DE102021105966A1 - fluid circuit - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Fluidkreislauf vorgeschlagen der mehrere Teilkanalabschnitte, die von mehreren Bauteilen gebildet werden, umfasst. Zumindest ein Bauteil besteht aus einem ersten Material. Weiterhin ist eine Elektrode mit einer Fluidkontaktfläche und einem Befestigungsabschnitt vorgesehen, wobei die Elektrode aus einem zweiten Material besteht, und wobei die Elektrode gegenüber einem Bauteil fixiert und isoliert ist. Weiterhin sind die Teilkanalabschnitte von einem Fluid durchströmbar, welches anteilig aus Wasser besteht oder mit Wasser mischbar ist und dazu geeignet ist, eine Reaktionsschicht auf der Fluidkontaktfläche und auf der Wandung der Teilkanalabschnitte aufzubauen.Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass eine Verstärkereinheit vorgesehen ist, die mit der Elektrode und einem weiteren Bauteil elektrisch leitend verbunden ist, und dazu ausgelegt ist ein Spannungssignal an eine Auswerteinheit weiterzuleiten, wobei die an der Verstärkereinheit angeschlossene Elektrode und das angeschlossene Bauteil aus unterschiedlichen Materialien bestehen.A fluid circuit is proposed which comprises a number of sub-channel sections which are formed by a number of components. At least one component consists of a first material. Furthermore, an electrode with a fluid contact surface and a fastening section is provided, wherein the electrode consists of a second material, and wherein the electrode is fixed and insulated with respect to a component. Furthermore, the sub-channel sections can be flowed through by a fluid, which partially consists of water or is miscible with water and is suitable for building up a reaction layer on the fluid contact surface and on the wall of the sub-channel sections. According to the invention, it is proposed that an amplifier unit be provided, which is Electrode and a further component is electrically conductively connected, and is designed to forward a voltage signal to an evaluation unit, the electrode connected to the amplifier unit and the connected component being made of different materials.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fluidkreislauf mit mehreren Teilkanalabschnitten, die von mehreren Bauteilen gebildet werden, wobei der Fluidkreislauf von einem Fluid durchströmbar ist. Dies kann beispielsweise ein Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs sein.The invention relates to a fluid circuit with a plurality of sub-channel sections which are formed by a plurality of components, with a fluid being able to flow through the fluid circuit. This can be a coolant circuit of a motor vehicle, for example.

Die Kühlflüssigkeit in Fahrzeugen besteht üblicherweise aus einem Kühlmittel auf Basis von Wasser sowie Zusatzmitteln wie Glykol (z.B. Ethylenglykol) und Additiven. Die Hinzuführung der Additive ist auf die verwendeten Materialien des Motors und die weiteren Komponenten des Kühlsystems abgestimmt und ist daher in der Regel von den Spezifikationen der Motorhersteller abhängig. Da sich die Additive im Laufe der Zeit abbauen bzw. einem Alterungs- und/oder Verschleißprozess unterliegen, ist ein regelmäßiger Wechsel der Kühlflüssigkeit notwendig.The coolant in vehicles usually consists of a water-based coolant and additives such as glycol (e.g. ethylene glycol) and additives. The addition of the additives is tailored to the materials used in the engine and the other components of the cooling system and is therefore usually dependent on the specifications of the engine manufacturer. Since the additives degrade over time or are subject to an aging and/or wear process, the coolant must be changed regularly.

Neben dem Motor kann auch ein Retarder, der die Kühlflüssigkeit als Arbeitsmedium verwendet, einen Kanalabschnitt im Kühlsystem bilden. Ferner weisen derartige Kühlsysteme zumindest eine Kühlfluidfördereinrichtung sowie einen Wärmetauscher auf. Dabei umfasst der Kühlkreislauf mehrere Kanalabschnitte die in der Regel aus unterschiedlichen Materialien bestehen, wobei die Kühlflüssigkeit im Idealfall alle Materialien mit einer Schutzschicht überzieht, die in der Lage ist, eine Reaktionsschicht auf der Oberfläche des Kanals aufzubauen, so dass eine Korrosion zuverlässig verhindert wird.In addition to the engine, a retarder that uses the coolant as the working medium can also form a channel section in the cooling system. Furthermore, such cooling systems have at least one cooling fluid delivery device and a heat exchanger. The cooling circuit comprises several channel sections, which are usually made of different materials, with the cooling liquid ideally covering all materials with a protective layer that is able to build up a reaction layer on the surface of the channel, so that corrosion is reliably prevented.

Um sicherzustellen, dass Korrosionsprozesse zuverlässig vermieden werden, müssen die Wechselintervalle eingehalten werden. Im Allgemeinen kommt es deshalb zu einer Entsorgung von Kühlmittel, welche durchaus noch hätten verwendet werden können. Dies stellt hinsichtlich der Kosten, insbesondere auch im Hinblick auf die Notwendigkeit einer fachgerechten Entsorgung, und/oder der damit verbundenen Betriebsunterbrechung einen gravierenden Nachteil dar.In order to ensure that corrosion processes are reliably avoided, the replacement intervals must be observed. In general, therefore, there is a disposal of coolant, which could certainly still have been used. This represents a serious disadvantage in terms of costs, especially with regard to the need for professional disposal and/or the associated interruption to operations.

Aus der DE 195 33 628 A1 ist eine Schaltanordnung für ein Kraftfahrzeugkühlsystem mit den üblichen Merkmalen und Bauteilen eines Kühlsystems bekannt, in dem ein Sensor vorgesehen ist, mittels dem eine Dielektrizitätswertmessung durchgeführt werden kann, so dass die Frostschutzkonzentration bestimmt werden kann.From the DE 195 33 628 A1 discloses a switching arrangement for a motor vehicle cooling system with the usual features and components of a cooling system, in which a sensor is provided by means of which a dielectric value measurement can be carried out so that the antifreeze concentration can be determined.

Aus der DE10 2005 043 699 A1 ist eine Sensoreinheit bekannt, welche mindestens eine Messinformation zur Ermittlung eines Korrosionsschutzmittelanteils in einem Fluid eines Fluidsystems für ein Fahrzeug erzeugt, wobei ein Widerstandswert oder ein Impedanzwert des eingetauchten Referenzleiters und des Reaktionsleiters zur Ermittlung des Korrosionsschutzmittelanteils im Fluid des Fluidsystems als Messinformation ausgebbar sind.From the DE10 2005 043 699 A1 a sensor unit is known which generates at least one item of measurement information for determining the proportion of anti-corrosion agent in a fluid in a fluid system for a vehicle, with a resistance value or an impedance value of the immersed reference conductor and the reaction conductor being able to be output as measurement information for determining the proportion of anti-corrosion agent in the fluid in the fluid system.

Die US2014/0303831 offenbart weiterhin ein Verfahren zur Bewertung des Zustandes einer Fahrzeugkühlflüssigkeit auf Basis der Temperatur und Leitfähigkeit der Flüssigkeit.the US2014/0303831 further discloses a method for evaluating the condition of a vehicle coolant based on the temperature and conductivity of the liquid.

Aus der DE10 2018 114 210A1 ist ein Sensor und ein dazugehöriges Verfahren zur Ermittlung des Zustandes eines Fluids bekannt, bei dem zwei gegeneinander isolierte Elektroden aus unterschiedlichem Material in das Fluid hineinragen. Die Elektroden sind direkt über ein Strom -oder Spannungsmessgerät verbunden, auf eine separate Spannungsversorgung kann verzichtet werden. Das Messverfahren umfasst dabei folgende Schritte:

  • - Herstellen einer Reaktionsfläche an zumindest einer Teiloberfläche einer Elektrode
  • - Herstellen einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen den Elektroden
  • - und Messen des elektrischen Stromflusses oder einer Spannung zwischen den Elektroden
  • - Beurteilung des Zustandes des Fluids nach der vorgegebenen Zeitspanne auf Basis der gemessenen Stromstärke oder der gemessenen Spannung.
From the DE10 2018 114 210A1 a sensor and an associated method for determining the state of a fluid is known, in which two mutually insulated electrodes made of different materials protrude into the fluid. The electrodes are connected directly via a current or voltage measuring device, a separate power supply can be dispensed with. The measurement procedure includes the following steps:
  • - Production of a reaction surface on at least one partial surface of an electrode
  • - Creation of an electrically conductive connection between the electrodes
  • - and measuring the electric current flow or a voltage between the electrodes
  • - Assess the state of the fluid after the specified period of time based on the measured current or voltage.

Für den Einsatz in Serienprodukten mit Kühlmittelkreisläufen, wie sie in Kraftfahrzeugen, insbesondere mit Retardern, vorkommen, sind die bekannten Lösungen aber weiterhin zu aufwendig und zu teuer.However, the known solutions are still too complex and too expensive for use in series products with coolant circuits, such as those found in motor vehicles, in particular with retarders.

Eine der Aufgaben der hier vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Fluidkreislauf und einen Sensor vorzuschlagen mit dem der Zustand und/oder die Funktionsfähigkeit des Fluids in dem Fluidkreislauf bewertbar ist.One of the objects of the present invention is therefore to propose a fluid circuit and a sensor with which the state and/or the functionality of the fluid in the fluid circuit can be evaluated.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Ausführung des Fluidkreislaufs entsprechend dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by an embodiment of the fluid circuit according to independent claim 1 . Further advantageous embodiments of the present invention can be found in the dependent claims.

Es wird ein Fluidkreislauf vorgeschlagen der mehrere Teilkanalabschnitte, die von mehreren Bauteilen gebildet werden, umfasst. Zumindest ein Bauteil besteht aus einem ersten Material. Weiterhin ist eine Elektrode mit einer Fluidkontaktfläche und einem Befestigungsabschnitt vorgesehen, wobei die Elektrode aus einem zweiten Material besteht, und wobei die Elektrode gegenüber einem Bauteil fixiert und isoliert ist. Weiterhin sind die Teilkanalabschnitte von einem Fluid durchströmbar, welches anteilig aus Wasser besteht oder mit Wasser mischbar ist und dazu geeignet ist, eine Reaktionsschicht auf der Fluidkontaktfläche und auf der Wandung der Teilkanalabschnitte aufzubauen.A fluid circuit is proposed which comprises a number of sub-channel sections which are formed by a number of components. At least one component consists of a first material. Furthermore, an electrode with a fluid contact surface and a fastening section is provided, wherein the electrode consists of a second material and wherein the electrode is fixed and insulated with respect to a component. Furthermore, the sub-channel sections can be flowed through by a fluid which partially consists of water or is miscible with water and is suitable for building up a reaction layer on the fluid contact surface and on the wall of the partial channel sections.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass eine Verstärkereinheit vorgesehen ist, die mit der Elektrode und einem weiteren Bauteil elektrisch leitend verbunden ist, und dazu ausgelegt ist ein Spannungssignal an eine Auswerteinheit weiterzuleiten, wobei die an der Verstärkereinheit angeschlossene Elektrode und das angeschlossene Bauteil aus unterschiedlichen Materialien bestehen.According to the invention, it is proposed that an amplifier unit be provided, which is electrically conductively connected to the electrode and another component, and is designed to forward a voltage signal to an evaluation unit, the electrode connected to the amplifier unit and the connected component being made of different materials.

Vorzugweise sind das erste und zweite Material elektrisch leitende Materialien, die in der elektrochemischen Spannungsreihe einen messbaren Unterschied aufweisen. In einer bevorzugten Ausführung besteht die Elektrode aus Edelstahl, da dieser Werkstoff auch im Kühlkreislauf verwendet wird und in der elektrochemischen Spannungsreihe vergleichsweise edel ist gegenüber anderen im Kühlkreislauf verwendeten Werkstoffen.Preferably, the first and second materials are electrically conductive materials that exhibit a measurable difference in the electrochemical series. In a preferred embodiment, the electrode is made of stainless steel, since this material is also used in the cooling circuit and is comparatively noble in the electrochemical series compared to other materials used in the cooling circuit.

Bevorzugt ist die Fluidkontaktfläche der Elektrode derart angeordnet, dass diese in den Strömungsquerschnitt eines Teilkanalabschnitts hineinragt, so dass eine ständige Umströmung der Fluidkontaktfläche 4a gewährleistet ist. Durch die Belastung durch den Fluidstrom muss sich die Schutzschicht auf den Bauteilen der Kanalabschnitte oder auch auf der Elektrode ständig erneuern. Geschieht dies nicht mehr in ausreichendem Maße, muss das Fluid, z.B. die Kühlflüssigkeit, ausgetauscht werden.The fluid contact surface of the electrode is preferably arranged in such a way that it protrudes into the flow cross section of a partial channel section, so that a constant flow around the fluid contact surface 4a is ensured. Due to the stress caused by the fluid flow, the protective layer on the components of the channel sections or on the electrode must be constantly renewed. If this no longer happens to a sufficient extent, the fluid, e.g. the coolant, must be replaced.

Die Verstärkereinheit kann in einem Gehäuse angeordnet sein, wobei ein Befestigungsabschnitt der Elektrode in das Gehäuse hineinreicht, und eine Isolierbuchse vorgesehen ist, um die Elektrode gegenüber dem Gehäuse zu fixieren.The amplifier unit may be arranged in a case with a fixing portion of the electrode protruding into the case and an insulating bushing provided to fix the electrode to the case.

In einer besonderen Ausführung kann das Gehäuse direkt mit der Verstärkereinheit elektrisch leitend verbunden sein, so dass das Gehäuse das Bauteil ist, und die Strommessung zwischen Gehäuse und Elektrode erfolgt. In diesem Fall kann das Gehäuse als unedelstes Bauteil im Fluidkreislauf ausgeführt sein.In a special embodiment, the housing can be electrically conductively connected directly to the amplifier unit, so that the housing is the component and the current is measured between the housing and the electrode. In this case, the housing can be designed as the most base component in the fluid circuit.

In einer weiteren Ausführung kann das Gehäuse aus einem Isoliermaterial bestehen oder das Gehäuse gegenüber dem Fluidstrom isoliert sein. Wobei dann die Verstärkereinheit elektrisch leitend mit einem Bauteil des Fluidkreislaufs elektrisch leitend verbunden ist.In a further embodiment, the housing can consist of an insulating material or the housing can be insulated from the fluid flow. The amplifier unit then being electrically conductively connected to a component of the fluid circuit.

Vorzugsweise bildet das Gehäuse, der Operationsverstärker, die Elektrode und die Isolierbuchse eine Baugruppe, die in ein Bauteil einschraubbar ist. Die Baugruppe kann dabei an der Stelle in dem Fluidkreislauf angeordnet sein, an der das Fluid eine erhöhte Fluidgeschwindigkeit aufweist, um die Elektrode sauber zu halten.The housing, the operational amplifier, the electrode and the insulating bushing preferably form an assembly that can be screwed into a component. The assembly can be arranged at the point in the fluid circuit at which the fluid has an increased fluid velocity in order to keep the electrode clean.

Ein vorgeschlagener Sensor für einen Fluidkreislauf, besteht aus der Baugruppe, wobei die Verstärkereinheit über eine Steckerverbindung mit einer Auswerteinheit verbindbar ist. Dabei ist vorzugsweise ein Steckerteil der Steckverbindung Teil der Baugruppe. Alternativ kann auch eine direkte Kabelverbindung verwendet werden.A proposed sensor for a fluid circuit consists of the assembly, wherein the amplifier unit can be connected to an evaluation unit via a plug connection. In this case, a plug part of the plug connection is preferably part of the assembly. Alternatively, a direct cable connection can also be used.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Figuren zeigen im Einzelnen:

  • 1 Fluidkreislauf
  • 2 Baugruppe im Detail
The invention is explained below with reference to figures. The figures show in detail:
  • 1 fluid circuit
  • 2 assembly in detail

1 zeigt einen sehr vereinfacht dargestellten Fluidkreislauf 1 mit mehreren Teilkanalabschnitten 3a, b, c. Die Teilkanalabschnitten 3a, b, c können jeweils durch ein Bauteil 2a, b, c, d oder 8 führen oder durch ein oder mehr Teile gebildet werden. Durch den Fluidkreislauf, hier beispielhaft der Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges mit Retarder, wird ein Fluid gepumpt, welches anteilig aus Wasser besteht oder mit Wasser mischbar ist und dazu geeignet ist eine Reaktionsschicht auf der Fluidkontaktfläche 4a der Elektrode 4 und / oder auf der Wandung der Bauteile 2a, b, c, d oder 8, die die Teilkanalabschnitte 3a, b, c bilden, aufzubauen. Je nach Materialpaarung kann es ausreichend sein, wenn das Fluid nur eine „Elektrode“, sprich das Bauteil / Kanalabschnitte isoliert. Auf einer Edelstahlelektrode muss dann nicht zwangsläufig eine Schutzschicht aufgebaut werden. 1 shows a very simplified fluid circuit 1 with several sub-channel sections 3a, b, c. The partial channel sections 3a, b, c can each lead through a component 2a, b, c, d or 8 or be formed by one or more parts. A fluid is pumped through the fluid circuit, here for example the cooling circuit of a motor vehicle with retarder, which consists partly of water or is miscible with water and is suitable for a reaction layer on the fluid contact surface 4a of the electrode 4 and/or on the wall of the components 2a , b, c, d or 8, which form the sub-channel sections 3a, b, c to build. Depending on the pairing of materials, it may be sufficient if the fluid only insulates one "electrode", i.e. the component / channel sections. A protective layer does not necessarily have to be built up on a stainless steel electrode.

Das Fluid kann ein aus Wasser und einem Zusatz gemischtes Kühlwasser sein, das in einem geschlossenen Fluidkreislauf, dem Kühlwasserkreislaufes eines Kraftfahrzeuges, zirkuliert. Alternativ kann der Fluidkreislauf auch als offenes System ausgeführt sein, bei dem das Fluid in die Umgebung gelangen kann, z.B durch verdunsten. Diese Fluide können beispielsweise wasserbasierte Fluide sein, denen nicht gezielt Stoffe zur Reaktionsschichtbildung beigemischt sind. In einem solchen Fluidkreislauf kann beispielsweise die Änderungen der Wasserqualität über ein Zeitintervall bestimmt werden.The fluid can be cooling water mixed from water and an additive, which circulates in a closed fluid circuit, the cooling water circuit of a motor vehicle. Alternatively, the fluid circuit can also be designed as an open system in which the fluid can escape into the environment, e.g. through evaporation. These fluids can be, for example, water-based fluids to which substances for forming the reaction layer are not specifically added. In such a fluid circuit, for example, the changes in the water quality can be determined over a period of time.

Mit zunehmendem Alter eines Kühlmittels im Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeugs reduziert sich die Fähigkeit eine Schutzschicht auf Metalloberflächen zu bilden. Bei gebrauchsfähigem Kühlmittel bildet sich auf der Wandung der Bauteile und auf der Fluidkontaktfläche 4a der Elektrode 4 eine Schicht die eine elektrisch isolierende Wirkung hat.As a coolant in the cooling circuit of a motor vehicle ages, its ability to form a protective layer on metal surfaces decreases. When the coolant is usable, a layer forms on the wall of the components and on the fluid contact surface 4a of the electrode 4, which layer has an electrically insulating effect.

Die Fluidkontaktfläche 4a der Elektrode 4 ist vorzugweise derart im Fluidkreislauf 1 angeordnet, dass die Elektrode von einer relativ große Fluidströmung umströmt wird, damit die Strömung eine gewisse Reinigungswirkung auf die Elektrode hat und so die Schutzschicht ständig erneuert werden muss bzw. die elektrische Leitfähigkeit gegenüber dem Fluid erhalten bleibt. Mit zunehmender Alterung wird die Erneuerung der Schutzschicht auf den Bauteilwandungen und auf der Elektrode immer schlechter.The fluid contact surface 4a of the electrode 4 is preferably arranged in such a way in the fluid circuit 1 that the electrode has a relatively large fluid flow The liquid flows around it so that the flow has a certain cleaning effect on the electrode and the protective layer has to be constantly renewed and the electrical conductivity with respect to the fluid is maintained. With increasing aging, the renewal of the protective layer on the component walls and on the electrode becomes increasingly poor.

Die Elektrode 4 und ein Bauteil 2a, b, c, d oder 8 sind mit der Verstärkereinheit 5, z. B. einem Operationsverstärker, elektrisch verbunden. Mittels der Verstärkereinheit 5 wird ein Strom gemessen, der zwischen den Elektroden, also der Elektrode 4 und dem angeschlossenen Bauteil 2a, b, c, oder 8, fließt, wenn diese nicht oder unzureichend von einer Schutzschicht, Isolierschicht, gegenüber dem Fluid isoliert sind.The electrode 4 and a component 2a, b, c, d or 8 are connected to the amplifier unit 5, e.g. B. an operational amplifier, electrically connected. Using the amplifier unit 5, a current is measured which flows between the electrodes, i.e. the electrode 4 and the connected component 2a, b, c, or 8, if these are not or insufficiently insulated from the fluid by a protective layer, insulating layer.

Der Stromverlauf ist für unterschiedliche Materialpaarungen entsprechend der elektrochemischen Spannungsreihe sehr unterschiedlich. Aus dem Verlauf der Stromstärke ist deutlich zu erkennen, wenn eine Isolierschicht ihre Isolierwirkung verliert. Wird die Isolierschicht oder Reaktionsschicht zerstört, z.B. durch die Strömung oder die Veränderung des Fluides, steigt die messbare Stromstärke.The course of the current is very different for different material pairings according to the electrochemical series. The course of the current intensity clearly shows when an insulating layer loses its insulating effect. If the insulating layer or reaction layer is destroyed, e.g. by the flow or the change in the fluid, the measurable current strength increases.

Bei anderen Fluiden kann aber auch die Zunahme der Isolierwirkung ein Maß für die Bestimmung des Fluidzustandes oder von Bauteilen im Fluidkreislauf sein.With other fluids, however, the increase in the insulating effect can also be a measure for determining the state of the fluid or components in the fluid circuit.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Baugruppe 11 die in ein Bauteil eingeschraubt ist und deren Elektrode 4 in den Fluidstrom des Fluidkreislaufs 1 eintaucht. Die Form der Elektrode wurde dabei so gewählt, dass eine möglichst große Oberfläche, die Fluidkontaktfläche 4a, bei kompaktem Bauraum mit dem Fluid in Kontakt kommt. Die Elektrode 4 und das Bauteil 2b sind elektrisch leitend mit der Verstärkereinheit 5 verbunden. Das Material der Elektrode 4 kann aus Edelstahl bestehen und bei dem Bauteil sollte es sich um einen Teil des Fluidkreislaufes handeln, welcher am unedelsten ist bzw. welcher erfahrungsgemäß der größten Korrosionsgefahr ausgesetzt ist. Dies könnte auch das Gehäuse 8 sein. Mit Hilfe der Verstärkereinheit 5 wird ein Strom gemessen und daraus über die Verstärkereinheit 5 ein Spannungssignal generiert und an die Auswerteinheit 6 weitergeleiten. 2 shows an embodiment of an assembly 11 which is screwed into a component and whose electrode 4 is immersed in the fluid flow of the fluid circuit 1. The shape of the electrode was chosen so that the largest possible surface, the fluid contact surface 4a, comes into contact with the fluid in a compact installation space. The electrode 4 and the component 2b are connected to the amplifier unit 5 in an electrically conductive manner. The material of the electrode 4 can consist of stainless steel and the component should be a part of the fluid circuit which is the least precious or which experience has shown is exposed to the greatest risk of corrosion. This could also be the housing 8. A current is measured with the aid of the amplifier unit 5 and a voltage signal is generated therefrom via the amplifier unit 5 and forwarded to the evaluation unit 6 .

Die Elektrode 4 weist einen Befestigungsabschnitt 4b auf, der gegenüber dem Gehäuse 8 mittels der Isolierbuchse 7 fixiert sowie isoliert ist. Die Verstärkereinheit 5 kann wie hier dargestellt in einem Vergussmaterial 7 eingegossen sein, wobei der Anschluss an die Auswerteinheit 6 über das Steckerteil 13 der Steckverbindung 14 erfolgt.The electrode 4 has a fastening section 4b which is fixed and insulated relative to the housing 8 by means of the insulating bushing 7 . As shown here, the amplifier unit 5 can be cast in a casting material 7 , with the connection to the evaluation unit 6 taking place via the plug part 13 of the plug-in connection 14 .

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte Ausführung beschränkt, da hier viele Varianten bei der Fixierung der Bauteile zueinander denkbar sind.The invention is not limited to the embodiment shown, since many variants are conceivable here for fixing the components to one another.

Bezugszeichenlistereference list

11
Fluidkreislauffluid circuit
2a, b, c, d2a,b,c,d
Bauteilcomponent
3a, b, c3a,b,c
Teilkanalabschnittpartial channel section
44
Elektrodeelectrode
4a4a
Fluidkontaktflächefluid contact area
4b4b
Befestigungsabschnittattachment section
55
Verstärkereinheitamplifier unit
66
Auswerteinheitevaluation unit
77
Vergussmaterialpotting material
88th
GehäuseHousing
99
Isolierbuchseinsulating bush
1010
Sensorsensor
1111
Baugruppemodule
1212
FluidFluid
1313
Steckteilmale part
1414
Steckverbindungconnector

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  • DE 102005043699 A1 [0006]DE 102005043699 A1 [0006]
  • US 2014/0303831 [0007]US2014/0303831 [0007]
  • DE 102018114210 A1 [0008]DE 102018114210 A1 [0008]

Claims (10)

Fluidkreislauf (1) umfassend mehrere Teilkanalabschnitte (3a, b, c), die von mehreren Bauteilen (2a, b, c, d oder 8) gebildet werden, wobei zumindest ein Bauteil (2a, b, c, d oder 8) aus einem ersten Material besteht, und eine Elektrode (4) mit einer Fluidkontaktfläche (4a) und einem Befestigungsabschnitt (4b), wobei die Elektrode (4) aus einem zweiten Material besteht, wobei die Elektrode (4) gegenüber einem Bauteil (2a, b, c, d oder 8) fixiert und isoliert ist, und wobei die Teilkanalabschnitte (3a, b, c) von einem Fluid (12) durchströmbar sind, welches anteilig aus Wasser besteht oder mit Wasser mischbar ist und dazu geeignet ist, eine Reaktionsschicht auf der Fluidkontaktfläche (4a) und / oder auf der Wandung der Teilkanalabschnitte (3a, b, c) aufzubauen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verstärkereinheit (5) vorgesehen ist, die mit der Elektrode (4) und einem Bauteil (2a, b, c, d oder 8) elektrisch leitend verbunden ist, und dazu ausgelegt ist ein Spannungssignal an eine Auswerteinheit (6) weiterzuleiten, wobei die an der Verstärkereinheit (5) angeschlossene Elektrode (4) und das angeschlossene Bauteil (2a, b ,c, d oder 8) aus unterschiedlichen Materialien bestehenFluid circuit (1) comprising several sub-channel sections (3a, b, c), which are formed by several components (2a, b, c, d or 8), wherein at least one component (2a, b, c, d or 8) consists of a first material, and an electrode (4) with a fluid contact surface (4a) and a fastening section (4b), wherein the electrode (4) consists of a second material, the electrode (4) opposite a component (2a, b, c , d or 8) is fixed and isolated, and wherein the sub-channel sections (3a, b, c) can be flowed through by a fluid (12), which partly consists of water or is miscible with water and is suitable for forming a reaction layer on the fluid contact surface (4a) and/or on the wall of the partial channel sections (3a, b, c), characterized in that an amplifier unit (5) is provided which is connected to the electrode (4) and a component (2a, b, c, d or 8) is connected in an electrically conductive manner, and a voltage signal to an evaluation unit is designed for this purpose unit (6), the electrode (4) connected to the amplifier unit (5) and the connected component (2a, b, c, d or 8) being made of different materials Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Material elektrisch leitende Materialien sind, die in der elektrochemischen Spannungsreihe einen messbaren Unterscheid aufweisen.Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the first and second material are electrically conductive materials which have a measurable difference in the electrochemical series. Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Material, das Material der Elektrode (4), ein Edelstahl ist.Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the second material, the material of the electrode (4), is a stainless steel. Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidkontaktfläche (4a) der Elektrode (4) in den Strömungsquerschnitt des Teilkanalabschnitt (3a, b, c) hineinragt.Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the fluid contact surface (4a) of the electrode (4) projects into the flow cross-section of the partial channel section (3a, b, c). Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkereinheit (5) in einem Gehäuse (8) angeordnet ist und ein Befestigungsabschnitt (4b) der Elektrode (4) in das Gehäuse (8) hineinreicht, wobei ein Isolierbuchse (9) vorgesehen ist um die Elektrode (4) gegenüber dem Gehäuse (8) zu fixieren .Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the amplifier unit (5) is arranged in a housing (8) and a fastening section (4b) of the electrode (4) extends into the housing (8), an insulating bushing (9) being provided around the electrode (4 ) to be fixed relative to the housing (8). Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) mit der Verstärkereinheit (5) elektrisch leitend verbunden ist.Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the housing (8) is electrically conductively connected to the amplifier unit (5). Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8) aus einem Isoliermaterial besteht oder das das Gehäuse (8) gegenüber dem Fluidstrom isoliert ist und die Verstärkereinheit (5) elektrisch leitend mit einem Bauteil (2a, b, c, d) des Fluidkreislaufs (1) elektrisch verbunden ist.Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the housing (8) consists of an insulating material or that the housing (8) is insulated from the fluid flow and the amplifier unit (5) is electrically conductively connected to a component (2a, b, c, d) of the fluid circuit (1 ) is electrically connected. Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (8), der Operationsverstärker (5), die Elektrode (4) und die Isolierbuchse (9) eine Baugruppe (11) bilden, die in ein Bauteil (2a, b, c, d) einschraubbar ist.Fluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the housing (8), the operational amplifier (5), the electrode (4) and the insulating bush (9) form an assembly (11) which can be screwed into a component (2a, b, c, d). . Fluidkreislauf (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppe (11) an der Stelle in dem Fluidkreislauf angeordnet ist, an der das Fluid (12) eine erhöhte Fluidgeschwindigkeit aufweistFluid circuit (1) after claim 1 , characterized in that the assembly (11) is arranged at the point in the fluid circuit at which the fluid (12) has an increased fluid velocity Sensor (10) für eine Fluidkreislauf, bestehend aus der Baugruppe (11) entsprechend Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstärkereinheit (5) über eine Steckerverbindung (14) oder mit einem Kabel mit einer Auswerteinheit (6) verbindbar ist, wobei ein Steckerteil (13) der Steckverbindung Teil der Baugruppe (11) ist.Sensor (10) for a fluid circuit, consisting of the assembly (11) accordingly claim 7 , characterized in that the amplifier unit (5) can be connected to an evaluation unit (6) via a plug connection (14) or with a cable, a plug part (13) of the plug connection being part of the assembly (11).
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