本发明专利技术涉及一种用于确定介质，特别是润滑剂和／或冷却剂，的品质的装置，该装置由多个传感器（３，４，５，６，７）组成，这些传感器根据各自传感器特定的输入量给出电输出信号。一个传感器是给出一个输出信号的温度传感器（７），该输出信号一般只取决于介质的温度（Ｔ），而一般特别与介质的品质无关。至少一个其他传感器（３，４，５，６）给出输出信号，该输出信号不仅与介质的品质有关也与介质的温度（Ｔ）有关。这些传感器（３，４，５，６，７）被设置在一个能够沉浸在介质中的共同基片（２）上。本发明专利技术还涉及一个相关方法。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
,特别是润滑剂和/或冷却剂,的品质的装置和方法
本专利技术涉及一种，特别是润滑剂和/或冷却剂，的品质的装置和方法。在本专利技术的意义上，特别是在传动技术中，介质经常被用作润滑剂和/或冷却剂。其中利用了决定介质品质的介质特性，例如减低摩擦系数。这些特性受到内部和外部的影响，例如由光、空气、工作温度、温度改变带来的负担、污染等引起的老化。正常的工作要求达到介质的最低品质，如果未达到该最低品质就必须更换介质。在实际中经常是在预定的持续时间或持续工作小时后更换介质。目前在现有技术下已知多种用于获得决定介质品质的参数的传感器，但其缺点在于，这些传感器的输出信号还表现出对介质温度的巨大相关性。如果人们通过在寒冷工作状态下测量所述决定品质的参数来试图消除温度相关性，则它的缺点是，该寒冷状态通常并不对应于实际的工作状态，而在实际工作状态中介质品质起了决定性作用。DE41 31 969A1公开了一种润滑油监控装置，其现场记录润滑油的压力，温度和粘度参数。通过测量介电常数确定相对于已经“被使用”的分子部分的，与润滑油相关的长链分子部分，并由此确定的润滑油的粘度，其中在存储单元中提供了这里需要的由经验获得的介电常数和油的技术润滑能力之间关系的数据。DE197 06 486A1公开了一种用于确定流体介质老化状况的装置和方法。其中该流体介质的至少一个状态参数在该流体介质处于原始状态的第一个周期中，以及在至少一个时间上在后的第二个周期中被确定，并且将确定的两个状态相互进行比较。从比较结果中确定流体介质的状态。DE198 50 799A1公开了一种用于确定流体物理特性的传感器阵列。在由压电材料构成的一个均匀厚度基片平板的抛光表面上用电-声转换器激励和探测表面波。从表面波的传播特性可以推断出被研究的介质的粘度。DE101 08 576 A1公开了一种用于对压电装置进行温度补偿的方法和装置，该压电装置作为执行元件被使用，例如作为阀门控制系统的定位或驱动装置。本专利技术以这个问题为基础，即提供一种，特别是润滑剂和/或冷却剂，的品质的装置和方法，该方法克服了现有技术下的不足。特别是即使在相对于环境提高的温度下，也应该可以可靠地确定介质的温度。本专利技术通过在权利要求1中限定的装置以及通过并行设置的权利要求中限定的方法来实现。在从属权利要求中限定了本专利技术的特殊实施方式。本专利技术通过一种，特别是润滑剂和/或冷却剂，如润滑油和/或冷却油，的品质的装置来实现，该装置具有多个可浸在介质中的传感器，这些传感器根据各自传感器特定的输入量产生电输出信号，其中一个传感器是温度传感器，该传感器的输出信号基本上只与介质的温度有关而一般特别与介质的品质无关，还有至少一个其他传感器，用于产生一个输出信号，该输出信号既与介质的品质有关也与介质的温度有关，并且其中所述的多个传感器设置在一个共同的基片上并通过其相互热耦合。其中介质特别可以涉及气体或流体，例如由可再生材料生成的流体。由于温度传感器的输出信号一般与介质的品质无关，所以温度影响被单独作为测量量记录和保存。温度测量值在分析其他传感器的输出信号时可以被相应的考虑，在其他传感器中温度作为干扰信号出现。通过将传感器设置在一个保证两个传感器良好的热耦合的共同基片上，确保了被温度传感器测得的温度与其他传感器的温度基本上是一致的。相对于一个相应由温度传感器和其他传感器作为独立的部件而构成的，并且传感器相互之间存在很大的空间距离的装置而言，这样做特别有好处。传感器最好通过厚膜技术，混合或者尤其是薄膜技术来减小尺寸，使得温度传感器与其他传感器的空间距离只有几个毫米，例如小于5mm。这样即使在介质流动的情况下也能保证温度传感器和其他传感器始终具有基本上相同的温度，即介质的温度。温度传感器最好是电阻温度计，它的电阻带被敷设在所述基片上，并且对介质是电绝缘的，但又对介质有良好的热耦合性。例如所述电阻带用非常薄的电绝缘材料层覆盖。该层越薄，它的热容量就越小，并且该温度传感器对介质温度变化反应越快。使用电阻温度计是有好处的，因为这样可以相对地提供具有高抗干扰性的低阻输出信号，尤其是对于电磁干扰脉冲。例如在电阻温度计中电流是可记忆的(einpraegbar)并且温度传感器处的下降电压是温度的量度。为了在小电流以及由此带来的微弱自加热中也获得足够高的信号电压，最好将金属电阻带作为蛇曲形构造的薄膜敷设在基片上。所述其他传感器例如可以是可电激发的机械振动单元，此外其谐振频率与通过介质带来的衰减有关，该衰减又是介质品质的一个参数。衰减取决于介质的粘度和密度，因此该振动单元测量一个与粘度或密度有关的、特别是与之成比例的量。振动的激发可以通过用其他方式替代或补充来实现，例如声、光或类似方式。一个不同的强烈的衰减改变该谐振频率，谐振频率一般位于几MHz到几十MHz范围内。机械振动单元可以有不同的适当的几何外形，例如叉形(音叉)。然而包含有位于相对平面上用于产生振动的电极的平板形或圆盘形的基片特别简单和牢固。因此该基片最好是压电的，也就是说通过设置一个电场引起晶体的位移以及由此导致基片形状的改变。石英晶体(SiO2)特别合适，从中用所谓的AT切割(AT-Schnitt)切割出基片。电极设置在基片相对的平面上，产生厚度扭曲振动(Dickenscherschwingung)，基片越薄，其谐振频率越高。典型的基片厚度在10μm和500μm之间，例如100μm左右。最好可以通过局部腐蚀减薄的方法提高谐振频率；这样振动单元的质量一般会被降低。测量信号，即谐振频率f的频移Δf，厚度d和厚度扭曲振荡器(Dickenscherschwinger)的品质Q之间的关系一般是这样的频移Δf随着谐振频率f增加，即灵敏度随着谐振频率f上升而提高。谐振频率f随着厚度d的降低而上升，例如f∽1/d。品质Q随着谐振频率f上升而下降，例如Q∽1/f。品质Q越小，限制测量分辨率的噪声越强。根据这些关系得到在装置配置中的以下优化方法首先减小振动单元的厚度d并因此而提高谐振频率f。这样新的和使用过的介质的测量信号之间的差别就更大了。但是因为振动单元的品质Q减小，噪声将增强，而且确定谐振频率f中的测量误差升高了。对于各种应用情况最优厚度d可以从这些参数中得到。作为替代或补充，该装置可以提供第二个其他传感器，通过该传感器可以确定介质的介电常数，介电常数例如由于水分和/或磨损颗粒的浓度可以作为介质品质的量度使用。所述第二个其他传感器最好也通过薄膜技术敷设在基片上。尽管电容器的梳状啮合的电极并不是一定要求电绝缘，但是对于许多应用情况这都是有好处的。绝缘能够如在电阻温度计中那样通过电绝缘的薄的覆盖层来实现。作为替代或补充，一个电导传感器作为第三个其他传感器设置在基片上，通过该传感器可以确定介质的电导值，电导值例如可以通过金属磨损颗粒的浓度或通过流体酸性成分的改变而被改变，例如电导值提高。电导传感器的电极也通过薄膜技术敷设在基片上，并且例如通过梳状的侧面相互交错和啮合的电极与介质进行接触。作为替代或补充，一个湿度传感器作为第四个其他传感器设置在基片上，它的电极也通过薄膜技术被敷设并且被一个吸收水分的层覆盖。在一些情况下，介质中的水分可停留在这层中并且随着该层的介电特性而改变，其中该层例如由聚合物塑料制本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定一种介质，特别是润滑剂和／或冷却剂，的品质的装置（１），该装置具有多个传感器（３，４，５，６，７），这些传感器根据各自传感器特定的输入量输出电输出信号，其中，●一个传感器是温度传感器（７），该传感器给出一个输出信号，该输 出信号一般只与介质温度（Ｔ）有关，而一般特别是与介质的品质无关，以及●至少一个其他传感器（３，４，５，６），给出一个输出信号，该输出信号既与介质的品质有关也与介质的温度（Ｔ）有关， 并且其中传感器（３，４，５，６，７）设置在 一个共同的可以浸在介质中的基片（２）上。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡努斯比特根巴赫，汉斯海因里奇哈姆斯，
申请(专利权)人：HYDAC电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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