DE10318752A1 - Sensor und Anordnung zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch - Google Patents
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Abstract
Es werden ein Sensor und eine Anordnung zur Messung eines Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch vorgeschlagen, wobei ein Messelement (2) vorgesehen ist, welches in das Wassergemisch (12) direkt oder indirekt eintauchbar ist, wobei das Messelement (2) ein elektronischer, temperaturunabhängiger Widerstand (3) ist, dessen Messbereich angepasst ist an die spezifische Wärmekapazität des Wassergemisches (12).
Description
- Die Erfindung betrifft einen Sensor sowie eine Anordnung mit mindestens einem derartigen Sensor zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch, insbesondere einem Wassergemisch für eine Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeugs.
- Es besteht hierbei das Problem, dass eine vorbestimmte Mischung des Wassers mit einem gefrierpunktvermindernden Mittel bzw. Frostschutzmittel eingehalten werden muss, damit bei tiefen Temperaturen im Winter das Wassergemisch nicht gefriert und es nicht zu Funktionsstörungen oder gar zu Beschädigungen Waschanlagen kommen kann. Insbesondere im Bereich von Kraftfahrzeugen ist eine regelmäßige Überprüfung der Wassermischungen erforderlich, da aufgrund Nachfüllens die Konzentration kontinuierlich abnehmen kann und es so zu einer unzureichenden Konzentration kommen kann. Bei einer zu niedrigen Konzentration kann ein Einfrieren bei tiefen Temperaturen nicht mehr vermieden werden. Die Spritzdüsen bzw. Leitungen des Scheibenwaschsystems eines Kraftfahrzeugs sind wegen der exponierten Lage äußerst anfällig gegen Einfrieren. Daher ist es üblich, die Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in dem Wassergemisch manuell regelmäßig zu überprüfen.
- Es ist bekannt, eine Konzentration von gefrierpunktvermindernden Mitteln bzw. Frostschutz in einem Wassergemisch durch externe Vorrichtungen zu überprüfen, die durch äußere Entnahme eines Teils der Flüssigkeit über einen Saugschlauch und eine Dichtemessung feststellen lassen, ob eine vorbestimmte Konzentration des Frostschutzmittels, die einer maximalen Tiefsttemperatur entspricht, nicht unterschritten wird. Nachteilig dabei ist, dass die Überprüfung von außen zu erfolgen hat, und dass eine Automatisierung des Vorgangs nur mit großem Aufwand möglich ist. Außerdem kann es zu Ungenauigkeiten in der Messung kommen, wenn in der Flüssigkeitsentnahme aus dem Behältnis des Wassergemischs unsauber vorgegangen wird oder wenn in der Prüfvorrichtung Restbestandteile einer vorhergehenden Prüfung zurückgeblieben sind.
- Die vorliegende Erfindung hat demgegenüber zur Aufgabe, einen Sensor sowie eine Anordnung mit einer Sensorik zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels bzw. Frostschutzmittels in einem Wassergemisch bereitzustellen, mit welchen eine genaue und regelmäßige, auch automatische Überprüfung des Gefrierpunktes der Wassermischung ermöglicht wird. Die Sensoren der vorliegenden Erfindung sowie die Anordnung mit derartigen Sensoren sollen zudem eine möglichst genaue und kontinuierliche Messung der Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird mit einem Sensor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie mit einer Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Der Sensor zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Messelement auf, welches in das Wassergemisch direkt oder indirekt eintauchbar ist, wobei das Messelement ein elektronischer, temperaturabhängiger Widerstand ist, dessen Messbereich angepasst ist an die spezifische Wärmekapazität des Wassergemisches zur Messung eines ausreichenden Frostschutzes. Auf diese Weise kann auf elektronischem Weg die Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch auf einfache und zuverlässige Weise festgestellt werden. Das temperaturabhängige Widerstandselement kann über die elektronische Spannung einen Meßwert liefern, der stellvertretend für die relative Konzentration und damit entsprechend der Gefrierneigung des Wassergemisches ist. Hierdurch wird sicher vermieden, dass das Wassergemisch versehentlich gefriert aufgrund eines fehlenden Nachfüllens von gefrierpunktvermindernden Mitteln bzw. Frostschutzmittel. Vorzugsweise betrifft die Erfindung das Wassergemisch einer Scheibenwaschanlage für ein Kraftfahrzeug, wobei das Wasser mit einer alkoholartigen Flüssigkeit als Frostschutz versetzt ist. Selbstverständlich kann jedoch jede andere Art von gefrierpunktvermindernden Flüssigkeiten eingesetzt werden. Wesentlich ist, dass gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund der spezifischen Wärmekapazitäten und der dadurch unterschiedlichen Leitungseigenschaften des Messelements mit oder ohne Frostschutzmittel über einen temperatursensiblen bzw. -abhängigen elektronischen Widerstand festgestellt werden kann, welche Konzentration von Frostschutzmittel in einem Gemisch tatsächlich vorliegt. Dies kann beispielsweise auf kontinuierliche Weise erfolgen oder auf stetige Weise, das heißt bei Überschreiten eines oder mehrerer Schwellenwerte einer Mindestkonzentration.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Messbereich des Widerstands derart gewählt, dass eine vorbestimmte Grenze einer minimal zulässigen Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels feststellbar ist. Hierdurch kann bei Unterschreiten einer Mindestmenge an Frostschutzmittel eine Messung im Sinne einer Plus/Minus-Abfrage erfolgen, das heißt ob eine ausreichende Konzentration des Frostschutzmittels im Wasser vorhanden ist, um das Unterschreiten einer vorgegebenen Gefrierschwelle bei Temperaturen beispielsweise von mehr als –20° zu vermeiden. Die vorbestimmte Konzentration entspricht dabei einer voreingestellten Gefriertemperatur des Gemisches.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Messbereich des elektronischen Widerstandes angepasst zur Erfassung einer tatsächlich gegebenen Konzentration einer alkoholartigen Flüssigkeit in dem Wassergemisch. Unter alkoholartiger Flüssigkeit wird vorliegend jede Flüssigkeit verstanden, die geeignet ist, den Gefrierpunkt von Wasser herabzusetzen, insbesondere Isopropanol, Ethanol, Methanol oder Glykol. Der Messbereich des Widerstandselementes wird z.B. über seine Struktur und Zusammensetzung derart gewählt, dass die Unterschiede in der Wärmekapazität des Wassergemisches mit und ohne alkoholartiges Frostschutzmittel genauestens feststellbar sind. Die unterschiedlichen Wärmekapazitäten von einem Wassergemisch mit dem Frostschutzmittel und von Wasser ohne Frostschutzmittel ermöglichen es, die Konzentration des ersteren über unterschiedliche Widerstandswerte, die auf elektronischem Wege durch eine angelegte Spannung erfassbar sind, zu ermitteln. Die Ergebnisse der Messungen sind demnach äußerst genau und schnell verfügbar.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein Zeitgeberelement vorgesehen zur Messung des elektronischen Widerstandes des Messelementes nach und/oder über eine vorgegebene Zeitdauer. Die Messung des eigentlichen Konzentrationsgehaltes über den elektronischen Widerstand des Messelementes erfolgt demnach erst nach einer bestimmten Zeit, die derart gewählt ist, dass eine genaue Messung der Konzentration möglich ist. Die Messung selbst erfolgt ebenfalls über eine vorgegebene Zeitdauer. Eine elektrische Spannung wird an das Widerstandselement angelegt, und erst nach einer voreingestellten Zeitdauer wird der Widerstandswert zur Ermittlung des Konzentrationsgehaltes des Frostschutzmittels aufgenommen und gespeichert. Der Konzentrationsgehalt ist direkt abhängig von der gemessenen Spannung an dem Widerstand des Sensors nach der voreingestellten, jeweils spezifischen Zeitdauer. Die Messung ist einfach und liefert genaue Ergebnisse der Konzentration.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen, die für eine kontinuierliche Messung der Konzentration des Mittels zur Verminderung des Gefrierpunktes des Wassergemisches angepasst ist. Die kontinuierliche Messung ermöglicht auf vorteilhafte Weise, das Einfrieren des Wassergemisches unter allen Umständen zu vermeiden, da direkt auf abfallende Werte in der Konzentration reagiert werden kann. Die kontinuierlichen Messwerte können beispielsweise auf einer digitalen Anzeige dem Benutzer der Sensorik direkt angezeigt werden, welcher demnach situationsbedingt entscheiden kann, ob eine Erhöhung der Konzentration notwendig ist. Die Messwerte können auch einer zentralen Steuerung übermittelt werden. Bei einer Anzeige wird vermieden, dass bei einem Verwendungsbereich mit erhöhten Temperaturen eine vorzeitige Ergänzung oder Nachfüllung von Frostschutzmittel erfolgt, da der Benutzer selbst entscheiden kann, ob ihm die derzeitige Konzentration ausreichend ist oder nicht.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen, die angepasst ist zur Messung von mindestens einem Schwellenwert einer Konzentration des Mittels in dem Wassergemisch. Der Sensor kann so ein Signal erzeugen, sobald ein bestimmter Mindestwert bzw. Schwellenwert einer Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels unterschritten wird. Hierdurch wird ein Einfrieren bei normalen Außentemperaturen effektiv vermieden.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuerung derart ausgebildet, dass das Messelement des Sensors vor Beginn einer Messung der Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels vorheizbar ist. Durch ein Vorheizen kann die Genauigkeit der Messung verbessert werden, da sich der Sensor immer in einem optimalen Temperaturbereich befindet, der auf die jeweiligen spezifischen Wärmekapazitäten des Wassergemisches und des gefrierpunktvermindernden Mittels angepasst ist.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Speichereinheit vorgesehen mit vorgespeicherten Gefriertemperaturwerten des Wassergemisches im Verhältnis zu einer gegebenen Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels. Mit den Informationen einer konzentrationsabhängigen Gefriertemperatur kann mit dem Sensor so aktiv auf die jeweilige Situation Einfluss genommen werden. Beispielsweise kann ein Warnsignal erzeugt werden, sobald die Außentemperatur unter einen Wert sinkt, der bei gemessener Konzentration eine Gefahr eines Einfrierens des Wassergemisches bedeutet. Alternativ kann die Steuerung durch einen Abgleich mit den vorgespeicherten Temperaturwerten feststellen, ob eine Erhöhung der Konzentration des Mittels erforderlich ist oder nicht.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Messelement des Sensors beabstandet von elektronischen Kontakten für den elektronischen Anschluss angeordnet und mit einer elektrischen Isolierung versehen, welche eine gute Wärmeleiteigenschaft aufweist im Verhältnis zu herkömmlichen elektrischen Leitungsisolierungen. Eine gute Leiteigenschaft ist beispielsweise dadurch gewährleistet, dass die Isolierung eine relativ dünne Beschichtung ist, im Gegensatz zu der relativ dicken Kunststoffhülle von herkömmlichen Isolierungen für Stromleiter.
- Die erfindungsgemäße Anordnung zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels in einem Wassergemisch gemäß Anspruch 10 ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestes ein Sensor vorgesehen ist, der ein Messelement aufweist mit einem elektronischen, temperaturabhängigen Widerstand, dessen Messbereich angepasst ist an die spezifische Wärmekapazität des Wassergemisches. Die Messung der Konzentration erfolgt dabei über eine Feststellung der spezifischen Wärmekapazität eines Wassergemisches auf elektronischem Wege, wobei der Messbereich derart gewählt ist, dass eine unzureichende Konzentration von gefrierpunktverminderndem Mittel in dem Wassergemisch feststellbar ist aufgrund unterschiedlicher elektronischer Widerstandswerte. Die Messung elektronische der Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels bzw. Frostschutzmittels ist genau und kann auf einfache Weise erfolgen. Eine aufwändige Messung der Dichte des Wassergemisches ist nicht erforderlich.
- Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Anordnung zwei getrennte Tanks für das gefrierpunktvermindernde Mittel einerseits und das Wassergemisch andererseits auf, und es sind Mittel zur Erhöhung der Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels vorgesehen. Hierdurch kann bei Unterschreiten einer vorgegebenen Konzentration des Mittels von dem einen Tank das Mittel in den Tank des Wassergemisches herübergepumpt werden. Dies kann beispielsweise durch eine entsprechende Pumpeinrichtung oder ein Ventil über eine Verbindungsleitung erfolgen, die über eine entsprechende Steuerung ansteuerbar sind.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen zur Erzeugung eines Signals bei Unterschreiten einer vorbestimmten Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels. Als Signal kann beispielsweise ein Warnsignal in Form eines Signaltons oder einer Signalleuchte erzeugt werden. Oder es kann ein Betätigungssignal erzeugt werden, über welches beispielsweise eine Pumpeinrichtung oder ein Ventil betätigbar ist, um die Konzentration automatisch zu erhöhen. Die Signalverarbeitung erfolgt vorzugsweise über eine angepasste Steuerung, die beispielsweise ein integraler Bestandteil einer zentralen Steuerung eines Kraftfahrzeugs (Kfz) sein kann.
- Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Warneinrichtung vorgesehen zur Erzeugung einer Warnausgabe bei Unterschreiten einer vorbestimmten Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels in dem Wassergemisch. Ein Benutzer der Anordnung wird rechtzeitig auf die Gefahr eines Einfrierens des Wassergemisches hingewiesen. Die Warneinrichtung kann beispielsweise im Innern eines Kfz im Bereich der Armatur angeordnet sein.
- Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen, in welcher die Erfindung anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und erläutert ist.
- In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels eines Sensors gemäß der Erfindung; -
2 eine Schrägdraufsicht des Ausführungsbeispiels eines Sensors gemäß1 ; und -
3 eine schematische Darstellung einer Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Messung der Konzentration eines Frostschutzmittels in einem Wassergemisch. - In
1 ist in einer schematischen Schnittansicht ein Sensor gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der Sensor1 weist im oberen Bereich zwei elektronische Kontakte7 ,8 auf, die in einer elektrischen Isolierung15 eingebettet sind. Die Kontakte7 ,8 sind elektrisch mit einem Messelement2 des Sensors1 verbunden, welches aus einem temperaturabhängigen Widerstand3 besteht, der von der Unterseite des Sensors1 hervorragt. Das Messelement2 ist mit einem Zwischenraum in Bezug auf die stopfenartige Isolierung15 der elektrischen Kontakte7 ,8 angeordnet. Hierdurch wird die Wärmeübertragung auf den allseits umströmbaren Sensor verbessert. Das Messelement2 ist selbst mit einer elektrischen Isolierung14 versehen, die jedoch eine gute Wärmeleiteigenschaft aufweist. Die gute Wärmeleitung kann z.B. durch eine relativ dünne Isolierschicht im Verhältnis zu der elektrischen Isolierung15 der Anschlusskontakte7 ,8 realisiert werden. Das Messelement2 weist einen elektronischen, temperaturabhängigen Widerstand3 auf, der im vorliegenden Beispiel in Form eines tropfenförmigen Messelementes2 wiedergegeben ist. Selbstverständlich kann jede andere Form des Widerstandes, beispielsweise eine Scheibenform, eine Kastenform oder dergleichen, ebenso passen. Der Widerstand3 ist ein temperaturabhängiger Widerstand, beispielsweise ein NTC-Widerstand (Negative Temperature Coefficient, das heißt Heißleiter) oder ein sogenannter Kaltleiter bzw. PTC-Widerstand (Positive Temperature Coefficient, das heißt positiver Temperaturbeiwert). Die Temperaturabhängigkeit des Widerstandes bedeutet, dass der Widerstandswert und damit die messbare Stromspannung oder Stromstärke sich entsprechend einer vorbestimmten Kennlinie mit der Temperatur an dem Sensor1 ändert. Die Änderung des Widerstandes bei unterschiedlichen Temperaturen und Wassermischungen wird erfindungsgemäß durch den Sensor1 ausgenutzt, indem der Messbereich des temperaturabhängigen Widerstandselementes3 angepasst ist auf die spezifische Wärmekapazität eines Wassergemischs mit einem gefrierpunktvermindernden Mittel, das heißt einem Frostschutzmittel. - Herkömmlicher Weise wird über eine alkoholartige Flüssigkeit der Gefrierpunkt von Wasser herabgesetzt, um ein Einfrieren zu vermeiden. Die alkoholartige Flüssigkeit, beispielsweise ein Isopropanol, ein Ethanol, ein Methanol oder ein Glykol, weist eine wesentlich geringere Wärmekapazität auf als Wasser, sodass über die Anpassung des Messbereiches des temperatur abhängigen Widerstandes
3 die aktuelle Konzentration der alkoholartigen Flüssigkeit in dem Wasser feststellbar ist. Der Sensor1 wird dabei in eine (in1 nicht wiedergegebene) Wassermischung eingetaucht, und eine Stromspannung (Gleich- oder Wechselspannung) wird an den Kontakten7 ,8 angelegt. Nach einer vorbestimmten Zeit und/oder über eine festgelegte Zeitdauer wird der Widerstand gemessen. Hierdurch kann eine Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels bzw. Frostschutzmittels festgestellt und daraus ein aktueller Gefrierpunkt der Mischung abgeleitet werden. - In
2 ist das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel eines Sensors1 aus1 in einer schematischen Schrägansicht dargestellt. Die Isolierung15 der elektrischen Anschlusskontakte7 ,8 ist in Form eines zylindrischen Stutzens ausgebildet, um ein Einsetzen beispielsweise in eine entsprechende Öffnung in einem Tank oder dergleichen zu ermöglichen. Selbstverständlich kann jede andere Form der Isolierung15 ebenso passen. Beabstandet von der Isolierung15 ist an der Unterseite des Sensors1 das temperaturabhängige, elektrische Widerstandselement3 vorgesehen. Im eingebauten Zustand ragt dieses Widerstandselement3 beispielsweise in einen Tank hinein, sodass es von dem Wassergemisch vollständig umgeben ist und umströmt wird. Die Messung erfolgt über eine Stromspannung, die an den elektrischen Kontakten7 ,8 angelegt wird. Das Messelement2 kann beispielsweise ein NTC-Widerstand oder ein PTC-Widerstand sein. - In
3 ist ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anordnung zur Messung der Konzentration eines Frostschutzmittels in einem Wassergemisch12 schematisch wiedergegeben. Der erfindungsgemäße, temperaturabhängige Widerstandsensor1 ist seitlich an einem Tank10 für ein Wassergemisch12 angebracht. Er ragt mit dem beabstandet angeordneten elektronischen, temperaturabhängigen Widerstand3 ins Innere des Tanks10 hinein und ist vorzugsweise in einem unteren Bereich des Tanks10 angeordnet. Das Wassergemisch12 besteht aus Wasser und einem Mittel, welches den Gefrierpunkt herabsetzen lässt. Vorzugsweise ist das gefrierpunktvermindernde Mittel bzw. Frostschutzmittel11 ein Alkohol, wie zum Beispiel Ethanol, Methanol oder Glykol. Weiter ist ein zweiter Tank9 vorgesehen, in welchem das gefrierpunktvermindernde Frostschutzmittel11 vorgesehen ist. Der Tank9 ist mit dem Tank10 des Wassergemisches12 über eine Verbindungsleitung16 und eine Pumpeinrichtung13 verbunden. Die Konzentration von Frostschutzmittel11 in dem Wassergemisch12 wird derart gewählt, dass jederzeit ein Einfrieren des Wassergemisches bei den gegebenen Temperaturen effektiv vermieden wird. Dies ist erforderlich, damit die Funktion von beispielsweise einer Scheibenwaschanlage oder eines Kühlkreislaufes eines Verbrennungsmotors eines Kfz (nicht dargestellt) nicht beeinträchtigt wird und/oder Teile des Wasserleitungssystems nicht beschädigt werden. Hierfür weist die erfindungsgemäße Anordnung weiter eine Steuereinrichtung5 auf, die von dem Sensor1 Sensorwerte erhält. Die Messung des Sensors1 über das temperaturabhängige Widerstandselement3 erfolgt beispielsweise über eine vorgegebene Zeitdauer. Über die angelegte Spannung ist feststellbar, welcher Konzentrationsgrad von Frostschutzmittel11 in dem Wassergemisch12 aktuell vorhanden ist. Der gemessene Widerstandswert verändert sich nämlich je nach Konzentrationsgrad, da die spezifische Wärmekapazität von Wasser wesentlich größer ist als diejenige der alkoholartigen Frostschutzmittel oder einer Mischung mit letzterem. In der Steuerung5 ist weiter ein Zeitgeberelement4 vorgesehen, über welches nach Ablauf von und über eine vorbestimmte Zeitdauer eine Messung des Widerstandswertes am elektronischen Widerstandselement3 erfolgen kann. Weiter ist die Steuerung5 mit einer Speichereinheit6 verbunden, in welcher beispielsweise Grenzwerte für eine Mindestkonzentration bzw. Schwellenwerte für einen maximalen Gefrierpunkt gespeichert sind. Die Steuerung5 ist weiter mit einer Pumpeinrichtung13 in dem Tank9 mit Frostschutzmittel11 verbunden, sodass bei Feststellung einer nicht ausreichenden Konzentration von Frostschutzmittel11 in dem Wassergemisch12 die Pumpe13 betätigt werden kann, sodass zusätzliches Frostschutzmittel11 über die Leitung16 in das Wassergemisch12 einpumpbar ist. Weiter ist die Steuerung5 mit einer Warneinrichtung17 verbunden, über welche beispielsweise ein akustisches oder ein optisches Signal erzeugbar ist, sofern ein bestimmter Grenzwert eines Gefrierpunktes bzw. einer Konzentration von Frostschutzmittel11 in dem Wassergemisch12 unterschritten wird. Das Wassergemisch12 in dem Tank10 ist beispielsweise Teil einer Scheibenwaschanlage eines Kfz (nicht dargestellt), was jedoch nicht beschränkend für die vorliegende Erfindung ist. Weiter kann die in3 dargestellte Anordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zusätzliche Elemente umfassen, wie zum Beispiel einen Außentemperatursensor, durch welchen der Steuerung5 Informationen hinsichtlich des aktuell notwendigen Gefrierschutzes des Wassergemisches12 lieferbar sind. Die Pumpeinrichtung13 kann beispielsweise auch über ein ansteuerbares Ventil ersetzt werden, sofern der Tank9 sich oberhalb des Tankes10 befindet. Selbstverständlich kann der Tank9 auch mit dem Tank10 als integrale oder aber als modulare Einheit ausgebildet sein. Die Steuerung5 kann als direkter elektronischer Bausatz an dem Sensor1 angeordnet sein oder alternativ eine separate Einrichtung sein. - Sämtliche in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
-
- 1
- Sensor
- 2
- Messelement
- 3
- temperaturabhängiger Widerstand
- 4
- Zeitgeberelement
- 5
- Steuerung
- 6
- Speichereinheit
- 7,
-
8 elektronische Kontakte (Spannungsanschlüsse) - 9
- Tank für Frostschutzmittel
- 10
- Tank Wassergemisch
- 11
- Frostschutzmittel
- 12
- Wassergemisch
- 13
- Pumpeinrichtung
- 14
- Isolierung Messelement mit guter Wärmeleiteigenschaft
- 15
- Isolierung elektronischer Anschlusskontakte
- 16
- Verbindungsleitung
- 17
- Warneinrichtung
Claims (15)
- Sensor (
1 ) zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ) in einem Wassergemisch (12 ) mit einem Messelement (2 ), welches in das Wassergemisch (12 ) direkt oder indirekt eintauchbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (2 ) ein elektronischer, temperaturabhängiger Widerstand (3 ) ist, dessen Messbereich an die spezifische Wärmekapazität des Wassergemisches (12 ) zur Messung eines ausreichenden Frostschutzes angepasst ist. - Sensor (
1 ) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich des Widerstands (3 ) derart gewählt ist, dass eine vorbestimmte Grenze einer minimal zulässigen Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ) feststellbar ist. - Sensor (
1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Messbereich des Widerstands (3 ) angepasst ist zur Erfassung einer tatsächlich gegebenen Konzentration einer alkoholartigen Flüssigkeit als gefrierpunktverminderndem Mittel (11 ) in dem Wassergemisch (12 ). - Sensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zeitgeberelement (4 ) vorgesehen ist zur Messung des elektrischen Widerstands des Messelements (2 ) nach und/oder über eine vorgegebene Zeitdauer. - Sensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (5 ) vorgesehen ist, die für eine kontinuierliche Messung der Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ) angepasst ist. - Sensor (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (5 ) vorgesehen ist, die angepasst ist zur Messung von mindestens einem Schwellenwert einer Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ). - Sensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (2 ) vor Beginn einer Messung der Konzentration vorheizbar ist. - Sensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Speichereinheit (6 ) vorgesehen ist mit vorgespeicherten Gefriertemperaturwerten des Wassergemisches (12 ) im Verhältnis zu einer gegebenen Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ). - Sensor (
1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messelement (2 ) beabstandet von elektronischen Kontakten (7 ,8 ) angeordnet ist und mit einer elektrischen Isolierung (14 ) mit guter Wärmeleiteigenschaft im Verhältnis zu herkömmlichen elektrischen Leitungsisolierungen versehen ist. - Anordnung zur Messung einer Konzentration eines gefrierpunktvermindernden Mittels (
11 ) in einem Wassergemisch (12 ) in einem Tank (9 ) mit einem Messelement (2 ), welches in das Wassergemisch (12 ) eintauchbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor (1 ) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 9 vorgesehen ist. - Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass getrennte Tanks (
9 ,10 ) vorgesehen sind für das gefrierpunktvermindernde Mittel (11 ) einerseits und das Wassergemisch (12 ) andererseits, und dass Mittel (13 ,16 ) zur Erhöhung der Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ) vorgesehen sind. - Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuerung (
5 ) vorgesehen ist zur Erzeugung eines Signals bei Unterschreiten einer vorbestimmten Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ). - Anordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal erzeugbar ist zur Betätigung eines Ventils oder einer Pumpe (
13 ) zwischen dem Tank (9 ) des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ) und dem Tank (10 ) des Wassergemisches (12 ) zur Erhöhung der Konzentration. - Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Warneinrichtung (
17 ) vorgesehen ist zur Erzeugung einer Warnausgabe bei Unterschreiten einer vorbestimmten Konzentration des gefrierpunktvermindernden Mittels (11 ) in dem Wassergemisch (12 ). - Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie Teil einer Scheibenwaschanlage eines Kraftfahrzeugs ist und dass sie als modulare Tankanordnung ausgebildet ist.
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DE (1) | DE10318752B4 (de) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2413389A (en) * | 2004-04-21 | 2005-10-26 | Daimler Chrysler Ag | Determination of the freezing point of vehicle windscreen cleaning fluid |
EP1742042A2 (de) * | 2005-07-08 | 2007-01-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Sensor zur Detektion von Flüssigkeitszuständen |
WO2007059926A1 (de) * | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Frötek-Vermögensverwaltung Gmbh | Scheibenwischwassersystem |
DE102010004626A1 (de) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | FWB Kunststofftechnik GmbH, 66955 | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente einer Flüssigkeits-Mischung |
WO2011131387A1 (de) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Überwachungssystem für einen kühlmittelkreislauf |
CN105564383A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-05-11 | 北京汽车研究总院有限公司 | 一种洗涤器储水罐低温保护系统及汽车 |
DE102017008545A1 (de) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Audi Ag | Überwachungssystem zum Überwachen einer Waschflüssigkeitsvorrichtung, Kraftfahrzeug mit einem Überwachungssystem und Verfahren zum Überwachen einer Waschflüssigkeitsvorrichtung |
DE102018200942A1 (de) | 2018-01-22 | 2019-07-25 | Ford Global Technologies, Llc | Frostschutzkartusche und Frostschutzsystem eines Kraftfahrzeugs |
US11351967B2 (en) * | 2016-03-15 | 2022-06-07 | Pierluigi ANSALDI | Windscreen washer system |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3973909A (en) * | 1972-04-20 | 1976-08-10 | Miles Laboratories, Inc. | Method for testing antifreeze |
DD241786A1 (de) * | 1985-10-11 | 1986-12-24 | Rat Des Kreises Wolmirstedt Ab | Einfaches verfahren zur stofferkennung auf thermischem wege |
US4722611A (en) * | 1986-03-13 | 1988-02-02 | Union Carbide Corporation | Apparatus and process for monitoring the cooling properties of liquid quenchants and restoring used quenchants |
DE3715495A1 (de) * | 1987-05-09 | 1988-08-25 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zum bestimmen der dichte, insbesondere zur bestimmung des gehalts an frostschutzmittel in waessrigen loesungen |
DE19533628A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Teves Gmbh Alfred | Schaltungsanordnung zur Messung der Alkohol-Konzentration in Wasser und Verfahren hierzu |
DE19619795A1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-20 | Lies Hans Dieter | Verfahren und Vorrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Substanzen in Gemischen |
DE10062165A1 (de) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zum Bestimmen des Gehalts an Frostschutzmittel von wässrigen Lösungen |
DE69330662T2 (de) * | 1992-06-22 | 2002-06-27 | Snow Brand Milk Products Co Ltd | Methode und Apparat zum Messen der Wärmeleitfähigkeit einer Flüssigkeit |
DE10155113A1 (de) * | 2001-11-09 | 2003-05-22 | Valeo Auto Electric Gmbh | Verfahren zur Kontrolle eines ausreichenden Gehalts an Gefrierschutzmittel in einer Flüssigkeit und Einrichtung hierfür |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01304348A (ja) * | 1988-06-01 | 1989-12-07 | Nissan Motor Co Ltd | 燃料センサ |
-
2003
- 2003-04-25 DE DE10318752.9A patent/DE10318752B4/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3973909A (en) * | 1972-04-20 | 1976-08-10 | Miles Laboratories, Inc. | Method for testing antifreeze |
DD241786A1 (de) * | 1985-10-11 | 1986-12-24 | Rat Des Kreises Wolmirstedt Ab | Einfaches verfahren zur stofferkennung auf thermischem wege |
US4722611A (en) * | 1986-03-13 | 1988-02-02 | Union Carbide Corporation | Apparatus and process for monitoring the cooling properties of liquid quenchants and restoring used quenchants |
DE3715495A1 (de) * | 1987-05-09 | 1988-08-25 | Daimler Benz Ag | Vorrichtung zum bestimmen der dichte, insbesondere zur bestimmung des gehalts an frostschutzmittel in waessrigen loesungen |
DE69330662T2 (de) * | 1992-06-22 | 2002-06-27 | Snow Brand Milk Products Co Ltd | Methode und Apparat zum Messen der Wärmeleitfähigkeit einer Flüssigkeit |
DE19533628A1 (de) * | 1995-09-12 | 1997-03-13 | Teves Gmbh Alfred | Schaltungsanordnung zur Messung der Alkohol-Konzentration in Wasser und Verfahren hierzu |
DE19619795A1 (de) * | 1996-05-15 | 1997-11-20 | Lies Hans Dieter | Verfahren und Vorrichtung zur Konzentrationsbestimmung von Substanzen in Gemischen |
DE10062165A1 (de) * | 2000-12-14 | 2002-06-20 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zum Bestimmen des Gehalts an Frostschutzmittel von wässrigen Lösungen |
DE10155113A1 (de) * | 2001-11-09 | 2003-05-22 | Valeo Auto Electric Gmbh | Verfahren zur Kontrolle eines ausreichenden Gehalts an Gefrierschutzmittel in einer Flüssigkeit und Einrichtung hierfür |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2413389A (en) * | 2004-04-21 | 2005-10-26 | Daimler Chrysler Ag | Determination of the freezing point of vehicle windscreen cleaning fluid |
EP1742042A2 (de) * | 2005-07-08 | 2007-01-10 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Sensor zur Detektion von Flüssigkeitszuständen |
EP1742042A3 (de) * | 2005-07-08 | 2010-05-26 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Sensor zur Detektion von Flüssigkeitszuständen |
WO2007059926A1 (de) * | 2005-11-23 | 2007-05-31 | Frötek-Vermögensverwaltung Gmbh | Scheibenwischwassersystem |
DE102010004626A1 (de) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | FWB Kunststofftechnik GmbH, 66955 | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Konzentration einer Komponente einer Flüssigkeits-Mischung |
WO2011131387A1 (de) * | 2010-04-20 | 2011-10-27 | Robert Bosch Gmbh | Überwachungssystem für einen kühlmittelkreislauf |
CN105564383A (zh) * | 2016-03-02 | 2016-05-11 | 北京汽车研究总院有限公司 | 一种洗涤器储水罐低温保护系统及汽车 |
CN105564383B (zh) * | 2016-03-02 | 2018-09-21 | 北京汽车研究总院有限公司 | 一种洗涤器储水罐低温保护系统及汽车 |
US11351967B2 (en) * | 2016-03-15 | 2022-06-07 | Pierluigi ANSALDI | Windscreen washer system |
DE102017008545A1 (de) | 2017-09-11 | 2019-03-14 | Audi Ag | Überwachungssystem zum Überwachen einer Waschflüssigkeitsvorrichtung, Kraftfahrzeug mit einem Überwachungssystem und Verfahren zum Überwachen einer Waschflüssigkeitsvorrichtung |
DE102017008545B4 (de) | 2017-09-11 | 2023-05-11 | Audi Ag | Überwachungssystem zum Überwachen einer Waschflüssigkeitsvorrichtung, Kraftfahrzeug mit einem Überwachungssystem und Verfahren zum Überwachen einer Waschflüssigkeitsvorrichtung |
DE102018200942A1 (de) | 2018-01-22 | 2019-07-25 | Ford Global Technologies, Llc | Frostschutzkartusche und Frostschutzsystem eines Kraftfahrzeugs |
US11008209B2 (en) | 2018-01-22 | 2021-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Anitfreeze cartridge and frost-protection system of a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10318752B4 (de) | 2019-05-29 |
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