäuseteils 9 hervorragenden Anschlagfläche 12 auf. Die Anschlagfläche 12 ergibt sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer Zunahme der Wandstärke des äußeren Gehäuseteils 9 in radialer Richtung nach innen hin gesehen.The housing 4 has an outer, substantially protective function for the measuring structure providing, cup-shaped housing part 9, which may be grounded, and further, an inner housing part 10 is provided, which is also designed as a cup-shaped carrier recording the plates 3, 5 is used and otherwise fluid-tight is designed to allow the supply and removal of the fluid to be examined. The inner housing part 10 is fitted precisely and flush with a collar surface 11 of the outer housing part 9 inserted into this accurately and is axially on an annular, from the inner wall of the outer housing part 9 outstanding stop surface 12. The stop surface 12 results in the embodiment shown from an increase in the wall thickness of the outer housing part 9 seen in the radial direction inwards.

Das äußere Gehäuseteil 9 weist unterhalb einer Bodenplatte 13 des inneren Gehäuseteils 10 einen radialen, zylindrischen Durchbruch 14 auf, durch den eine nach außen etwa bündig abschließende, das Fluid 2 zuführende Leitung 7 ragt. Die fluidzuführende Leitung 7 ist durch die Wand des äußeren Gehäuseteils 9 radial hindurchgeführt und etwa in einem Abstand von einem Drittel des gesamten Außendurchmessers des äußeren Gehäuseteils 9 in einem Winkel von etwa 90° zu der Bodenplatte 13 des inneren Gehäuseteils 10 angeordnet und dergestalt dichtend in einer durchgehenden Öffnung der Bodenplatte 13 festgelegt.The outer housing part 9 has below a bottom plate 13 of the inner housing part 10 on a radial, cylindrical opening 14 through which an outwardly approximately flush final, the fluid 2 supplying line 7 protrudes. The fluid-supplying line 7 is passed radially through the wall of the outer housing part 9 and arranged approximately at a distance of one third of the entire outer diameter of the outer housing part 9 at an angle of about 90 ° to the bottom plate 13 of the inner housing part 10 and thus sealing in one through opening of the bottom plate 13 set.

Ein im Querschnitt gesehen L-förmiger erster Ring 15 liegt mit seinem horizontalen Schenkel auf der Bodenplatte 13 auf und dient als Abstandhalter 16 für die erste Platte 3 zu der Bodenplatte 13 hin, in dem die erste Platte 3 formschlüssig in den Ring 15 mit Überstand eingesetzt ist. Ein mit gleichem Querschnitt wie der Ring 15 gebildeter zweiter Ring 17 liegt mit seinem horizontal geführten Schenkel 18 auf dem ersten Ring 15 auf. Auf dem horizontalen Schenkel 18 des zweiten Ringes 17 liegt in gleicher Weise wie auf dem horizontalen Schenkel des ersten Ringes 15 die zweite Platte 5 auf. Zwischen diesem Schenkel und dem Schenkel des ersten Ringes 15 ist die erste Platte 3 axial unbewegbar festgelegt. Der zweite Ring 17 dient als Abstandhalter 6 zur Herstellung eines gleichbleibenden Abstandes a zwischen den beiden Platten 3, 5. Ein Flachring 19 ist mit um seinen Umfang angeordnete, axial durch den ersten und zweiten Ring in die Bodenplatte 13 des inneren Gehäuseteils 10 geführten Schraubenbolzen 20 mit Innensechskant kopfverschraubt, und zwar mit dem inneren Gehäuseteil 10. Auf diese Weise ist ein fester, aber lösbarer Verbund aus dem Flachring 19, dem ersten und zweiten Ring 15, 17 und den beiden Platten 3, 5 gebildet.A cross-sectionally L-shaped first ring 15 rests with its horizontal leg on the bottom plate 13 and serves as a spacer 16 for the first plate 3 to the bottom plate 13 out, in which the first plate 3 positively inserted into the ring 15 with protrusion is. A formed with the same cross section as the ring 15 second ring 17 is located with its horizontally guided leg 18 on the first ring 15. On the horizontal leg 18 of the second ring 17 is in the same manner as on the horizontal leg of the first ring 15, the second plate 5. Between this leg and the legs of the first ring 15, the first plate 3 is fixed axially immovable. The second ring 17 serves as a spacer 6 for producing a constant distance a between the two plates 3, 5. A flat ring 19 is arranged around its circumference, axially guided by the first and second ring in the bottom plate 13 of the inner housing part 10 bolts 20th head screwed with hexagon socket, with the inner housing part 10. In this way, a solid, but releasable composite of the flat ring 19, the first and second ring 15, 17 and the two plates 3, 5 is formed.

An seinem, der Bodenplatte 13 gegenüberliegenden axialen Umfangsrand 21 weist das innere Gehäuseteil 10 eine U-förmige Nut 22 auf, in der ein als O-Ring ausgebildetes Dichtmittel 23 eingelegt ist. Auf dem genannten O-Ring und dem Umfangsrand 21 des inneren Gehäuseteils 10 kommt ein im Querschnitt gekröpfter Deckel 24 zu liegen, der zudem auf einem Umfangsrand 25 des äußeren Gehäuseteils 9 zu liegen kommt. Dieser Deckel 24 ist durch zwei Klemmringhälften 26, 26' mit um ihren Umfang angeordneten und den Umfangsrand 25 des äußeren Gehäuseteils 9 durchgreifenden Schraubenbolzen auf dem O-Ring dichtend geklemmt. Eine Öffnung oder Leitung 8 ist zentral und in axialer Richtung gesehen durch diesen Deckel 24 geführt. Durch diese Öffnung 8 wird das die beiden Platten 3, 5 passierende Fluid 2 aus der Vorrichtung 1 abgeführt.At its, the bottom plate 13 opposite axial peripheral edge 21, the inner housing part 10 has a U-shaped groove 22 in which a designed as an O-ring sealant 23 is inserted. On the said O-ring and the peripheral edge 21 of the inner housing part 10 is a cranked in cross-section cover 24 to lie, which also comes to rest on a peripheral edge 25 of the outer housing part 9. This cover 24 is clamped by two clamping ring halves 26, 26 'arranged around its circumference and the peripheral edge 25 of the outer housing part 9 by cross-bolt on the O-ring sealingly clamped. An opening or line 8 is guided centrally and seen in the axial direction by this cover 24. Through this opening 8, the two plates 3, 5 passing fluid 2 is discharged from the device 1.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Bypass-Strom eines zu messenden Fluids 2 durch die Vorrichtung 1 geführt. Es kann aber auch zweckmäßig sein, den gesamten Volumenstrom einer hydraulischen Anlage oder einer Laboreinrichtung durch die Vorrichtung 1 laufen zu lassen, insbesondere wenn ein angeschlossener Verbraucher aus Gründen einer ungewollten elektrostatischen Aufladung kritisch zu bewerten ist. Die erste Platte 3 weist ein positives Potential auf, während die zweite Platte 5 ein negatives Potential hat. Dies ist erreichbar, da die beiden Ringe 15 und 17 nebst den Abstandhaltern 6 und 16 isolierend zueinander ausgebildet sind und keine potentialführende Anlage der Platten 3, 5 an ein sonstiges Bauteil der Vorrichtung 1 vorgesehen ist. Mit Hilfe von nicht gezeigten elektrischen Leitern, die mit einem nicht näher dargestellten Messgerät zur Messung der Kapazität der Platten 3, 5 verbunden sind, ist es möglich, die Ladungsdichte in dem Fluid aktuell und im Betrieb einer hydraulischen Anlage zu messen. Die physikalischen Eigenschaften der mit einer Wabenform ausgestalteten fluiddurchlässigen Platten 3, 5 lassen sich dem zu messenden Potentialbereich des Fluids 2 anpassen, ebenso wie deren Abstand a zueinander. Alternativ oder zusätzlich ist noch ein Leitungsdetektor 27 vorgesehen, der mit seinem Messkopf die Bodenplatte 13 durchgreift und eine aktuelle Messung des Fluidladungspotentials während des Durchströmens der Gesamtvorrichtung erlaubt. Auf diese Art und Weise lässt sich feststellen, wie sich der Ladungszustand für das Fluid darstellt.In the illustrated embodiment, only a bypass flow of a fluid to be measured 2 is passed through the device 1. However, it can also be expedient to run the entire volume flow of a hydraulic system or a laboratory device through the device 1, in particular if a connected consumer is critical for reasons of unwanted electrostatic charging. The first plate 3 has a positive potential while the second plate 5 has a negative potential. This can be achieved because the two rings 15 and 17 are formed in addition to the spacers 6 and 16 insulating to each other and no potential-carrying contact of the plates 3, 5 is provided to another component of the device 1. By means of electrical conductors, not shown, which are connected to a measuring device for measuring the capacity of the plates 3, 5, not shown, it is possible to measure the charge density in the fluid current and in the operation of a hydraulic system. The physical properties of the fluid-permeable plates 3, 5 designed with a honeycomb shape can be adapted to the potential range of the fluid 2 to be measured, as well as their distance a from each other. Alternatively or additionally, a line detector 27 is provided, which passes through the bottom plate 13 with its measuring head and allows a current measurement of the fluid charge potential during the flow through the entire device. In this way it can be determined how the state of charge for the fluid is.

Sofern man insbesondere im Labormaßstab ein Filtermedium eines Filterelementes auf sein Elektropotentialverhalten hin untersuchen will unter Einbezug seines Ein- oder Mehrlagenaufbaues, kann eine entsprechende Probe auf die Platten 3, 5 aufgelegt oder zwischen diesen aufgenommen werden, um dergestalt Rückschlüsse über das triboelektrische Verhalten des Filtermediums zu treffen, sofern dieses von einem bestimmten Fluid durchströmt wird. In Abhängigkeit des zu behandelnden Fluids kann dann das Filtermaterial speziell auf den jeweiligen Anwendungsfall angepasst werden, um dergestalt Spannungsentladungen im späteren Betrieb der gesamt-hydraulischen Anlage vermeiden zu helfen.If a filter medium of a filter element, in particular on a laboratory scale, is to be examined for its potential or single-layer structure, a corresponding sample can be placed on or interposed between the plates 3, 5 in order to draw conclusions about the triboelectric behavior of the filter medium meet, if this is traversed by a particular fluid. Depending on the fluid to be treated then the filter material can be specially adapted to the particular application in order to help avoid voltage discharges in the subsequent operation of the entire hydraulic system.

Claims (10)

Vorrichtung zur Bestimmung einer elektrischen Ladung eines strömenden Fluids (2) mit einer ersten Platte (3), die elektrisch isoliert in einem von dem Fluid (2) durchströmten Gehäuse (4) festgelegt ist, und mit einer zweiten Platte (5), die mit gleichbleibendem diskreten Abstand (a) zu der ersten Platte (3) elektrisch isoliert in dem Gehäuse (4) festgelegt ist, wobei die Platten (3, 4) in einer Art wie Kondensatorplatten aufgebaut sind mit einem jeweils daran angeordneten elektrischen Abgriff ihrer Potentiale, und wobei eine Kapazität einer Anordnung der ersten und zweiten Platte (3, 5) messbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Platten (3, 4) fluiddurchlässig ausgebildet und quer zu einer Strömungsrichtung des Fluids (2) angeordnet sind und dass eine Probe eines Filtermediums auf die Platten (3, 5) aufgelegt oder zwischen diesen aufgenommen werden kann, um dergestalt Rückschlüsse über ein triboelektrisches Verhalten des Filtermediums zu treffen, sofern dieses von dem Fluid (2) durchströmt wird.Device for determining an electric charge of a flowing fluid (2) having a first plate (3) which is fixed in an electrically insulated manner in a housing (4) through which the fluid (2) flows, and with a second plate (5) provided with fixed discrete distance (a) to the first plate (3) electrically insulated in the housing (4), the plates (3, 4) being constructed in a manner such as capacitor plates with an electrical tap of their potentials respectively disposed thereon, and wherein a capacity of an arrangement of the first and second plates (3, 5) is measurable, characterized in that the plates (3, 4) are fluid-permeable and arranged transversely to a flow direction of the fluid (2) and that a sample of a filter medium the plates (3, 5) can be placed or received between them, so as to make conclusions about a triboelectric behavior of the filter medium, if this from the Flu id (2) is flowed through. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Platte (3, 5) eine wabenartige Struktur mit in Strömungsrichtung des Fluids (2) geöffnetem Wabenquerschnitt aufweisen.Device after Claim 1 , characterized in that the first and / or second plate (3, 5) have a honeycomb-like structure with in the flow direction of the fluid (2) open honeycomb cross section. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Platte (3) eine inverse Polarität zu der zweiten Platte (5) hat.Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the first plate (3) has an inverse polarity with the second plate (5). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) der Platten (3, 5) durch die Wahl von Abstandhaltern (6) veränderbar ist.Device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the distance (a) of the plates (3, 5) by the choice of spacers (6) is variable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (2) exzentrisch auf die erste Platte (3) geleitet ist und das Gehäuse (4) zentral in Bezug auf die zweite Platte (5) verlässt.Device according to one of Claims 1 to 4 characterized in that the fluid (2) is eccentrically directed to the first plate (3) and leaves the housing (4) centrally with respect to the second plate (5). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und/oder zweite Platte (3, 5) in dem Gehäuse (4) kraft- und/oder formschlüssig lösbar festgelegt ist.Device according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the first and / or second plate (3, 5) in the housing (4) non-positively and / or positively releasably fixed. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt einer zu- oder abführenden Fluidleitung (7, 8) des Gehäuses (4) um ein Vielfaches geringer ist als die wirksame Plattenfläche.Device according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the cross section of a supply or discharge fluid line (7, 8) of the housing (4) is many times smaller than the effective plate surface. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (2) ein durch ein Filterelement gereinigtes Öl oder Hydrauliköl ist.Device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the fluid (2) is a cleaned by a filter element oil or hydraulic oil. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (4) ein Null-Potential hat.Device according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the housing (4) has a zero potential. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Leitungsdetektor (27) in den fluidführenden Bereich mit den Platten (3, 5) eingesetzt ist.Device according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that a line detector (27) in the fluid-carrying area with the plates (3, 5) is inserted.
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