DE102023107767A1

DE102023107767A1 - Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung von qualitativen Veränderungen von Flüssigkeiten und von Flüssigkeiten durchströmten Behandlungskomponenten

Info

Publication number: DE102023107767A1
Application number: DE102023107767.8A
Authority: DE
Inventors: gleich Anmelder Erfinder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-08-10
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2024-02-15

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Bewertung von qualitativen Veränderungen von Flüssigkeiten und von Flüssigkeiten durchströmten Behandlungskomponenten. Verfahrensseitig erfolgt dies mit den Verfahrensschritten Einleiten eines definierten Fluids mit bekannter Anfangsqualität oder Einfügen einer definierten Behandlungskomponente mit einer bekannten Anfangsqualität in einen dielektrischen Zwischenraum einer Elektrodenanordnung, Beaufschlagen der Elektrodenanordnung mit einer frequenzveränderlichen elektrischen Wechselspannung und Messen des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem Fluid befüllten und mit der eingefügten Behandlungskomponente versehenen Elektrodenanordnung in Abhängigkeit von der Frequenz der elektrischen Wechselspannung, Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem definierten Fluid befüllten und der definierten Behandlungskomponente versehenen Elektrodenanordnung als ein referenzieller Widerstands-Frequenzgang, Zyklisches Wiederholen des Registrierens und Speicherns des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes des Fluids und der Behandlungskomponente und Vergleich mit dem referenziellen Widerstands-Frequenzgang (F_REF), Abgleich des gespeicherten Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes mit dem referenziellen Widerstands-Frequenzgang (F_REF) bezüglich mindestens eines vorgegebenen Grenzwertes, Signalisierung einer Überschreitung des mindestens einen Grenzwertes als eine Qualitätsveränderung des Fluids (F) und der Behandlungskomponente bezüglich des definierten Fluids (F_REF) und der definierten Behandlungskomponente.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung von qualitativen Veränderungen von Flüssigkeiten oder von Flüssigkeiten durchströmten Behandlungskomponenten nach Anspruch 1 und eine Elektrodenanordnung für ein Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes eines derartigen Fluids nach Anspruch 5 und nach Anspruch 7.
Aus Flüssigkeiten oder Emulsionen aus organischen oder anorganischen Stoffen und/oder Stoffgemischen bestehende Fluide werden oft in so genannten Prozesskreisläufen geführt und umgetrieben. Die Fluide werden dabei beispielsweise in Vorratsbehältern gespeichert, zu einzelnen Prozessstationen geleitet und verschiedenen Reinigungs- und Aufbereitungsprozessen und Filterungen unterzogen, um das Fluid möglichst lange verwenden zu können. Unterschiedlichste Betriebs- oder Prozessflüssigkeiten werden durch ihre Nutzung und den Einsatzbedingungen auch in vollkommen geschlossenen Kreisläufen analytisch verändert. Diese Veränderungen sind chemischer oder mechanischer Natur, es können aber auch Stoffveränderungen, Vermischungen mit Fremdstoffen oder Verunreinigungen der Fluide stattfinden. Damit verändern sich auch die Nutzungs- und Betriebsbedingungen der Fluide. Da diese qualitativen Veränderungen in der Regel unerkannt bleiben und nicht kontrolliert werden, werden nach bestimmten vorgegebenen Einsatzzeiten, Laufzeiten oder sonstigen Intervallen zyklische Wartungs- und Austauscharbeiten durchgeführt, ohne dass der konkrete Zustand des Fluids bekannt ist oder ermittelt wird. Beispiele sind hierbei Schmierstoffe in Maschinen und Anlagen, die nach bestimmten Intervallen entfernt und ersetzt werden, Motoröle in Kraftfahrzeugmotoren, die nach einer bestimmten Zahl gefahrener Kilometer ersetzt werden, aber auch Kältemittel in Wärmepumpen oder Kühlanlagen, die innerhalb bestimmter Betriebsintervalle ausgetauscht werden.
Bei derartigen geschlossenen Systemen wird auf sensorische Überwachungs- und Kontrollsysteme in der Regel verzichtet. Ein wesentlicher Grund dafür ist, dass es keine technische Möglichkeit gibt, eine kostengünstige und kontinuierliche analytische Gesamtbewertung für die Kontrolle und Überwachung derartiger Fluide auszuführen. Zyklische vorgeschriebene Wartungsarbeiten ohne analytische Bewertung der Qualität des Fluides als solchem bestimmen somit die Auswechselung der Fluide und eventuell auch der Reinigungs- und Behandlungskomponenten.
Eine derartige Vorgehensweise ist mit einigen Nachteilen verbunden. Ein erster Nachteil besteht darin, dass ein prinzipiell möglicherweise noch verwendbares Fluid vorzeitig ersetzt wird. Hierdurch fallen unnötige Wartungs- und Materialkosten an. Möglicherweise aber sind die vorgegebenen Wartungsintervalle aber auch zu lang und das in dem Prozesskreislauf vorhandene Fluid wird somit zu spät getauscht. In einem solchen Fall wird ein qualitativ bereits verschlechtertes und verbrauchtes Fluid über dessen optimale Einsatzzeit hinaus im Prozesskreislauf verwendet, wodurch es letztlich zu einem erhöhten Verschleiß der Komponenten des Prozesskreislaufs kommen kann. Das Fehlen einer konkreten Möglichkeit einer analytischen Überwachung und Kontrolle des in dem Prozesskreislauf umgetriebenen Fluids in seinem aktuellen Ist-Zustand bedingt somit tendenziell einen erhöhten Material- und Kostenaufwand.
Es besteht somit die Aufgabe, diesen Nachteilen abzuhelfen und eine Möglichkeit zu schaffen, auf eine einfache und kostengünstige Art den qualitativen Ist-Zustand von Fluiden und von Komponenten zur Behandlung von Fluiden zuverlässig zu ermitteln.
Die Lösung der genannten Aufgabenstellung erfolgt mit einem Verfahren nach Anspruch 1 sowie einer Elektrodenanordnung nach Anspruch 5 und nach Anspruch 7.
Die jeweiligen Unteransprüche enthalten zweckmäßige und/oder vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen des Verfahrens und der Elektrodenanordnung.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung von qualitativen Veränderungen von Flüssigkeiten und von Flüssigkeiten durchströmten Behandlungskomponenten besteht aus folgenden Verfahrensschritten:

Es erfolgt ein Einleiten eines definierten Fluids mit bekannter Anfangsqualität oder ein Einfügen einer definierten Behandlungskomponente mit einer bekannten Anfangsqualität in einen dielektrischen Zwischenraum einer Elektrodenanordnung.

Es erfolgt weiterhin ein Beaufschlagen der Elektrodenanordnung mit einer frequenzveränderlichen elektrischen Wechselspannung und ein Messen des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem Fluid befüllten und mit der eingefügten Behandlungskomponente versehenen Elektrodenanordnung in Abhängigkeit von der Frequenz der elektrischen Wechselspannung.
Es erfolgt sodann ein Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem definierten Fluid befüllten und der definierten Behandlungskomponente versehenen Elektrodenanordnung als ein referenzieller Widerstands-Frequenzgang.
Es erfolgt ein Zyklisches Wiederholen des Registrierens und Speicherns des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes des Fluids und der Behandlungskomponente und ein Vergleich mit dem referenziellen Widerstands-Frequenzgang.
Dabei erfolgt ein Abgleich des gespeicherten Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes mit dem referenziellen Widerstands-Frequenzgang bezüglich mindestens eines vorgegebenen Grenzwertes.
Ausgehend davon erfolgt schließlich eine Signalisierung einer Überschreitung des mindestens einen Grenzwertes als eine Qualitätsveränderung des Fluids und der Behandlungskomponente bezüglich des definierten Fluids und der definierten Behandlungskomponente.
Der Grundgedanke des hier vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, ein zunächst neues und unbenutztes Fluid oder eine neu unbenutzte oder hinreichend aufbereitete Behandlungskomponente unmittelbar nach dem Einfüllen in den Prozesskreislauf bzw. unmittelbar nach dem Einfügen der Komponente zunächst zu vermessen und dabei den Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstandes als Referenzkurve zu registrieren. Hierzu dient eine Elektrodenanordnung, die mit elektrischer Wechselspannung beaufschlag wird. Diese Referenzkurve wird gespeichert. Anschließend erfolgt die vorgesehene Nutzung des Fluids bzw. der Behandlungskomponente im Prozesskreislauf. Es wird nun zyklisch der Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstandes während des Prozessbetriebs weiter gemessen und registriert. Dabei erfolgt ein fortlaufender Vergleich des jeweils gemessenen Frequenzganges mit dem als Referenz vorliegenden Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstands. Wird dabei ermittelt, dass hierbei ein gewisser vorgegebener Grenzwert der Abweichung zwischen momentanem Frequenzgang und referenziellem Frequenzgang überschritten wird, wird eine Signalisierung ausgegeben.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrend liegen zwischen den Elektrodenanordnungen keine metallischen Kurzschlüsse an den Durchflussmessanordnungen bzw. den Ein- und Ausgängen der Behandlungskomponenten vor.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, das das Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen Widerstandes des im Prozesskreislauf befindlichen Fluids mit dem Betreiben zusätzlicher Komponenten zur Fluidüberwachung und Fluidbehandlung, beispielsweise Komponenten zur Reinigung oder Filterung des Fluids kombiniert ist.
Insbesondere wird bei einer Ausgestaltung des Verfahrens das Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen Widerstandes des Fluids mit Behandlungskomponenten für Filterung, Reinigung oder Ionenaustausch ausgeführt, wobei die Funktionalität des Filtervorgangs, des Reinigungsvorgangs oder des Vorgangs des Ionentauschs überwacht und beginnende Fehlfunktionen signalisiert werden.
Das heißt das Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes wird als Teil der Filterung, der Reinigung bzw. des Ionen austausches an dem betreffenden Fluid ausgeführt, wobei hierdurch der genannte Behandlungsprozess überwacht wird.
So kann die Ermittlung des Frequenzganges innerhalb einer in einem Filtersystem integrierten Elektrodenanordnung ausgeführt werden, wobei die Erfassung des Frequenzgangs des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem Fluid befüllten Elektrodenanordnung im Bereich der eines Filterabschnittes des Filtersystems ausgeführt wird, wobei einer Überwachung der Wirkung des Filtersystems erfolgt.
Bei dieser Ausgestaltung sind somit im Prozesskreislauf weitere Komponenten zur Fluidüberwachung und Fluidbehandlung, zum Beispiel Reinigung oder Filterung, integriert, wobei beispielsweise Filtersysteme über eine eigene gesonderte Elektrodenanordnung eine Erfassung des Frequenzgangs des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem Fluid befüllten Elektrodenanordnung zwischen dem Filtersystem ermöglichen, um die Wirkung des Filtersystems zu überwachen.
Bei einer vorteilhaften Gestaltung ist das Messen des frequenzabhängigen elektrischen Widerstandes als eine kontinuierliche Durchflussmessung ausgeführt. Dabei wird der Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstandes über ein beliebig wählbares Zeitintervall aufgezeichnet und über einen fortlaufenden Vergleich mit dem als Fluid-Referenz ermittelten Frequenzgang überwacht.
Die Elektrodenanordnung für ein Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes eines Fluids und/oder einer Funktionsbaugruppe zur Behandlung eines Fluids, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass diese als ein Teil einer kombinierten Filter-Messbaugruppe oder einer Durchflussmessstrecke oder einer Umkehrosmose-Messvorrichtung oder einer Ionentauscher-Messvorrichtung zum Einbau in einer Fluidleitung ausgeführt ist, wobei die Elektrodenanordnung als Anschlussflansche für die jeweilige Messbaugruppe ausgebildet ist.
Insbesondere ist die Elektrodenanordnung zusammen mit einer Steuereinheit und einer Messeinheit in eine Multi-Messbaugruppe für Fluidparameter zum Einbau in eine Fluidleitung ausgeführt, wobei die Elektrodenanordnung als Anschlussflansche für die Multimessbaugruppe ausgebildet ist.
Eine weitere erfindungsgemäße Elektrodenanordnung für ein Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes eines Fluids und/oder einer Funktionsbaugruppe zur Behandlung eines Fluids, zeichnet sich dadurch aus, dass eine in einem Außengehäuse befindliche und von einem Fluid radial durchströhmte röhrenförmige Filtereinheit mit einem inneren metallischen Stützelement mit einer im vom metallischen Stützelement umgebenen Stabelektrode vorgesehen ist, wobei die Stabelektrode, das Stützelement und das Außengehäuse eine elektrisch kontaktierte Elektrodenanordnung für das Fluid und die Filtereinheit bilden.
Die Elektrodenanordnung ist somit als ein Bestandteil einer Fluidfiltervorrichtung ausgebildet, wobei die Elektrodenanordnung einen konzentrischen Aufbau mit einer inneren Stabelektrode und einem die innere Stabelektrode zylindrisch umgebenden, von dem Fluid durchströmbaren Filterelement aufweist, wobei die Filtereinheit auf deren Innenseite ein die Stabelektrode umgebendes inneres Stützelement als innere Zylinderelektrode enthält und die Anordnung aus der Stabelektrode und dem Filterelement von einer äußeren Zylinderelektrode umgeben ist.
Ebenso kann die Elektrodenanordnung zusammen mit einer Steuereinheit und einer Messeinheit in eine Multimessbaugruppe für Fluidparameter zum Einbau in eine Fluidleitung ausgeführt sein, wobei die Elektrodenanordnung als Anschlussflansche für die Multimessbaugruppe ausgebildet ist.
Bei dieser Ausführungsform können neben dem komplexen elektrischen Widerstand diverse andere Parameter des Fluids in einer kompakten Messvorrichtung in einer Durchflussleitung bestimmt werden.
Die Elektrodenanordnung und das Verfahren sollen nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Zur Erläuterung dienen auch die beigefügten Figuren. Es zeigt:

1 eine Darstellung eines beispielhaften Grundaufbaus der erfindungsgemäßen Messanordnung zur Durchführung des Verfahrens,
1a eine beispielhafte Schnittdarstellung eines Ölfilters mit Messeinrichtung
1b mit der Vorrichtung aus 1a ermittelte graphische und tabellarische Messergebnisse,
1c eine beispielhafte Differenzbewertung des mit einer Vorrichtung aus 1 ermittelten Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes als Referenzwert und nach einem Zeitraum von 4 Wochen mit einigen Referenzwerten zugeordneten Schwellwertbereichen,
2 eine beispielhafte schematische Durchflussmessstrecke an einem geschlossenen Kühlstoffschmierkreislauf (KSS),
2a beispielhafte Darstellungen des Frequenzganges des komplexen Widerstandes als Referenz und nach 4 Wochen, ermittelt aus einer Vorrichtung nach 2,
2b tabellarische Messergebnisse des Frequenzganges des komplexen Widerstandes als Referenz und nach 4 Wochen, ermittelt aus einer Vorrichtung nach 2,
3 eine schematische Darstellung einer Messeinrichtung mit einer Vorrichtung zum Ausführen einer Umkehrosmose,
4 eine schematische Darstellung einer Messeinrichtung mit einem Ionentauscher.

Das in den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen zugrundeliegende Prinzip der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung und des Verfahrens besteht darin, dass zwischen zwei elektrisch leitende Elektroden die zu bestimmende Probenflüssigkeit nebst weiteren Funktions- und Behandlungskomponenten als ein Dielektrikum eingebracht und über diese Anordnung aus den Elektroden und dem Dielektrikum ein Frequenzgang des in dieser Anordnung ausgebildeten elektrischen komplexen Widerstand ermittelt und bewertet wird. Bei den nachfolgend genannten Ausführungsbeispielen wird unter dem Begriff „Probenflüssigkeit“ das vorhergehend erwähnte Fluid im Sinne der in dem Prozesskrauslauf befindlichen Betriebsflüssigkeit und/oder der Emulsion mit einem Wasseranteil, bzw. der Flüssigkeiten und Emulsionen aus organischen oder anorganischen Stoffen und/oder Stoffgemischen verstanden.
Die bei diesem Verfahren und mit der nachfolgend erläuterten Elektrodenanordnung ermittelten Daten bilden sodann für eine definierte und klassifizierte Flüssigkeit den analytischen Fingerabdruck. Veränderungen in dem Fluid aber auch in den Behandlungskomponenten können dann über den Vergleich mit diesen vorhandenen Referenzwerten kontrolliert und beurteilt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur analytischen Beurteilung von organischen oder anorganischen Fluiden, insbesondere Flüssigkeiten oder Emulsionen mit Wasseranteil, werden diese Flüssigkeiten als ein Dielektrikum zwischen zwei oder mehreren elektrisch leitenden Elektroden betrachtet. Es wird sodann der komplexe elektrische Widerstand dieser Anordnung ermittelt. Dieser ist von der Frequenz der anliegenden Wechselspannung abhängig. Daher werden die elektrischen komplexen Widerstände, über einen Frequenzgang der Messfrequenzen bestimmt. Der Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstandes bildet einen für das geprüfte Fluid charakteristischen definierten Stoffwert, welcher das zu bestimmende Fluid, d.h. die zu bestimmende Flüssigkeit in ihrer Zusammensetzung und Eigenschaft definiert.
Die Form und die Ausführung der Elektroden sind unabhängig von den nachfolgenden Ausführungsbeispielen frei gestaltbar. Bestimmend für das Verfahren ist, dass die Elektroden paarweise in jeweils der gleichen Probenflüssigkeit stehen und sich elektrisch nicht direkt berühren. Die Probenflüssigkeit dient als Dielektrikum. Zusätzlich können zwischen den Elektroden weitere funktionelle Komponenten, zum Beispiel eine Filterkeramik, montiert sein, um Zusatzfunktionen, wie beispielsweise Reinigungseffekte, auszuführen und deren Wirksamkeit zu bestimmen.
Die frequenzabhängigen Messdaten des komplexen elektrischen Widerstandes, d.h. insbesondere dessen realen und imaginären Anteils, werden nachfolgend, zweckmäßigerweise in regelmäßigen zeitlichen Intervallen, ausgewertet. Sie können in einem dreidimensionalen Diagramm positioniert und beispielsweise auch in geeigneter Form, insbesondere als ein farbiger QR-Code, digitalisiert werden. Damit ist es möglich, Probenflüssigkeiten einen analytischen Fingerabdruck zuzuordnen und diesen zu archivieren, um ein Maß für deren Zustand und deren Veränderungen zu gewinnen.
Die Elektrodenanordnung besteht gemäß der Darstellung aus 1 aus einer Elektrodenanordnung E, in deren Zwischenraum ein zu prüfendes Fluid F als Dielektrikum eingebracht werden kann. Grundsätzlich ist dabei für das Fluid sowohl ein statischer Messaufbau mit einem unbewegten Fluid möglich, vorteilhaft ist jedoch eine Konfiguration für eine Durchflussmessung, bei der das Fluid kontinuierlich durch die Elektrodenanordnung E strömt und dabei über einen grundsätzlich beliebigen Zeitraum hinweg überwacht wird. Zusätzlich ist eine Steuereinheit S vorgesehen, über die die Elektrodenanordnung mit einer frequenzveränderlichen Wechselspannung beaufschlagt und durchgestimmt wird, sowie eine Messeinheit M und eine Vergleichseinheit V, mit der der komplexe elektrische Widerstand der mit dem Fluid F befüllten Elektrodenanordnung E bestimmt und in seinem Frequenzgang erfasst werden kann.
Als Messeinheit M können schaltungstechnisch die bekannten Impedanzmessschaltungen verwendet werden. Möglich sind hier insbesondere Wheatstone-Brücken sowie deren Abwandlungen, insbesondere Wien-Brücken. Dabei wird zunächst eine Wechselspannung bekannter Frequenz an die Elektrodenanordnung und das dazwischen befindliche Dielektrikum angelegt und sodann bei dieser festen Frequenz die Brückenschaltung abgeglichen. Daraus lässt sich dann der komplexe elektrische Widerstand bei dieser festen Frequenz bestimmen. Die Frequenz der Wechselspannung wird dann verändert, die Brückenschaltung wird erneut abgeglichen und der komplexe elektrische Widerstand wird bei der neuen Frequenz ebenso ermittelt. Das Ergebnis ist dann der Frequenzganz des komplexen elektrischen Widerstandes.
Die Vergleichseinheit V ermöglicht einen Vergleich des momentan erfassten Frequenzgangs des komplexen elektrischen Widerstandes mit einem vorab als Referenz vorgegebenen Frequenzgang. Sie dient ebenfalls als Mittel einer Signalisierung, wenn die Abweichung zwischen dem ermittelten Frequenzgang und der Referenz einen bestimmten Schwellwert übersteigt.
Gegenebenfalls kann die hier gezeigte prinzipielle Konfiguration mit weiteren Sensoriken und Messeinheiten kombiniert sein. Möglich sind hier insbesondere Druck- und/oder Temperatursensoren. Dies ermöglicht eine kombinierte Beurteilung des Qualitätszustandes des Fluids.
1a zeigt eine beispielhafte erste Ausführungsform der Elektrodenanordnung in Form eines Ölfilters. Die Elektrodenanordnung ist in dem hier gezeigten Beispiel als Teil einer Filtereinrichtung 1 ausgeführt. In dem hier gezeigten ersten Ausführungsbeispiel sind druckbehaftete hydraulische Eingänge 2 vorgesehen. Über diese wird ungefiltertes und verunreinigtes Fluid, beispielsweise Öl eines Ölkreislaufes, in die Filtereinrichtung 1 eingeleitet. Das Fluid strömt durch die Eingänge 2 hinein und wird zunächst durch einen Führungskanal 2a zwischen einer Außenwand 1a und einem Filterelement 4 der Filtereinrichtung hindurchgeführt. Von dort tritt das Fluid in das Filterelement 4 ein.
Das flüssige Fluid F, d.h. in diesem Beispiel das das flüssige Öl, wird durch das Filterelement 4 hindurchgeleitet. Das Filterelement 4 ist im hier gegebenen Beispiel ein rohrförmiger Filtereinsatz und enthält im Inneren ein metallisches öldurchlässiges rohrförmiges Stützelement 5. Das eingeleitete Fluid wird in dem Filtereinsatz gefiltert. Es tritt danach durch das Stützelement 5 in den Innenbereich des Filterelementes 4 ein und wird als gefiltertes und gereinigtes Öl über einen druckbehafteten Filterausgang 3 wieder nach Außen in den Fluidkreislauf, d.h. den Ölkreislauf, zurückgeführt.
Als Filterelement kommen beispielsweise poröse Keramiken in Betracht. Diese sind im Reinzustand außerdem dielektrisch weitgehend inaktiv und verändern ihre dielektrischen Eigenschaften somit durch Einlagerung von Fremdmaterial.
Dieser Aufbau ist mit folgender Elektrodenanordnung E kombiniert. Vorgesehen ist eine innere Stabelektrode 8. Das erwähnte metallische Stützelement 5 bildet gegenüber der Stabelektrode 8 eine erste innere Zylinderelektrode aus. Das zwischen der Stabelektrode 8 und der inneren Zylinderelektrode in Form des Stützelementes 5 befindliche Dielektrikum wird durch das aus dem Filterelement austretende gereinigte Fluid gebildet.
Als eine weitere Elektrode ist die metallische Außenwand 1a der Filtereinrichtung vorgesehen. Diese umgibt die Anordnung aus der Stabelektrode 8, der inneren Zylinderelektrode in Form des Stützelementes 5 und dem Filterelement 4 als Ganzes.
Es lassen sich mit einer derartigen Elektrodenanordnung die Eigenschaften des Dielektrikums in mindestens zwei verschiedenen Abschnitten analysieren, nämlich zwischen der Stabelektrode 8 und dem metallischen Stützelement 5, d.h. die dielektrischen Eigenschaften des in diesem Bereich vorhandenen gereinigten Fluids kurz vor dem Filterausgang 3, und zwischen dem Stützelement 5 und dem metallischen Außengehäuse 1 als der äußeren Zylinderelektrode, d.h. die Eigenschaften des ungereinigten Fluids bzw. des Zustandes des Filterelementes.
Im Zentrum der Filtereinrichtung befindet sich somit die metallische Stabelektrode 8, die über einen Außenkontakt 9 und ein elektrisch isolierendes und abdichtendes Hilfselement 7 angeschlossen und elektrisch kontaktiert ist. Weiterhin ist das metallische Stützelement 5, welches elektrisch zum Außengehäuse ebenfalls mit einem Hilfselement 7 isolierend montiert ist, mittels eines Kontakts 9a nach außen geführt. Die elektrische Kontaktierung des metallischen Stützelementes erfolgt außerdem über ein Druckfederelement 6, das außerdem das Filterelement 4 als Ganzes innerhalb des Außengehäuses der Filtereinrichtung über ein Zusammenwirken mit einer Bodenplatte 7a des Filterelementes stabilisiert und verankert.
Die metallische Außenwand 1 ist als äußere Zylinderelektrode des Filters elektrisch mit einem Kontakt 10 ausgeführt. Die Kontakte 9 und 10 bilden somit zusammen mit der Stabelektrode 8, dem Stützelement 5 und der Außenwand 1a die Elektrodenanordnung E in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel.
Zwischen der Stabelektrode 8 und dem Stützelement 5 bildet das gefilterte Öl das Dielektrikum ähnlich dem eines Kondensators. Weiterhin bildet der Zwischenraum zwischen der Stabelektrode 8 mit dem Außengehäuse 1 ebenfalls ein Dielektrikum, bei dem das Filterelement und das ungefilterte Öl 11 im Kanal 2a und in dem Filterelement 4 ein erweitertes Dielektrikum bilden. Als elektrisches Ersatzschaltbild kann somit über die Kontakte 9 und 10 eine Reihenschaltung von Kondensatoren und elektrischen ohmschen Widerständen angesetzt werden.
Die elektrische Kapazität der Kondensatorwirkung und somit auch der komplexe elektrische Widerstand der Elektrodenanordnung zwischen den Kontakten 9, 9a und 10 wird dabei von der gefilterten und gereinigten Ölqualität und den Veränderungen in und an des Filterelementes 4 maßgeblich bestimmt.
Mit zunehmender Verunreinigung des Filterelementes 4 verändert sich dessen komplexer elektrischer Widerstand und damit das Dielektrikum des betrachteten Kondensators insgesamt.
Die in 1b enthaltene Grafik und die Tabelle zeigen beispielhafte komplexe Widerstände über einen definierten Frequenzbereich kontinuierlich zwischen den Kontakten 9 und 9a, d.h. zwischen der zentralen Stabelektrode 8 und dem als innere Zylinderelektrode dienenden metallischen Stützelement 5. Dargestellt sind hier die Beträge des komplexen elektrischen Widerstandes für einige Frequenzen jeweils für ein in den Kreislauf neu eingefülltes Fluid als Referenz F_REF und nach einem Zeitraum von 4 Wochen bei der Vorrichtung im Ausführungsbeispiel aus 1a zum Vergleich. Es zeigen sich deutlich messbare Veränderungen der ermittelten frequenzabhängigen Widerstandswerte.
Die Messung beruht darauf, dass bei einer gegebenen Wechselspannung mit einer bestimmten Frequenz und Amplitude der sich ergebende Messstrom und die Phasenlage zwischen der Messspannung und dem Messtrom über einen definierten Frequenzbereich ermittelt wird. Die Messwerte ohne Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung ergeben den realen Anteil R und die Messwerte bei einer Phasenverschiebung von +90° bzw. -90° ergeben den imaginären Anteil I des komplexen Widerstandes Z.
Der Betrag des komplexen Widerstands Z der kapazitiven Anordnung aus den jeweiligen Elektroden und dem dazwischen befindlichen Dielektrikum ergibt sich aus der bekannten Formel: $Z = \sqrt[2]{R^{2} + I^{2}}$
Der komplexe elektrische Widerstand Z hängt im Allgemeinen von vielen Einflussfaktoren, wie Baugröße, Materialien, dem Typ des Fluids, beispielsweise einem Öltyp und anderen Faktoren mehr ab. Es ist daher zweckmäßig, nicht die ermittelten Absolutwerte als solche zur Beurteilung der Ölqualität oder Filterverunreinigung heran zu ziehen. Eine Beurteilung der Qualität des Fluids bzw. der Wirksamkeit des Filters ist jedoch dann ohne weiteres möglich, wenn für jede Messung vorab definierte Referenzwerte vorab als Vergleich ermittelt wurden und vorliegen. Auf der Grundlage der zu Beginn, beispielsweise bei Einsatz eines neuen Filters oder eines noch unbenutzten Fluids, definierten Referenzwerte und der bezüglich dieser Referenz im Laufe der Zeit sich herausbildenden Unterschiede zwischen Referenzwert und Messwert ist dann jedoch eine Beurteilung des Fluids und/oder des Filters ohne weiteres qualitativ möglich.
Um die gemessenen Veränderungen bestimmten Einflüssen genauer zuzuordnen, können, insbesondere herstellerbezogene, Referenzwerte und entsprechende Werte zweckmäßigerweise in Testergebnissen ermittelt werden. Dabei wird beispielsweise zunächst neuwertiges Öl vermessen und nachfolgend mit genau dosierten Verunreinigungen, beispielsweise verschiedenen Abrieben, versetzt und der komplexe elektrische Widerstand des Öls in seinem Frequenzgang erneut bestimmt.
Hierdurch können gewisse signifikante Veränderungen und Ursachen für Veränderungen des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes der Flüssigkeiten und der Filterveränderungen mittels der hier beschriebenen Methode beispielhaft ermittelt und zugeordnet werden. Dies betrifft beispielsweise den Eintrag gewisser metallischer oder nichtmetallischen Abriebbestandteile, das Ausfällen und/oder Verharzen bestimmter Fluidbestandteile und dergleichen physikalische oder chemische Veränderungen des Fluids mehr. Diese Erkenntnisse bieten dann die Grundlage dafür, dass das Fluid kontinuierlich auf Veränderungen zu kontrolliert werden kann. Die in solchen Testreihen dabei ermittelten Werte und die Abweichungen zwischen der Referenz und dem ermittelten Messwert lassen sich für bestimmte Anwendungen speichern. Sie bilden die Grundlage für die qualitative Auswertung des gemessenen Frequenzganges und die Grundlage für Signalisierungen bestimmter Abnutzungs- und Verschmutzungszustände.
An sich aber können bereits auch Abweichungen des Frequenzganges nach einem bestimmten Betriebszeitraum von der Referenz ohne im Einzelnen bekannte Ursache als ein allgemeiner Indikator für den Alterungszustand des Fluids bzw. des Filters verwendet werden.
Die in 1b gezeigte Grafik und Tabelle stellt einen Vergleich des Frequenzganges des komplexen Widerstandes zwischen den Kontakten 9 und 9a, also innerhalb der Elektrodenanordnung aus der Stabelektrode 8 und dem metallischen Stützelement 5 bei der Anordnung aus 1 dar. Gezeigt ist ein Frequenzgang als Referenz F_REF einerseits und der Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstandes nach einem Betrieb von 4 Wochen andererseits.
Beide Kurven zeigen den Betrag des komplexen Widerstands Z in Abhängigkeit von der angelegten Messfrequenz. Aus den Veränderungen der Messkurven bezüglich der Referenzkurve können eindeutige Aussagen über die Qualität der gemessenen Betriebsflüssigkeit bzw. Emulsion getroffen werden. Überschreiten die Abweichungen zwischen dem aktuell ermittelten Frequenzgang und der Referenz F_REF ein bestimmtes Maß, wird eine Signalisierung ausgegeben. Die Berechnung der Abweichungen und die Ausgabe der Signalisierung können automatisiert innerhalb einer Auswerteeinheit erfolgen. Hierdurch ist eine kontinuierliche Überwachung der qualitativen Eigenschaften des Fluids möglich.
1c zeigt eine beispielhafte Bewertung des gemessenen Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes im Vergleich zur gegebenen Referenz F_REF. In diesem Beispiel sind einigen der Werte des Frequenzganges der Referenz F_REF Schwellwertbereiche SW zugeordnet. Diese definieren jeweils Toleranzbereiche für Abweichungen des aktuell gemessenen komplexen Widerstandes bei einer bestimmten Frequenz vom vorliegenden Referenzwert. Eine entsprechende Signalisierung wird dann durch die Vergleichseinheit ausgegeben, wenn einige oder auch alle aktuellen Messwerte des gemessenen Frequenzganges außerhalb des jeweiligen Schwellwertbereiches SW liegen.
Eine Möglichkeit, sowohl die Referenzwerte als auch die Werte des jeweils gemessenen Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes zu vereinheitlichen oder vergleichbar zu machen, besteht darin, die jeweils vorliegenden Werte beispielsweise auf einen Normwert zu normieren, etwa indem ein jeweils konstanter Offset abgezogen oder sämtliche Werte zu einem bei einer bestimmten Frequenz gemessenen Wert ins Verhältnis gesetzt werden. Hierdurch lassen sich vor allem Unterschiede im Kurvenverlauf, insbesondere Veränderungen in der Steigung der Frequenzgangkurven oder neu auftretende Extremwerte, deutlicher erfassen und quantifizieren.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den 1b bzw. 1c gezeigten Darstellungen lediglich des Impedanzbetrages nicht die einzigen möglichen Darstellungen des komplexen elektrischen Widerstandes sind. Möglich ist auch eine gesonderte Darstellung des Realteils R und des Imaginärteils I des komplexen elektrischen Widerstands Z in Abhängigkeit von der Frequenz oder auch Darstellungen des Betrages des komplexen elektrischen Widerstandes und des Phasenwinkels φ des Impedanzzeigers in so genannten Bode-Diagrammen. Hierdurch vertiefen sich die Beurteilungs- und Analysemöglichkeiten für das untersuchte Fluid beträchtlich.
Es versteht sich, dass in der Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 1a auch die Fließrichtung des Fluids F vertauscht sein kann. In einem solchen Fall würde das zunächst verschmutzte Fluid in den zentralen Bereich des Filterelementes eintreten, es radial nach außen durchströmen und durch den Führungskanal 2a verlassen. Entsprechend würden dann die Elektrodenanordnungen natürlich anderen Fluidzuständen zugeordnet sein. Am Messprozess als solchem würde sich dabei nichts grundsätzlich ändern.
2 zeigt eine beispielhafte Durchflussmessstrecke an einem Kühlstoffschmierkreislauf. Die Durchflussmessstrecke besteht aus einem elektrisch isolierenden Rohr 13 und in das Rohr eingebrachten Kontaktierungen 16 und 17. Diese sind als Anschlussflansche 16a und 17b ausgeführt und bilden die Elektrodenanordnung E bei diesem Ausführungsbeispiel. Das Rohr 13 wird von einem Kühl- und/oder Schmiermittel 14 als dem Fluid F durchströmt, dessen qualitativer Zustand fortlaufend zu überwachen ist. Die gesamte Anordnung aus der genannten Elektrodenanordnung E, einem elektrisch isolierenden Rohrleitungsstück 18 und dem innerhalb der Kontaktierungen 16 und 17 strömenden Kühl- und/oder Schmiermittel 14 bildet eine Durchflussmessbaugruppe 15 für die Durchflussmessstrecke. Die Kontaktierungen 16 und 17 und somit die Anschlussflansche 16a und 17a werden wie beschrieben mit elektrischer Wechselspannung beaufschlagt und der Frequenzgang des komplexen elektrischen Widerstands der kapazitiven Anordnung innerhalb der Durchflussmessbaugruppe 15 wird ermittelt.
Die 2a und 2b zeigen beispielhafte Frequenzgänge des komplexen elektrischen Widerstandes als Referenzwert F_REF und nach einem Betrieb der Durchflussmessbaugruppe über einen Zeitraum von 4 Wochen. 2a zeigt den Frequenzgang in einem Diagramm, 2b in einer Tabelle. Wie den Darstellungen zu entnehmen ist, nimmt der komplexe elektrische Widerstand nach 4 Wochen deutlich zu. Offensichtlich erfährt das Kühl- und/oder Schmiermittel 14 während eines vierwöchigen Betriebs ausgeprägte qualitative Veränderungen. Dies ist als Hinweis darauf zu deuten, dass der entsprechende Betriebsstoff getauscht oder zumindest gereinigt werden muss.
3 stellt weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung dar, die hier mit einer Anordnung zum Ausführen einer Umkehrosmose baulich vereinigt ist. Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel stellt eine in eine Rohrleitung 13 einsetzbare Umkehrosmose-Messbaugruppe 19 aus einer darin enthaltenen Filtereinheit und entsprechenden elektrischen Kontaktierungen 16 und 17 dar. Die elektrischen Kontaktierungen 16 und 17 dienen hierbei als Anschlussflansche 16a und 17a der Baugruppe 19 an die angrenzende Rohrleitung 13. Die Anschlussflansche 16a und 17a bilden die Elektrodenanordnung E in diesem Ausführungsbeispiel.
Bei dem in 3 gezeigten Beispiel handelt es sich insbesondere um eine reine Umkehrosmosevorrichtung, die nachträglich über die kontaktierten Anschlussflansche um die Elektrodenanordnung ergänzt worden ist. Die Gesamtanordnung aus der Umkehrosmosevorrichtung sowie den beiderseits der Baugruppe gelegenen Anschlussflanschen bildet dabei die kapazitive Anordnung der Umkehrosmose-Messbaugruppe 19, deren komplexer elektrischer Widerstand frequenzabhängig ermitteln werden kann.
In dem in 3 gezeigten Beispiel ist die Rohrleitung 13 elektrisch isolierend ausgeführt. Sie kann insbesondere auch eine flexible Schlauchleitung sein. Diese wird von einem Fluid, durchströmt. Weiterhin ist eine weitere Leitung vorgesehen, die als Konzentratableitung 22 zum Abführen des Kondensats dient, das bei der Umkehrosmose anfällt. Die Umkehrosmose-Messbaugruppe 19 ist somit eine Durchflusseinrichtung für die Rohrleitung 13, mit dem sich gleichzeitig die Qualität des durchfließenden Fluids und den darin enthaltenen Filtereinheiten der Umkehrosmose überwachen lässt. Über eine Zuführung gelangt Rohwasser 20 in den Prozesseingang und Permeat 21 verlässt die Vorrichtung über einen Prozessausgang.
Zeitlich hinreichend vor einer offensichtlichen Verblockung der Vorrichtung der Umkehrosmose und deren tatsächlichem Ausfall kann somit der Anwender gewarnt und auch der automatische Zufluss des Fluids zur Umkehrosmosevorrichtung gestoppt werden.
Der Vergleich mit einem als Referenz ermittelten Frequenzgang gestaltet sich bei dem Ausführungsbeispiel in 3 einfach. Es genügt grundsätzlich, den Frequenzgang ein erstes Mal zu ermitteln, wenn die Baugruppe 19 neu installiert worden ist. Der dabei ermittelte Frequenzgang kann dann als Neukurve abgespeichert werden. Im nachfolgenden Betrieb stellen sich dann mit fortschreitender Zeit entsprechende Abweichungen des Frequenzganges von der referenziellen Neukurve ein, die hinsichtlich des Offsets und des Verlaufs beurteilt werden können.
4 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, die hier mit einem Ionenaustauscher als Beispiel eines Wasserenthärters baulich vereinigt ist. Das Ausführungsbeispiel aus 4 zeigt eine schematische Kombination aus der erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung und dem Ionentauscher in einer Ionenharztauscher-Messbaugruppe 23. Die metallischen Kontakte 16 und 17 sind gleichzeitig auf Anschlussflansche 16a und 17a für die in die Baugruppe führenden Rohrleitungen 13 ausgeführt. Diese Anschlussflansche bilden die Elektrodenanordnung E in diesem Beispiel.
Auch in diesem Beispiel führt die Rohrleitung 13 ein Fluid in Form eines Rohwassers 20 sowie nach dem Weichwasserausgang 24 des Wasserenthärters enthärtetes Rohwasser, d.h. Weichwasser. Vorgesehen ist als Enthärter, d.h. als aktives ionentauschendes Element, eine beispielsweise aus einem entsprechenden Ionentauscherharz bestehende oder damit befüllte Ionentauschersäule 25 mit einem Steuerkopf 26. Der Steuerkopf 26 des Enthärters ist elektrisch isolierend ausgeführt.
Die Ionentauscher-Messbaugruppe 23 kann kombiniert auch eine Baugruppe zum Messen der Durchflussmenge, des Drucks, der Temperatur oder der Viskosität des Fluids zusammen der durch die Flansche 16a und 17a gebildeten Elektrodenanordnung zum Registrieren des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstands umfassen. Die Anschlussflansche 16a und 17a der Baugruppe dienen dann als übliche Mittel zum Anschließen der Zu- und Ableitungen für das Fluid an die Baugruppe.
Auch die in 4 gezeigte Anordnung lässt sich als kapazitive Konfiguration auffassen und entsprechend auswerten, indem deren komplexer elektrischer Widerstand einmal als referenzielle Neukurve bei Inbetriebnahme der Ionentauschersäule 25 des Enthärters und dann nachfolgend mit veränderter Ionentauscherkapazität ermittelt und ausgewertet wird. Damit ist es möglich die Kapazität eines Enthärters zu überwachen und bei Erreichung eines Mindestwertes automatisch eine Regeneration des Enthärters auszuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens wurden anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Im Rahmen fachmännischen Handelns ergeben sich weitere Ausführungsformen. Weitere Ausführungsformen ergeben sich auch aus den Unteransprüchen.
Bezugszeichenliste

E: Elektrodenanordnung
F: Fluid
F_REF: Referenzwerte
M: Messeinheit
S: Steuereinheit
SW: Schwellwertbereich
V: Vergleichseinheit
1: Filtereinrichtung
1a: Außenwand
2: Eingang
2a: Führungskanal
3: Filterausgang
4: Filterelement
5: Stützelement
6: Druckfederelement
7: isolierendes und abdichtendes Hilfselement
7a: Bodenplatte
8: Stabelektrode
9: Kontakt für Stabelektrode
10: Kontakt für Stützelement
11: Öl
12: Messbaugruppe Ölfilter
13: Rohrleitung, elektrisch isolierend
14: Kühlschmierstoff KSS
15: Durchfluss Messbaugruppe für KSS
16: erster Kontaktierung
16a: erster Anschlussflansch
17: zweite Kontaktierung
17a: zweiter Anschlussflansch
18: elektrisch isolierendes Rohrleitungsstück
19: Umkehrosmose-Messbaugruppe
20: Rohwasser Prozesseingang
21: Permeat Prozessausgang
22: Konzentrat Prozessausgang
23: Ionentauscher-Messbaugruppe
24: Weichwasser Prozessausgang
25: Ionenaustauscher Säule
26: elektrisch isolierender Steuerkopf des Ionenaustauschers

Claims

Verfahren zur kontinuierlichen Bewertung von qualitativen Veränderungen von Flüssigkeiten und von Flüssigkeiten durchströmten Behandlungskomponenten mit den Verfahrensschritten - Einleiten eines definierten Fluids (F) mit bekannter Anfangsqualität oder Einfügen einer definierten Behandlungskomponente mit einer bekannten Anfangsqualität in einen dielektrischen Zwischenraum einer Elektrodenanordnung (E), - Beaufschlagen der Elektrodenanordnung (E) mit einer frequenzveränderlichen elektrischen Wechselspannung und Messen des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem Fluid befüllten und mit der eingefügten Behandlungskomponente versehenen Elektrodenanordnung (E) in Abhängigkeit von der Frequenz der elektrischen Wechselspannung, - Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes der mit dem definierten Fluid (F) befüllten und der definierten Behandlungskomponente versehenen Elektrodenanordnung (E) als ein referenzieller Widerstands-Frequenzgang (F_REF), - Zyklisches Wiederholen des Registrierens und Speicherns des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes des Fluids (F) und der Behandlungskomponente und Vergleich mit dem referenziellen Widerstands-Frequenzgang (F_REF), - Abgleich des gespeicherten Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes mit dem referenziellen Widerstands-Frequenzgang (F_REF) bezüglich mindestens eines vorgegebenen Grenzwertes, - Signalisierung einer Überschreitung des mindestens einen Grenzwertes als eine Qualitätsveränderung des Fluids (F) und der Behandlungskomponente bezüglich des definierten Fluids (F_REF) und der definierten Behandlungskomponente.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Elektrodenanordnungen (E) keine metallischen Kurzschlüsse an den Durchflussmessanordnungen bzw. den Ein- und Ausgängen der Behandlungskomponenten vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen Widerstandes des Fluids mit Behandlungskomponenten für Filterung, Reinigung oder Ionenaustausch ausgeführt, wobei die Funktionalität des Filtervorgangs, des Reinigungsvorgangs oder des Vorgangs des Ionentauschs überwacht und beginnende Fehlfunktionen signalisiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes mit einem Ausführen einer kontinuierlichen Durchflussmessung erfolgt.
Elektrodenanordnung (E) für ein Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes eines Fluids und/oder einer Funktionsbaugruppe zur Behandlung eines Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (E) als ein Teil einer kombinierten Filter-Messbaugruppe (12) oder einer Durchflussmessstrecke (15) oder einer Umkehrosmose-Messvorrichtung (19) oder einer Ionentauscher-Messvorrichtung (23) zum Einbau in einer Fluidleitung (13) ausgeführt ist, wobei die Elektrodenanordnung (E) als Anschlussflansche (16a, 17a) für die jeweilige Messbaugruppe (12), (15), (19) oder (23) ausgebildet ist.
Elektrodenanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrodenanordnung (E) zusammen mit einer Steuereinheit und einer Messeinheit in eine Multi-Messbaugruppe für Fluidparameter zum Einbau in eine Fluidleitung ausgeführt ist, wobei die Elektrodenanordnung (E) als Anschlussflansche (16a, 17a) für die Multimessbaugruppe ausgebildet ist.
Elektrodenanordnung (E) für ein Registrieren und Speichern des Frequenzganges des komplexen elektrischen Widerstandes eines Fluids und/oder einer Funktionsbaugruppe zur Behandlung eines Fluids, gekennzeichnet durch eine in einem Außengehäuse (1) befindliche und von einem Fluid radial durchströhmte röhrenförmige Filtereinheit (4) mit einem inneren metallischen Stützelement (5) mit einer im vom metallischen Stützelement (5) umgebenen Stabelektrode (8), wobei die Stabelektrode (8), das Stützelement (5) und das Außengehäuse (5) eine elektrisch kontaktierte Elektrodenanordnung (E) für das Fluid und die Filtereinheit (4) bilden.