DE202019000147U1

DE202019000147U1 - Measuring arrangement for aging states

Info

Publication number: DE202019000147U1
Application number: DE202019000147.6U
Authority: DE
Original assignee: Ip Know Ug (haftungsbeschrankt); IP KNOW UG HAFTUNGSBESCHRAENKT
Current assignee: AHLERS, HORST, DR., DE
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2019-01-09
Publication date: 2019-02-08
Anticipated expiration: 2029-01-10
Also published as: DE102018005426A1

Abstract

Messanordnung für Alterungszustände, dadurch gekennzeichnet, dass ein Objekt mit einem Messkopf aus mindestens zwei Elektroden unterschiedlichen Materials während einer definierten zeitabhängigen Temperaturerhöhung berührt ist und während dieser Zeit die zwischen den Elektroden, die auch als Heizer, optional als Widerstände ohne Lackschicht ausgeführt sind, entstehende NERNST-Spannung und/oder zwischen innen vorhandene Impedanz mit Real- und Imaginärteil gemessen ist.Measuring arrangement for aging conditions, characterized in that an object with a measuring head of at least two electrodes of different material during a defined time-dependent temperature increase is touched and during this time between the electrodes, which are also designed as heaters, optionally as resistors without lacquer layer NERNST Voltage and / or between internal impedance with real and imaginary part is measured.

Description

Die Erfindung wird in der Messtechnik für Ölsorten und Ölzustände eingesetzt.The invention is used in metrology for oil grades and oil conditions.

Bekannt ist, den Zustand eines Öls zu ermitteln über die Lumineszenz /www.fluid.de/alterung-von-hydrauliköl-erkennen/, die optische Durchstrahlung/DE20 2014 1040594/www.process.vogel, die Ölqualität direkt im system messen/, die Viskosität und akustische Impedanz/Messung der Ölviskosität. elektronik industrie (2007)11, mit Gaschromatographen oder Massenspektrometer zu analysieren /DE10 2009052006/ oder Dielektrizitätskonstante und Wärmeleifähigkeit für die Zustandsermittlung zu nutzen /PCT EP02 03552/.It is known to determine the state of an oil via the luminescence /www.fluid.de/alterung-von-hydrauliköl-erkennen/, the optical transmission / DE20 2014 1040594 / www.process.vogel, to measure the oil quality directly in the system. viscosity and acoustic impedance / oil viscosity measurement. electronics industry (2007) 11, using gas chromatographs or mass spectrometers to analyze / DE10 2009052006 / or to use dielectric constant and thermal conductivity for condition determination / PCT EP02 03552 /.

Der Ölsensor SGM110 von BOSCH misst Temperatur, Viskosität, Leitwert und Permittivität. Der Ölsensor von DAIMLER ermittelt Permittivität und Viskosität. Für Frittieröle ermittelt das Messgerät FOM-320 von PCE Deutschland polare Anteile im erhitzten Öl. Der Ölsensor FPS2800B12C4 von TE sensor solutions misst Temperatur, Viskosität, Dichte und Dielektrizitätskonstante.The BOSCH SGM110 oil sensor measures temperature, viscosity, conductivity and permittivity. The oil sensor from DAIMLER determines permittivity and viscosity. For frying oils, the FOM-320 meter from PCE Germany determines polar components in the heated oil. The oil sensor FPS2800B12C4 from TE sensor solutions measures temperature, viscosity, density and dielectric constant.

All diese Messverfahren sind aufwendig und teilweise teuer, so dass es bisher keinen Sensor gibt, der allgemein z.B. in KFZ mit Dieselmotoren eingesetzt ist.All of these measuring methods are expensive and sometimes expensive, so that there is no sensor which is generally used e.g. used in vehicles with diesel engines.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb, eine Anordnung zu finden, die mit geringen Mitteln und einfacher Konstruktion die Begrenzungen der oben aufgeführten bisherigen Lösungen weitgehendst egalisiert.The object of the invention is therefore to find an arrangement that largely equalized the limitations of the above-mentioned previous solutions with low resources and simple construction.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, - dass Elektroden aus verschiedenen Materialien so zusammengefügt werden, dass sie elektrochemisch generierte elektrische NERNST-Spannungen liefern, wenn der zu ermittelnde Ölzustand kurzzeitig für ein zu wählendes Messintervall in einem Messvolumen über einen Temperaturimpuls auf eine erhöhte Temperatur gebracht ist. Die während dieser Zeit sich einstellenden NERNST-Spannungen werden zwischen jeweils zwei Elektroden, erweitert auch auf 8 Elektroden plus 1 Referenzelektrode, gemessen und Merkmale als Vektorkomponenten aus Amplituden und/oder Gradienten und/oder integrierten Bereichen gewonnen. Diese werden für eine Klassifizierung genutzt. Nach einem Anlemvorgang mit bekannten Zuständen werden diese mit den neu gemessenen nach der Muster- bzw. Objekterkennungstheorie auf Ähnlichkeit geprüft.The invention is characterized in that electrodes of different materials are joined together in such a way that they deliver electrochemically generated electrical NERNST voltages when the oil state to be determined is brought to an elevated temperature for a selected measuring interval in a measuring volume over a temperature pulse. The NERNST voltages occurring during this time are extended between each two electrodes, also on 8th Electrodes plus 1 Reference electrode, measured and features obtained as vector components of amplitudes and / or gradients and / or integrated areas. These are used for a classification. After an Anlemvorgang with known states, these are checked with the newly measured according to the pattern or object recognition theory for similarity.

Es wurde weiterhin erfunden, dass eine oder mehrere Elektroden selbst als Heizer eingesetzt werden können oder ein Heizdraht als Elektrode geschaltet ist. Bei Erhitzung durch einen Laserimpuls kann das Halbleiterchip ebenfalls als Elektrode eingesetzt werden.It was further invented that one or more electrodes can be used even as a heater or a heating wire is connected as an electrode. When heated by a laser pulse, the semiconductor chip can also be used as an electrode.

Die Elektroden können weiterhin als Messelektroden für eine Impedanzmessung mit Real- und Imaginärteil geschaltet sein, um weitere Merkmale für die Muster-bzw. Objekterkennung zu gewinnen. Das kann für verschiedene Temperatur- und Frequenzbereiche erfolgen. Damit stehen genügend Merkmale als Vektorkomponenten für eine Klassifizierung zur Verfügung, um den Alterungszustand von Ölen zu ermitteln. Der Messkopf muss dazu erfindungsgemäß nicht von seiner Konstruktion her verändert werden. Erfindungsgemäß ist auch, diese Anordnung für andere Zustandsbestimmungen von Objekten einzusetzen. Objekte in diesem Sinne sind alle nicht ölhaltige.The electrodes can furthermore be connected as measuring electrodes for an impedance measurement with real and imaginary parts, in order to obtain further characteristics for the pattern or image. Obtain object recognition. This can be done for different temperature and frequency ranges. Thus, enough features are available as vector components for classification to determine the aging state of oils. According to the invention, the measuring head does not have to be modified in terms of its construction. It is also according to the invention to use this arrangement for other state determinations of objects. Objects in this sense are all non-oily.

Die Erfindung soll nachstehend an 1 erläutert werden.The invention is intended below 1 be explained.

Ein Messkopf aus einer ringförmigen Kupferelektrode 1 wird gegenüber einer zweiten Kohlenstoffelektrode 2, die auch als Heizwiderstand 3 optional und vorteilhaft als Widerstand ohne Lackschicht geschaltet ist, angeordnet und mit dem zu messenden Öl in Berührung gebracht. Die entstehende NERNST-Spannung nach einem Temperaturimpuls wird durch die Elektronik 4 gemessen. Mittels eines Frequenzgenerators 5 wird außerdem die Impedanz mit Real- und Imaginärteil zwischen den Elektroden 1 und 2 ermittelt. Das kann alles in mehreren Temperatur- und Frequenzbereichen wiederholt werden. Damit stehen genügend Merkmale als Vektorkomponenten für eine Anwendung der mathematischen Muster- bzw. Objekterkennungstheorie bei der Ermittlung eines angelernten Alterungszustandes zur Verfügung.A measuring head made of an annular copper electrode 1 becomes opposite to a second carbon electrode 2 which also acts as a heating resistor 3 optionally and advantageously connected as a resistor without lacquer layer, arranged and brought into contact with the oil to be measured. The resulting NERNST voltage after a temperature pulse is passed through the electronics 4 measured. By means of a frequency generator 5 also becomes the impedance with real and imaginary part between the electrodes 1 and 2 determined. This can all be repeated in several temperature and frequency ranges. Thus, sufficient features are available as vector components for an application of mathematical pattern or object recognition theory in the determination of a learned aging state.

Claims

Measuring arrangement for aging conditions, characterized in that an object with a measuring head of at least two electrodes of different material during a defined time-dependent temperature increase is touched and during this time between the electrodes, which are also designed as heaters, optionally as resistors without lacquer layer NERNST Voltage and / or between internal impedance with real and imaginary part is measured.

Measuring arrangement after Claim 1 , characterized in that from the measured values on the age of an oil is closed.

Measuring arrangement after Claim 1 , characterized in that the measuring head consists of eight electrodes and a reference.

Measuring arrangement after Claim 1 , characterized in that the temperature increase and the impedance measurement in different areas and measuring times is repeated.