DE102010027233A1

DE102010027233A1 - Method for detecting cavitations in control edge of e.g. valve, involves detecting cavitations in cavitation-endangered region by sensor e.g. photodiode, where illumination of hydraulic fluid is detected by sensor

Info

Publication number: DE102010027233A1
Application number: DE201010027233
Authority: DE
Inventors: Michael Robohm; Thomas Seufert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-01-19

Abstract

The method involves detecting cavitations in a cavitation-endangered region of a hydraulic device by a sensor i.e. light sensitive sensor such as photodiode. The sensor is arranged downstream to the cavitation-endangered region and in proximity to an orifice having high flow rate of hydraulic fluid i.e. oil, and/or a location of cavitations such that illumination of the fluid falls on the sensor. The illumination of the fluid is detected by the sensor, where the illumination of the fluid indicates intense cavitations.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Kavitation und ein hydraulisches Vorrichtung, zum Beispiel ein Ventil oder eine Pumpe, bei dem eine Auftretende Kavitation erfasst wird.The invention relates to a method for detecting cavitation and a hydraulic device, for example a valve or a pump, in which an occurring cavitation is detected.

Kavitation ist die Bildung und Auflösung von Hohlräumen in einer Flüssigkeit durch Schwankungen des statischen Drucks. In hydraulischen Geräten tritt Kavitation insbesondere an Stellen mit hoher Strömungsgeschwindigkeit der hydraulischen Flüssigkeit, insbesondere an Steuerkanten auf, mit denen Durchflussquerschnitte verändert werden. Dies kann dies zu Beschädigungen durch sogenannte Kavitationserosion führen. Deshalb ist es wünschenswart, frühzeitig beginnende Kavitation zu erkennen um dann Gegenmaßnahmen ergreifen und Schäden vermeiden zu können.Cavitation is the formation and dissolution of cavities in a liquid due to variations in static pressure. In hydraulic devices, cavitation occurs, in particular, at points where the hydraulic fluid has a high flow velocity, in particular at control edges, with which flow cross sections are changed. This can lead to damage caused by so-called cavitation erosion. Therefore, it is desirable to be able to detect early onset of cavitation in order to take countermeasures and avoid damage.

Aus der DE 196 34 816 A1 ist schon ein Sensor bekannt, der zur Detektion von Kavitation benutzt wird und der ein Paar von Elektroden aufweist, die einander mit Abstand gegenüberliegend innerhalb einer Hydraulikleitung enthalten sind, wobei sie einen Kondensator bilden. Die Kapazität des Kondensators hängt davon ab, ob sich in der Hydraulikflüssigkeit Gasblasen befinden oder nicht. Der vorbekannte Sensor ist also ein kapazitiver Sensor. Aufgrund der unterschiedlichen Kapazität bei Hydraulikflüssigkeit ohne und mit Gasblasen lässt sich Kavitation feststellen.From the DE 196 34 816 A1 For example, a sensor is already known which is used to detect cavitation and which has a pair of electrodes spaced apart from each other within a hydraulic line, forming a capacitor. The capacity of the condenser depends on whether there are gas bubbles in the hydraulic fluid or not. The previously known sensor is thus a capacitive sensor. Due to the different capacity of hydraulic fluid without and with gas bubbles, cavitation can be detected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kavitation insbesondere in hydraulischen Anlagen frühzeitig zu erkennen und dafür einen sehr preisgünstigen Sensor bereitzustellen.The invention has for its object to detect cavitation early in particular in hydraulic systems and to provide a very inexpensive sensor.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gelöst, bei dem zur Erfassung von Kavitation ein lichtempfindlicher Sensor verwendet wird.This object is achieved by a method in which a photosensitive sensor is used to detect cavitation.

Der lichtempfindliche Sensor ist bevorzugt eine einfache Fotodiode.The photosensitive sensor is preferably a simple photodiode.

Die Aufgabe wird auch durch eine hydraulische Vorrichtung, insbesondere ein Ventil oder eine Pumpe gelöst, bei der stromab eines und nahe an einem kavitationsgefährdeten Bereich ein lichtempfindlicher Sensor, insbesondere eine Fotodiode angeordnet ist.The object is also achieved by a hydraulic device, in particular a valve or a pump, in which a light-sensitive sensor, in particular a photodiode, is arranged downstream of and near a cavitation-prone area.

Bei Untersuchungen zur Geräuschentwicklung von Hydraulikventilen ist bei Auftreten von stärkerer Kavitation ein Leuchten des Öles aufgefallen. Dieses Phänomen ist bekannt, wenn auch nicht abschließend geklärt. Man kann jedoch davon ausgehen, dass das Leuchten des Öls immer mit starker Kavitation einhergeht. Kern der Erfindung ist es nun, dass das Leuchten und somit starke Kavitation mit einem lichtempfindlichen Sensor erfasst wird. Der lichtempfindliche Sensor kann eine einfache Fotodiode sein. Diese ist in der Nähe einer Drosselstelle mit hoher Strömungsgeschwindigkeit der hydraulischen Flüssigkeit bzw. dem zu vermutenden Ort der Kavitation in der ablaufenden Strömung, also stromab des kavitationsgefährdeten Bereichs so angebracht, dass sie das Licht auf sie fällt. Sie kann sich dabei durchaus in oder am Rande des Flusses befinden, so dass sie von der Flüssigkeit benetzt wird. Denkbar ist jedoch auch eine Anordnung hinter Glas.In investigations into the noise development of hydraulic valves, a flash of oil has been noticed when severe cavitation occurs. This phenomenon is known, although not conclusively clarified. However, it can be assumed that the glow of the oil is always associated with strong cavitation. The core of the invention is now that the illumination and thus strong cavitation with a photosensitive sensor is detected. The photosensitive sensor may be a simple photodiode. This is in the vicinity of a throttle point with high flow velocity of the hydraulic fluid or the presumed location of cavitation in the outflowing flow, ie downstream of the cavitation-prone area mounted so that it falls on them. It may well be in or at the edge of the river, so that it is wetted by the liquid. However, an arrangement behind glass is also conceivable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 19634816 A1 [0003]

Claims

Method for detecting cavitation with a sensor, characterized in that the sensor is a photosensitive sensor.

Method according to claim 1, characterized in that the photosensitive sensor is a photodiode.

Hydraulic device having a cavitation-prone area, characterized in that a photosensitive sensor is arranged downstream of and close to the hazardous area.

Hydraulic device according to claim 3, characterized in that the photosensitive sensor is a photodiode.