DE2323491C3

DE2323491C3 - Measuring device for determining the degree of oxidation of an oil

Info

Publication number: DE2323491C3
Application number: DE19732323491
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Filing date: 1973-05-10
Publication date: 1976-04-15

Description

40 derart eingebettet sind, daß sie noch ein Stück von dem gleichen Material überdeckt werden. In der Veröffent-40 are embedded in such a way that they still have a piece of the the same material are covered. In the publication

Die Erfindung bezieht sich auf ein Meßgerät zur lichung wird darauf hingewiesen, daß mit derartigenThe invention relates to a measuring device for Lich, it is pointed out that with such

Bestimmung des Oxidationsgrades eines Öls, insbe- Fühlern der molekulare Aufbau von E.nkomponen-Determination of the degree of oxidation of an oil, in particular the molecular structure of components

sondere eines Schmieröls, aus der mit der Oxidation tenstoffen erfaßt werden kann. ....Special of a lubricating oil from which ten materials can be detected with the oxidation. ....

verbundenen Änderung der Kapazität des Öls, mit 45 Die Kapazität vieler Flüssigkeiten, wie zum Beispielassociated change in the capacity of oil, with 45 The capacity of many liquids, such as

einem Behälter zur Aufnahme des Öls, mit einem in die von Schmierölen, wird mit der Oxidation dera container to hold the oil, with one in that of lubricating oils, is used with the oxidation of the

dem Behälter angeordneten Meßkondensator, der Flüssigkeiten größer. In Flüssigkeitsmassen ist wegenthe measuring capacitor arranged in the container, the liquids larger. In liquid masses is due

zwei mit einer hochfrequenten Wechselspannungs- der darin enthaltenen Fremdstoffe, wie zum Beispieltwo with a high-frequency alternating voltage of the foreign matter contained therein, such as

quelle einerseits und einer elektronischen Meßschal- Schmierölzusätze, die Messung dieser Kapazitanzver-source on the one hand and an electronic measuring scarf lubricating oil additives, the measurement of this capacitance

tung andererseits verbundene Elektroden aufweist, 5<> änderung in Folge Oxidation sehr schwierig, ebenfallsdevice on the other hand has connected electrodes, 5 <> Change as a result of oxidation is very difficult, too

und einem von der Meßschaltung beaufschlagten bedingt durch die Art des Rohöls, die kataiytischeand one acted upon by the measuring circuit due to the nature of the crude oil, the catalytic

Anzeigegerät zur Anzeige der Kapazitätsänderung des Spaltung, Säurebildungen usw., wodurch jeweils dieDisplay device for displaying the change in capacitance of the cleavage, acid formation, etc., whereby each of the

untersuchten Öls gegenüber der Kapazität, die sich Flüssigkeitskapazität entweder erhöht oder gemindertstudied oil versus capacity, which either increases or decreases fluid capacity

bei Füllung des Behälters mit einem Standardöl ergibt. wird. Die Messung wird msbesondere dadurch er-when the container is filled with a standard oil. will. The measurement is particularly

Der Begriff »öl« ist dabei so auszulegen, daß mit 55 schwert, daß die Kapazitätsveränderung in FolgeThe term "oil" is to be interpreted in such a way that it is difficult to denote the change in capacity as a result

dem erfindungsgemäßen Meßgerät solche Flüssigkeiten Oxidation im Vergleich zur Kapazitätsänderung inthe measuring device according to the invention such liquids oxidation compared to the change in capacitance in

untersuchbar sind, die relativ lange Kohlenstoffketten Folge Zusätzen, katalytischer Spaltung usw. sehrare investigated, the relatively long carbon chains result in additives, catalytic cleavage, etc. very

enthalten. gering ist.contain. is low.

Ein derartiges Meßgerät ist durch die USA.-Patcnt- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einSuch a measuring device is by the USA.-Patcnt- The invention is based on the object

schrift 33 31019 bekanntgeworden. Die Elektroden ^6o Meßgerät zur Bestimmung des Oxidationsgrades einesScripture 33 31 019 became known. The electrodes ^6o measuring device for determining the degree of oxidation of a

dieses bekannten Meßgerätes werden durch eine metal- Öls, insbesondere eines Schmieröles, der obengenann-this known measuring device are by a metal oil, in particular a lubricating oil, the above

lische Prüfkugel und eine konkav ausgebildete Auflage- ten Art zu schaffen, mit dem die KapazitätsänderungLical test ball and a concave-shaped supports to create a type with which the change in capacitance

fläche gebildet. Die Prüfkugel ruht auf drei Stütz- in Folge von Oxidation durch Trennung der Oxida-area formed. The test ball rests on three support in succession of oxidation by separating the oxide

kugeln, deren Höhe durch eine Stellschraube derart tionskapazität von der Kapazität, die durch Zusätze,balls, the height of which by means of an adjusting screw in such a way that the capacity is different from the capacity that is achieved by additives,

verstellt werden kann, daß zwischen der Prüfkugcl und ⁶5 kataiytische Spaltung usw. hervorgerufen wird, ge-can be adjusted that between the test ball and ⁶ 5 catalytic cleavage etc. is caused, ge

der Auflagefläche ein genau zu bestimmender dünner messen werden kann.the support surface can be measured a precisely to be determined thinner.

Zwischenraum gebildet wird, in welchem das öl fließen Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurchGap is formed in which the oil can flow. This object is achieved according to the invention

kann, dessen Kapazität bestimmt werden soll. Aus gelöst, daß die Elektroden aus streifenförmiges inwhose capacity is to be determined. From solved that the electrodes from strip-shaped in

konstantem Abstand zueinander angeordneten Leitern bestehen, die derart in die Grundplatte des Behälters hineingedrückt sind, daß ihre Oberflächen mit der Oberfläche der Grundplatte fluchten, daß der Abstand der Leiter zueinander kleiner als U,39 mm ist, daß die Breite der Leiter mindestens gleich dem doppelten Abstand der Leiter ist und daß die Ausgangsspannung der hochfrequenten Wechselspannungsquelle so bemessen iiii, daß die Feldstärke zwischen den Leitern mindestens 50 Volt/cm beträgt. >°constant distance from one another arranged conductors exist, which are so in the base plate of the container are pressed in that their surfaces are flush with the surface of the base plate that the distance the ladder to each other is smaller than U, 39 mm, that the width of the ladder is at least twice that The distance between the conductors is and that the output voltage of the high-frequency AC voltage source is so dimensioned iiii that the field strength between the conductors is at least 50 volts / cm. > °

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further developments of the invention are the subject of the subclaims.

Durch die Anordnung von in eine Grundplatte eingedrückten streifenförmigen Elektroden, deren nach außen weisende Oberflächen mit der nach außen weisenden Oberfläche der Grundplatte fluchten, wobei sich zwischen den Elektroden ein durchgehender, gleichmäßiger Spalt bildet, wird eine Grenzfläche zwischen Flüssigkeit und Feststoff mit elektrischen Feldlinien durch die Flüssigkeit erhalten. Da die Meßfläche des Fühlers plan ist, befinden sich die intensivsten Feldlinien an der Oberfläche und die Intensität der Linien nimmt mit zunehmender Entfernung von der Oberfläche schnell ab. so daß ein Molekül, das in einem größeren Abstand als der Spalt zwischen den Elektroden gelegen ist, vom Feld nicht beeinträchtigt wird. Somit finden im wesentlichen alle von den Feldlinien erzeugten Wirkungen in der dünnen Haut der Flüssigkeit neben der planen Oberfläche des Fühlers statt. Die Kapazität dieser dünnen Haut ist die durch 3<> Oxidation bedingte Kapazität. Diese Kapazität kann durch das Meßgerät nach der Erfindung gemessen werden.The arrangement of strip-shaped electrodes pressed into a base plate, whose outwardly facing surfaces are flush with the outwardly facing surface of the base plate, wherein If a continuous, even gap is formed between the electrodes, it becomes an interface between liquid and solid with electric field lines through the liquid. Because the measuring surface of the feeler is flat, the most intense field lines and the intensity are on the surface the lines decrease rapidly with increasing distance from the surface. so that a molecule that at a greater distance than the gap between the electrodes is not affected by the field will. Thus, essentially all of the effects produced by the field lines take place in the thin skin of the Liquid next to the flat surface of the probe. The capacity of this thin skin is that of 3 <> Oxidation-related capacity. This capacitance can be measured by the measuring device according to the invention will.

Es wird angenommen, daß die intensiven elektrischen Feldlinien neben der Oberfläche des Fühlers ver-Ursachen, daß Moleküle der Flüssigkeit, bei denen es sich um relativ lange Kohlenstoffketten handelt, im wesentlichen senkrecht zur planen Oberfläche des Fühlers ausgerichtet werden, soweit diese Moleküle Funktionsgruppen einschließen, die zum Beispiel Oxide, Ketone oder Alkohole enthalten. Diese Funktionsgruppen neigen dazu, eine elektrisch nicht symmetrische Innenladung (an einem Ende negativ und am anderen positiv) in den Molekülen zu erzeugen, die normalerweise elektrisch neutral und symmetrisch sind.It is assumed that the intense electric field lines next to the surface of the feeler cause that molecules of the liquid, which are relatively long carbon chains, are im essentially perpendicular to the plane surface of the probe, as far as these molecules Include functional groups containing, for example, oxides, ketones or alcohols. These functional groups tend to have an electrically non-symmetrical internal charge (negative at one end and negative at the other positive) in the molecules that are normally electrically neutral and symmetrical.

Während diese Funktionsgruppen senkrecht zur planen Oberfläche des Fühlers ausgerichtet sind, wird angenommen, daß die Fremdstoffe, wie zum Beispiel Zusätze, deren Moleküle typisch kleiner und gewöhnlich ionisch sind, durch eine an der Oberfläche ent- 5<> wickelte Raumladung aus positiven Ionen ^on der Oberfläche nach oben abgestoßen werden. Nach oben abgestoßen werden nicht nur Fremdstpffe, sondern auch größere Moleküle, wie zum Beispiel Säuregruppen mit einer viel größeren Innenladungsabscheidung, die somit bei richtiger Bemessung des Fühlers und richtiger Wahl der Amplitude und Frequenz des elektrischen Feldes von der Raumladung aus dem Einflußbereich der Feldlinien heraus nach oben abgestoßen werden. Elektrisch weniger aktive Moleküle werden durch die Raumladung nicht beeinträchtigt und bleiben nahe der Oberfläche in der dünnen Haut. Bei den weniger aktiven Molekülen handelt es sich um diejenigen, die Sauerstoff-Funktionsgruppen oder keine Funktionsgruppen haben, wobei die letzteren Gruppen jedoch nicht zur Kapazität beitragen.While these functional groups are aligned perpendicular to the flat surface of the sensor, assumed that the foreign substances, such as additives, whose molecules are typically smaller and ordinary are ionic, due to a surface ent- 5 <> Wrapped space charge of positive ions ^ are repelled upwards on the surface. Up Not only foreign substances are repelled, but also larger molecules such as acid groups with a much larger internal charge separation, which is therefore the case with the correct dimensioning of the sensor and correct Choice of the amplitude and frequency of the electric field of the space charge from the area of influence the field lines are repelled upwards. Electrically less active molecules become not affected by the space charge and remain close to the surface in the thin skin. Both less active molecules are those have the oxygen functional groups or no functional groups, the latter groups but does not add to capacity.

Fs wurde nun gefunden, daß, wenn man die Abmessungen des Spaltes und der Elektroden in der oben angegebenen Weise dimensioniert, die Hauteffektkapazität gemessen werden kann. Kapazität wird hierbei ganz allgemein als Ausrichtungspolarisation von Molekülen definiert, die im Grunde abhängt von der Rotation des Moleküls in einem gegebenen Feld, wo die Rotation durch das schwingende Feld induziert wird. Die Hauteffektkapazität ist ^omit eine Messung in einer Flüssigkeitshaut, aus der in Folge der physikalischen und elektrischen Eigenschaften des Fühlers, welche durch die gemäß der Erfindung gewählten Abmessungen des Fühlers gegeben sind, schnell rotierende Moleküle zusammen mit Zusätzen ausgeschlossen worden sind. In Folge der Frequenz und Amplitude des schwingenden Feldes werden langsam schwingende Moleküle ausgeschlossen, so daß zu Meßzwecken die Kapazität derjenigen Moleküle, die Sauerstoffgruppen haben, herausgetrennt wird.It has now been found that, considering the dimensions of the gap and electrodes in the above dimensioned manner specified, the skin effect capacity can be measured. Capacity is here generally defined as the orientation polarization of molecules, which basically depends on the Rotation of the molecule in a given field where the rotation is induced by the oscillating field will. The skin effect capacity is thus a measurement in a skin of liquid from which, as a result of the physical and electrical properties of the sensor, which are given by the dimensions of the sensor chosen according to the invention, rapidly rotating Molecules along with additives have been excluded. As a result of the frequency and amplitude of the oscillating field slowly oscillating molecules are excluded, so that for measuring purposes the Capacity of those molecules that have oxygen groups is separated out.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Figuren, in denen gleiche Teile durch gleiche Kennziffern dargestellt werden, näher erläutert. Es zeigtThe invention is described below with reference to the figures, in which the same parts are identified by the same numerals are shown, explained in more detail. It shows

Fig. 1 die Draufsicht eines verbesserten Fühlers,Fig. 1 is a plan view of an improved sensor,

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie Il-li in Fig. I,FIG. 2 shows an enlarged sectional view along the line II-li in FIG.

Fig. 3 ein Schaltschema für das vorliegende Öl-Prüfinstrument. 3 shows a circuit diagram for the present oil testing instrument.

Fig. 4 ein Schaltschema für eine andere Verkörperung des Spürteiles für das Öl-Prüfinstrument.4 shows a circuit diagram for another embodiment of the sensing part for the oil testing instrument.

Im gesamten Verlauf der Beschreibung der bevorzugten Verkörperung handelt es sich bei den Prüfflüssigkeiten um Schmieröle, und die verschiedenen Werte der Komponenten, Frequenzen und Meßanzeigen werden entsprechend aufgeführt.Throughout the description of the preferred embodiment, it is the test fluids about lubricating oils, and the various values of the components, frequencies and gauges are listed accordingly.

Durch die Verwendung des in den Fig. I und 2 dargestellten Fühlers und der in Fig. 3 veranschaulichten Schaltung können Änderungen in der Kapazität, insbesondere in der Hauteffektkapazität, und folglich Änderungen in der Oxidation von Ölen aufgespürt und in aussagefähige Daten übersetzt werden. Zudem wird eine besondere elektronische Schaltung beschrieben, doch ist anzumerken, daß im wesentlichen jede empfindliche (im Bereich von 20 Picofarad) Kapazitätsmcßschaltung benutzt werden kann.By using the sensor shown in FIGS. 1 and 2 and that illustrated in FIG Circuit may change in capacitance, especially in skin effect capacitance, and consequently Changes in the oxidation of oils can be detected and translated into meaningful data. In addition a particular electronic circuit is described, but it should be noted that essentially each sensitive (in the range of 20 picofarads) capacitance measuring circuitry can be used.

Unter Bezugnahme auf Fig. I und 2 ist dort ein ganz allgemein mit 10 bezeichneter Fühler veranschaulicht. Der Fühler enthält ein Paar sehr dünner Leiter U und 12, die in dieser Verkörperung auf einem scheibenförmigen Untergrund 13 gebildet werden. Die Leiter 11 und 12 werden nach irgendeinem der bekannten, zweckmäßigen Verfahren gebildet, von denen als Beispiele anzuführen sind: chemisches Ätzen, Plattieren, Siebdruck usw., und der Werkstoff, aus dem sie hergestellt werden, ist ein relativ träger Metalleiter, wie zum Beispiel Gold, Platin, Nickel, rostfreier Stahl od. dgl. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die Leiter 11 und 12 in einer Mehrzahl von konzentrischen Ringteilen gebildet, die so miteinander verbunden sind, daß sich zwischen den Leitern 11 und 12 ein durchgehender, gleichmäßiger Spalt TlS bildet. Im allgemeinen sind die Messungen genauer und leichter vorzunehmen, wenn die Leiterlänge so groß wie praktisch möglich ist, wobei die Leiterlänge im allgemeinen im Bereich von etwa 76 bis 305 mm liegt. Die dargestellte Ausbildung in Form konzentrischer Ringe liefert leicht eine Leiterlänge im Bereich von 127 bis 254 mm innerhalb eines Durchmessers von etwa 12,7 mm.Referring to Figures 1 and 2, there is illustrated a sensor generally designated 10. The feeler contains a pair of very thin conductors U and 12, which in this embodiment are on one disk-shaped base 13 are formed. The conductors 11 and 12 are made according to any of the known, appropriate processes, examples of which are: chemical etching, plating, Screen printing, etc., and the material they are made of is a relatively sluggish metal conductor, such as gold, platinum, nickel, stainless steel or the like. As can be seen from Fig. 1, the conductors 11 and 12 formed in a plurality of concentric ring parts which are connected to each other that A continuous, uniform gap TIS is formed between the conductors 11 and 12. In general measurements are more accurate and easier to take when the conductor length is as large as practical with the conductor length generally in the range of about 76 to 305 mm. The shown Formation in the form of concentric rings easily provides a conductor length in the range of 127 to 254 mm within a diameter of about 12.7 mm.

Der Untergrund 13, auf dem die Leiter 11 und 12 gebildet werden, ist jedes beliebige geeignete, nicht*="The substrate 13 on which the conductors 11 and 12 are formed is any suitable, not * = "

23 23 41123 23 411

leitende Material, wie zum Beispiel verschiedene erstreckt sich durch diese Mittelöffnung nach außen. a Epoxidharze od. dgl. Die Leiter 11 und 12 sind so In vielen Fällen schwanken die Temperaturen der zu ν geformt, daß ihre nach außen weisenden Oberflächen prüfenden Flüssigkeiten beträchtlich, und zwar je P in einer gemeinsamen Ebene liegen, und der Spalt 15 nachdem, ob das Öl aus einem heißen oder kalten F ist mit einem geeigneten nichtleitenden Material gc- 5 Motor kommt usw., und die Wärmesenke 22 hat die k füllt, wie zum Beispiel Glas, verschiedene Plaste. Aufgabe, die Temperatur der Flüssigkeit schnell auf £ Epoxidharze od. dgl. Bei der vorliegenden Verkörpe- einen Wert zu bringen, der bis auf etwa 4"C der t rung wurden die Leiter 11 und 12 auf einer halb aus- Temperatur der jetzt zu beschreibenden elektronischen _; gehärteten Epoxidharzplalte geätzt und plattiert, wo- Bauteile entspricht. Da in dieser Verkörperung der bei diese Platte den Untergrund 13 bildet, und sodann >° Gesamtdurchmesser der Leiter II und 12 in der Nachwurden die Leiter Il und 12 so in den Untergrund 13 barschaft von 12,7 mm liegt und die Höhe der Erhegedrückt, daß ihre nach außen weisenden Oberflächen bung 19 etwa L14 mm beträgt, wird an Flüssigkeit im mit der nach außen weisenden Oberfläche des Unter- Fühler 10 weniger als 3 Tropfen benötigt, und die grundes 13 fluchten und somit mit dieser eine ebene Wärmesenke 22 kann deren Wärme schnell auf den Fläche bilden. Die Dicke der Leiter 11 und 12 sollte 15 gewünschten Bereich ändern.conductive material, such as various, extends outwardly through this central opening. a epoxy resins or the like. The conductors 11 and 12 are so In many cases, the temperatures of the ν formed to fluctuate that their outwardly facing surfaces testing liquids considerably, each P lie in a common plane, and the gap 15 depending on whether the oil is from a hot or cold F with a suitable non-conductive material gc- 5 engine, etc., and the heat sink 22 has the k fills, such as glass, various plastics. Task, the temperature of the liquid od quickly £ epoxy resins. Like. To get a value, in the present Verkörpe-, of up to about 4 "C the t tion were the conductors 11 and 12 on a semi-off temperature to be described, the now electronic _; hardened epoxy resin plate etched and plated, where components correspond. Since in this embodiment the plate forms the substrate 13, and then the> ° total diameter of the conductors II and 12 in the subsequent, the conductors II and 12 so in the substrate 13 barschaft of 12.7 mm and the height of the elevation pressed so that its outward-facing surfaces bung 19 is about L14 mm, less than 3 drops of liquid is required in the outward-facing surface of the lower sensor 10, and the bottom 13 are aligned and thus a planar heat sink 22 can quickly form their heat on the surface with it. The thickness of the conductors 11 and 12 should change the desired area.

im Idealfall weniger als 0,25 mm betragen; bei der Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist an einem Hochoffenbarten Verkörperung ist diese Dicke etwa 0,127 frequenzsignalerzeuger 30, bei dem es sich um jeden mm. Die Breite des Spaltes 15 sollte kleiner als 0,38 mm beliebigen Apparat handeln kann, wie zum Beispiel sein; bei der vorliegenden Verkörperung ist der Spalt 15 elektronische Oszillatoren od. dgl., eine Seite einer 0,127 mm breit. Die Breite der Leiter 11 und 12 sollte « Stromquelle 31 angeschlossen, die bei dieser Vermindestens zweimal die Breite des Spaltes 15 betragen; körperung durch eine einfache Batterie dargestellt bei der vorliegenden Verkörperung beträgt die Breite wird. Die entgegengesetzte Seite der Stromquelle 31 der Leiter 11 und 12 0,5 mm. Es wird angenommen, ist über einen Tastschalter 32 an einen Masse-oder Erddaß die oben beschriebenen Größen und Beziehungen anschluß 33 angeschlossen. Im allgemeinen ist die Art für die richtige Form von Feldlinien mit geringer Inten- ²5 des Schwingsignals, das vom Signalerzeuger 30 produsität und zur Beschränkung intensiver elektrischer ziert wird, nicht von kritischer Bedeutung, doch muß Feldlinien auf die Trennfläche zwischen Flüssigkeit die Frequenz im Bereich von I bis 75 Megahertz und Feststoff bei auf der ebenen Oberfläche des Füh- liegen, wobei die Abweichung über der Nutztemperalers 10 vorhandener Flüssigkeit erforderlich sind. Zu- tür des Intrumentes nicht größer als etwa plus oder dem schaffen die vorhin genannten Größen und Be- 3° minus 10% sein darf. Weiterhin wird die Größe des Ziehungen einen Fühler 10 mit einer sehr geringen Ausgangssignals von der Bauweise des Fühlers 10 beKapazität in Bezug auf die Kapazität des Fühlers 10 stimmt und sollte die Durchbruchspannung des Spalbei darauf vorhandener Flüssigkeit. tes oder der Prüfflüssigkeit nicht übersteigen, dochideally less than 0.25 mm; Referring to Figure 3, on a highly disclosed embodiment, this thickness is about 0.127 frequency signal generator 30, which is every millimeter. The width of the gap 15 should be less than 0.38 mm any apparatus can be, such as; In the present embodiment, the gap is 15 electronic oscillators or the like, one side 0.127 mm wide. The width of the conductors 11 and 12 should be connected to the current source 31, which in this case is at least twice the width of the gap 15; embodiment represented by a simple battery in the present embodiment is the width. The opposite side of the power source 31 of the conductors 11 and 12 0.5 mm. It is assumed that the quantities and relationships described above are connected to terminal 33 via a push button switch 32 to a ground or Erddaß. In general, the type of the correct form of field lines having a low inten- ² 5 of the oscillating signal produsität from the signal generator 30 and is sheet intense electric limitation, not critical, but must field lines on the interface between liquid, the frequency in the range from 1 to 75 megahertz and solid with lie on the flat surface of the guide, the deviation above the useful temperature 10 of the liquid present are required. The door of the instrument should not be greater than about plus or that the aforementioned sizes and loading may be 3 ° minus 10%. Furthermore, the size of the draw will be a probe 10 with a very low output from the construction of the probe 10 in relation to the capacity of the probe 10 and should the breakdown voltage of the gap with liquid present on it. tes or the test liquid, but

In konzentrischer Lage um den Untergrund 13 zeigen Experimente an, daß die Ausgangsgröße einIn a concentric position around the substrate 13 experiments indicate that the output variable is a

herum befindet sich eine zylindrische Wand 17. um 35 elektrisches Feld erzeugen sollte, das größer alsaround there is a cylindrical wall 17. should generate an electric field greater than 35

mit den Elektroden 11 und 12 einen Flüssigkeitsbe- 50 Volt/cm ist. Bei der vorliegenden Verkörperungwith electrodes 11 and 12 a liquid level is 50 volts / cm. With the present embodiment

halter zu schaffen, dessen Bodenwand von der nach wird ein 5-Megahertz-Kristallaozillator benutzt, wobeito create holder, the bottom wall of which is used by a 5-megahertz crystal oscillator, wherein

oben weisenden Oberfläche des Untergrundes 13 ge- die Größe des Ausgangssignals etwa 4,8 Volt beträgt,the surface of the subsurface 13 facing upwards - the magnitude of the output signal is approximately 4.8 volts,

bildet wird. Die zylindrische Seitenwand 17 hat eine Der Ausgang des Signalerzeugers 30 ist über einenforms is. The cylindrical side wall 17 has a The output of the signal generator 30 is via a

Vertiefung 18 etwa in der Mitte zwischen zwei längs 4° Kondensator 29 zum Sperren von Gleichspannung anIndentation 18 approximately in the middle between two longitudinal 4 ° capacitor 29 for blocking DC voltage

verlaufenden ringförmigen Erhebungen 19 und 20. eine Verzweigung 34 gekoppelt. Die Verzweigung 34extending annular elevations 19 and 20, a branch 34 coupled. Branch 34

Die Erhebung 19 ist etwas niedriger als die Erhebung ist über einen Lastwiderstand 35 mit dem ErdanschlußThe elevation 19 is slightly lower than the elevation is via a load resistor 35 to the ground connection

20 und hat einen kleineren Durchmesser als die letztere. 33 verbunden. Verzweigung 34 hat auch ein Paar20 and has a smaller diameter than the latter. 33 connected. Branch 34 also has a pair

Die ringförmige Erhöhung 19 sollte eine Höhe haben. Induktivitäten 36 und 37 angeschlossen, deren entge-The annular elevation 19 should have a height. Inductors 36 and 37 connected, the opposite of which

die etwa das Fünf- bis Zehnfache der Breite des Spaltes 45 gengesetzte Enden an Verzweigung 38 bzw. Verzwei-the approximately five to ten times the width of the gap 45 opposite ends at branch 38 or branch

15 beträgt, so daß die elektronischen Messungen von gung 39 angeschlossen sind. Die Induktivitäten 36 und15, so that the electronic measurements of generation 39 are connected. The inductors 36 and

der Flüssigkeitstiefe unabhängig sind. Die Flüssigkeit 37 bilden zwei nebeneinanderliegendc Schenkel einesare independent of the liquid depth. The liquid 37 forms two legs lying next to one another

wird innerhalb der ringförmigen Erhebung 19 auf die elektrischen Brückenkreises, dessen Eingang zwischenis within the annular elevation 19 on the electrical bridge circuit, whose input between

Leiter 11 und 12 gebracht, und zwar mit einer solchen Verzweigung 34 und Erde 33 und dessen AusgangConductor 11 and 12 brought, with such a junction 34 and earth 33 and its output

Tiefe, daß die Flüssigkeit soeben in die Vertiefung 18 5o zwischen Verzweigung 38 und Verzweigung 39 liegt,Depth that the liquid is just in the recess 18 5o between branch 38 and branch 39,

zu fließen beginnt. Auf diese Weise liefert die vor- Der Kontakt 24 des Fühlers 10 ist an Verzweigung 38begins to flow. In this way, the pre- The contact 24 of the sensor 10 is at junction 38

liegende Ausbildung, obgleich viele andere Ausbil- angeschlossen, und die Wärmesenke 22 des Fühlers 10horizontal training, although many other training is connected, and the heat sink 22 of the sensor 10

düngen der zylindrischen Wand 17 erdacht werden ist mit Erde 33 verbunden. Auf diese Weise bildet derfertilize the cylindrical wall 17 is connected to earth 33. In this way the

können, eine Angabe bezüglich der richtigen Tiefe der Fühler 10 einen dritten Schenkel des Brückenkreises,can, an indication of the correct depth of the feeler 10 a third leg of the bridge circle,

zu prüfenden Flüssigkeiten, wobei sie die Flüssigkeit 55 Der vierte Schenkel des Brückenkreises wird durchliquids to be tested, taking the liquid 55 The fourth leg of the bridge circle is through

auf den Prüfbereich begrenzt. zwei Drehkondensatoren 40 und 41 in Parallelschal-limited to the test area. two variable capacitors 40 and 41 connected in parallel

Am Fühler 10 ist eine Wärmesenke 22 im Eingriff tung zwischen Verzweigung 39 und Erde 33On the sensor 10, a heat sink 22 is in engagement between branch 39 and earth 33

mit der Wand 17 und dem Untergrund 13 gegenüber gebildet.formed with the wall 17 and the substrate 13 opposite.

den Elektroden 11 und 12 befestigt, die mit der Wand Ein Spür- und Anzeigekreis ist zwischen Verzwei-attached to the electrodes 11 and 12, which are connected to the wall.

17 zusammenwirkt und am Umfang des Fühlers 10 ^6o gungen 38 und 39 des Brückenkreises angeschlossen,17 cooperates and connected to the circumference of the sensor 10 ^6o connections 38 and 39 of the bridge circuit,

eine Nut 23 für Montagezwecke bildet. In der vorlie- um deren Ausgangssignale zu erhalten. Der Spür- undforms a groove 23 for assembly purposes. In the present case, to receive their output signals. The sense and

genden Verkörperung sind die Wand 17 und die Anzeigekreis enthält eine Diode 45, von der die Anodelowing embodiment are the wall 17 and the display circuit contains a diode 45, of which the anode

Wärmesenke 22 aus leitendem Metall gebildet und an Verzweigung 38 und die Kathode an VerzweigungHeat sink 22 formed from conductive metal and attached to junction 38 and the cathode to junction

sowohl zusammen als auch mit dem Leiter 11 ver- 46 angeschlossen ist, sowie eine Diode 47, von der dieis connected both together and with the conductor 11, as well as a diode 47, of which the

bunden, um einen elektrischen Rückweg zu schaffen. ⁶5 Anode an die Verzweigung 46 und die Kathode an dietied to create an electrical return path. ⁶ 5 anode to junction 46 and cathode to the

Die Wärmesenke 22 hat eine durch sie hindurch- Verzweigung 39 angeschlossen hat. Ein Ende einerThe heat sink 22 has a branch 39 connected through it. One end of one

gehende Mittelöffnung. und ein Kontakt 24, der durch Induktivität 48 ist an einem Nullmesser 49 an einemwalking center opening. and a contact 24 connected by inductance 48 to a null meter 49

den Untergrund 13 an den Leiter 12 angeschlossen ist. Ende eines Potentiometers 50 angeschlossen. Dasthe substrate 13 is connected to the conductor 12. End of a potentiometer 50 connected. The

7 8^V 7 8 ^V

andere Ende des Potentiometers 50 ist mit der Erde 33 Bei einem typischen Kalibriervorgang eines Herverbunden. Ein Umgehungskondensator 51 ist in stelicrs wird der Drehkondensator 41, der nach dem Parallelschaltung mit dem Nullmesser 49 und dem Prozentsatz der Oxidation kalibriert wird, auf einen Potentiometer 50 angeordnet, um alle Wechselstrom- Kleinstwert eingestellt. Der von Wand 17 und Fühler komponenten umzuführen, die durch den Spiirkreis 5 10 gebildeie Behälter wird mit einem guten oder nichtgehen mögen. Es ist anzumerken, daß der Nullmcsser oxidierten Öl bis zum vorgeschriebenen Stand gefüllt. 49 nur als Beispiel veranschaulicht ist und viele andere Der Drehkondensator 40 wird nachgestellt, bis das Arten von Anzeigegeräten von Fachleuten verwendet Meßgerät 49 Null anzeigt, worauf die Brücke ausgewerden können. Nachstehend sind typische Werte der glichen ist. Das gute öl wird vom Behälter entfernt, verschiedenen Bauteile für den besonderen Fühler IO '° und an Steile dessen wird öl mit bekannter Ver- und den Signalcrzeuger 30 nach obiger Spezifikation schlechtcrung eingegeben. Der Drehkondensator 41 angegeben. wird dann nachgestellt, bis das Meßgerät 49 Null oderthe other end of the potentiometer 50 is connected to ground 33 in a typical calibration process of a down. A bypass capacitor 51 is in stelicrs the variable capacitor 41, which is after Parallel connection with the zero meter 49 and the percentage of oxidation is calibrated on one Potentiometer 50 arranged to set any alternating current minimum value. That of wall 17 and feeler To transfer components that are formed by the circular circle 5 10 the container will go with a good or not like. It should be noted that the zero meter fills oxidized oil to the specified level. 49 is only illustrated as an example and many others. The variable capacitor 40 is readjusted until the Types of Indicators Used by Professionals Meter 49 indicates zero whereupon the bridge is evaluated be able. Below are typical values of the same. The good oil is removed from the container, various components for the special sensor IO '° and at the point where it is used, oil with a known and input the signal generator 30 according to the above specification. The variable capacitor 41 specified. is then readjusted until the measuring device 49 zero or

eine ausgeglichene Brücke anzeigt. Eine dem Dreh-Kondensator 33 0,01 Mikrofarad kondensator 41 zugeordnete Skala wird zwecks AnKondensator 40 20 Picofarad max. ¹S zeige der Qualität des im Behälter befindlichen Ölsindicates a balanced bridge. A scale assigned to the rotary capacitor 33 0.01 microfarad capacitor 41 is used for the purpose of capacitor 40 20 picofarads max. ¹ S to show the quality of the oil in the container

Kondensator 41 0,5 bis 2,5 Picofarad nachgestellt (d. h. die Oxidationsmenge im Öl mit beKondensator 51 0,01 Mikrofarad kannter Verschlechterung). Der Kondensator 40 wirdCapacitor 41 adjusted 0.5 to 2.5 picofarads (i.e. the amount of oxidation in the oil with be capacitor 51 0.01 microfarads of known deterioration). The capacitor 40 becomes

Widerstand 35 I kil nur im Herstellerwerk eingestellt und wird im InnernResistance 35 I kil is only set in the factory and is used inside

Widerstand 50 0 bis I kil eines Gehäuses od. dgl. untergebracht, worauf dieResistance 50 0 to 1 kil of a housing or the like. Housed, whereupon the

Induktivität 36 73 Mikrohenry ²⁰ gesamten verschiedenen Bauteile so montiert werden,Inductance 36 73 microhenry ²⁰ entire various components are assembled in such a way

Induktivität 37 30 Mikrohenry daß der Bedienungsmann diesen Kondensator nor-Inductance 37 30 microhenry that the operator should normalize this capacitor

Induktivität 48 2,5 Millihenry malerweise nicht nachstellen kann.Inductance 48 2.5 millihenry can sometimes not readjust.

Bei einem typischen ölprüfhcrgang wird der Dreh-In a typical oil test, the rotary

Das besondere Spürgerät, das im Zusammenhang kondensator 41 auf die Oxidationsanzeige Null eingemit Fig. 3 veranschaulicht und beschrieben wird, ist ²5 stellt, d. h., der Kondensator 41 wird auf kleinste phasenempfindlich wodurch ihm eine maximale Emp- Kapazität eingestellt. Das zu prüfende Öl wird in den findlichkeit verliehen wird. Wenn jedoch ein Spürgerät Behälter des Fühlers 10 eingegeben, und der Drehmit größerer Stabilität erwünscht ist, kann ein nicht kondensator 41 wird erforderlichenfalls nachgestellt, phasenempfindliches Spürgerät, wie zum Beispiel das bis das Meßgerät 49 Null anzeigt, worauf die Brücke in Fig. 4 veranschaulichte, benutzt werden. In dem 3o ausgeglichen ist. Die dem Drehkondensator 41 zugein Fig. 4 veranschaulichten Spürgerät sind ähnliche ordnete kalibrierte Skala zeigt unmittelbar die Oxida-Teile wie die in der Verkörperung laut Fig. 3 enthal- tionszahl bzw, den Prozentsatz der Oxidation des im tenen mit ähnlichen Nummern gekennzeichnet, und Kühler 10 befindlichen Öls an. Für den Fall, daß eine alle Nummern haben als Hinweis auf eine andere Ver- übermäßige Verschmutzung, wie zum Beispiel Wasser körperung einen angefügten Beistrich. In der Ver- 35 oder Metallteilchen, im Prüföl vorhanden ist, bewegt körperung des in Fig. 4 veranschaulichten Spürgerätes sich der Zeiger des Meßgerätes 49 von der Skala weg, ist die Anode einer Diode 45' an eine Verzweigung 38' selbst dann, wenn sich der Kondensator 41 auf einem und die Kathode einer Diode 47' an eine Verzweigung Höchstwert befindet, wodurch dem Bedienungsmann 39' angeschlossen. Eine Induktivität oder Drosselspule das Vorhandensein einer übermäßigen Verschmutzung 55' ist von der Kathode der Diode 45' an eine Ver- 4° angezeigt wird. Auf diese Weise ist ein ölprüfinstruzweigung 54' angeschlossen, und eine zweite Induktivi- ment offenbart, das ohne weiteres Merkmale von ölen tat oder Drosselspule 56' ist von der Anode der Diode anzeigt, wie zum Beispiel von Schmier-Ölen u. dgl., 47' mit der Verzweigung 54' verbunden. Ein Meßgerät die normalerweise nur mit Hilfe von Laborversuchen 49' und ein Potentiometer 50' sind zwischen der Ver- ermittelt werden können. Wegen der neuartigen Bauzweigung 54' und der Erde 33' in Reihe geschaltet, 45 weise des Fühlers 10 ist darüber hinaus die im Fühler und ein Umführungskondensator 51' ist in Parallel- 10 ohne Flüssigkeit vorhandene Kapazität wesentlich schaltung mit dem Meßgerät 49' und dem Potentio- geringer als die Kapazität des Fühlers 10 mit Flüssigmeter 50' angeordnet. Es ist anzumerken, daß der Rest keit. Somit erzeugen Abweichungen in der Hautder Schaltung ähnlich wie die in Fig. 3 veranschau- effektkapazität der Flüssigkeiten in Folge Oxidation lichte ist und keiner weiteren Beschreibung oder Ver- 5° od. dgl. eine wesentliche Wirkung im Instrument und anschaulichung bedarf. sind deshalb leicht feststellbar.Is. Illustrates the special detector, the eingemit Fig related capacitor 41 to the oxidation zero display 3 and described, is ² 5 illustrates, that is, the capacitor 41 is the smallest phase-sensitive whereby it a maximum capacity recom- set. The oil to be tested is given in the sensitivity. However, if a tracking device is entered into the container of the probe 10, and rotation with greater stability is desired, a non-capacitor 41 may be readjusted if necessary, phase sensitive tracking device such as that until the meter 49 reads zero, whereupon the bridge in FIG. 4 illustrated to be used. In which 3o is balanced. The sensing devices illustrated in FIG. 4 for the variable capacitor 41 are similar, arranged, calibrated scale directly showing the oxide parts as the number or percentage of oxidation in the embodiment according to FIG the oil in it. In the event that all of them have numbers as an indication of other excessive pollution, such as water content, an appended comma. In the 35 or metal particles present in the test oil, the body of the tracer illustrated in FIG the capacitor 41 is located on one and the cathode of a diode 47 'is connected to a junction maximum value, whereby the operator 39' is connected. An inductance or choke coil the presence of excessive pollution 55 'is indicated by the cathode of the diode 45' at a 4 °. In this way, an oil test branch 54 'is connected, and a second inductive element is disclosed which readily indicates features of oils or choke coil 56' from the anode of the diode, such as of lubricating oils and the like, 47 'connected to branch 54'. A measuring device which normally can only be determined with the aid of laboratory tests 49 'and a potentiometer 50' are between the ver. Because of the new branch 54 'and the earth 33' connected in series, 45 as the sensor 10 is also the in the sensor and a bypass capacitor 51 'is in parallel 10 without liquid capacitance essentially circuit with the measuring device 49' and the potentio - arranged less than the capacity of the sensor 10 with liquid meter 50 '. It should be noted that the rest. Thus, deviations in the skin of the circuit produce similar to the visual effect capacity of the liquids as a result of oxidation in FIG. are therefore easy to determine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

this USA patent has also become known

Claims - that the dielectric properties of an oil through

Claims. ^ ^ ^^ _water , acids, varnish and frost

, "- .. · _o iu." ^ Can be changed and that one too

1 measuring device for the determination of the oxidation ^ «^ J ^" _a change of its d.elek-

grade of an oil, especially a lubricating oil, 5 O'daMd "" _{gently Das in the USA} .

from the change associated with the Ox.dat.on '"^" ^ S ^ level device allows the measurement

the capacity of the oil. with a container for recording Patentscnri ι ucsli; . Flfi ^ iotpitc

taking of the oil, with a change in capacity in the container.

arranged measuring capacitor, the two with a high (oil) quantity. but not the measurement of the

frequency AC voltage source on the one hand and change in the capacitance due to the above

On the other hand, an electronic measuring system called -ursac « ^ ™ * ™ ^^^

electrodes connected shows Au, and has one of the nights s oxidation of the oil

the measuring circuit acted upon display device for capacity. * «Required accuracy

Display of the change in capacitance of the examined auttieten, nicm πι ».

Oil compared to the capacity, which can be measured at filling »5.

of the container with a standard oil results in that in the USA.- Patent Tt 22 19 497, st em Ccrat characterized in that the Eiek- for measuring the Hussigkeitseehaltes of materials from strip-shaped / gen, described in constant ab- be . which high-frequency clektroilastand conductors (11, 12) arranged to one another, tables fields are applied to stre.fenform.ge electrodes, which are placed in the base plate (13) of the "", which is made of insulating material on the surface of the container (17, 18, 19, 20) are pressed in so that the existing block is preferably reinforced with the surface of the base on both surfaces. H.erbe. ist.jede electrode in a number of plate (13) are aligned so that the distance between the conductors of concentric, radially spaced rings (11, 12) to each other is less than 0.39 mm, that the divided. The outwardly facing surfaces of the width of the conductor (11, 12) at least equal to the »5 electrodes are aligned with the outwardly facing double the distance between the conductors (11, 12) and that surface of their base plate in d, e they imprinted the output voltage of the high-frequency changes. The step-shaped electrodes have a self-voltage source (30) is dimensioned so that the rectangular cross-section shape so that they form a right angle with the upper field strength between the conductors at least 50 area of the block. H.er-Volt / cm amounts to 3 <> by there is the possibility that in the angle

2. Measuring device according to claim I, characterized by the characteristic edges set dirt residues, which the measurement draws, that the length of the ladder (11, 12) in the result with multiple use of the Vorreich is between about 75 and 300 mm. influence direction.

3. Measuring device according to claim I and 2, characterized in the Zeitschrift fur Instrumentenkunde, H. 10, characterized in that the thickness of the conductors (11, 12) 35 1964, p. 281 and 282 and 28λ rat a measuring probe for is about 0.026 to 0.52 mm. Determination of the relat.ven the ectnz.actual constants

of liquids and solids. The measuring probe consists of arranged in one plane

conductive strips, which are in a dielectric material