DE102016212887B4 - Measuring arrangement for lubricating oil and measuring methods - Google Patents
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Abstract
Eine Messanordnung (14) für Schmieröl (8) in einem Ölkreislauf (6) einer Anlage (2), enthält einen ersten Sensor (16a) stromaufwärts einer durch das Schmieröl (8) zu schmierenden Anlagenkomponente (4) und stromabwärts eines Ölfilters (10) des Ölkreislaufs (2) für einen ersten Wert (W1) einer Kenngröße (K) des Schmieröls (8) und einen zweiten Sensor (16b) stromabwärts der Anlagenkomponente (4) und stromaufwärts des Ölfilters (10) für einen zweiten Wert (W2) der selben Kenngröße (K) des Schmieröls (8), wobei der erste (16a) und der zweite Sensor (16b) ein Ultraschall-Sensor ist. Bein einem Verfahren zum Ermitteln der Werte (W1, W2) wird der erste Wert (W1) stromaufwärts der Anlagenkomponente (4) und stromabwärts des Ölfilters (10) ermittelt, und der zweite Wert (W2) stromabwärts der Anlagenkomponente (4) und stromaufwärts des Ölfilters (10) ermittelt, und die Werte mit Hilfe von Ultraschall-Sensoren ermittelt.A measuring arrangement (14) for lubricating oil (8) in an oil circuit (6) of a plant (2), comprising a first sensor (16a) upstream of a plant component (4) to be lubricated by the lubricating oil (8) and downstream of an oil filter (10) the oil circuit (2) for a first value (W1) of a characteristic (K) of the lubricating oil (8) and a second sensor (16b) downstream of the system component (4) and upstream of the oil filter (10) for a second value (W2) same characteristic (K) of the lubricating oil (8), wherein the first (16a) and the second sensor (16b) is an ultrasonic sensor. In a method for determining the values (W1, W2), the first value (W1) upstream of the plant component (4) and downstream of the oil filter (10) is determined, and the second value (W2) downstream of the plant component (4) and upstream of Oil filter (10) determined, and the values determined by means of ultrasonic sensors.
Description
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung für Schmieröl in einem Ölkreislauf einer Anlage und ein Verfahren zum Ermitteln von Werten einer Kenngröße für Schmieröl in einem Ölkreislauf einer Anlage.The invention relates to a measuring arrangement for lubricating oil in an oil circuit of a plant and a method for determining values of a characteristic for lubricating oil in an oil circuit of a plant.
Verschiedenste Anlagen, z. B. Fahrzeuge oder Maschinen, weisen jeweils einen Ölkreislauf für Schmieröl auf. Der Ölkreislauf enthält ein Filtrationssystem, z. B. einen Ölfilter.Various plants, z. As vehicles or machines, each have an oil circuit for lubricating oil. The oil circuit contains a filtration system, eg. B. an oil filter.
Abrasiver Verschleiß in Anlagen schädigt deren Systemkomponenten, bis deren Funktion eingeschränkt ist. Aufgabe für ein Systemmonitoring ist es daher, den Verschleiß rechtzeitig zu erkennen, bevor der abrasive Verschleiß irreversiblen Schaden verursacht.Abrasive wear in equipment damages their system components until their function is limited. It is therefore the task of a system monitoring to detect the wear in good time before the abrasive wear causes irreversible damage.
Aus der
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Die Druckschrift
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Verschleißerkennung zu verbessern.The object of the invention is to improve the wear detection.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Messanordnung gemäß Patentanspruch 1. Die Messanordnung ist eine solche für Schmieröl in einem Ölkreislauf einer Anlage. Die Messanordnung enthält einen ersten Sensor. Der erste Sensor ist stromaufwärts einer durch das Schmieröl zu schmierenden Anlagenkomponente der Anlage anordenbar. Der erste Sensor dient dazu, einen ersten Wert einer Kenngröße desjenigen Schmieröls zu ermitteln, das den ersten Sensor während des Betriebs der Anlage anströmt. Die Messanordnung enthält einen zweiten Sensor. Der zweite Sensor ist stromabwärts der Anlagenkomponente anordenbar und dient dazu, einen zweiten Wert derselben Kenngröße desjenigen Schmieröls zu ermitteln, das während des Betriebs der Anlage den zweiten Sensor anströmt. Der erste Sensor ist außerdem stromabwärts eines Ölfilters des Ölkreislaufs anordenbar. Der zweite Sensor ist außerdem stromaufwärts des Ölsensors anordenbar.The object is achieved by a measuring arrangement according to claim 1. The measuring arrangement is one for lubricating oil in an oil circuit of a plant. The measuring arrangement contains a first sensor. The first sensor can be arranged upstream of a plant component to be lubricated by the lubricating oil. The first sensor is used to determine a first value of a characteristic of that lubricating oil that flows to the first sensor during operation of the system. The measuring arrangement contains a second sensor. The second sensor can be arranged downstream of the system component and serves to determine a second value of the same parameter of that lubricating oil which flows to the second sensor during operation of the system. The first sensor can also be located downstream of an oil filter of the oil circuit. The second sensor can also be arranged upstream of the oil sensor.
„Anordenbar” bedeutet, dass bei bestimmungsgemäßer Installation der Messanordnung erster und zweiter Sensor tatsächlich an den bezeichneten Orten angeordnet sind. ”Stromauf/abwärts” bezieht sich auf die Strömungsrichtung des Schmieröls im Ölkreislauf beim bestimmungsgemäßen Betrieb der Anlage. ”Zusätzlich” bedeutet, dass beide Anordnungsbedingungen für jeden Sensor jeweils gleichzeitig bzw. gleichermaßen gelten, also beide erfüllt sein müssen. Das heißt: Der erste Sensor ist bei bestimmungsgemäßer Installation stromaufwärts der Anlagenkomponente und stromabwärts des Ölfilters angeordnet. Der zweite Sensor ist bei bestimmungsgemäßer Installation stromabwärts der Anlagenkomponente und stromaufwärts des Ölfilters angeordnet. Der erste Sensor befindet sich also im Strömungsweg zwischen Ölfilter und Anlagenkomponente, der zweite Sensor im Strömungsweg zwischen Anlagenkomponente und Ölfilter."Applicable" means that, when the measuring arrangement is installed as intended, the first and second sensors are actually arranged at the designated locations. "Up / Down" refers to the flow direction of the lubricating oil in the oil circuit during normal operation of the system. "In addition" means that both arrangement conditions apply to each sensor simultaneously or equally, ie both must be fulfilled. That is: The first sensor is located upstream of the system component and downstream of the oil filter when installed as intended. When properly installed, the second sensor is located downstream of the plant component and upstream of the oil filter. The first sensor is thus located in the flow path between the oil filter and the system component, the second sensor is located in the flow path between the system component and the oil filter.
”Anlagen” sind hierbei im weitesten Sinne zu verstehen und sind insbesondere Fahrzeuge und Maschinen, die eine Schmierung durch einen Ölkreislauf aufweisen."Systems" are to be understood in the broadest sense and are in particular vehicles and machines that have lubrication through an oil circuit.
Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen beziehungsweise Überlegungen:
Gegenwärtig gibt es noch keine Analysemethode, die online Informationen über im System befindliche Verschleißpartikel liefern beziehungsweise derartige Verschleißpartikel online detektieren kann. ”Online” bedeutet in Echtzeit bzw. mit einer maximalen Verzögerung im Sekunden- oder Minutenbereich, also zeitnah im laufenden Betrieb. Derzeit muss aus dem entsprechenden System, zum Beispiel einer Maschine mit Ölkreislauf (Öl ist das Schmieröl), eine Ölprobe entnommen werden. Nach der Probeentnahme müssen die Verschleißpartikel beziehungsweise entsprechende Elemente dann mittels optischer Analysemethoden oder Spektroskopie, zum Beispiel Infrarotspektroskopie, in einem externen Labor ermittelt werden. Diese Methoden sind sehr zeitaufwendig und kostspielig. Online-Analysemethoden können derzeit nur Masse und magnetische Eigenschaften analysieren.The invention is based on the following findings or considerations:
There is currently no analytical method that can provide online information about wear particles in the system or detect such wear particles online. "Online" means in real time or with a maximum delay in seconds or minutes, ie promptly during operation. At present, an oil sample must be taken from the corresponding system, for example a machine with an oil circuit (oil is the lubricating oil). After sampling, the wear particles or corresponding elements must then be determined by means of optical analysis methods or spectroscopy, for example infrared spectroscopy, in an external laboratory. These methods are very time consuming and costly. Online analysis methods currently only analyze mass and magnetic properties.
Es gibt derzeit Messverfahren für die Bestimmung der Konzentration und der Größe von Partikeln mittels Ultraschall. In einer derartigen Methode werden die Wellen verschiedener Frequenz für die Bestimmung von verschiedenen Partikelgrößen angewendet. Bei dem Ultraschallmessprinzip nutzt man Sender mit Piezoelement und Empfänger des Signales. Nach Dämpfung des Signales wird die Partikelgröße bestimmt. Diese Methode ist problematisch für die Anwendung in Ölen, weil es neben Verschleißpartikeln andere Störfaktoren wie Luft- oder Wasserblasen gibt, die das Signal dämpfen.There are currently measuring methods for the determination of the concentration and the size of particles by means of ultrasound. In such a method, the waves of different frequency are used for the determination of different particle sizes. The ultrasonic measuring principle uses transmitters with piezo element and receiver of the signal. After damping the signal, the particle size is determined. This method is problematic for use in oils, because there are other disruptive factors besides wear particles, such as air or water bubbles, which dampen the signal.
Es wird angenommen, dass sich bei Verschleiß an der Anlagenkomponente die vom Sensor detektierbare Öleigenschaft desjenigen, von der Anlagenkomponente abströmenden Öls ändert, da es z. B. mehr Abriebpartikel enthält. Das aus dem Ölfilter abströmende Öl ändert seine dementsprechende Eigenschaft jedoch nicht, da der Ölfilter z. B. auch die zusätzlich abgeriebenen Partikel zurückhält und somit nach wie vor gleich gereinigtes Öl abgibt. Gemäß der Erfindung ergibt sich so der Vorteil, dass Verschleiß an der Anlagenkomponente erkannt werden kann. Gemäß der Erfindung erfolgt eine Anwendung von zwei Messverfahren im Ölkreislauf. Zwei Messeinrichtungen (erster und zweiter Sensor) messen jeweils eine Kenngröße, insbesondere eine Signaldämpfung, eine davon ist im Ölkreislauf vor und die andere nach der Anlagenkomponente, insbesondere einem Motor oder Tribologischen System, eingebaut. Die Messeinrichtungen sind vor und nach einem Ölfilter eingebaut, da das kontrollierte, d. h. überwachte bzw. vermessene System (Ölkreislauf) mit einer Filtration ausgerüstet ist. Durch den Vergleich der zwei Signale können die Unterschiede zwischen filtriertem bzw. Öl am Einlass der Anlagenkomponente und unfiltriertem bzw. Öl aus dem Auslass der Anlagenkomponente definiert werden.It is assumed that, when worn on the system component, the oil property of the oil which is detectable by the sensor and changes that of the system component, since, for example, it varies. B. contains more abrasive particles. However, the oil flowing out of the oil filter does not change its corresponding property, since the oil filter z. B. also retains the additionally abraded particles and thus still emits the same purified oil. According to the invention, this results in the advantage that wear on the system component can be detected. According to the invention, there is an application of two measuring methods in the oil circuit. Two measuring devices (first and second sensor) each measure a parameter, in particular a signal attenuation, one of which is in the oil circuit before and the other according to the system component, in particular a motor or tribological system installed. The measuring devices are installed before and after an oil filter, as the controlled, d. H. monitored or measured system (oil circuit) is equipped with a filtration. By comparing the two signals, the differences between filtered or oil at the inlet of the plant component and unfiltered or oil from the outlet of the plant component can be defined.
Der erste Sensor und der zweite Sensor ist erfindungsgemäß jeweils ein Ultraschall-Sensor. Durch einen entsprechenden Sensor kann eine Ultraschall-Kenngröße am Schmieröl ermittelt werden. Entsprechende Kenngrößen sind für den Alterungs- bzw. Verschleißzustand von Ölen besonders aussagekräftig.According to the invention, the first sensor and the second sensor are each an ultrasonic sensor. By an appropriate sensor, an ultrasonic characteristic can be determined on the lubricating oil. Corresponding parameters are particularly meaningful for the aging or wear condition of oils.
Erfindungsgemäß weist jeder Sensor, beziehungsweise jeder Ultraschall-Sensor, einen Sender und einen Empfänger auf und Sender und Empfänger sind durch eine Messstrecke voneinander beabstandet. Die das Sensorergebnis liefernde Messung der Kenngröße findet entlang dieser Messtrecke statt. Im Falle eines Ultraschallsensors breitet sich ein Ultraschallpuls entlang der Messstrecke aus. Die Messstrecke verläuft dabei zumindest abschnittsweise durch das Schmieröl. Insbesondere ist die Messstrecke eine Gerade. Erfindungsgemäß ist ein Sender bei einem bestimmungsgemäßen Einbau der Messanordnung auf einer Seite einer ölführenden Leitung angeordnet und ein Empfänger auf einer anderen, insbesondere gegenüberliegenden Seite der Leitung. Ein derartiger Sensor bzw. Ultraschall-Sensor lässt sich besonders einfach in einen zu untersuchenden Ölkreislauf integrieren.According to the invention, each sensor, or each ultrasonic sensor, has a transmitter and a receiver, and the transmitter and receiver are spaced apart by a measuring path. The measurement of the parameter supplying the sensor result takes place along this measuring path. In the case of an ultrasonic sensor, an ultrasonic pulse propagates along the measuring path. The measuring section runs at least in sections through the lubricating oil. In particular, the measuring section is a straight line. According to the invention, a transmitter is arranged on one side of an oil-carrying line in the case of an intended installation of the measuring arrangement and a receiver on another, in particular opposite, side of the line. Such a sensor or ultrasonic sensor can be particularly easily integrated into an oil circuit to be examined.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Schmieröl zumindest während der Ermittlung eines Wertes zumindest ein Teil eines Mediums, wobei das Medium die erfasste Ultraschall-Dämpfung des Sensors beeinflusst. Durch die Verwendung des Schmieröls als Dämpfungsmedium in dem Ultraschall-Sensor kann besonders einfach eine Ultraschall-Dämpfung des Schmieröls ermittelt werden.In a preferred variant of this embodiment, at least during the determination of a value, the lubricating oil is at least part of a medium, wherein the medium influences the detected ultrasonic attenuation of the sensor. By using the lubricating oil as a damping medium in the ultrasonic sensor, it is particularly easy to determine an ultrasonic damping of the lubricating oil.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kenngröße daher die Ultraschall-Dämpfung des Schmieröls.In a preferred embodiment, the parameter is therefore the ultrasonic attenuation of the lubricating oil.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die Messanordnung ein Vergleichsmodul. Das Vergleichsmodul dient dazu, einen Vergleichswert von erstem Wert und zweitem Wert zu ermitteln. Durch den Vergleich bzw. Vergleichswert der beiden Werte, insbesondere im Fall elektrischer Kapazitäten, können die Unterschiede zwischen filtriertem Schmieröl beziehungsweise Öl am Einlass der Anlagenkomponente (zwischen Ölfilter und Anlagenkomponente) und unfiltriertem Öl beziehungsweise Öl am Auslass der Anlagenkomponente (zwischen Anlagenkomponente und Ölfilter) definiert bzw. ermittelt werden. Ein entsprechender Vergleichswert ist beispielsweise die Differenz aus erstem Wert und zweitem Wert beziehungsweise der Betrag der Differenz.In a preferred embodiment, the measuring arrangement contains a comparison module. The comparison module is used to determine a comparison value of the first value and the second value. By comparing or comparing the two values, in particular in the case of electrical capacities, the differences between filtered lubricating oil or oil at the inlet of the Plant component (between oil filter and system component) and unfiltered oil or oil at the outlet of the system component (between system component and oil filter) are defined or determined. A corresponding comparison value is, for example, the difference between the first value and the second value or the amount of the difference.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anlagenkomponente ein Motor oder ein tribologisches System. Für derartige Anlagenkomponenten eignet sich die Messanordnung besonders, da ein Verschleiß bei solchen Anlagenkomponenten in der Regel am Zusammenspiel jeweiliger erster und zweiter Messwerte detektierbar ist.In a preferred embodiment, the plant component is a motor or a tribological system. For such system components, the measuring arrangement is particularly suitable, since wear in such system components is usually detectable at the interplay of respective first and second measured values.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ölkreislauf Teil der Messanordnung. Mit anderen Worten ist dann ein Ölkreislauf mit Messanordnung beansprucht.In a preferred embodiment, the oil circuit is part of the measuring arrangement. In other words, then an oil circuit is claimed with measuring arrangement.
In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist das Schmieröl im Ölkreislauf Teil der Messanordnung. Mit anderen Worten ist dann ein Ölkreislauf mit Schmieröl und Messanordnung beansprucht.In a preferred variant of this embodiment, the lubricating oil in the oil circuit is part of the measuring arrangement. In other words, then an oil circuit with lubricating oil and measuring assembly is claimed.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage Teil der Messanordnung. Mit anderen Worten ist dann eine Anlage (mit Ölkreislauf, optional mit Schmieröl) mit Messanordnung beansprucht.In a preferred embodiment, the system is part of the measuring arrangement. In other words, then a system (with oil circuit, optionally with lubricating oil) claimed with measuring arrangement.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 6. Das Verfahren dient zum Ermitteln von Werten einer Kenngröße für Schmieröl in einem Ölkreislauf einer Anlage, wobei die erfindungsgemäße Messanordnung zum Einsatz kommt. Bei dem Verfahren wird ein erster Wert der Kenngröße an solchem Schmieröl ermittelt, dass sich stromaufwärts einer durch das Schmieröl zu schmierenden Anlagenkomponente befindet. Ein zweiter Wert derselben Kenngröße wird an solchem Schmieröl ermittelt, das sich stromabwärts der Anlagenkomponente befindet. Der erste Wert wird weiterhin an solchem Schmieröl ermittelt, das sich stromabwärts eines im Ölkreislauf vorhandenen Ölfilters befindet und der zweite Wert wird an solchem Schmieröl ermittelt, das sich stromaufwärts des Ölfilters befindet. Die Werte, also erster Wert und zweiter Wert, werden jeweils mit Hilfe eines jeweiligen Ultraschall-Sensors ermittelt. Das Verfahren und zumindest ein Teil dessen Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Messanordnung erläutert.The object of the invention is also achieved by a method according to
In einer bevorzugten Ausführungsform werden erster und zweiter Wert zu einem ersten Zeitpunkt bzw. zeitgleich ermittelt. Der erste Zeitpunkt ist ein solcher, an dem sich der Ölkreislauf bekanntermaßen in einem bestimmungsgemäßen Zustand befindet. Aus diesen Werten wird ein erster Vergleichswert gebildet. Zu mindestens einem späteren zweiten Zeitpunkt bzw. zeitgleich wird erster und zweiter Wert nochmals ermittelt und ein jeweiliger zweiter Vergleichswert gebildet. Eine Maßnahme wird in solchen Fällen ergriffen, wenn der jeweilige zweite Vergleichswert vom ersten Vergleichswert um mehr als ein erlaubtes Toleranzmaß abweicht.In a preferred embodiment, first and second values are determined at a first time or at the same time. The first time is one at which the oil circuit is known to be in a proper condition. From these values, a first comparison value is formed. At least one later second time or at the same time, the first and second values are determined again and a respective second comparison value is formed. A measure is taken in such cases if the respective second comparison value deviates from the first comparison value by more than an allowable tolerance measure.
”Zeitpunkt” bzw. ”zeitgleich” bedeutet, dass in einem eventuellen Zeitraum zwischen den Messungen zumindest in Bezug auf Veränderungen der Eigenschaften am Schmieröl keine nennenswerten beziehungsweise messbaren Änderungen zu erwarten sind. Die Messungen werden als zeitgleich betrachtet, wenn diese innerhalb insbesondere eines Zeitraums bis zu einer Sekunde, insbesondere einer Minute oder insbesondere einer Stunde erfolgen."Time" or "at the same time" means that no appreciable or measurable changes are to be expected in a possible period between measurements, at least with regard to changes in the properties of the lubricating oil. The measurements are considered to be simultaneous if they take place within a particular period up to one second, in particular one minute or in particular one hour.
Als ”Zeitpunkt” ist in diesem Zusammenhang also auch ein Zeitraum zu verstehen beziehungsweise jeder Zeitpunkt innerhalb eines Zeitraums, in dem bekanntermaßen oder erwartungsgemäß keine Veränderungen der Ölqualität oder Anlagenqualität zu erwarten sind.In this context, "time" is understood as a period or any time within a period in which, as is known or expected, no changes in the oil quality or plant quality are to be expected.
Eine zu ergreifende Maßnahme ist beispielsweise die Ausgabe einer Warnmeldung oder einer Fehlermeldung, ein Anhalten der Anlage, eine Reparatur oder ein Tausch der Anlagenkomponente und so weiter.A measure to be taken is, for example, the issuing of a warning message or an error message, a stop of the system, a repair or replacement of the system component, and so on.
Zum ersten Zeitpunkt wird also ein erster Vergleichswert als Referenzwert ermittelt, wobei hier sämtliche Anlagenparameter, Eigenschaften des Schmieröls, dessen spezifische Konsistenz, Temperaturen, und so weiter, die die Messwerte beeinflussen könnten, im Messwert mit erfasst sind. Eine weitere Einstellung oder Vorgabe oder Auswahl von Parametern oder ähnlichem entfällt. Aufbauend auf diesem Referenzwert werden – insbesondere mehrfach nacheinander – die zweiten Messungen durchgeführt beziehungsweise die zweiten Vergleichswerte gebildet. Zu jedem der Vergleichswerte wird jeweils überwacht bzw. kontrolliert, ob dessen Differenz zum ersten Vergleichswert das erlaubte Toleranzmaß übersteigt oder nicht. Solange diese das Toleranzmaß nicht übersteigt, wird davon ausgegangen, dass sich die Anlage – ausgehen von ihrem bestimmungsgemäßen Zustand – nicht oder nur unwesentlich verändert hat und somit diesbezüglich keinerlei Maßnahmen zu ergreifen sind.At the first time, therefore, a first comparison value is determined as the reference value, wherein here all system parameters, properties of the lubricating oil, its specific consistency, temperatures, and so on, which could influence the measured values, are also included in the measured value. No further setting or presetting or selection of parameters or the like is required. Based on this reference value, the second measurements are carried out or the second comparison values are formed, in particular several times in succession. For each of the comparison values is respectively monitored or checked whether its difference to the first comparison value exceeds the allowable tolerance level or not. As long as this does not exceed the tolerance level, it is assumed that the system - from its intended condition - has not changed or has changed only insignificantly and therefore no measures have to be taken in this regard.
Übersteigt die Differenz bzw. Abweichung das Toleranzmaß, wird davon ausgegangen, dass sich der Ölkreislauf bzw. die Anlagenkomponente bzw. der Ölfilter nicht mehr in bestimmungsgemäßem Zustand befindet, z. B. ist das Öl dann durch die Anlagenkomponente stärker verschmutzt, was ein Hinweis auf erhöhten Verschleiß in der Komponente ist. Dann wird die definierte Maßnahme ergriffen.If the difference or deviation exceeds the tolerance, it is assumed that the oil circuit or the system component or the oil filter is no longer in the intended condition, eg. B. the oil is then more polluted by the plant component, what a Indication of increased wear in the component is. Then the defined action is taken.
In einer bevorzugten Ausführungsform werden erster und zweiter Wert mit Hilfe einer jeweiligen Durchgangsmessung durch das Schmieröl entlang einer Messtrecke, insbesondere einer Geraden, ermittelt. So kann insbesondere der o. g. Durchgangssensor verwendet werden, dessen Sender an einer und dessen Empfänger an einer anderen Seite einer ölführenden Leitung etc. angebracht wird.In a preferred embodiment, the first and second values are determined by means of a respective passage measurement by the lubricating oil along a measuring path, in particular a straight line. Thus, in particular the o. G. Continuity sensor are used, the transmitter is attached to one and the receiver on another side of an oil-carrying line, etc.
Im Rahmen der Erfindung ist hier stets Schmieröl angeführt. Die Erfindung ist jedoch sinngemäß auch auf andere Schmiermittel in entsprechenden Schmiermittelkreisläufen anwendbar.In the context of the invention, lubricating oil is always mentioned here. However, the invention is analogously applicable to other lubricants in corresponding lubricant circuits.
Ausführungsformen der Erfindung, auch in Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen, gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen, werden wie folgt zusammengefasst:
Gemäß der Erfindung ergibt sich eine Online-Analysemethode zur Verschleißmessung durch die Bestimmung von Werten einer Kenngröße, insbesondere der Ultraschall-Dämpfung, des Öles in einem Ölkreislauf einer Anlage. Der erste Sensor oder auch Referenzsensor befindet sich im Ölkreislauf in einer Einlassleitung der Anlagenkomponente (gefiltertes Öl, das der Anlagenkomponente zugeführt wird). Dieser zeigt die Ultraschall-Dämpfung des Öles vor dem Motor beziehungsweise Tribosystem. Ein Arbeitssensor ist im Auslasskreis eingebaut (das von der Anlagenkomponente abströmende Öl, das dem Filter zugeführt wird) und zeigt eine durch den Verschleiß geänderte Ultraschall-Dämpfung des Öles.Embodiments of the invention, also in combinations of the above-mentioned embodiments, if appropriate also previously not mentioned embodiments, are summarized as follows:
According to the invention, an online analysis method for measuring wear results from the determination of values of a parameter, in particular the ultrasonic damping, of the oil in an oil circuit of a plant. The first sensor or reference sensor is located in the oil circuit in an inlet line of the system component (filtered oil, which is supplied to the system component). This shows the ultrasonic damping of the oil in front of the engine or tribosystem. A working sensor is installed in the outlet circuit (the oil flowing from the system component, which is fed to the filter) and shows an altered by the wear of the ultrasonic damping of the oil.
Es wird davon ausgegangen, dass das Öl von der Anlagenkomponenten, z. B. aus einem Motor beziehungsweise tribologischen System, abströmende Öl bei bestimmungsgemäßen Bedingungen immer eine standardisierte Abweichung bezüglich der Messwerte vom sauberen Öl hat, das aus dem Ölfilter strömt. Wenn sich der Abrieb in der Anlagenkomponente bzw. dem tribologischen System erhöht, wird sich auch das Abweichsignal (Abweichung von erstem und zweitem Messwert) – bzw. dessen Betrag – erhöhen. Diese Erhöhung bzw. Steigerung deutet dann auf eine außergewöhnliche Bedingung, d. h. ein nicht mehr bestimmungsgemäß arbeitendes System hin. Gas- bzw. Wasserblasen und andere verschleißirrelevante Faktoren werden gemäß der Erfindung aus der Analyse ausgeschlossen, da sich deren Anteil nach der Filtration nicht ändert.It is assumed that the oil from the plant components, eg. B. from a motor or tribological system, flowing oil at normal conditions always has a standardized deviation with respect to the measured values of clean oil flowing from the oil filter. If the abrasion in the system component or the tribological system increases, the deviation signal (deviation from the first and second measured value) - or its amount - will also increase. This increase or increase then indicates an exceptional condition, i. H. a system that no longer functions as intended. Gas or water bubbles and other wear irrelevant factors are excluded from the analysis according to the invention, since their proportion does not change after filtration.
Die Sensoren, insbesondere in Form von Ultraschall-Sensoren, werden also nicht nur in Bezug auf die Anlagenkomponenten, sondern auch in Bezug auf den Ölfilter und die Strömungsrichtung des Schmieröls vor und nach dem Ölfilter eingebaut, da die zu überwachende Anlage mit einer Filtration ausgerüstet ist. Gemäß der Erfindung ergibt sich also eine Anwendung von Sensoren, insbesondere Ultraschall-Sensoren, im Ölkreislauf. Mindestens zwei Sensoren messen dabei Werte der Kenngröße, insbesondere einer Ultraschall-Dämpfung. Einer der Sensoren ist im Ölkreislauf vor der Anlagenkomponente, der andere nach der Anlagenkomponente in Bezug auf die Strömungsrichtung des Schmieröles vorgesehen beziehungsweise eingebaut.The sensors, in particular in the form of ultrasonic sensors, are thus installed not only in relation to the system components, but also in relation to the oil filter and the flow direction of the lubricating oil before and after the oil filter, since the system to be monitored is equipped with a filtration , According to the invention thus results in an application of sensors, in particular ultrasonic sensors, in the oil circuit. At least two sensors measure values of the parameter, in particular an ultrasonic attenuation. One of the sensors is provided or installed in the oil circuit upstream of the system component, the other according to the system component with respect to the flow direction of the lubricating oil.
Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen in einer schematischen Prinzipskizze:Further features, effects and advantages of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. This shows in a schematic outline sketch:
Dem Schmieröl
Der erste Sensor
Die Messanordnung
Die Sensoren
Erster Wert W1 und zweiter Wert W2 werden zunächst zu einem ersten Zeitpunkt t0 ermittelt, an dem sich der Ölkreislauf
Erster Wert W1 und zweiter Wert W2 müssen hierbei nicht tatsächlich zum selben Zeitpunkt t0 ermittelt werden, sondern insbesondere innerhalb einer Sekunde, innerhalb einer Minute oder innerhalb einer Stunde aufgenommen werden. Zu jeweiligen späteren Zeitpunkten t1, t2, ... werden jeweilige weitere Wertepaare W1, W2 – im obigen Sinne zeitgleich – ermittelt und jeweilige Vergleichswerte VW1, VW2, ... gebildet. Sobald die Betragsdifferenz zwischen den Vergleichswerten VW1, VW2, ... und dem ersten Vergleichswert VW0 größer einem erlaubten Toleranzmaß T ist, wird eine Maßnahme M ergriffen. Hier ist die Maßnahme M die Durchführung eines Tauschs der Anlagenkomponente
Zum Zeitpunkt t1 ist die Betragsdifferenz zwischen VW1 und VW0 kleiner dem Toleranzmaß T, weshalb nichts unternommen wird, symbolisch durch ein X dargestellt. Zum Zeitpunkt t2 ist die Betragsdifferenz zwischen VW2 und VW0 größer dem Toleranzmaß T, weshalb die Maßnahme M ergriffen wird.At time t1, the difference in magnitude between VW1 and VW0 is smaller than the tolerance dimension T, which is why nothing is done symbolically represented by an X. At time t2, the difference in magnitude between VW2 and VW0 is greater than the tolerance measure T, which is why measure M is taken.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Anlageinvestment
- 44
- Anlagenkomponenteplant component
- 66
- ÖlkreislaufOil circuit
- 88th
- Schmieröloil
- 1010
- Ölfilteroil filter
- 1212
- Pfeilarrow
- 1414
- Messanordnungmeasuring arrangement
- 16a16a
- erster Sensorfirst sensor
- 16b16b
- zweiter Sensorsecond sensor
- 1818
- Vergleichsmodulcomparison module
- 100a, 100b100a, 100b
- Sendertransmitter
- 102a, 102b102a, 102b
- Empfängerreceiver
- 104a, 104b104a, 104b
- Messstreckemeasuring distance
- 106106
- Ölleitungoil line
- MM
- Maßnahmemeasure
- TT
- Toleranzmaßof tolerance
- tt
- ZeitTime
- t0, t1, t2t0, t1, t2
- Zeitpunkttime
- VW, VW0, VW1, VW2VW, VW0, VW1, VW2
- Vergleichswertcomparison value
- W1, W2W1, W2
- Wertvalue
- KK
- Kenngrößeparameter
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|
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