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Hintergrund
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein ein Verfahren zur
Bewertung von Fluiden und insbesondere eine Technik, bei der eine
einzige Elektrode für
die Leitfähigkeitsanalyse,
einschließlich
der Online-Analyse, von Fluiden verwendet wird, die einer Zersetzung
und/oder Verunreinigung unterliegen.
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Fluide,
wie Öle,
Schmiermittel, Speiseöle und
andere Fluide, werden so verwendet, dass sie dabei zersetzt werden.
Es ist beispielsweise üblich, die
Komponenten von Arbeitsgeräten
zu schmieren und zu kühlen,
indem sie mit einem Öl
oder Schmiermittel benetzt werden. Weil das Öl oder Schmiermittel diese
Funktionen ausübt,
unterliegt es Umweltbeanspruchungen, die seine Zersetzung bewirken.
Als weiteres Beispiel unterliegen Öle, die als Übertragungsfluide
und in hydraulischen Systemen verwendet werden, Beanspruchungen
wie Druck, einer häufigen
Bewegung und Wärme.
Als weiteres Beispiel unterliegen Speiseöle schwerwiegenden thermooxidativen
Beanspruchungen. Die Zersetzung des Grundmaterials kann zu der Erzeugung
von Säuren in
dem Speiseöl
führen,
was den Geschmack der Nahrungsmittel beeinträchtigt.
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Aufgrund
dieser Zersetzung werden den Fluiden häufig Antioxidantien zugegeben,
um ihre Zersetzungsrate zu verringern. So lange das Antioxidans-System
intakt bleibt, ist die oxidative Zersetzung des Grundmaterials minimal,
und das gilt auch für
die Änderungen
der Eigenschaften des Fluids. Jedoch erschöpfen sich die Antioxidantien
in dem Fluid allmählich
im Lauf der Zeit. Schließlich
werden die Antioxidantien unwirksam und ermöglichen das Auftreten von Änderungen
der physikalischen Eigenschaften des Grundmaterials. Zu diesem Zeitpunkt kann
das Fluid die Geräte
nicht länger
schützen,
und seine Nutzlebensdauer ist beendet. Die fortgesetzte Verwendung
eines Fluids nach seiner Nutzlebensdauer kann zu einem übermäßigen Verschleiß der Komponenten
und letztendlich zu einem Versagen der Geräte, in denen das Fluid verwendet
wird, führen.
Des weiteren können
anomale Erschöpfungsraten
für Antioxidantien
ein Anzeichen für
eine beschleunigte Oxidation des Fluids sein, die zu ernsthaften
Verschleißproblemen
vor dem Versagen der Geräte
führt.
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Nicht
alle Fluide enthalten Antioxidantien. In diesem Fall kann die Zersetzung
des Grundmaterials zu der Erzeugung von Säuren in dem Fluid führen, die
es unbrauchbar machen. Beispielsweise werden Speiseöle ranzig,
wenn sie sich über
einen bestimmten Punkt hinaus zersetzen.
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Ein
frühes
Erkennen der Verunreinigung durch Flüssigkeit sowie die frühzeitige
Feststellung des Versagens bei Speiseölen sind wichtig. Falls eine Flüssigkeit
aus einem anderen Teil eines Systems in das Fluid austritt, könnte das
Fluid aufgrund dieser Verunreinigung unbrauchbar werden. Falls beispielsweise
ein Kühlmittel
in das Schmiersystem eines Motors austritt, zersetzt sich das Schmierfluid
schneller als nichtverunreinigtes Fluid und wird in diesem Motor
unbrauchbar. Die Verwendung eines verunreinigten Schmierfluids kann
den Motor beschädigen,
falls das Fluid nicht ausgetauscht wird.
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Da
es unerwünscht
ist, ein Fluid über
seine Nutzlebensdauer hinaus zu verwenden, erstellt die Bedienungsperson
der Geräte
einen Zeitplan für
das Auswechseln von Fluiden für
die Geräte.
Die Länge der
Betriebszeit zwischen dem festgelegten Auswechseln wird im Sinne
eines Bewahrens gewählt, sodass
ein Fluid, dessen Nutzlebensdauer beendet ist, nicht in den Geräten verbleibt
und die Geräte nicht
beschädigt.
Unglücklicherweise
führt dieser konservative
Ansatz dazu, dass Fluide, die noch eine Nutzlebensdauer haben, weggeworfen
werden.
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Die
Fähigkeit,
Fluide wie Öle,
Schmiermittel, Speiseöle
und andere Fluide bezüglich
der Erschöpfung
der Antioxidantien, des Entstehens von Oxidationsinitiator, des
Entstehens von Produkt und der Verunreinigung durch Flüssigkeit
zu analysieren, würde die
Notwendigkeit der Durchführung
des Austauschs von Fluiden auf der Grundlage eines festgelegten Zeitplans
eliminieren. Dies würde
eine längere
Verwendung des Fluids ermöglichen,
wodurch Material und Laborkosten gespart würden.
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Die
US-Patente Nr. 4,744,870 und 4,764,258, erteilt an Kauffman, die
beide an den Abtretungsempfänger
der vorliegenden Erfindung übertragen
worden sind, offenbaren Verfahren zur Bestimmung der verbleibenden
Nutzlebensdauer von Fluiden. Diese Verfahren sind schnell, genau
und leicht durchzuführen
und können
mit preiswerten Vorrichtungen durchgeführt werden. Bei diesen Verfahren
werden Fluidproben mit einem Lösungsmittel und
einem Elektrolyten in entweder einer organischen Base oder einem
festen Substrat in Abhängigkeit
des Typs von Fluid, das getestet wird, gemischt. Eine Probe des
Fluids wird aus dem System entnommen, in eine Elektrolysezelle verbracht
und einer zyklischen voltammetrischen Analyse unterzogen. Der während der
zyklischen voltammetrischen Analyse erzeugte Strom wird gemessen
und aufgezeichnet. Die verbleibende Nutzlebensdauer des Fluids wird dann
aus der Oxidations- oder Reduktionswellenhöhe bestimmt. Diese Verfahren können jedoch
nur offline durchgeführt
werden und sind auf Fluide beschränkt, die Antioxidantien enthalten.
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Das
US-Patent Nr. 5,071,527, ebenfalls an Kauffman erteilt und auch
an den Abtretungsempfänger
der vorliegenden Erfindung übertragen,
löst das vorstehend
angegebene Problem, indem es eine vollständigere Fluidanalyse, einschließlich einer
Online-Analyse, zur Verfügung
stellt, die die Erschöpfung
von Antioxidantien, das Entstehend von Oxidationsinitiator, das
Entstehen von Produkt und die Verunreinigung mit Flüssigkeit
misst. Das Verfahren verwendet eine dreieckige Wellenform, die an
eine Mikroelektrode angelegt wird. Der entstehende Strom wird an
einer zweiten Mikroelektrode überwacht.
Bei Fluiden mit hohem Widerstand wie Ölen, Kraftstoffen usw. wird
eine dritte Elektrode als Bezugsspannung für die angelegte Spannungswellenform
verwendet. Bei dieser Technik wird ein Spannungsbereich von etwa ±120 V
verwendet, um die Elektrooxidation von Antioxidantien und die Elektroreduktion
von Hydroperoxiden und anderen thermischen Oxidationsprodukten zu
bewirken. Der durch die elektrochemischen Reaktionen erzeugte Stromfluss
wird dann zur Überwachung
der verbleibenden Nutzlebensdauer des überwachten Fluids verwendet.
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Während die
in dem US-Patent Nr. 5,071,527 gelehrte Technik eine brauchbare
und vollständige
Fluidanalyse zur Verfügung
stellt, ist eine solche Analyse oft zu umfangreich, und die Vorrichtungen,
die für
die Durchführung
einer solchen Analyse notwendig sind, sind teuer. So besteht ein
Bedarf an einer Fluidanalysetechnik, die weniger Schaltungen benötigt und
weniger teuer ist, auch wenn sie nicht genauso vollständig sein
sollte.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung befriedrigt diesen Bedarf, indem sie ein Verfahren
für die
Analyse von Fluiden bereitstellt, wobei das Verfahren online verwendet
werden kann, obgleich die einzigartige Fluidanalyse der vorliegenden
Erfindung, falls gewünscht, auch
offline verwendet werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt
eine Fluidanalysetechnik bereit, die weniger Schaltungen erfordert
und weniger teuer ist als Verfahren des Stands der Technik. Dieses
Verfahren kann zur Messung der verbleibenden Nutzlebensdauer eines
Fluids und zur Feststellung, ob das Fluid verunreinigt ist, verwendet
werden.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird ein elektrisches Potential an eine Elektrode angelegt, um einen
elektrischen Strom durch ein Fluid entweder offline mit einer Probe
des Fluids, online mit einer sich kontinuierlich ändernden
Probe oder mit einer Probe in einem Online-Probenbehälter zu
erzeugen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird eine einzige Elektrode zur Analyse von Fluiden, wie Ölen, Schmiermitteln,
Speiseölen
und anderen ähnlichen Fluiden,
die einer Zersetzung und/oder Verunreinigung unterliegen, verwendet.
Die Elektrode ist durch das beobachtete Fluid mit dem Erdpotential
elektrisch verbunden. Eine rechteckige Spannungswelle wird an das
Fluid mit Hilfe einer Elektrode aufgebracht, die mit dem Fluid in
Kontakt steht. Der Strom, der zwischen dem Erdpotential und der
Elektrode fließt,
wird an der einzigen Elektrode beobachtet, um ein Stromausgangssignal
zu bestimmen, das gleichgerichtet und aufgezeichnet wird. Das Stromausgangssignal
wird dann analysiert, um die Leitfähigkeit des Fluids zu bestimmen.
Wenn die Leitfähigkeit des
Fluids bekannt ist, kann die verbleibende Nutzlebensdauer des Fluids
bestimmt werden, und desgleichen, ob das Fluid verunreinigt ist.
Um die verbleibende Nutzlebensdauer des Fluids zu bestimmen und
um zu bestimmen, ob es verunreinigt ist, wird die Leitfähigkeit
des Fluids mit bekannten Leitfähigkeitswerten
für das
Fluid verglichen.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird eine rechteckige Wellenform verwendet, da die Rechteckwellenform
ein kontinuierliches Stromausgangssignal erzeugt, das den Bedarf
an Schaltungen zum Halten der Peaks oder Spitzen eliminiert, die
zur Überwachung
anderer Wellenformen, wie dreieckiger Wellenformen, erforderlich
sind. Die Spannung wird bei dieser Erfindung niedrig gehalten, um
sicherzustellen, dass der beobachtete Strom vollständig aus
der Leitfähigkeit
des Fluids stammt, und um den durch die Elektrode, die chemische
Aktivität
der Antioxidantien und die thermische Oxidation von Nebenprodukten
erzeugten Strom auf ein Minimum herabzusetzen.
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Die
Online-Analyse kann sich entweder eines eingebauten Elektrodensystems
oder eines tauchstabartigen Elektrodensystems bedienen. Bei dem
eingebauten System ist die Elektrode permanent an einer Quelle,
z. B. einer Rückführleitung,
einer sich im wesentlichen kontinuierlich ändernden Probe von gebrauchtem
Fluid oder einem Arbeitsbehälter
für ein
Fluid, z. B. einer Friteuse, angebracht. Die laufende Messung und
Aufzeichnung kann in diesem Fall intermittierend in gewünschten
Intervallen oder kontinuierlich durchgeführt werden. Bei dem Tauchstabtyp-System
wird die Elektrode in einem Online-Probenbehälter (z. B. einer Ölpfanne,
einer Friteuse oder Teilen solcher Behälter) für das benutzte Fluid angeordnet.
Die Elektrode wird dann entfernt, wenn die Analyse beendet ist.
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Andere
Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten
Beschreibung, den beiliegenden Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm der Leitfähigkeit
gegen die Betriebszeit der Geräte
und zeigt die Wirkungen der Entstehung von Säure und der Verunreinigung
mit Flüssigkeit.
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2 ist
eine schematische Ansicht eines Online-Systems, bei dem eine sich
kontinuierlich ändernde
Probe verwendet wird.
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3 ist
eine schematische Ansicht eines Online-Systems, bei dem ein Probenspeicher
verwendet wird.
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4 ist
eine schematische Ansicht eines Online-Systems, bei dem ein Arbeitsbehälter verwendet
wird.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Das
erfindungsgemäße System
erfordert für einen
wirksamen Betrieb ein minimales Schaltsystem. Zur Feststellung der
Leitfähigkeit
eines Fluids wird eine rechteckige Spannungswellenform auf das Fluid
mittels einer Elektroden-Leitfähigkeitssonde aufgebracht,
die über
das beobachtete Fluid mit dem Erdpotential elektrisch verbunden
ist. Der Strom, der zwischen dem Erdpotential und der Elektrode
fließt, wird
ebenfalls an der einzigen Elektrode überwacht. Die rechteckige Wellenform
erzeugt einen kontinuierlichen Stromausgang, der den Bedarf an Schaltungen
für das
Halten von Peaks und Spitzen eliminiert.
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Die
Leitfähigkeit
der Probe wird unter Verwendung der Elektrode gemessen. Die Leitfähigkeitsmessungen
werden verwendet, um die verbleibende Nutzlebensdauer des Fluids
zu bestimmen und Lecks in dem Fluidsystem festzustellen. Wenn die
Leitfähigkeitsmessungen
durchgeführt
worden sind, werden die Ergebnisse analysiert. Die Leitfähigkeitswerte
können
mit zuvor abgeleiteten Daten und bestimmten, im voraus gewählten Werten
für das
Fluid verglichen werden. Die genauen Daten und Werte, die für den Vergleich
gewählt
werden, hängen
von dem Typ des Fluids, dem Typ des Oxidationsmittels in dem Fluid,
den Fluidverbrauchsraten und anderen Faktoren ab. Diese Standardwerte
können
mit Hilfe des Testens des spezifischen Systems, das verwendet wird,
bestimmt werden.
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1 zeigt
simulierte Darstellungen der Wirkungen des Säureaufbaus und eines Kühlmittelaustritts
in einem Fluid. Die Darstellung zeigt die Leitfähigkeit gegenüber der
Betriebszeit. Wie aus 1 ersichtlich ist, zersetzt
sich ein Fluid im Lauf der Zeit allmählich. Das Entstehen von Säure in dem
Fluid verursacht allmählich
eine Erhöhung
der Leitfähigkeit des
Fluids. Wenn die Leitfähigkeit
des Fluids einen bestimmten Wert erreicht, ist seine Nutzlebensdauer beendet,
und das Fluid sollte ersetzt werden.
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Im
Gegensatz zu der allmählichen
Zersetzung eines Fluids, die durch seinen Gebrauch über die
Zeit hinweg verursacht wird, verursacht ein Leck in den Geräten eine
unmittelbare Erhöhung
der Leitfähigkeit
des Fluids. Wenn es ein Kühlmittelleck
gibt, kommen hochleitfähige
Flüssigkeiten
mit dem Fluidsystem in Kontakt, wobei sie das Fluid verunreinigen. Wie
aus 1 ersichtlich ist, bewirken diese hochleitfähigen Flüssigkeiten,
wenn das Fluid verunreinigt wird, eine schnelle Erhöhung der
Leitfähigkeit
des Fluids. Eine so schnelle Erhöhung
der Leitfähigkeit des
Fluids zeigt an, dass das Fluid verunreinigt wurde und ersetzt werden
sollte. Diese schnelle Erhöhung
zeigt auch an, dass das Gerät
bezüglich
des Vorhandenseins eines Lecks überprüft werden
sollte. So kann durch Überwachen
der Leitfähigkeit
eines bestimmten Fluids und Vergleichen dieses Leitfähigkeitswerts
mit bekannten Werten die verbleibende Nutzlebensdauer für dieses
Fluid bestimmt werden und/oder es kann bestimmt werden, ob das Fluid
verunreinigt wurde.
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Bei
der Durchführung
der Leitfähigkeitsanalyse
wird das Potential zwischen +20 V bis –20 V variiert und wird dann
zum Zwecke einer positiven Spannungsablesung gleichgerichtet. Die
Spannung der einzigen Elektrodenleitfähigkeitssonde wird zwischen ±20 Volt
gehalten, um sicherzustellen, dass der beobachtete Strom ausschließlich auf
der Leitfähigkeit
des Fluids und nicht auf irgendwelchen Oxidations-Reduktions-Reaktionen basiert,
die durch den Stromfluss verursacht werden könnten. Bei einer bevorzugten
Ausführungsform
wird die Spannung der Sonde auf zwischen etwa ±10 V aufrechterhalten. Die
kleinere Abtastrate verringert den durch die elektrochemische Aktivität von Antioxidantien
und thermooxidativen Nebenprodukten erzeugten Strom auf ein Minimum.
Die Frequenz der Abtastrate kann zwischen etwa 1 und etwa 100 Hz
variieren.
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Das
vorliegende System wird vorzugsweise zur Durchführung einer Online-Analyse verwendet. Die
Online-Analyse kann entweder ein eingebautes Elektrodensystem oder
ein Elektrodensystem vom Tauchstabtyp umfassen. Das eingebaute System
hat den Vorteil, dass das Fluid im Betrieb oder bei seiner Rückführung analysiert
wird, bevor es in einem Behälter
verdünnt
wird. Dieses System ist anomalen Betriebsbedingungen gegenüber empfindlicher
als ein Tauchstabelektrodensystem, das das Fluid in einem Probenbehälter überwacht.
Bei der eingebauten Elektrode kann der Zustand des Fluids intermittierend
in verschiedenen Intervallen oder kontinuierlich überwacht
werden. Andererseits erfordert die Tauchstabelektrode vor ihrem
Einsatz keine Veränderungen
an dem Gerät,
aus dem die Fluidprobe entnommen wird. Des weiteren kann der Tauchstab
zwischen den Verwendungen gereinigt und überprüft werden, um die Wirkungen
einer Filmbildung auf der Elektrode, eine Elektrodenerosion oder
anderer Probleme zu beseitigen, die eine Wirkung auf die langfristige
Genauigkeit der eingebauten Elektroden haben könnten.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung eines eingebauten Online-Systems 10.
Das System 10 umfasst ein Geräteteil 12, durch das
Fluid strömt. Das
Gerät 12 umfasst
eine Rückführungsleitung 14, eine
Kammer 18, einen Speicher 24, eine Umwälzleitung 26,
eine Fluidpumpe 28 und ein Erdpotential. Das gebrauchte
Fluid strömt
durch die Rückführungsleitung 14 in
den Speicher 24, von dem es durch die Leitung 26 mittels
der Fluidpumpe 28 umgewälzt
werden kann. Ein Analysegerät 16 befindet sich
in der Kammer 18 und ist so permanent mit der Rückführungsleitung 14 verbunden.
Das Analysegerät 16 weist
eine Elektrode 20 und eine Leitung oder Leitungen 22 auf.
Die Leitungen) 22 ist bzw. sind mit der Elektrode 20,
die in das Fluid hinragt, elektrisch verbunden. Die Elektrode 20 ist
durch das Fluid elektrisch mit dem Erdpotential verbunden.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung eines Tauchstab-Online-Systems 30.
Das System 30 umfasst einen Geräteteil 32, durch den
Fluid strömt. Das
Gerät 32 umfasst
eine Rückführungsleitung 34, einen
Speicher 44, eine Umwälzleitung 46 und
eine Fluidpumpe 48. Das verwendete Fluid strömt durch die
Rückführungsleitung 34 in
den Speicher 44, aus dem es durch die Leitung 46 mit
Hilfe der Fluidpumpe 48 umgewälzt werden kann. Das Analysegerät 36 umfasst
eine Elektrode 38, ein Gehäuse 40 und eine Leitung
bzw. Leitungen 42. Die Elektrode 38 ist elektrisch
mit der Leitung 42 verbunden. Das Gehäuse 40 ist mit einem
Erdpotential elektrisch verbunden. Das Analysegerät 36 wird
zum Zwecke der Analyse in eine Öffnung
in dem Speicher 44 eingesetzt. Wenn das Analysegerät 36 in
die Öffnung
im Speicher 44 eingesetzt ist, kommt die Elektrode 38 in
Kontakt mit dem Fluid und wird durch das Fluid mit dem Gehäuse 40 elektrisch
verbunden, das seinerseits mit dem Erdpotential elektrisch verbunden
ist. Das Analysegerät 36 kann
nach Beendigung der Analyse entfernt und durch einen normalen Tauchstab
ersetzt werden, oder die Öffnung
wird mit einer Kappe versehen.
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4 zeigt
in schematischer Form ein eingebautes System ähnlich demjenigen, das in 2 gezeigt
ist, in dem gleiche Bezugszeichen verwendet werden, mit dem Unterschied,
dass sich die Probe nicht kontinuierlich ändern muss und dass keine Rückführungsleitung
vorhanden sein muss. Das Analysegerät 16 könnte in
der Kammer 18 auf der Seite eines Arbeitsbehälters 54,
wie einer Friteuse oder eines Getriebes, mit der Leitung 22 verbunden angeordnet
werden. Die Gestaltung des Analysegeräts 16 hängt davon
ab, ob der Behälter 54 mit
einem Erdpotential elektrisch verbunden ist. Falls er mit einem
Erdpotential verbunden ist, umfasst das Analysegerät 36 eine
einzige Elektrode 20, wie in 4 gezeigt
ist. Wenn jedoch der Behälter 54 nicht
mit einem Erdpotential elektrisch verbunden ist, dann umfasst das
Analysegerät 16 ein
Gehäuse
(nicht gezeigt) ähnlich
demjenigen, das in 3 gezeigt ist, das dann mit
einem Erdpotential verbunden wird.
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Die
Elektroden 20 und 38 sollten einen Oberflächenbereich
von mehr als 0,01 mm2 haben. Die Größen für die Elektroden 20 und 38 sind
nur durch die Größeneinschränkungen
des Geräts
beschränkt, in
dem die Elektroden 20 und 38 eingesetzt werden. Die
Elektroden 20 und 38 können aus einem beliebigen Metallmaterial
bestehen, das elektrischen Strom leitet. Geeignete leitfähige Materialien
umfassen Kupfer, Kupferlegierungen, Nickel, Nickellegierungen und
rostfreien Stahl ohne hierauf beschränkt zu sein. Die Elektroden 20 und 38 können entweder
eine Metalloberfläche
besitzen oder stangenförmig
ausgebildet sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Elektroden 20 und 38 jeweils
eine einzige Stange aus rostfreiem Stahl. Um für den elektrischen Stromfluss
zu sorgen, kann eine Dichtung aus Polytetrafluorethylen auf den
Elektroden zur Verwendung in Umgebungen angebracht werden, die einem
erhöhten
Druck unterliegen.
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Die
Stromquelle für
die Elektroden 20 und 38 kann von einer Stromquelle
abgenommen werden, die von dem Gerät getrennt ist, oder von der
Stromquelle des Geräts,
unter der Voraussetzung, dass die Stromquelle des Geräts ein sauberes
Signal erzeugt. Die Stromquelle kann auch eine mit Sonnenenergie betriebene
Batterie sein.
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Die
Temperatur der Probe zum Zeitpunkt der Analyse kann für das Online-Verfahren zwischen
einer Temperatur unterhalb 20°C
und einer Temperatur oberhalb 300°C
variieren. Da die Leitfähigkeit
eines Fluids von seiner Temperatur abhängt, ist es notwendig, die
Temperatur des Fluids vor Beginn einer Analyse zu bestimmen. Typischerweise
umfasst das Gerät
eine Temperaturablesevorrichtung, und die Temperatur des Fluids
kann mit diesem Gerät
bestimmt werden. Die Leitfähigkeit
des Fluids kann dann unter Verwendung der Temperatur-Leitfähigkeits-Funktion für dieses
bestimmte Fluid berechnet werden. Falls die Temperatur-Leitfähigkeits-Funktion
für ein
bestimmtes Fluid bekannt ist, kann eine Korrektur mit Bezug auf
die Temperatur des Fluids durchgeführt werden und es braucht kein
Heizelement verwendet zu werden, um das Fluid mit einer konstanten
Temperatur zu versehen, wenn die Leitfähigkeit des Fluids gemessen
wird. Alternativ kann das Analysegerät in Fällen, in denen das Gerät, das das
zu analysierende Fluid enthält,
keine Temperaturablesevorrichtung aufweist, ein Heizelement aufweisen,
falls dies erforderlich ist, um für eine konstante Temperatur
des Fluids zu sorgen.
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Um
dieses Verfahren offline durchzuführen, wird eine Probe des verwendeten
Fluids dem System entnommen. Das Analysegerät wird dann in die Probe verbracht,
und die Analyse wird durchgeführt.
Der Probe muss kein Elektrolyt oder Lösungsmittel zugegeben werden.
In diesem Fall umfasst das Analysegerät eine Elektrode und ein Gehäuse, das
mit einem Erdpotential elektrisch verbunden ist. Die Ergebnisse werden
auf die gleiche Weise wie bei dem Online-Verfahren analysiert.
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Da
eine einzige Elektrode ein hohes Signal-zu-Rausch-Verhältnis besitzt,
kann das erfindungsgemäße Verfahren
in Umgebungen mit hohem Widerstand oder hohem Rauschen verwendet
werden, bei dem herkömmliche
Hochleitfähigkeits-Sonden
versagen. Solche Umgebungen umfassen Motoren und Systeme von Flugzeugen
und schweren Maschinen. Des weiteren ist die Größe der Komponenten der bei
dieser Erfindung verwendeten Elektronik derart, dass sie in einem
kleinen Gehäuse
unmittelbar benachbart der Elektrode angeordnet werden können. Dies
verringert ebenfalls den Geräuschpegel.
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Die
vorliegende Erfindung ist beim Überwachen
von organischen Fluiden mit geringer Leitfähigkeit und geringem oder keinem
Wassergehalt brauchbar. Die Erfindung kann zum Analysieren solcher
organischer Fluide wie Heizölen,
Schmierölen, Schmierflüssigkeiten,
Getriebeflüssigkeiten,
Kühlmitteln,
hydraulischen Flüssigkeiten
und Speiseölen verwendet
werden. Typische Kühlmittel
umfassen Freon, Ethylenglycol und Mineralöl. Die vorliegende Erfindung
kann zur Überwachung
von Fluiden bei vielen unterschiedlichen Anwendungen, beispielsweise
Gasturbinenmotoren, Verbrennungsmotoren, Getriebesystemen, hydraulischen
Systemen, Getrieben, Arbeitsmaschinen und Friteusen, wie denjenigen,
die häufig
in Restaurants verwendet werden, genutzt werden. Andere Verwendungen
und anwendbare Flüssigkeiten
sind für
Fachleute ersichtlich.
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Für Fachleute
ist ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf das genaue, hier beschriebene
System beschränkt
ist und dass bei diesem Verfahren Änderungen vorgenommen werden
können
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen, der in den beigefügten Ansprüchen angegeben
ist.