CN116261660A - 用于求取流体的特性的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于求取流体的特性的装置,具有:电导体组件(2、200、300),所述电导体组件被设计成使得所述电导体组件至少部分地与流体能够接触并且被构造为具有两个元件(21、221、321、521、22、222、322)的分压器,其中,所述第一元件是第一导体(21、221、321、521),所述第一导体至少在通电的状态下具有与所述第二元件(22、222、322)的电阻值不同的电阻值,测量桥(4、240、340),所述测量桥具有两个并联的分压器,其中,所述分压器中的一个分压器通过所述电导体组件(2、200、300)形成,用于将交流电压(U0)施加到所述测量桥(4、240、340)上的操控单元(6),用于检测桥电压(Ub)的电压检测单元(8),和评估单元(10),所述评估单元被配置成使得所述评估单元在使用3ω方法的情况下通过评估所述桥电压(Ub)来求取热导率作为所述流体的特性。
Description
技术领域
本发明涉及用于求取流体的、尤其由多种流体形成的流体混合物的特性、尤其热导率的装置和方法,该流体混合物尤其是用于车辆的废气后处理的洗涤液或尿素水溶液,本发明还涉及流体容器和车辆。
背景技术
在车辆中越来越多地构建对于驾驶员辅助***和/或用于自主行驶的***所需的光学传感器,例如摄像头、激光雷达、雷达等。在将光学传感器用于上述目的时,需要确保每种天气时的检测精度。因此,通过洗涤设备可靠地清洁光学传感器是非常重要的。
迄今为止在车辆中主要用于清洁窗板和/或光源的传统的洗涤设备不具有监控洗涤液的能力,因此经常在低温下出现这样的问题,即,由水和至少一种防冻液混合并用作洗涤液的流体混合物由于防冻液的份额过少而在流体容器中、在通向喷嘴的管路中或在窗板上冻结。因此不能执行清洁或能见度甚至恶化。
此外,在现代柴油车辆中,尿素水溶液(也称为AdBlue(注册商标))用于废气后处理(选择性催化还原(SCR)),以实现排放的氮氧化物(NOx)的还原。尿素在尿素水溶液中的份额在此按照标准例如在交付状态中为32.5%,其中,对于车辆中的应用,允许在31.8%和33.3%之间的范围。由于尿素被紫外线逐渐分解,所以在为了补充填充而存储尿素水溶液并且尿素水溶液暴露在阳光下的容器中,尿素浓度会随着时间而变化。此外,水可以从车辆中的容器或流体容器蒸发,使得尿素浓度也随着时间而变化。在此,借助折射计可以执行对所需尿素浓度的检验,然而这是耗费的并且因此在柴油车辆运行时是不可实行的。
发明内容
因此,本发明的任务是,提供一种装置、一种方法、一种流体容器和一种车辆,它们克服了所述的缺点。因此能够可靠地防止作为洗涤液使用的流体混合物的冻结,并且/或者能够确保用于废气后处理的尿素水溶液的必要浓度。
该任务在装置方面根据权利要求1的特征、在流体容器方面根据权利要求11的特征、在车辆方面根据权利要求14的特征、并且在方法方面根据权利要求15的特征来解决。另外的有利的设计方案在从属权利要求中给出。
根据本发明,求取流体、尤其是流体混合物的特性、尤其是热导率,所述流体例如用作洗涤液或用于废气后处理,以便推断出其组成或污染程度。用于求取流体或流体混合物的特性的装置为此具有电导体组件,该电导体组件被设计成使得该电导体组件至少部分地或基本完全地或完全地与流体可接触。导体组件被构造为分压器并且具有两个元件。作为分压器例如应理解为由尤其无源的偶极组成的串联电路,通过该串联电路分配电压。
根据本发明的装置具有带有两个并联的分压器的测量桥,所述分压器分别具有两个元件。分压器中的一个分压器由上述导体组件形成。此外,该装置具有用于向测量桥施加交流电压的操控单元和用于检测桥电压的电压检测单元。
此外,该装置具有评估单元,该评估单元被配置成使得该评估单元在使用3ω方法的情况下通过评估桥电压来求取流体的特性、尤其是热导率。通过使用该装置可以确定,流体是否具有预设的特性、即例如预设的热导率,从而例如在相应于预设的热导率的温度下可靠地防止冻结。此外例如可以确定用于废气后处理的流体是否具有所需的尿素含量。为此,例如在冻结的危险中或者在用于废气后处理的流体的浓度过低/高时,可以通过相应的器件、例如显示器和/或扬声器输出信号。
导体组件的第一元件优选是第一导体,该第一导体至少在通电状态中具有与第二元件的电阻值不同的电阻值。因此当交流电压施加到测量桥时,测量桥失调,使得桥电压可以由电压检测单元检测。
导体组件的第二元件可以是第二导体,该第二导体在无电流的状态下具有与第一导体相同的电阻值。在此,两个导体优选地被构造成使得第一导体在通电状态下比第二导体更强烈地加热。因此第一导体的电阻值可以不同于第二导体的电阻值并且测量桥可以失调,使得能够检测桥电压。
根据另一方面,第二元件可以是代替第二导体使用的固定电阻器。固定电阻器例如可以理解为如下电阻器,该电阻器在电流流过的状态下也基本不改变其电阻值并且因此在任何条件下都可以被视为基本恒定的。在使用固定电阻器时,另一个分压器的两个电阻器优选地被构造成使得其电阻值是可设定的或可改变的。优选地,两个可设定的电阻器被构造为数字电位计。在电流流过的状态下,第一导体变热并且因此其电阻值改变,使得第一导体和固定电阻器在电流流过的状态下具有不同的电阻值。在此,第一导体的电阻值优选大于固定电阻器的电阻值。但是,第一导体的电阻值也可以小于固定电阻器的电阻值。评估单元在使用固定电阻器时优选被配置成使得该评估单元在将交流电压施加到测量桥上之前对两个可设定的电阻器进行调准。该配置提供了减小关于制造精度的要求的优点,该制造精度例如为了使第一和第二导体在无电流状态下具有相同电阻值是必需的。此外,提高了检测精度,因为在开始求取热导率之前通过评估单元可靠地调准测量桥。
根据本发明的一个方面,流体可以是由两种流体形成的流体混合物,优选地,这两种流体中的每种流体的热导率是已知的。评估单元可以被配置成使得该评估单元通过比较流体混合物的热导率与两种流体(流体混合物由这两种流体混合而成)的热导率来确定浓度或混合比作为流体混合物的特性。因此可以精确地确定流体混合物的混合比。应当注意,两种流体中的至少一种流体也可以是流体混合物,只要其热导率是已知的即可。在此,混合比的求取提供的优点是,可以容易理解地为用户说明流体混合物的组成。
根据本发明的另一方面,可以附加地分别已知形成流体混合物的两种流体的冻结点。例如所述评估单元被配置成使得所述评估单元使用所述流体混合物的浓度来求取冻结点作为所述流体混合物的特性。因此可以准确地确定流体混合物的冻结点,从而使用户能够更好地判断流体混合物是否适合于特定温度。
根据本发明的另一方面,流体可以是流体混合物,该流体混合物优选由两种流体构成,这两种流体中的每种流体的热导率和冻结点分别可以是已知的。评估单元可以被配置成使得该评估单元通过比较热导率与尤其呈直线形式的特征曲线来求取冻结点作为流体混合物的特性。该直线通过线性内插获得,其中,流体的热导率和冻结点分别用作参考点。为了获得直线,将两种流体的热导率的值分别标注在笛卡尔坐标系的x轴上并且将两种流体的冻结点的值标注在笛卡尔坐标系的y轴上。接下来同样在x轴上标注由两种流体形成的流体混合物的热导率的所求取的值并且因此能够将热导率的冻结点的所属的值作为该位置上的直线的y轴值来求取。通过这种线性插值,能够以简单的方式求取冻结点并且用户能够准确地判断流体混合物是否适合于确定的温度。
根据本发明的另一方面,优选地,第一导体的横截面小于第二导体的横截面。通过这两个导体的设计,以简单的方式确保了第一导体在通电的状态下比第二导体更强烈地加热。
根据本发明的附加方面,第一导体和第二导体的横截面之间的比率可以在3至5的范围内并且优选为4。然而,第一导体和第二导体的横截面的比率也可以在2至6的范围内。通过第一和第二导体的这种设计,确保了第一导体的充分加热,从而使得电阻变化的良好的检测精度成为可能。
根据本发明的一个方面,优选地,交流电压是正弦形的。因此所施加的交流电压可以以简单的方式产生并且适合于在3ω方法中处理。
根据本发明的另一方面,有利地,流过导体组件的电流的电流强度在150mA至250mA的范围中并且优选为200mA。然而电流强度也可以在100mA至300mA的范围内。通过将电流强度确定到该范围上实现了用于车辆电气***的装置的良好适配以及电阻变化的良好检测精度。
根据本发明的优选方面,第一和第二导体可以彼此相邻地布置。例如它们可以互相在后面作用和/或搭接。优选地,两个导体布置在共同的保持组件上。
根据本发明的一个方面,优选地,第一和第二导体布置在共同的电板或保持组件上。在此,第一导体和第二导体可以曲折形地构造。通过将一个或两个导体曲折形地布置在电板上,实现了节省空间的导体组件。此外,通过使用标准的电板(例如FR4电板)能够实现成本有利的并且可简单制造的导体组件。
如果导体构造成曲折形,则导体例如具有至少两个处于平行距离中的和/或彼此相邻的支腿,所述支腿通过连接区段连接。优选地,设置多个这样的支腿,这些支腿彼此并列地布置并且通过连接区段连接。在第二导体的支腿之间,例如第一导体可布置在保持组件上。第二导体的这两个支腿(在它们之间布置第一导体)在此可以在比其余支腿更大的距离上彼此间具有距离。第一导体于是优选也构造有两个或更多个支腿,这些支腿通过一个或多个连接区段连接。这些支腿可以彼此并列地、优选以平行距离布置。至少一个或两个导体有利地尽可能紧凑地布置。
根据本发明的另一方面,第一和/或第二导体可以被构造为导线。例如具有圆形或有角的或扁平的或四边形或有轮廓的横截面的金属导体应理解为导线,该金属导体除了其一个或多个紧固区段外或者如果该金属导体未布置或紧固在衬底或保持件上,则完全由流体混合物包围。构造为导线的导体能够形状固定地、作为螺旋线、作为环路、曲折形地或以其他方式和方法缠绕地或弯曲地成形或布置。在试验中已经表明,通过使用导线作为第一和/或第二导体,尤其是与以电路迹线形式的设计方案相比明显改善了检测精度。即使当导线被紧固在电路迹线或者诸如电路迹线的衬底上时,由于导线仍然能够与较大的环周表面区域流体接触,所以提高了检测精度。此外,通过螺旋形或作为环路的布置能够实现装置的紧凑的结构形式。
一个构造为导线的导体或多个构造为构造的导体可以借助至少一个弹性元件预紧,以便因此补偿由于在电流流过的状态下的加热而出现的保持组件的长度变化或由于温度变化而引起的长度变化。在此,弹性元件可以优选地构造为弹簧元件。以这种方式可以防止,在保持组件的长度变化或者在形状或长度变化时,一个或多个被构造为导线的导体与装置的其他导电区段或与自身接触。以这种方式能够可靠地防止导线的短路。此外,可靠地防止了由于导线的张力过大而损坏经常较细且敏感的导线,从而根据本发明的具有导线的装置也可以用于在经受较大温度波动的环境中、例如在车辆中的应用。
根据一个有利的方面,在电板或保持组件上能够构造在两个导体/导线或导体/导线之间的凸起。这些凸起在此可以是柱形的或方形的。优选地,凸起延伸到延伸超过布置有导体/导线的平面的高度。也可以通过将导体/导线布置在凹槽或凹槽区段中来形成凸起,使得凹槽区段外的区域延伸超过布置有导体/导线的平面。由于尿素水溶液的冻结点大约为-11℃,因此在寒冷的冬天可能出现尿素水溶液冻结的情况。因此加热元件可以布置在流体容器中以加热尿素水溶液。此外,洗涤液在防冻剂份额过少时也会冻结。凸起在冻结状态下使得尿素水溶液或洗涤液的冻结部分或份额在电板或保持组件的区域中受到限制或中断。因此,该部分或份额更容易解冻并且能够更快地进行热导率的求取。此外凸起使得防止导线/导体与冻结部分/本体之间的接触,以预防损坏导线/导体。因此,根据本发明的具有导线的装置也可以用于暴露于低温的环境中,例如车辆中。此外,所述凸起可以如此布置,使得凸起阻止在第一和第二导体之间的或者在导体的各个曲折部或区段之间的接触,从而可以可靠地阻止短路。
换句话说,导体/导线的至少一个导体区段或多个导体区段可以与流体接触。一个或多个导体和/或一个或多个导体区段在壳体的向流体敞开的壳体侧或保持组件的敞开的组件侧上延伸。从壳体侧/组件侧依次延伸一个或多个***或凸起,其覆盖一个或多个导体和/或一个或多个导体区段,以保护它们免受机械力影响,例如冰接触。
根据另外的有利的方面,电板或保持组件可利用覆盖件或盖来保护,覆盖件或盖可被构造成使得热导率待被求取的流体可经过,以便与第一和/或第二导体接触。为此,覆盖件或盖可以构造有缝隙或孔。通过该设计方案,此外能够进一步减少在导体或导体组件的区域中的冻结区段或部分,使得能够在用于求取流体的热导率的装置的区域中实现快速解冻。另外,通过覆盖件能够防止可可运动的冻结本体碰撞多个导体或一个导体,从而能够可靠地防止损坏。
根据本发明的另一方面,第一导体和第二导体可以由相同材料制成。以这种方式可以实现第一和第二导体的简单制造并且不必考虑两个导体的不同材料特性。
根据本发明的附加方面,第一导体和第二导体可以覆盖有绝缘层或包括绝缘层。可以成本低廉地设置漆或阻焊漆作为绝缘层。以这种方式实现了导体的极其紧凑的布置,因为可靠地防止了导体组件的彼此并列的曲折部或螺旋匝之间的短路。
根据本发明的一个方面,所述流体中的一种流体是水并且所述流体中的另一种流体是防冻液或乙醇。由于这种流体混合物的冻结点范围,该流体混合物的组成特别适用于在车辆中作为洗涤液的应用。
根据本发明的另一方面,流体中的一种流体是尿素并且所述流体中的另一种流体是水。该组成特别适合用于柴油车辆中的废气后处理。
根据本发明的附加的方面,优选地,操控电路成本有利地且简单地由两个晶体管升压级形成。以这种方式,可以将在车辆的车载电网中使用的直流电压转换成交流电压,优选转换成正弦形的交流电压。
根据本发明的另一方面,评估单元可以被配置成使得所述评估单元借助于软件实现的同步整流器(也称为软件实现的锁定放大器)对所述桥电压的信号分量进行滤波,所述信号分量具有所述交流电压的单倍或多倍频率、优选三倍频率。在软件实现的同步整流器中,输入信号、即桥电压可以通过A/D转换器、优选通过评估单元的A/D转换器来数字化。在评估单元中优选存储表格,在该表格中存储有待滤波的信号分量的标准化的幅度值,也就是说,存储有具有施加到测量桥上的电压的单倍频率或多倍频率的正弦电压的幅度值。然后,输入信号的数字化的值可以与来自表格的值相乘,尤其是相关联。接着优选地在表格的长度的倍数上、也就是说在信号分量的周期持续时间的倍数上形成滑动总和。随后,该滑动总和可以被考虑作为输入信号中、也就是说桥电压中的待滤波的信号分量的幅度的量度。以这种方式,不需要被构造为硬件的并且成本密集的同步整流器或者其他滤波器结构组,由此在根据本发明的装置中实现明显的成本节省。此外,不必提供模拟形式的参考信号,使得以简单的方式通过存储不同的表格能够实现具有不同频率的多个信号分量的滤波,而不必为每个信号分量提供自己的参考信号。因此也降低了电路技术上的耗费。
根据本发明的流体容器或液体容器具有用于求取流体或流体混合物的热导率的装置。因此可以求取保存在流体容器中的流体或流体混合物、例如用于废气后处理的洗涤液或液体的热导率。以这种方式可以可靠地确定流体混合物是否可以用于所设置的应用。
根据本发明的一个方面,用于求取热导率的装置能够布置在流体容器的部分区域中,所述部分区域与流体容器的主区域在空间上分开,但是能够与主区域流体连通。在此,该装置可以被流体容器的突出的底区段或壁区段部分地或完全地包围并且底区段或壁区段可以具有缝隙或孔,从而使得保存在流体容器中的流体能够可靠地与用于求取流体特性的装置接触。以这种方式可以限制用于求取热导率的装置的区域中的冻结区段并且可以以这种方式减少例如通过布置在流体容器中的加热部进行解冻的持续时间。此外,降低了用于求取热导率的装置的机械损坏的风险。
根据本发明的一个方面,流体容器可以具有用于检测液位的传感器。该传感器尤其可以是超声波传感器或用于检测流体容器中的静液压力的传感器。因此可以附加地确定流体容器中的液位。此外,可以提供一种器件,使得当所求取的液位对于所设置的应用不足够时,例如通过扬声器和/或显示器输出声学的和/或光学的警告。因此,除了流体的特性外,可以确定流体容器中的液位,并且如果该液位对于所设置的应用来说太低,则发出警告。
根据本发明的特别优选的方面,用于求取流体的热导率的装置和用于液位测量的传感器可以构造为共同的模块。以这种方式能够实现成本低廉的并且节省空间的布置。
根据本发明的附加方面,流体容器可以具有检测器件,该检测器件检测流体容器的液体填充和/或液体排空。在流体容器的液体填充和/或液体排空时可以认为,以不同的尿素浓度填充水和/或防冻液体或用于废气后处理的液体,或者去除流体或流体混合物的一部分,从而改变其热导率。因此,使用检测装置提供的优点是,可以使得重新确定热导率,以便检查流体是否继续具有预设的热导率。
根据本发明的洗涤设备具有根据前述方面的流体容器。因此通过使用洗涤设备能够确定流体或流体混合物的特性、尤其是热导率,使得能够可靠地防止洗涤液的冻结。
根据本发明的用于废气后处理的装置具有根据前述方面的流体容器。因此,通过使用用于废气后处理的装置,可以确定用于废气后处理的流体或流体混合物的特性,尤其是热导率,从而可靠地清洁从车辆排放的废气。
根据本发明的车辆具有带有根据前述方面中任一项所述的流体容器的洗涤设备,该洗涤设备被用于清洁车辆部件和/或光学传感器和/或光源和/或窗板。因此可以确定用作车辆的洗涤液的流体或流体混合物的特性、尤其是热导率,以便可靠地防止其冻结。
根据本发明的一个方面,车辆具有车辆部件,尤其是通过洗涤设备被清洁的光学传感器和/或光源和/或窗板。因此,即使在低温下也能确保清洁它,这是因为通过使用根据本发明的用于求取流体的特性的装置能够可靠地防止洗涤设备中的洗涤液的冻结。
根据本发明的另一方面或附加方面,根据本发明的车辆包括具有根据前述方面中任一方面的流体容器的用于废气后处理的装置。因此可以确定用于废气后处理的流体或流体混合物的特性,以便由此确定在流体混合物中的尿素浓度。以这种方式可以执行可靠的废气清洁。
根据本发明的用于求取流体的特性、尤其热导率的方法具有以下步骤:将交流电压施加到测量桥上;检测桥电压;并且在使用3ω方法的情况下通过评估桥电压来求取热导率作为流体混合物的特性。
根据本发明的一个方面,当检测到根据前述方面中任一项所述的流体容器的填充和/或排空时,可以实施所述方法。因此能够减少实施该方法的频次,从而减少评估单元的处理负荷。
根据本发明的另一方面,该方法可以在接通和/或断开车辆的点火时实施。因此也能够减少实施该方法的频次,从而减少评估单元的处理负荷。
对于测量桥的一个分压器的第二元件被构造为固定电阻器并且测量桥的另一个分压器的两个电阻器被构造为可设定的电阻器的情况,按照本发明的一个方面可以实施用于调准测量桥的初始步骤。然后,评估单元被构造成促使两个晶体管升压级中的至少一个晶体管升压级将直流电压施加到测量桥上。在此,直流电压具有200mV的值。然而,直流电压的值也可以在100mV与500mV之间,包括100mV和500mV。接着检测桥电压并且评估单元改变两个可设定的电阻器的电阻。接着重新将直流电压施加到测量桥上并且检测桥电压。该过程重复执行,直到响应于所施加的直流电压而检测到的桥电压基本等于0V的电压为止。因此能够可靠地调准测量桥。优选在启动或者开始检测特性时有利地实施这种过程,以用于对测量桥进行初始调准。
对此备选地或附加地,评估单元可以被构造成使得该评估单元将桥电压的信号分量过滤掉,该信号分量对应于施加在测量桥上的交流电压的简单频率。桥电压的该信号分量的幅度可以用作测量桥的失谐的量度并且评估单元可以被构造成使得该评估单元如此改变可设定的电阻器的电阻值,使得桥电压的对应于所施加的交流电压的单倍频率的信号分量基本为0V。这种做法提供的优点是,在测量运行期间能够检测测量桥的失谐。因此可以检测测量桥的失谐(失谐例如作为在运行期间加热的结果出现)并且接着可以调准测量桥。
在本发明的另外的设计方案中,在上述一个或多个方面中,可以设置具有防冻液或尿素的储备容器。该储备容器可以与流体容器流体连接。那么可想到,在需要时例如通过可控制的阀将防冻液引入流体容器。这例如在确定了在流体容器中存在太少的防冻液或尿素时进行。
附图说明
以下参照附图对本发明进行描述。示出了:
图1示意地示出用于求取在用于车辆的洗涤设备的流体容器中使用的流体混合物的特性的装置的线路图;
图2示出根据本发明的实施方式的具有安装在电板上的第一导体和第二导体的导体组件;
图3示出用于在使用第一和第二导体时求取流体的热导率的方法的流程图;
图4是示意地示出用于求取流体混合物的冻结点的直线的图表;
图5示意地示出在车辆的用于废气后处理的装置的流体容器中使用的用于求取热导率的装置的线路图;
图6和图7示出具有导体组件的测量桥,其中,第一和第二导体构造为导线;
图8和图9示出具有导体组件的测量桥,其中,被构造为导线的第一导体和固定电阻器串联连接;
图10示出用于在使用固定电阻器时求取流体的热导率的方法的流程图;
图11示出用于保持被构造为导线的导体的保持组件的实施方式;以及
图12示出软件实现的同步整流器的示意框图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行描述。图1示意地示出用于求取流体的特性、尤其热导率的装置1的线路图。在本实施方式中,流体尤其是由作为大多商业可获得的防冻液的基础的水和乙醇构成的流体混合物并且用作用于清洁光学传感器、窗板和/或光源的车辆70的洗涤设备50的洗涤液。为此目的,将洗涤液保存在流体容器30中。出于这个原因,在下面的描述中将洗涤液理解为流体混合物。此外,根据本实施方式的装置1被设计用于应用在车辆70中。
在本实施方式中,使用洗涤液的热导率作为水与乙醇的混合比的量度。水具有0.556[W/(m*K)]的热导率并且乙醇具有0.173[W/(m*K)]的热导率。因此,由水和乙醇混合的洗涤液具有在这两个值之间的热导率,从而通过将所求取的热导率与预设的热导率进行比较,可以推断出洗涤液的混合比。如果例如需要在洗涤液中存在乙醇的最小份额,以便可靠地防止冻结,则所求取的热导率的值必须小于等于预设的热导率。预设的热导率在此预先通过装置1、洗涤设备50或车辆70的制造商预设。预设的热导率也可以基于不同的影响,例如日期、位置、天气预报等相应地被适配。
用于求取由多种流体形成的流体混合物的热导率的装置1为此具有电导体组件2、测量桥4、操控单元6、电压检测单元8和评估单元10。
电导体组件2被设计成使得电导体组件能够至少部分地与洗涤液接触。图1和图2中所示的电导体组件2通过将电导体组件完全浸入保存在洗涤设备50的流体容器30中的洗涤液中而与流体混合物接触,使得电导体组件被流体混合物完全包围。
电导体组件2具有串联连接的第一导体21和第二导体22。第一导体21和第二导体22在无电流的状态下具有相同的电阻值。此外,两个导体21、22被设计成使得第一导体21在通电的状态下比第二导体22更强烈地加热。
在本实施方式中,使用在图2中示出的导体组件2,其中,两个导体21、22以电路迹线的形式曲折形地布置在电板26上。为了实现曲折形的布置,两个导体21和22如在图2中所示具有多个支腿23和在这些支腿23之间的连接区段24。在图2的示例中,第一导体21同样曲折形地布置在第二导体22的两个支腿23之间。然而两个导体21和22的布置不限于所示的布置并且两个导体21和22例如也可以仅仅区段式地曲折形地布置。此外,两个导体21、22中的仅一个导体、优选第二导体22能够曲折形地布置。通过将两个导体21、22以电路迹线的形式通过已知的印刷方法安设在电板26上、例如FR4电板上,可以获得成本有利的且稳健的导体组件2。此外,两个导体21、22的曲折形布置提供了导体组件2在流体容器30中的节省空间布置的优点。
如在图2中所见,第一导体21的横截面小于第二导体22的横截面。因此,第二导体22必须比第一导体21长了第二导体22的横截面比第一导体21的横截面大的倍数,以便第一导体21和第二导体22在无电流的状态下具有相同的电阻值。在图2中示出的电导体组件2中,第二导体22的横截面是4倍大,使得第一导体21必须具有4倍长度,以便具有相同的电阻值。然而倍数不限于倍数4并且可以在3至5的范围内。通过两个横截面的这种设计,在下述的在通电状态下的电阻变化中确保足够的检测精度。
在本实施方式中,两个导体21、22通过由铜制成的电路迹线实现。然而也可以使用诸如镍的其他材料。优选地,两个导体21、22由相同的材料制成,从而在确定尺寸和通电状态下的稍后描述的电阻变化时不考虑不同材料的影响。此外,在使用相同材料的情况下简化了电导体组件2的制造。
此外,第一和第二导体21、22优选用阻焊漆覆盖,从而避免由于在第一和第二导体之间存在的洗涤液而在第一和第二导体21、22的各个曲折部之间的短路。
如果电流流过两个串联连接的导体21、22,则第一导体21由于其较小的横截面而比第二导体22更强烈地被加热。因此第一导体21的电阻值比第二导体22的电阻值增加得更多。因为导体组件2完全浸入流体混合物中,所以第一导体21的加热强度也取决于洗涤液的热导率。如果洗涤液具有高热导率,则第一导体21的加热比洗涤液具有低热导率时的加热更少。因此具有高热导率的洗涤液比具有低热导率的洗涤液更好地冷却第一导体21。因此第一导体21的电阻变化的大小能够用作为洗涤液的热导率的量度。
为了检测第一导体21的电阻变化,如在图1中所示,使用例如被构造为惠斯通测量桥的测量桥4,该测量桥具有两个并联连接的分压器,其中,分压器中的一个分压器由电导体组件2形成,即因此由第一导体21和第二导体22的串联电路形成。另外的分压器由两个电阻器R1和R2构成,这两个电阻器分别具有相同的电阻值。测量桥4的使用提供的优点是,完全补偿由于环境温度变化而引起的第一导体21和第二导体22的电阻值的变化。
为了在两个导体21、22中产生电流,在测量桥4上通过操控单元6施加交流电压。操控单元6在本实施方式中由两个晶体管升压级61、62构成,从而能够实现将车辆70的车载电网的直流电压转换成交流电压。为此,第一晶体管放大级61交替地向测量桥4施加正电压并且第二晶体管放大级62交替地施加负电压。在此,交流电压尤其是正弦形的交流电压,从而可执行下面描述的3ω方法。操控单元6将交流电压施加到测量桥4上,从而在由第一和第二导体21和22构成的串联电路中流过在大约200mA范围内的电流。然而电流强度不限于该值并且可以在150mA至250mA的范围内。第一导体21在通电的状态下被加热几个开尔文,由此其电阻值增加,这又导致测量桥4的失谐。因此由电压检测单元8检测到的桥电压Ub存在于两个分压器之间。
在本实施方式中,电压检测单元8如图1所示构造为放大器单元,尤其构造为差分放大器,用于以预设的倍数对所检测的桥电压Ub进行放大,从而获得在电阻器81上从评估单元10截取的放大电压Uv。因此,放大电压Uv对应于桥电压Ub,并且放大电压Uv的处理可以被理解为桥电压Ub的处理。
在本实施方式中,评估单元10由具有RAM、ROM、CPU、I/O端子、A/D转换器等的公知的微控制器构成。评估单元10被配置成使得该评估单元在使用3ω方法的情况下通过评估桥电压Ub或者与桥电压Ub相应的放大电压Uv来求取流体混合物的热导率作为流体或流体混合物的特性。
首先,在1999年,由Jason Randall Foley在“3ω方法作为复合材料特征的无损检测技术”中描述了3ω方法。其内容通过引用并入本文。
在3ω方法中,与样品接触的金属线、也就是说第一导体21不仅用作加热器而且用作温度计。如上所述,通过操控单元6将交流电压U0施加到测量桥4上,使得具有相同频率的电流I流过第一导体21。因此,在第一导体21中,以两倍频率振荡的功率被转换成热,使得第一导体21的温度以及因此其电阻值以所施加的交流电压U0的频率的两倍变化。
因此测量桥4失调并且生成桥电压Ub,该桥电压也以电阻变化的两倍频率振动。在本实施方式中,构成桥电路4的第二分压器的两个电阻器41、42的电阻值以及第一导体21和第二导体22的电阻值被设计成在无电流的状态下具有相同的电阻值R。此外,第二导体22被设计成使得其电阻值在通电状态下基本不变化。由此得到的优点是,桥电压与第一导体21的电阻变化ΔR21成比例并且可以通过以下等式来表达:
因此桥电压Ub具有信号分量,该信号分量具有施加在测量桥4处的交流电压的三倍频率。这种所谓的3ω信号分量的过滤在软件中进行。评估单元10因此被配置成使得该评估单元借助于在图12中示出的软件实现的同步整流器或软件实现的锁定放大器来对桥电压Ub的信号分量进行过滤,所述桥电压具有交流电压的多倍频率、优选三倍频率。代替参考信号,软件实现的同步整流器使用表格602,在所述表格中以标准化的方式存储具有多倍频率、优选三倍频率的信号分量的幅度值作为参考。然后,评估单元10将桥电压Ub的借助于评估单元10的A/D转换器604数字化的值与在表格602中存储的标准化的幅度值相关联并且在表格的长度的倍数、即在信号分量的周期持续时间的倍数上形成滑动总和。总和∑随后可以被考虑作为用于桥电压Ub中的份额或信号分量的幅度的量度。因此可以以简单和成本有利的方式求取3ω信号分量。
按照3ω方法,具有桥电压的三倍频率的信号的幅度是对流体的热导率的直接量度。如已经提到的,所求取的热导率处于水和乙醇的热导率的两个值之间,从而该热导率可用作混合比的量度。然后,所求取的热导率可以与预设热导率进行比较,以判断保存在流体容器30中的洗涤液的混合比是否适合于车辆70的洗涤设备50中的所设置的应用,从而可靠地防止冻结。如果例如需要在洗涤液中存在乙醇的最小份额,以便可靠地防止冻结,则所求取的热导率的值必须小于等于预设的热导率。然而,如果所求取的热导率大于预设热导率,则可以通过车辆的显示器和/或扬声器向车辆70的驾驶员显示例如合适的报警信号,从而促使驾驶员改变洗涤液的混合比。
根据另外的实施方式,流体容器30具有用于液位测量的传感器。在此,传感器是用于液位测量的超声波传感器或用于测量静液压力的传感器。因此能够确保不仅防止洗涤液的冻结,而且在流体容器30内还存在足够量的洗涤液。这尤其在恶劣的天气下使用光学传感器用于自主行驶或用于驾驶员辅助***时是重要的。通过输入所计划的路线并且在考虑天气预报的情况下估计行驶所需的洗涤液的量。如果通过用于液位测量的传感器确定的洗涤液的量低于行驶所需的洗涤液的量,则通过上述器件、也就是说扬声器或显示器在车辆中发出光学的和/或声学的警告。因此可以避免在行驶期间无法再使用自主行驶或驾驶员辅助***的情况,因为不可能清洁光学传感器。
用于求取由多种流体构成的流体混合物的特性的装置1被用于车辆70的洗涤设备50并且其热导率被求取作为特性。洗涤设备50具有用于保存洗涤液的流体容器30并且可以设置检测器件,该检测器件检测洗涤流体容器30的液体填充和/或液体排空。例如如果流体、乙醇或水中的一种填充到洗涤流体容器30中,则可以认为洗涤液的混合比以及因此热导率变化。因此例如由于检测到流体容器30被填充有流体,可以开始热导率的求取,以确定洗涤液是否继续具有预设热导率。因此能够减少热导率的求取的频次。
如上所述,洗涤液由水和乙醇两种流体形成,其各自的热导率是已知的。根据另外的实施方式,评估单元10于是也可以被配置成使得该评估单元通过比较流体混合物的热导率与两种流体的热导率来确定作为流体混合物的特性的浓度。该实施方式提供的优点是,可以容易理解地向车辆的驾驶员显示混合比。
如果两种流体的各自的冻结点已知,则评估单元10根据另外的实施方式附加地可以被配置成使得该评估单元在使用流体混合物的浓度的情况下将冻结点求取为流体混合物的特性。然后可以通过合适的显示器告知驾驶者洗涤液的冻结点,从而驾驶员能够准确地判断是否改变洗涤液的混合比,从而可靠地防止其冻结。
如果流体混合物的热导率和冻结点分别已知,则评估单元10根据另外的实施方式可被配置成通过比较热导率与直线来求取冻结点作为流体混合物的特性。该直线在此如图4中所示通过线性内插获得,其中,流体的热导率和冻结点分别用作参考点。为此,两种流体的热导率的值分别在笛卡尔坐标系的x轴上标注并且两种流体的冻结点的值分别在笛卡尔坐标系的y轴上标注。如图4中通过箭头所示,接下来可以通过将所求取的流体混合物的热导率与作为y轴上相应值的直线进行比较来求取流体混合物的冻结点。然后同样可以将洗涤液的冻结点通知驾驶员,从而驾驶员可以准确地判断洗涤液的混合比是否适合于确定的温度。
如已经提到的,洗涤设备50安装在车辆70中并且尤其用于清洁用于驾驶员辅助***和/或用于自主行驶的***的光学传感器。然而洗涤设备50也可以用于清洁车辆70的光源和/或窗板。除了流体容器30外,洗涤设备50还具有另外的部件,例如,管路、泵、喷嘴、刮拭器等,这些部件对于光学传感器、光源或窗板的清洁是必要的。
下面参照图3描述用于求取流体或流体混合物的热导率的方法100的步骤S1至S6。评估单元10在此被配置成使得该评估单元控制用于求取热导率的装置1的其他部件,使得实施该方法100的各个步骤S1至S6。评估单元10能够实现除了与安装在车辆70中并且通过例如车辆总线彼此通信连接的其他未示出的单元和器件(例如用于检测填充/排空的检测器件)通信外还获得另外的信息的目的。方法100在此以软件的形式存储在RAM或ROM中并且通过由CPU实施指令以及通过在I/O端子上输出和接收信号来实施。
在步骤S1中检验,是否车辆70的点火被接通和/或被关断。如果没有检测到点火被接通和/或被关断(S1中的否),则等待直至获得相应的信号。当点火被接通和/或被关断时(S1中的是),实施S2。
在S2中,基于由检测器件获得的信号来确定,是否检测到流体容器30的液体填充和/或液体排空。如果没有确定填充和/或排空已经发生(S2中的否),则处理返回到方法的开始。当确定填充和/或排空已经发生时,该处理进行到步骤S3。
要注意的是,方法100也可以在没有步骤S1和S2的情况下实施,从而方法100直接以步骤S3开始。在此,以预设的间隔重复所述方法100。方法100也可以仅具有两个步骤S1或S2中的一个步骤。也可以改变两个步骤S1和S2的顺序。
在S3中,评估单元10控制操控单元6,以便将交流电压施加到测量桥4上并且方法100转到步骤S4。
在S4中,电压检测单元8分别检测桥电压Ub或与桥电压Ub相应的放大电压Uv并且该方法100转到S5。
在S5中,评估单元10过滤电压Uv的信号分量,该信号分量相应于施加到测量桥4上的电压的三倍频率并且由此求取洗涤液的热导率。
在可以可选地实施的S6中,以上述方式和方法求取洗涤液的浓度和/或冻结点。然而不需要求取这些参数,从而即使在没有步骤S6的情况下也可以实施该方法100。
对于在用于车辆70的洗涤设备50中的使用,已经描述了用于求取流体或流体混合物的热导率的装置1、方法100和流体容器30。应当注意,装置1和方法100不限于此并且可以在其中要确定流体的热导率的任何区域中使用。此外,根据本发明的洗涤设备50不限于在车辆70中的应用并且能够用于监控摄像头、天气传感器或者其他单元,其中,应可靠地防止洗涤液的冻结,以便即使在低温下也确保清洁。
以下对本发明的其他实施方式进行描述。图5示意地示出用于求取流体或流体混合物的热导率的装置1的线路图。在本实施方式中,流体混合物尤其是尿素水溶液,该尿素水溶液由水和尿素混合成并且作为用于废气后处理的液体在用于车辆70中的废气后处理的装置60中使用。因此用于求取流体混合物的热导率的装置1被安设在用于废气后处理的装置60的流体容器40中或上。
在本实施方式中,使用尿素水溶液的热导率作为尿素与水的混合比的量度。适合于废气后处理的尿素水溶液具有32.5%的浓度,从而尿素水溶液具有0.57W/(m·K)的热导率。如果所求取的热导率与预设的热导率不同,则尿素水溶液不具有所需要的尿素浓度。因此可能需要更换保存在流体容器40中的尿素水溶液或需要补充填充水或尿素。
图6和图7示出具有导体组件200的测量桥240,其中,第一导体221和第二导体222被构造为导线。具有圆形或有角的横截面的金属导体被理解为导线,该导线仅在其两个端部处安设在保持组件上。在其之间的区段被流体混合物完全地包围。
第一导体221在此具有第二导体222的多倍长度、优选四倍长度并且出于该原因具有如下横截面,该横截面比第二导体222的横截面小第一导体221的长度与第二导体222的长度的比例。因此第一导体221和第二导体222在无电流的状态下具有相同的电阻值。为了减小导体组件200的空间延展,第一导体221曲折形或环形地安设在导体组件200上。要注意的是,两个导体221和222的横截面在图6和图7中出于图示原因相同地示出。两个导体221和222的横截面实际上彼此不同。
两个导体221和222在保持组件201的凹陷面202上在平行于凹陷面202的平面中张紧,使得它们被流体或流体混合物完全包围和环绕。以这种方式,两个导体221和222能够完全与流体接触。以这种方式,通过根据本发明的装置能够进一步改善热导率的检测精度。
在导体组件200的边缘区域中,两个导体221和222被引导经过开口204以形成各个曲折部。在导体组件200中可以布置弹性元件,例如弹簧元件(未示出),以便对两个导体221和222进行预紧,从而补偿由于在电流流过的状态下的加热引起的长度变化,其中,不仅导体组件200的长度变化而且两个导体221和222的长度变化都得到补偿。以这种方式可以防止两个导体221和222或者第一导体221的彼此并列的曲折部或者回路彼此接触并且可以由此可靠地防止短路。此外同样能够补偿由于温度变化引起的保持组件201的长度变化或形状变化。
在两个导体221和222以及第一导体221的曲折部之间布置有方形的凸起206。凸起206从凹陷面202延伸到一个平面,该平面也平行于凹陷面并且比布置有第一和第二导体221和222的平面与凹陷面202间隔更远。因此凸起206也防止第一和第二导体221和222以及第一导体221的曲折部接触。此外通过凸起206防止在导体组件200的区域中的较大区段的冻结。这是必需的,因为用于废气后处理的尿素水溶液具有-11℃的冻结点并且因此在寒冷的冬天可能出现尿素水溶液冻结的情况。此外,洗涤液的防冻份额可能过小,从而洗涤液在冷的冬天同样可能冻结。通过这种限制,可以通过布置在用于尿素水溶液的流体容器40中的加热器更快地融化在导体组件200的区域中的流体混合物的冻结区段,从而能够在车辆70起动之后更快地可靠地求取洗涤液或尿素水溶液的热导率。
测量桥240的另一支路的两个电阻器41和42构造为具有固定电阻值的电阻。在此,两个电阻器41和42的电阻值被选择成使得测量桥240在无电流状态下是调准的。两个电阻器41和42以及具有第一和第二导体221和222的导体组件200可以布置在共同的组件上,例如布置在共同的电板上,或者可以在空间上彼此分开地布置并且通过电缆或者线路互相连接。
在保持组件201的边缘区域中形成孔208,用于导体组件200的盖或覆盖件(未示出)的销可***到这些孔中。备选地,也可以将螺钉旋入到孔中,在所述孔中构造有螺纹,以便将盖与保持组件201连接。通过盖可以进一步防止尿素水溶液在两个导体221和222的区域中的较大区域的冻结。为了使流体混合物能够继续与第一和第二导体221和222接触,盖具有缝隙或孔,流体混合物能够通过缝隙或孔流入第一和第二导体221和222。此外,通过盖可以降低第一和第二导体221和222的机械损坏的风险。
在图8和图9中示出根据本发明的另外的实施方式的测量桥340。在测量桥340中,分压器中的一个分压器由根据另外的实施方式的导体组件300构成。在导体组件300中,安设在保持组件301上的被构造为导线的第一导体321与固定电阻器322串联连接。在使用这种导体组件300时不需要使固定电阻器322与流体接触并且仅使第一导体312与流体接触就足够了。
分压器中的另一个分压器由两个可设定的电阻器341和342形成。电阻器341和342是电阻值可改变的电阻器并且优选地构造为数字电位计。在该实施方式中,评估单元10被配置成使得该评估单元设定或改变电阻器341和342的电阻值,使得在初始施加交流电压U0时调准测量桥340。
在该实施方式中,导体组件300仅具有第一导体321,该第一导体构造为导线。第一导体321在端子302上与测量桥340的线路连接。图8和图9所示实施方式中的端子302是可螺纹连接的端子,但是端子也可以构造为夹紧端子或插接端子。因此能够容易地安装和拆卸保持组件301。
在图8和图9所示的示例中,第一导体321设置为环路并且布置在与保持组件301的底面304平行的平面中。框架306围绕底面304形成,使得保持组件301被构造成凹陷壳体,在该凹陷壳体中存在小份额的流体。通过如此构造的保持组件301实现的是,构造为导线的第一导体321基本在整个长度上完全被流体包围。因此进一步提高了检测精度。
第一导体321被引导经过转向位置308并且借助于弹性元件预紧,以便补偿由于在电流流过的状态下的加热引起的长度变化和保持组件301的在温度变化时的形状变化或长度变化。弹性元件在本实施方式中构造为弹簧元件310和312。第一弹簧元件310将第一导体321向环路的外侧方向预紧。通过由第二弹簧元件312使第一导体321的两个相对区段收缩,第二弹簧元件312将第一导体321朝着环路的内侧预紧。以这种方式,可靠地防止了第一导体321与其自身或与导体组件300的其他元件的接触。因此能够可靠地防止第一导体321的短路。此外能够补偿由于温度变化引起的保持组件301的形状变化或长度变化。
在第一导体321的环路内和环路外又布置有凸起314或突出部,凸起或突出部进一步可靠地防止第一导体321与自身或与周围元件的接触。此外,在图8和图9所示的示例中构造成圆柱形的凸起314限制了冻结区段在第一导体321的区域中的空间膨胀,从而尿素水溶液的冻结区段在加热开始之后能够快速解冻。
保持组件301在外侧处的中央区域中具有两个空心柱体316,盖或覆盖件(未示出)的销可***到所述空心柱体中或者可以将螺钉拧入到所述空心柱体中,以便将盖与保持组件301连接。在此,盖处于导体组件300的框架306上并且又构造有缝隙或孔,使得流体能够进入导体组件300的内部。通过盖进一步防止尿素水溶液或洗涤液在保持组件301的区域中冻结并且降低保持组件301或第一导体321的机械损坏的危险。
保持组件301不限于第一导体321并且第二导体也可以布置在类似的导体组件上。此外,导体组件300也可以被构造成使得不仅第一导体而且第二导体都能安设在导体组件300上。为此,两个导体可以在两个平行的平面中彼此相叠地引导,或者具有比第一导体更短长度的第二导体可以在第一导体的环路的内部同样作为环路构成,该环路必要时同样通过弹性元件预紧。
在图10中示出当使用图8和图9中示出的测量桥340时实施的方法400的流程图。方法400与图3中所示的方法100的区别在于,在步骤S1之前实施步骤S10,在该步骤中,评估单元10通过设定两个电阻器341和342的电阻值来调准测量桥340。
在此如下地执行测量桥340的调准。评估单元10被构造成促使两个晶体管升压级61、62中的至少一个晶体管升压级将直流电压施加到测量桥340上。在此,直流电压具有200mV的值。然而,直流电压的值也可以在100mV与500mV之间,包括100mV和500mV。接着检测桥电压Ub并且评估单元10改变两个可设定的电阻器341和342。接着重新将直流电压施加到测量桥340上并且检测桥电压Ub。该过程重复执行,直到响应于所施加的直流电压而检测到的桥电压Ub基本等于0V的电压为止。因此能够可靠地调准测量桥340。优选在启动或者开始检测热导率时有利地实施这种过程,以用于对测量桥340进行初始调准。
对此备选地或附加地,评估单元10可以被构造成使得该评估单元将桥电压Ub的信号分量过滤掉,该信号分量对应于施加在测量桥340上的交流电压U0的简单频率。桥电压Ub的该信号分量的幅度可以被用作测量桥340的失谐的量度并且评估单元10被构造成使得该评估单元在步骤S10中如此改变可设设定的电阻器341和342的电阻值,使得桥电压的对应于所施加的交流电压Ub的单倍频率的信号分量基本为0V。这种做法提供的优点是,在测量运行期间能够检测测量桥340的失谐。因此可以检测测量桥340的失谐(失谐例如作为在运行期间加热的结果出现)并且接着可以调准测量桥340。
在图11中示出根据实施方式的由覆盖件502覆盖的保持组件501。为了将盖502与保持组件501连接,保持组件501和覆盖件502分别具有一致的孔504或506,销508分别可***到该孔中。备选地,保持组件501和覆盖件502也可以通过螺钉或铆钉互相连接。在这种情况下,孔例如具有用于螺钉的螺纹或者被构造成使得铆钉能够支撑在孔中。如图11所示,覆盖件502具有两个缝隙510,通过该缝隙,特性待被求取的流体可以与构造为导线的导体521连通。
在图11中所示的保持组件501与之前的实施方式的区别还在于,导体521布置在凹槽区段512中。因此凹槽区段512外部的区段相应于根据前述实施方式的凸起。导体521通过两个接触销514与测量桥、例如根据前述实施方式的测量桥340能够连接。此外,导体521通过弹性元件、尤其弹簧元件516预紧,从而能够补偿由于温度变化引起的导体312的长度变化和/或保持组件510的长度变化或形状变化。由此能够可靠地防止被构造为导线的导体521的损坏。
Claims (15)
1.一种用于求取流体的特性的装置,具有:
电导体组件(2、200、300),所述电导体组件被设计成使得所述电导体组件至少部分地与流体能够接触并且被构造为具有两个元件(21、221、321、521、22、222、322)的分压器,其中,所述第一元件是第一导体(21、221、321、521),所述第一导体至少在通电的状态下具有与所述第二元件(22、222、322)的电阻值不同的电阻值,
具有两个并联的分压器的测量桥(4、240、340),其中,所述分压器中的一个分压器通过所述电导体组件(2、200、300)形成,
用于将交流电压(U0)施加到所述测量桥(4、240、340)上的操控单元(6),
用于检测桥电压(Ub)的电压检测单元(8),和
评估单元(10),所述评估单元被配置成使得所述评估单元在使用3ω方法的情况下通过评估所述桥电压(Ub)来求取热导率作为所述流体的特性。
2.根据权利要求1所述的装置,其中,
所述第二元件是第二导体(22、222)并且所述第一导体(21、221)和所述第二导体(22、222)在无电流的状态下具有相同的电阻值,并且所述第一导体(21、221)在通电的状态下比所述第二导体(22、222)更强烈地变热。
3.根据权利要求2所述的装置,其中,
所述第一导体(21、221)的横截面小于所述第二导体(22、222)的横截面。
4.根据权利要求1所述的装置,其中,
所述第二元件是固定电阻器(322)并且所述第一导体(321、521)至少在电流流过的状态下具有与所述固定电阻器(322)的电阻值不同的电阻值,
所述测量桥(340)的分压器中的另一个分压器通过两个可设定的电阻器(341、342)形成,并且
所述评估单元被配置成使得所述评估单元在施加所述交流电压(U0)前设定所述两个可设定的电阻器(341、342),使得所述测量桥(340)被调准。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置,其中,
所述第一导体(21、22、221)和/或所述第二导体(222、321、521)至少区段式地曲折形地或以环路的形式布置在电板(26)或保持组件(201、301、501)上。
6.根据权利要求1至5所述的装置,其中,
所述第一导体(221、321、521)和/或所述第二导体(222)被构造为导线。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,
所述流体是由两种流体形成的流体混合物,所述两种流体中的每种流体的热导率是已知的,并且
所述评估单元(10)被配置成使得所述评估单元通过比较所述流体混合物的热导率与所述两种流体的热导率来确定所述流体混合物的浓度作为所述流体混合物的特性。
8.根据权利要求7所述的装置,其中,
分别已知所述两种流体的冻结点,并且
所述评估单元(10)被配置成使得所述评估单元使用所述流体混合物的浓度来求取冻结点作为所述流体混合物的特性。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,其中,
所述流体是由两种流体形成的流体混合物,所述两种流体中的每种流体的热导率和冻结点是已知的,并且
所述评估单元(10)被配置成使得所述评估单元通过比较所述热导率与通过线性插值得到的直线来求取冻结点作为所述流体混合物的特性,其中,所述两种流体的热导率和冻结点分别被使用作为参考点。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置,其中,所述评估单元(10)被配置成使得所述评估单元借助于软件实现的同步整流器对所述桥电压(Ub)的信号分量进行滤波,所述信号分量具有所述交流电压(U0)的单倍或多倍频率、优选三倍频率。
11.一种流体容器,所述流体容器具有根据权利要求1至10中任一项所述的装置。
12.根据权利要求11所述的流体容器,所述流体容器具有用于液位测量的传感器。
13.根据权利要求12所述的流体容器,其中,
根据权利要求1至10中任一项所述的装置和用于液位测量的传感器被构造为共同的模块。
14.一种车辆,所述车辆具有用于清洁车辆部件和/或光学传感器和/或光源和/或窗板的洗涤设备(50)和/或具有用于废气后处理的装置(60),所述装置具有根据权利要求10至13中任一项所述的流体容器(30、40)。
15.一种用于求取流体的特性的方法,具有以下步骤:
将交流电压施加(S3)到测量桥(4、240、340)上,
检测(S4)桥电压(Ub),
在使用3ω方法的情况下通过评估所述桥电压(Ub)来求取(S5)热导率作为所述流体的特性。
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