DE2914158C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Feststellung von Glatteisgefahr auf Straßen nach dem Hauptpatent.

Es liefert vergleichbare Temperaturwerte für den Gefrier­ punkt der Salzlösung in Abhängigkeit von seiner Konzentra­ tion und für die jeweilige Bodentemperatur. Aus der Differenz zwischen beiden werden durch Vergleich Schlüsse auf das Vor­ liegen oder die Annäherung an den Gefahrenpunkt gezogen und es ist möglich, die Gefahr durch Nachstreuen zu beseitigen.

Dabei kann die Überwachung der Glatteisgefahr ohne feste In­ stallationen einfach und zeitsparend vorgenommen werden. Die Erfindung bezweckt, das Gerät nach dem Hauptpatent in Richtung auf eine noch genauere und zuverlässigere Funktions­ weise weiterzuverbessern.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Der lange, dünne Meßkanal führt zu einer besonders genauen und störungsfreien Messung. Er kann von der Meßflüssigkeit durchströmt und somit stets saubergehalten werden, was durch ein besonderes Reinigungsgerät noch unterstützt werden kann. Besonders vorteilhaft ist die Kombination, bei der der Meß­ kanal an einen zum Entleeren der Meßkammern vorgesehenen Verschlußschieber angrenzt und von einem am Schieber ange­ brachten Reinigungsgerät, z. B. einer Bürste bei der Schieber­ betätigung überstrichen wird.

In einer der Meßkammern kann vorteilhaft ein zu einer Kor­ rektureinrichtung gehörender Temperaturfühler angeordnet sein, der für eine Kompensation der Temperaturabhängigkeit der Salzgehaltmessung sorgt.

Dagegen ist es vorzugsweise vorgesehen, die Bodentemperatur­ messung berührungslos, insbesondere durch Infrarot-Messung, vorzunehmen, um eventuelle Meßwertverfälschungen durch Ver­ dunstungskälte oder andere Umgebungseinflüsse am fahrenden Fahrzeug auszuschalten. Die Verwendung des Gerätes an einem Fahrzeug ermöglicht es auch, eine Regeleinrichtung für einen Salzstreuer vorzusehen, die diesen in Abhängigkeit von der Unterschreitung einer vorgegebenen Differenztemperatur zwischen der gemessenen Gefrierpunktstemperatur der Salz- Wasserlösung und der gemessenen oder der zu erwartenden und eingestellten Straßentemperatur regelt. Es wird so ein voll­ automatisches Streufahrzeug geschaffen, das mit einem Minimum an Personal, nämlich mit nur einem Fahrer, auskommt, wobei dieser sich voll auf den Verkehr konzentrieren kann und der Bedienung des Streuers keine Aufmerksamkeit zu widmen braucht.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich­ nung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten zentralen Schnitt durch eine Fühlereinheit nach der Linie I-I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Fühlerein­ heit und

Fig. 3 ein schematisches Schaltbild des Gerätes nach der Erfindung.

Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Fühlereinheit gehört zu einem an einem Fahrzeug befestigten Gerät mit einem Meßrad, das auf der Straßenoberfläche abrollt, die strich­ punktiert angedeutete Straßenfeuchtigkeit 73 aufnimmt und sie einer Fühlereinheit 11 zuleitet. Die Fühlereinheit ist mit einem Betätigungsgerät verbunden, das einen Motor 77 (Fig. 3) zur Betätigung eines Absperrschiebers 78 enthält. Die Fühler­ einheit 11 und das Betätigungsgerät 76 sind mit einem in Fig. 3 strichpunktiert umrahmten Anzeigeteil 12 elektrisch verbunden, das sich im Innenraum des Fahrzeuges in Griff- und Sichtnähe der Fahrzeuginsassen befindet.

Fig. 1 und 2 zeigen eine Fühlereinheit 11, bei der in einem Kunststoffblock 84 zwei vertikale Durchgangsbohrungen 101, 102 von der Bahn eines runden zylindrischen Schiebers 78 gekreuzt werden. Zwischen den Bohrungen 101, 102, die bei geschlosse­ nem Schieber 78 zusammen eine Meßkammer bilden, ist ein Ver­ bindungskanal 103 vorgesehen, der im Vergleich zu seiner Länge einen relativ geringen Querschnitt hat. Er schließt un­ mittelbar an die Bahn des Schiebers 78 an, ist also als Nut in dessen Durchgangsöffnung im Bereich des Mittelsteges 104 zwischen den Bohrungen ausgebildet. Der Schieber 78 besitzt ein Reinigungsgerät 100 in Form einer Bürste, die den Verbin­ dungskanal 103 bestreicht und diesen bei jeder Schieberbe­ tätigung reinigt. Zwei Elektroden 105, 106 sind in Form von Metallrohren oberhalb des Schiebers 78 in den Bohrungen 101, 102 angeordnet. Besonders vorteilhaft ist hier die Anord­ nung sehr großer Elektroden in Verbindung mit einem langen und engen Verbindungskanal 103, was zu einer genauen und störungsfreien Messung führt. Gemessen wird vorzugsweise bei geschlossenem Schieber 78. Dabei läuft die Meßflüssigkeit an einem Überlauf 107 über, der an der Bohrung 102 vorge­ sehen ist, die der Zulaufseite (Rinne 75) gegenüberliegt, so daß die Flüssigkeit durch den Meßkanal 103 strömt. Im Be­ reich des Steges 104 ist ein Temperaturfühler 108, vorzugs­ weise ein NTC-Widerstand, angeordnet, der die Temperatur der Meßflüssigkeit abfühlt. Fig. 3 zeigt die Meßeinrichtung, bei der eine Wechselspannungsquelle 110 eine eingeprägte, d. h. im wesentlichen konstante Spannung erzeugt, die an die Elek­ trode 106 gelegt ist. Die Elektrode 105 ist über einen Gleichrichter 111 für den zwischen den Elektroden fließenden Strom und ein Korrekturglied 112 sowie ggf. einen nicht dar­ gestellten Verstärker an ein Anzeigegerät 113 angeschlossen, das den Salzgehalt und damit den Gefrierpunkt der Meßflüssig­ keit anzeigt. Mangelnde Linearität dazwischen kann durch ent­ sprechende Eichung ausgeglichen werden. Das Korrekturglied 112 gleicht den Einfluß der Temperatur der Lösung aus und kann aus einem mit dem Temperaturfühler 108 in Reihe geschalte­ ten Widerstand bestehen. Bei entsprechender Auslegung des NTC-Widerstandes 108 kann der Ohmsche Widerstand auch ent­ fallen.

Der Anzeigeteil 12 enthält ferner ein Anzeigegerät 114 für die Straßentemperatur, die durch ein berührungsloses Tempe­ raturmeßgerät 115 mittels eines Infrarotfühlers 116 abge­ fühlt wird. Durch die berührungslose Messung werden Ein­ flüsse von Verdunstungskälte etc. auf die Temperaturanzeige ausgeschaltet. Obwohl in vielen Fällen schon die vergleichen­ de Ablesung der Anzeigen 113, 114 ausreicht, kann ein Ver­ gleicher 117 vorgesehen sein, über den die zwischen Boden­ temperatur und Gefrierpunkt vorliegende Temperaturdiffe­ renz mittels einer Anzeige 119 angezeigt werden kann. Ihm kann ferner über eine Einstelleinrichtung 118 ein Diffe­ renztemperaturwert vorgegeben werden, bei dessen Überschrei­ tung eine Warneinrichtung 120, beispielsweise eine Blink­ lampe oder ein Hupsignal ausgelöst wird. Dem Vergleicher 117 ist eine Einrichtung 121 zur Linearisierung der Gefrier­ punktsanzeige vorgeschaltet.

Der Ausgang des Vergleichers 117 kann eine Regeleinrich­ tung 122 für einen regelbaren Streuer 123 regeln, die den Streuer in Betrieb setzt, wenn ein bei 118 eingestellter Differenztemperaturwert unterschritten wird. Während die Regeleinrichtung bei einer nächtlichen Kontrollfahrt eines Streuwagens nun automatisch den Streuer in Betrieb setzt, wenn die eingestellte Sicherheit (Differenztemperatur) nicht mehr gegeben ist, so ist es oft auch wichtig, im voraus die Straße auf die zu erwartenden Tiefsttemperaturen einzu­ stellen. In diesem Falle kann unabhängig von der Anzeige der Bodentemperaturmessung an einer Einstelleinrichtung 124 ein Temperaturwert (erwartete Tiefsttemperatur und Sicher­ heits-Differenztemperatur) eingestellt werden. In diesem Falle wird von dem Regelgerät 122 der Streuer immer dann in Betrieb gesetzt, wenn der ermittelte Gefrierpunktswert der Straßenfeuchtigkeit den eingestellten Temperaturwert überschreitet. Das Regelgerät 122 kann die Streuintensität (z. B. den Antrieb des Streuers) so regeln, daß die gestreu­ te Menge von der Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert des Gefrierpunktes abhängig ist.

Die Erfindung ermöglicht eine sichere und störungsfreie Auf­ nahme, Anzeige und Verarbeitung der Messungen bis zu einer vollautomatischen Regelung des Salzstreuers. Es können bei erhöhter Sicherheit große Mengen an Streusalz eingespart und damit die Umweltbelastung gesenkt werden. Besonders die dargestellte Fühlereinheit hat sich hervorragend bewährt. Durch die großflächigen Elektroden ist die Verschmutzungs­ anfälligkeit gering und der kleine Durchmesser des Meßka­ nals 103 bei einem langen Meßweg sorgt für geringe Polari­ sation. Von den Ausführungsbeispielen sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann statt des Infrarotfühlers 116 auch ein anderes Temperaturmeßgerät ver­ wendet werden, wenn man dafür sorgt, daß der Einfluß der Verdunstungskälte beim Aufnehmen der Meßflüssigkeit ausge­ schaltet oder kompensiert wird. Der Meßkanal kann auch eine Nut des Schiebers sein.

Claims (11)

1. Gerät zur Feststellung von Glatteisgefahr auf Stra­ ßen mit einer Fühlereinheit, die einen Salzgehalt-Fühler zur Ermittlung des Salzgehaltes einer auf der Straße be­ findlichen Lösung von Streusalz in Wasser und eine Anzei­ geeinheit für den Salzgehalt bzw. den zugehörigen Gefrier­ punkt enthält, wobei der in Abstand von der Straßenober­ fläche befindlichen Fühlereinheit die Lösung durch eine ein Aufnahmerad enthaltende Aufnahmeeinrichtung zuführbar ist nach Patent 26 48 906, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fühlereinheit (11) aus zwei großflächige Elektroden (105, 106) enthaltenden Meßkammern (101, 102) besteht, die durch einen langen Meßkanal (103) mit geringem Querschnitt miteinander verbunden sind.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkanal einen die beiden Meßkammern verbindenden Durchflußkanal bildet.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß an einer der Meßkammern (102) ein Überlauf (107) und an der anderen Meßkammer (101) ein Einlauf (75) für die Lösung (73) vorgesehen ist.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Meßkanal (103) an ein das als Schieber ausgebildete Verschlußorgan (78) anschließt.

5. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Verschlußorgan (78) ein Reinigungsgerät (100) für den Meßkanal (103) bzw. die Elektroden aufweist, das bei Betätigung des Verschluß­ organs den Meßkanal bzw. die Elektroden bestreicht.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Meßkammern (101, 102) als zwei zueinander parallele Bohrungen ausgebildet sind, in denen die Elektroden (105, 106) in Form von Rohren ange­ ordnet sind, und daß das Verschlußorgan (78) als runder Schieber quer durch beide Bohrungen hindurchragt.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein in der Meßkammer ange­ ordneter Temperaturfühler (108) zu einer Korrekturein­ richtung (112) zur Kompensation der Temperaturabhängig­ keit der Salzgehaltmessung gehört.

8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (112) durch eine Reihenschal­ tung des als NTC-Widerstand ausgebildeten Temperaturfüh­ lers (108) mit einem ggf. auch in dem NTC enthaltenen Ohmschen Widerstandes gebildet ist.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine berührungslose Tempera­ turmeßeinrichtung (115, 116) zum Vergleich der Straßen­ temperatur mit dem Gefrierpunkt der Salz-/Wasserlösung vorgesehen ist.

10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung (115, 116) eine Infrarot- Meßeinrichtung ist.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Regeleinrichtung (122) für einen Salzstreuer (123) vorgesehen ist, die diesen in Abhängigkeit von der Unterschreitung einer vorgegebenen Differenztemperatur zwischen der gemessenen Gefrierpunkts­ temperatur der Salz-/Wasserlösung (73) und der gemessenen oder der zu erwartenden und eingestellten Straßentempera­ tur regelt.