DE19634816A1 - Kapazitiver Mehrzwecksensor - Google Patents
Kapazitiver MehrzwecksensorInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B19/00—Testing; Calibrating; Fault detection or monitoring; Simulation or modelling of fluid-pressure systems or apparatus not otherwise provided for
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Description
Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf einen Mehr
zwecksensor, und insbesondere auf einen kapazitiven Sen
sor, der mehrfache bzw. mehrere Parameter eines Hydrau
liksystems detektiert.
In der Erdbewegungsindustrie werden Hydrauliksysteme ty
pischerweise verwendet, um Erdbewegungsmaschinen und/oder
ihre Werkzeuge mit Leistung zu versorgen. Typischerweise
können verschiedene Sensoren für verschiedene Zwecke in
Verbindung mit dem Hydrauliksystem verwendet werden. Bei
spielsweise, um genauer den Betrieb des Werkzeugsystems
zu steuern, können Sensoren verwendet werden, um den hy
draulischen Fluß oder den Druck innerhalb des Systems zu
messen. Oder Sensoren können schädliche Metallpartikel
innerhalb des hydraulischen Strömungsmittels detektieren.
Erdbewegungsmaschinen arbeiten in einer sehr feindlichen
Umgebung. Eines der Probleme, die mit Sensoren in solchen
Umgebungen assoziiert sind, ist ihre Zuverlässigkeit. Zu
sätzlich bringt jeder erforderliche Sensor zusätzliche
Kosten und Komplexität bezüglich der Herstellung des Sy
stems.
Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, eines
oder mehrere der Probleme, wie oben dargestellt, zu über
winden.
Gemäß eines Aspektes der vorliegenden Erfindung ist eine
Vorrichtung zum Abfühlen von zwei Parametern eines Hy
drauliksystems mit einer Hydraulikleitung vorgesehen. Die
Vorrichtung weist ein Paar von Elektroden auf, die inner
halb der Leitung enthalten sind und gegenüberliegend be
abstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden. Die
Vorrichtung erzeugt abwechselnd erste und zweite Ladungs
ströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen und lädt
den Kondensator auf erste und zweite vorbestimmte Span
nungen. Die Vorrichtung detektiert die Zeit, die benötigt
wird, um die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen
zu laden und erzeugt ein pulsbreitenmoduliertes Signal
mit einer Serie von wechselnden ersten und zweiten Impul
sen. Die ersten und zweiten Impulse zeigen die ersten
bzw. zweiten Parameter an. Der erste Impuls wird durch
die Zeit definiert, die erforderlich ist, um den Konden
sator auf die erste vorbestimmte Spannung zu laden. Der
zweite Impuls wird durch die Zeit definiert, die erfor
derlich ist, um den Kondensator auf die zweite vorbe
stimmte Spannung zu laden. Die Vorrichtung bestimmt die
zwei Parameter als eine Funktion des pulsbreitenmodulier
ten Signals.
Gemäß eines anderen Aspektes der vorliegenden Erfindung
ist eine Vorrichtung zum Abfühlen des hydraulischen Flus
ses, des hydraulischen Druckes, der Öllebensdauer, der
Kavitation und von Partikeln in einem Hydrauliksystem mit
einer Hydraulikleitung vorgesehen. Die Vorrichtung weist
ein Paar von Elektroden auf, die innerhalb der Leitung
enthalten sind. Die Elektroden sind gegenüberliegend be
abstandet, wobei sie einen Kondensator bilden. Die Vor
richtung erzeugt abwechselnd erste, zweite, dritte, vier
te und fünfte Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten bzw.
dritten bzw. vierten bzw. fünften konstanten Größen und
laden den Kondensator auf jeweilige erste, zweite, drit
te, vierte und fünfte vorbestimmte Spannungen. Die Vor
richtung detektiert die vergangene Zeit, um den Kondensa
tor auf die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften
vorbestimmten Spannungen zu laden und erzeugt ein puls
breitenmoduliertes Signal mit einer Serie von abwechseln
den ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Impul
sen. Die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften
Impulse zeigen den hydraulischen Fluß bzw. den hydrauli
schen Druck bzw. die Öllebensdauer bzw. die Kavitation
bzw. die Anwesenheit von Partikeln an.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Behälters,
um Strömungsmittel zu enthalten;
Fig. 2 ist ein Blockdiagramm eines Mehrzwecksensors
gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine graphische Veranschaulichung der rele
vanten Signale innerhalb des Mehrzwecksensors
der Fig. 1;
Fig. 4 ist ein Blockdiagramm eines Mehrzwecksensors
gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 5 ist eine graphische Veranschaulichung der rele
vanten Signale innerhalb des Mehrzwecksensors
der Fig. 4;
Fig. 6 ist eine graphische Veranschaulichung von rele
vanten Signalen innerhalb des Mehrzwecksensors
der Fig. 4;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm des ersten Teils des Be
triebs des Mehrzwecksensors gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels;
Fig. 8 ist ein Flußdiagramm des zweiten Teils des Be
triebs des Mehrzwecksensors gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels; und
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm des dritten Teils des Be
triebs des Mehrzwecksensors gemäß des zweiten
Ausführungsbeispiels.
Mit Bezug auf Fig. 1 ist die vorliegende Erfindung ge
eignet, um eine Vielzahl von Parametern und/oder Eigen
schaften von Hydrauliköl in einem Hydrauliksystem zu de
tektieren.
Mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 weist die vorliegende
Erfindung, eine Vorrichtung oder ein Detektor 202 ein
Paar von Elektroden auf, die in einer Hydraulikleitung
102 enthalten sind. Die Elektroden 104, 106 sind in der
Hydraulikleitung 102 enthalten und sind gegenüberliegend
beabstandet, um einen Kondensator 204 zu bilden. Vorzugs
weise behindern die Elektroden nicht den Strömungsmittel
fluß. Das hydraulische Strömungsmittel innerhalb der Lei
tung 102 ist das Dielektrikum des Kondensators 204. Die
Elektroden können flach oder gekrümmt und/oder rechtec
kig, dreieckig oder anders geformt sein.
In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende
Erfindung geeignet, um zumindest zwei Parameter oder Ei
genschaften des hydraulischen Strömungsmittels zu bestim
men.
Mit Bezug auf Fig. 2 weist das erste Ausführungsbeispiel
Ladungsmittel 206 auf, die mit dem Kondensator 204 ver
bunden sind. Die Ladungsmittel 206 weisen erste und zwei
te Ladungsschaltungen 208, 210 auf. Die Ladungsmittel 206
weisen auch Schaltmittel 216 auf.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Ladungs
schaltungen 208, 210 jeweilige Widerstände und eine Quel
le von konstanter Spannung + Vs auf.
Die ersten und zweiten Ladungsschaltungen 208, 210 erzeu
gen erste und zweite Ladungsströme (I₁ und I₂). Die er
sten und zweiten Ladungsströme sind vorzugsweise von kon
stanter, jedoch unterschiedlicher Größe. Die ersten und
zweiten Ladungsschaltungen 208, 210 laden abwechselnd den
Kondensator 204 bis eine vorbestimmte Spannung (V) am
Kondensator erreicht ist. Vorzugsweise sind die Wider
stände 212, 214 variabel, um eine Einstellung des Sensors
202 zu gestatten. Die Größen der jeweiligen ersten und
zweiten Ladungsströme hängen vom Parameter ab, der abge
fühlt wird und von anderen Eigenschaften des Hydrauliksy
stems und werden durch den Widerstand eingestellt. Diese
Werte werden experimentell bestimmt.
Die Effekte von Strömungsmitteltemperaturveränderungen
werden vorzugsweise durch Erhitzen der Elektroden 104,
106 minimiert.
Zeitsteuermittel 218 sind auch mit dem Kondensator 204
verbunden. Die Zeitsteuermittel 218 weisen eine Zeitsteu
erschaltung 220 auf. Die Zeitsteuerschaltung 220 detek
tiert die vergangene Zeit, zu der die Ladungsschaltung
beginnt, die ersten und zweiten Ladungsströme zu erzeugen
und die Zeit, zu der der Kondensator auf die ersten bzw.
zweiten vorbestimmten Spannungen geladen worden ist. Die
Zeitsteuerschaltung 220 erzeugt auch ein pulsbreitenmodu
liertes Signal. Die Größe eines jeden Impulses des puls
breitenmodulierten Signals zeigt die vergangene Zeit zwi
schen der Zeit an, zu der die ersten und zweiten Ladungs
schaltungen beginnen, die ersten bzw. zweiten Ladungs
ströme zu erzeugen, und die Zeit, zu der der Kondensator
204 auf die ersten bzw. zweiten vorbestimmten Spannungen
geladen worden ist.
Mit Bezug auf Fig. 3 ist der Betrieb des Sensors gemäß
des ersten Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die La
dungsströme und die vorbestimmten Spannungen veranschau
licht. Das Laden des Kondensators 204 tritt bei einer
voreingestellten Periode T ein, beispielsweise 30 Milli
sekunden. S₁ ist eine Spannung am Kondensator 204 und S₂
ist die Ausgabe bzw. Ausgangsgröße der Zeitsteuerschal
tung 220.
In der Kurve der Fig. 3 beginnt die erste Ladungsschal
tung 208, den Kondensator 204 mit dem ersten Ladungsstrom
zu laden. Die Spannung (S₁) am Kondensator steigt. Wenn
die Kondensatorspannung V₁ erreicht, wird der erste La
dungsstrom abgeschaltet und die im Kondensator 204 ge
speicherte Energie kann dissipieren. Wie in der unteren
Hälfte der Kurve gezeigt, erzeugt die Zeitsteuerschaltung
220 einen Impuls, der der Zeitperiode entspricht, für die
der Kondensator 204 lädt. Zu Beginn der zweiten Zeitperi
ode, d. h. t = T, beginnt die zweite Ladungsschaltung 210
das Laden des Kondensators 204 mit dem zweiten Ladungs
strom I₂. Der Kondensator 204 wird geladen, bis die Span
nung am Kondensator die vorbestimmte Spannung V erreicht.
In dieser Weise erzeugt die Zeitsteuerschaltung 220 ein
pulsbreitenmoduliertes Signal mit Impulsen, welche die
nötige Information enthalten, um die spezifischen Parame
ter des hydraulischen Strömungsmittels, wie unten bespro
chen, zu bestimmen.
Steuermittel 222 empfangen das pulsbreitenmodulierte Si
gnal von den Zeitsteuermitteln 218 und detektie
ren/bestimmen die ersten und zweiten Parameter oder Ei
genschaften des hydraulischen Strömungsmittels. Vorzugs
weise weisen die Steuermittel 222 eine Steuervorrichtung
bzw. einen Controller 224 auf, der vorzugsweise mikropro
zessorgesteuert ist.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel ist die vorliegende
Erfindung geeignet, zumindest fünf Parameter oder Eigen
schaften des hydraulischen Strömungsmittels zu bestimmen.
Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung verwendet
werden, um folgendes zu bestimmen: (1) Flußrate, (2)
Druck, und (3) restliche Öllebensdauer; und um folgendes
zu detektieren: (4) Kavitation und (5) Partikel.
Mit Bezug auf Fig. 4 weist die vorliegende Erfindung ge
mäß des zweiten Ausführungsbeispiels 402 Ladungsmittel
406 auf, die mit dem Kondensator 404 verbunden sind. Die
Ladungsmittel 406 weisen folgendes auf: eine Flußsensor
ladungsschaltung 408, eine Drucksensorladungsschaltung
410, eine Öllebensdauersensorladungsschaltung 412, eine
Kavitationssensorladungsschaltung 414 und eine Partikel
sensorladungsschaltung 416. Die Ladungsmittel 406 weisen
auch Schaltmittel 428 auf.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Ladungsmit
tel 406 jeweilige erste, zweite, dritte, vierte und fünf
te Widerstände und eine Quelle konstanter Spannung auf.
Die Flußsensorladungsschaltungen 408, 410, 412, 414, 416
erzeugen jeweilige erste, zweite, dritte, vierte und
fünfte Ladungsströme (I₁, I₂, I₃, I₄, I₅) . Die Ladungs
ströme sind von konstanter, jedoch nicht notwendigerweise
gleicher Größe. Die Ladungsschaltungen 408, 410, 412,
414, 416 laden wechselnd den Kondensator 404, bis die
vorbestimmte Spannung (V) am Kondensator erreicht ist.
Vorzugsweise sind die Widerstände variabel, um eine Ein
stellung des Sensors 402 zu gestatten. Die Größen der er
sten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ladungsströme
hängen vom Parameter ab, der abgefühlt wird, und von an
deren Eigenschaften des hydraulischen Systems und werden
durch die jeweiligen Widerstände eingestellt. Diese Werte
werden experimentell bestimmt.
Die Effekte von Strömungsmitteltemperaturveränderungen
werden vorzugsweise durch Heizen der Elektroden 104, 106
minimiert.
Zeitsteuermittel 430 sind auch mit dem Kondensator 404
verbunden. Die Zeitsteuermittel 430 weisen eine Zeitsteu
erschaltung 432 auf. Die Zeitsteuerschaltung 432 detek
tiert die vergangene Zeit, zu der die Ladungsmittel 406
beginnen, die Ladungsströme zu erzeugen, und die Zeit, zu
der der Kondensator auf die vorbestimmte Spannung geladen
wurde. Die Zeitsteuerschaltung 432 erzeugt auch ein puls
breitenmoduliertes Signal. Die Größe eines jeden Impulses
des pulsbreitenmodulierten Signals zeigt die vergangene
Zeit zwischen der Zeit an, zu der die Ladungsschaltungen
408, 410, 412, 414, 416 beginnen, den jeweiligen La
dungsstrom zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Konden
sator 404 auf die vorbestimmte Spannung geladen worden
ist.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Zeitsteuer
mittel 220, 432 eine integrierte Zeitsteuerschaltung
MC1555 auf, die von Motorola Corporation, Schaumburg IL,
verfügbar ist. Die MC1555-Schaltung fühlt vorteilhafter
weise ab, wann der Kondensator 204 die vorbestimmte Span
nung erreicht hat und entlädt darauf ansprechend den Kon
densator auf elektrische Erdung.
Steuermittel 434 empfangen das pulsbreitenmodulierte Si
gnal von den Zeitsteuermitteln 430 und detektie
ren/bestimmen den jeweiligen Parameter oder die Eigen
schaft des hydraulischen Strömungsmittel. Vorzugsweise
weisen die Steuermittel 434 eine Steuervorrichtung bzw.
einen Controller 436 auf, der vorzugsweise mikroprozeßor
gesteuert ist.
Die Zeitsteuerschaltung 220, 432 der ersten und zweiten
Ausführungsbeispiele erzeugt jeweils ein pulsbreitenmodu
liertes Signal. Um Information mit Bezug auf den abge
fühlten Parameter oder die Eigenschaft herauszuziehen,
untersuchen die Steuermittel 222, 434 die jeweiligen Im
pulse.
Somit wird im ersten Ausführungsbeispiel der erste abge
fühlte Parameter oder die erste abgefühlte Eigenschaften
unter Verwendung jedes anderen Impulses bestimmt. Der
zweite abgefühlte Parameter oder die zweite Eigenschaft
wird unter Verwendung der anderen Impulse bestimmt.
Im zweiten Ausführungsbeispiel bezieht sich jeder Impuls
in der Reihe auf einen unterschiedlich abgefühlten Para
meter oder eine Eigenschaft. Somit wird zum Bestimmen ei
nes der Parameter oder einer der Eigenschaften jeder
fünfte Impuls verwendet. Der nächste Parameter oder die
nächste Eigenschaft wird durch Verwendung des nächsten
Impulses in einer Reihe und durch jeden darauffolgenden
fünften Impuls bestimmt. Somit beziehen sich in jedem Ab
schnitt, der sich auf einen Parameter oder eine Eigen
schaft bezieht, die relevanten oder aufeinanderfolgenden
Impulse auf die Impulse, die nur in dem Parameter oder
der Charakteristik verwendet werden. Unter Verwendung des
relevanten Impulses bestimmen die Steuermittel 430 die
Parameter oder Eigenschaften, wie unten beschrieben, oder
detektieren sie.
Mit Bezug auf Fig. 5 bestimmen die Steuermittel 434 die
Hydraulikströmungsmittelflußrate als eine Funktion der
Breite des Impulses, der dem ersten Ladungsstrom ent
spricht. Um beispielsweise den Fluß zu messen, sind ein
Bereich von beispielhaften Ladungsströmen und Wider
standswerten und eine vorbestimmte Spannung 0,2 bis 1 Mi
kroampère bzw. 10 bis 40 MOhm bzw. 9 Volt. Der La
dungsstrom und die vorbestimmte Spannung werden von Sy
stem zu System variieren und werden so bestimmt bzw. ein
gestellt sein, um die Effekte von anderen Systemparame
tern, beispielsweise Druck, auf die Ladungszeit zu mini
mieren oder zu eliminieren.
Wie oben besprochen, erzeugt die Flußsensorladungsschal
tung 408 einen ersten Ladungsstrom. Der erste La
dungsstrom besitzt eine konstante Größe. Die Flußsensor
ladungsschaltung 408 lädt den Kondensator 404 über den
Ladungsstrom, bis er die erste vorbestimmte Spannung (V₁)
erreicht, wobei zu dieser Zeit der Ladungsstrom gestoppt
wird und die im Kondensator gespeicherte Energie vergehen
bzw. abfließen kann.
Die Zeitsteuerschaltung 432 detektiert die Zeit, zu der
die Flußsensorladungsschaltung 408 beginnt, den ersten
Ladungsstrom zu liefern und detektiert die Zeit, zu der
der Kondensator 404 den ersten vorbestimmten Spannungspe
gel erreicht hat. Jeder Impuls besitzt eine Dauer gleich
der Differenz zwischen der Zeit, zu der die Flußsensorla
dungsschaltung 408 beginnt, den Ladungsstrom zu liefern,
und der Zeit, zu der der Kondensator 404 den vorbestimm
ten Spannungspegel erreicht hat.
Wenn es keinen Fluß im in der Leitung 102 enthaltenen
Strömungsmittel gibt, würde diese Differenz konstant
sein. Wenn jedoch die Flußsensorladungsschaltung 408 ge
ladene Partikel an das Strömungsmittel liefert, wird eine
Anzahl dieser Partikel vom Kondensator 404 durch hydrau
lischen Strömungsmittelfluß weggetragen, wobei somit die
Ladungsrate des Kondensators 404 verlangsamt wird. Je
größer der Strömungsmittelfluß ist, desto mehr geladene
Partikel entkommen und desto langsamer bzw. länger ist
die Ladungszeit. Dies hat einen längeren Impuls zur Fol
ge. Somit ist die Dauer eines jeden Impulses eine Anzeige
der Rate bzw. Geschwindigkeit des Strömungsmittelflusses.
Beispielsweise wird die Pulsbreitenausgangsgröße bei null
(0) Litern pro Minute als die Referenz bei der Berechnung
der Flußrate genommen. Wenn die Ladungsmittel 206 begin
nen, bei t₁ zu laden und die vorbestimmte Spannung bei t₂
erreichen, dann ist die Ausgangspulsbreite t₂-t₁. Wenn
die Flußrate steigt, werden geladene Moleküle aufgrund
des Impulses des Flusses von der Platte weggetragen, was
eine Steigerung der Ausgangspulsbreite zur Folge hat. Bei
einem Fluß, der nicht null ist, wird der Kondensator 204
auf die vorbestimmte Spannung zu einer dritten, späteren
Zeit t₃ geladen. Die Ausgangspulsbreite ist t₃-t₁. Die
Differenz zwischen der gesteigerten Pulsbreite und der
Referenzpulsbreite gibt ein Maß der gewünschten bzw.
Soll-Strömungsmittelflußrate ab.
Die Steuermittel 434 bestimmen den Hydraulikströmungsmit
telflußdruck als eine Funktion der Breite der Impulse,
die dem zweiten Ladungsstrom entsprechen. Um beispiels
weise einen Strömungsmitteldruck zu messen, sind ein bei
spielhafter Ladungsstrom, ein Widerstandswert und eine
vorbestimmte Spannung 9 Mikroampère bzw. 1 MOhm bzw. 9
Volt. Der Ladungsstrom wird von System zu System variie
ren und wird bestimmt werden, um die Effekte von anderen
Systemparametern, beispielsweise Flußrate, auf die La
dungszeit zu minimieren oder eliminieren und wird durch
den Widerstandswert eingestellt.
Wie oben besprochen, erzeugt die Druckladungsschaltung
410 einen zweiten Ladungsstrom. Der zweite Ladungsstrom
besitzt eine konstante Größe. Der Drucksensorladungsstrom
410 lädt den Kondensator 404 über den Ladungsstrom, bis
er die zweite vorbestimmte Spannung (V₂) erreicht, wobei
zu dieser Zeit der Ladungsstrom gestoppt wird und die im
Kondensator gespeicherte Energie abfließen bzw. vergehen
kann.
Die Zeitsteuerschaltung 432 detektiert die Zeit, zu der
die Drucksensorladungsschaltung 410 beginnt, den ersten
Ladungsstrom zu liefern, und detektiert die Zeit, zu der
der Kondensator 404 den ersten vorbestimmte Spannungspe
gel erreicht hat. Jeder Impuls besitzt eine Dauer gleich
der Differenz zwischen der Zeit, zu der die Drucksensor
ladungsschaltung 410 beginnt, den Ladungsstrom zu liefern,
und der Zeit, zu der der Kondensator 404 den vorbestimm
ten Spannungspegel erreicht hat.
Mit Bezug auf die Fig. 6 und 7 sind die Steuermittel
434 geeignet, um die Lebensdauer des Öls in dem hydrauli
schen System zu bestimmen oder vorherzusagen, und zwar
durch Vergleichen der Breiten der relevanten Impulse des
pulsbreitenmodulierten Signals mit einer Referenzpuls
breite, wie unten besprochen. Die Steuermittel 434 be
stimmen die Öllebensdauer als eine Funktion der Breite
der Impulse, die dem dritten Ladungsstrom entsprechen. Um
beispielsweise die Öllebensdauer zu messen, sind ein bei
spielhafter Ladungsstrom und Widerstandswerte 90 Mikro
ampère bzw. 100 KOhm. Der Ladungsstrom wird von System zu
System variieren und wird bestimmt, um die Effekte von
anderen Systemparametern auf die Ladungszeit zu minimie
ren oder zu eliminieren. Der Ladungsstrom wird durch den
Widerstand eingestellt.
Die Öllebensdauersensorladungsschaltung 412 ist mit dem
Kondensator 404 verbunden. Die Öllebensdauersensorla
dungsschaltung 412 erzeugt den dritten Ladungsstrom (I₃),
der eine konstante Größe besitzt. Der dritte Ladungsstrom
lädt den Kondensator 204, bis die dritte vorbestimmte
Spannung (V₃) am Kondensator erreicht ist. Vorzugsweise
ist der dritte Widerstand 422 variabel, um eine Einstel
lung des Sensors 402 zu gestatten. Der Ladungsstrom und
die vorbestimmte Spannung werden von System zu System va
riieren und werden bestimmt, um die Effekte von anderen
Systemparametern, beispielsweise Strömungsmittelfluß,
Druck, Kavitation auf die Ladungszeit zu eliminieren.
Die Zeitsteuerschaltung 432 detektiert die Zeit, zu der
die Öllebensdauersensorladungsschaltung 412 beginnt, den
dritten Ladungsstrom zu erzeugen, und die Zeit, zu der
der Kondensator 404 auf die dritte vorbestimmte Spannung
geladen worden ist.
Ein Öleinbruch bzw. ein Ölversagen wird eine Verringerung
der Pulsbreite über der Zeit verursachen. Durch Bestimmen
eines Mittelwertes der Pulsbreite (des relevanten Impul
ses) über der Zeit und durch Vergleichen der mittleren
Pulsbreite mit den Referenzpulsbreiten für neues Öl und
für vollständig erschöpftes bzw. abgebautes oder im we
sentlichen abgebautes Öl kann die Öllebensdauer bestimmt
werden. Die Öllebensdauer kann definiert werden als die
Zeit, zu der ein Ölwechsel erforderlich ist.
Wie in Fig. 6 gezeigt, werden die gemittelten Pulsbrei
ten (PAVG, AVG = averaged = gemittelt) vom Sensor mit
Pulsbreitenreferenzen für neues Öl (PNEW NEW = neu) und
für abgebautes Öl (PDEPLETED, DEPLETED = abgebaut) vergli
chen. PNEW und PDEPLETED werden experimentell vorbestimmt.
Die Linie 602 stellt den erwarteten Einbruch bzw. Zusam
menbruch des Öls dar. Es sei bemerkt, daß der tatsächli
che Zusammenbruch, wie durch die Pulsbreite dargestellt,
nicht linear sein muß. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird auch ein Cutoff- bzw. Abschnittswert für die Puls
breite (PCUTOFF) vorbestimmt. Sobald PAVG PCUTOFF erreicht,
wird ein Ölwechsel angefordert. Somit überwacht die Steu
ervorrichtung 436 PAVG und ergreift geeignete Maßnahmen,
wenn PAVG PCUTOFF erreicht.
Zusätzlich weisen die Steuermittel 434 Mittel auf, welche
abnormale Veränderungen im hydraulischen Öl detektieren,
d. h. unerwartete Veränderungen bei der Verschlechterung
des Hydrauliköls. Dies wird durch einen Vergleich der
Veränderungsrate (D) der Breite der Impulse des pulsbrei
tenmodulierten Signals mit einem vorbestimmte Einstell
wert (E) durchgeführt. Wenn die Veränderungsrate den vor
bestimmte Einstellwert überschreitet (D < E), dann erzeu
gen die Steuermittel ein Fehlersignal. Das Fehlersignal
kann daraus bestehen, das Ereignis in einem Speicher ein
zutragen bzw. zu speichern und/oder in einem Signal an
den Bediener über eine Anzeigelampe.
Mit Bezug auf Fig. 7 wird nun der Betrieb der Steuermit
tel 434 mit Bezug auf die Öllebensdauer besprochen wer
den. In einem ersten Steuerblock 702 wird der Sensor aus
gelesen. In einem zweiten Steuerblock 704 wird die Sen
sorauslesung mit vergangenen Sensorauslesungen gemittelt.
Wenn in einem ersten Entscheidungsblock 706 der Durch
schnitt bzw. das Mittel geringer oder gleich PCUTOFF ist,
dann schreitet die Steuerung zu einem dritten Steuerblock
708 voran. Anderenfalls schreitet die Steuerung zu einem
zweiten Entscheidungsblock 710 voran.
In dem dritten Steuerblock 708 wird die geeignete Maßnah
me ergriffen, d. h. Signalisieren eines ÖLWECHSELZUSTAN-
DES. Geeignete Maßnahmen bzw. Handlungen können das Akti
vieren einer Anzeigelampe und/oder das Aufzeichnen des
Ereignisses in einem Speicher vorsehen.
Im zweiten Entscheidungsblock 710 schreitet die Steue
rung, falls D < E, zu einem vierten Steuerblock 712 vor
an. Anderenfalls kehrt die Steuerung zum ersten Steuer
block 702 zurück. Im vierten Steuerblock 712 ergreifen
die Steuermittel 434 die geeignete Maßnahme bzw. Hand
lung.
Die Steuermittel 434 detektieren Kavitation im hydrauli
schen System als eine Funktion der Breite der Impulse,
die dem vierten Ladungsstrom entsprechen. Um beispiels
weise Kavitation zu detektieren, ist ein beispielhafter
Ladungsstrom 2 Mikroampère. Der Ladungsstrom wird von Sy
stem zu System variieren und wird bestimmt werden, um die
Effekte von anderen Systemparametern auf die Ladungszeit
zu minimieren oder zu eliminieren und wird vom Wider
standswert eingestellt.
Kavitation tritt auf, wenn Luft- oder Dampfblasen in das
Hydrauliksystem eintreten. Kavitation kann stark die Ge
samtzuverlässigkeit und die Lebensdauer des Systems be
einträchtigen und kann auch verursachen, daß das System
instabil wird, was rauhes oder nicht lineares Systeman
sprechen zur Folge hat.
Mit Bezug auf die entsprechenden Impulse arbeiten die
Steuermittel 434 gemäß eines Software-Steuerprogramms, um
Kavitation zu detektieren. Das Flußdiagramm in Fig. 8
veranschaulicht den Betrieb des Steuerprogramms gemäß ei
nes Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
In einem ersten Steuerblock 802 wird der Sensor ausgele
sen. In einem Entscheidungsblock 804 werden die letzten M
Impulse verwendet, um zu bestimmen, ob Kavitation im Hy
drauliksystem existiert. Im bevorzugten Ausführungsbei
spiel soll Kavitation auftreten bzw. existieren, wenn die
Breite von N der letzten M Impulse nicht im wesentlichen
gleich der Breite eines Referenzimpulses ist. Wenn Kavi
tation im Entscheidungsblock 804 gefunden wird, dann
schreitet die Steuerung zu einem dritten Steuerblock 806
voran. Anderenfalls kehrt die Steuerung zum ersten Steu
erblock 802 zurück.
Im dritten Steuerblock 806 wird eine geeignete Handlung
vorgenommen, d. h. Kavitation wird als ein Ereignis in ei
nem Speicher gespeichert und/oder eine Anzeigelampe wird
angeschaltet.
Die Existenz von Luft- und/oder Dampfblasen innerhalb des
Systems wird die Laderate verkleinern oder vergrößern und
somit die Pulsbreite relativ zum Referenzimpuls vergrö
ßern oder verkleinern.
Die Dauer eines jeden Impulses wird mit der Referenzdauer
verglichen. Die Steuermittel 434 detektieren Kavitation,
wenn N von M-Impulsen von der Referenz um X% abweichen
bzw. variieren. Wenn beispielsweise die Referenzdauer 1
Millisekunde ist und wenn von 6 Impulsen in einer Reihe 5
von der Referenz um zumindest 10% (0,9 ms) abweichen,
dann existiert Kavitation. Wenn Kavitation detektiert
wird, kann die Steuervorrichtung 436 den Zustand in einem
Speicher eintragen bzw. vermerken und/oder ein Signal an
einen Bediener über ein Anzeigelicht geben.
Die Steuermittel 434 detektieren die Verunreinigung des
Systems durch Eisenpartikel oder -spähne. Spähne bzw. Ab
rieb (Chips) sind kleine metallische Partikel, die durch
den Normalbetrieb des Systems herrühren. Wenn die Chip
bildung bzw. Partikelbildung übermäßig groß wird, kann
sie die Gesamtzuverlässigkeit und Lebensdauer des Systems
beeinträchtigen. Übermäßige Partikelbildung kann auch ei
ner Anzeige von anderen schwerwiegenden Problemen im Sy
stem sein. Die Steuermittel 434 detektieren Partikel als
eine Funktion der Breite der Impulse, die dem fünften La
destrom entsprechen. Um beispielsweise Partikel zu detek
tieren, ist ein beispielhafter Ladungsstrom 1,3 Mikro
ampere. Der Ladungsstrom wird von System zu System vari
ieren und wird bestimmt werden, um die Effekte von ande
ren Systemparametern auf die Ladungszeit zu minimieren
oder zu eliminieren. Der Ladungsstrom wird durch den Wi
derstandswert eingestellt.
Mit Bezug auf Fig. 9 im bevorzugten Ausführungsbeispiel
arbeiten die Steuermittel 434 mit Bezug auf das Detektie
ren von Partikeln gemäß eines Software-Steuerprogramms.
Das Flußdiagramm in Fig. 9 veranschaulicht den Betrieb
des Steuerprogramms gemäß eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung.
In einem ersten Steuerblock 902 wird der Sensor ausgele
sen. In einem Entscheidungsblock 904 werden die letzten M
Impulse verwendet, um Partikel im Hydrauliksystem zu de
tektieren. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel sollen Par
tikel anwesend sein, wenn die Breite von N der letzten M
Impulse wesentlich von der Breite der Referenzimpulse ab
weicht. Wenn herausgefunden wird, daß Partikel anwesend
sind, schreitet die Steuerung zu einem dritten Steuer
block 906 voran. Anderenfalls kehrt die Steuerung zum er
sten Steuerblock 902 zurück.
Im dritten Steuerblock 906 wird eine geeignete Handlung
vorgenommen. D.h. die Detektion von Partikeln wird als
ein Ereignis in einem Speicher gespeichert und/oder eine
Anzeigelampe wird eingeschaltet.
Die Existenz von Eisenpartikeln innerhalb des Systems
wird die Laderate steigern oder verringern und wird die
Impulsbreite relativ zum Referenzimpuls steigern oder
verringern. Die Dauer eines jeden Impulses wird mit der
Referenzdauer verglichen. Die Steuermittel 432 detektie
ren Kavitation, wenn N von M Impulsen von der Referenz um
X% abweichen. Wenn beispielsweise die Referenzdauer 100
Mikrosekunden ist, und wenn von 6 Impulsen in Folge 5 von
der Referenz um mindestens 90% abweichen (Impulsdauer <
20 Mikrosekunden), dann sollen Partikel im System auftre
ten. Wenn Partikel detektiert werden, kann die Steuervor
richtung den Zustand in einem Speicher vermerken und/oder
einen Bediener über ein Anzeigelicht ein Signal geben.
Mit Bezug auf die Figuren und im Betrieb ist die vorlie
gende Erfindung oder der Sensor 202, 402 geeignet, mehr
fache bzw. mehrere Parameter oder Eigenschaften des hy
draulischen Strömungsmittels in einem Hydrauliksystem zu
bestimmen oder zu detektieren.
Der Betrieb des Sensors 202, 402 wird unten besprochen.
Lademittel 206, 406 erzeugen eine Anzahl von Ladungsströ
men mit konstanter, jedoch nicht notwendigerweise glei
cher Größe. Für jeden zu bestimmenden Parameter oder jede
Eigenschaft wird ein unterschiedlicher Ladungsstrom er
zeugt. Die Ladungsströme laden abwechselnd den Kondensa
tor 204, 404, bis eine jeweilige Ladungsspannung erreicht
wird. Die Größen der Ladungsströme und Spannungen sind
vom Parameter oder der Eigenschaft abhängig, der bzw. die
abgefühlt wird. Dies gestattet, daß die Effekte von ande
ren Eigenschaften auf den einen Parameter abgefühlt wer
den, um minimiert zu werden.
Die Zeitsteuermittel 218, 430 erzeugen ein pulsbreitenmo
duliertes Signal mit einer Serie bzw. Folge von Impulsen.
Die Folge von Impulsen weist einen Impuls auf, der jeden
Parameter oder jeder Eigenschaft entspricht, der bzw. die
abgefühlt werden. Die Steuermittel 222, 434 bestimmen
oder detektieren (wie oben besprochen) jeden Parameter
oder jede Eigenschaft durch Isolieren der Impulse, die
für jeden Parameter oder jede Eigenschaft relevant sind.
Andere Aspekte, Ziele und Merkmale der vorliegenden Er
findung können aus einem Studium der Zeichnungen, der Of
fenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.
Zusammenfassend kann man folgendes sagen:
Eine Vorrichtung zum Abfühlen von zwei Parametern eines Hydrauliksystems mit einer Hydraulikleitung weist ein Paar von Elektroden auf, die innerhalb der Leitung ent halten sind und voneinander gegenüberliegend beabstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden. Die Vorrichtung erzeugt abwechselnd erste und zweite Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen und lädt den Kon densator auf erste und zweite vorbestimmte Spannungen. Die Vorrichtung detektiert die Zeit, die benötigt wird, um die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen zu la den und erzeugt ein pulsbreitenmoduliertes Signal mit ei ner Serie von abwechselnden ersten und zweiten Impulsen. Die ersten und zweiten Impulse zeigen dabei die ersten bzw. zweiten Parameter an. Die ersten Impulse sind dabei durch die Zeit definiert, die erforderlich ist, um den Kondensator auf die erste vorbestimmte Spannung zu laden. Die zweiten Impulse sind dabei durch die Zeit definiert, die erforderlich ist, um den Kondensator auf die zweite vorbestimmte Spannung zu laden. Die Vorrichtung bestimmt die zwei Parameter als eine Funktion des pulsbreitenmodu lierten Signals.
Eine Vorrichtung zum Abfühlen von zwei Parametern eines Hydrauliksystems mit einer Hydraulikleitung weist ein Paar von Elektroden auf, die innerhalb der Leitung ent halten sind und voneinander gegenüberliegend beabstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden. Die Vorrichtung erzeugt abwechselnd erste und zweite Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen und lädt den Kon densator auf erste und zweite vorbestimmte Spannungen. Die Vorrichtung detektiert die Zeit, die benötigt wird, um die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen zu la den und erzeugt ein pulsbreitenmoduliertes Signal mit ei ner Serie von abwechselnden ersten und zweiten Impulsen. Die ersten und zweiten Impulse zeigen dabei die ersten bzw. zweiten Parameter an. Die ersten Impulse sind dabei durch die Zeit definiert, die erforderlich ist, um den Kondensator auf die erste vorbestimmte Spannung zu laden. Die zweiten Impulse sind dabei durch die Zeit definiert, die erforderlich ist, um den Kondensator auf die zweite vorbestimmte Spannung zu laden. Die Vorrichtung bestimmt die zwei Parameter als eine Funktion des pulsbreitenmodu lierten Signals.
Claims (8)
1. Vorrichtung zum Abfühlen von zwei Parametern eines
Hydrauliksystems mit einer Hydraulikleitung, welche fol
gendes aufweist:
ein Paar von Elektroden, die innerhalb der Leitung enthalten sind, und die gegenüberliegend beabstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden;
Lademittel, die mit dem Kondensator gekoppelt sind, um abwechselnd erste und zweite Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen zu erzeugen, und um den Kondensator auf erste bzw. zweite vorbestimmte Spannungen zu laden;
Zeitsteuermittel, die mit dem Kondensator verbunden sind zum Detektieren der Zeit, bei der die Lademittel be ginnen, die ersten und zweiten Ladungsströme zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Kondensator auf die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen geladen ist, und zum Er zeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals mit einer Se rie bzw. Folge von abwechselnden ersten und zweiten Im pulsen, wobei die ersten und zweiten Impulse die ersten bzw. zweiten Parameter anzeigen, wobei die ersten Impulse durch den Beginn des ersten Ladungsstroms definiert sind und durch die Zeit, zu der der Kondensator auf die erste vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die zwei ten Impulse durch den Start des zweiten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die zweite vorbestimmte Spannung geladen worden ist; und
Steuermittel zum Empfangen des pulsbreitenmodulier ten Signals und darauf ansprechend Bestimmen der zwei Pa rameter.
ein Paar von Elektroden, die innerhalb der Leitung enthalten sind, und die gegenüberliegend beabstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden;
Lademittel, die mit dem Kondensator gekoppelt sind, um abwechselnd erste und zweite Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen zu erzeugen, und um den Kondensator auf erste bzw. zweite vorbestimmte Spannungen zu laden;
Zeitsteuermittel, die mit dem Kondensator verbunden sind zum Detektieren der Zeit, bei der die Lademittel be ginnen, die ersten und zweiten Ladungsströme zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Kondensator auf die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen geladen ist, und zum Er zeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals mit einer Se rie bzw. Folge von abwechselnden ersten und zweiten Im pulsen, wobei die ersten und zweiten Impulse die ersten bzw. zweiten Parameter anzeigen, wobei die ersten Impulse durch den Beginn des ersten Ladungsstroms definiert sind und durch die Zeit, zu der der Kondensator auf die erste vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die zwei ten Impulse durch den Start des zweiten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die zweite vorbestimmte Spannung geladen worden ist; und
Steuermittel zum Empfangen des pulsbreitenmodulier ten Signals und darauf ansprechend Bestimmen der zwei Pa rameter.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei einer der ersten
und zweiten Parameter der Fluß des Hydraulikströmungsmit
tels innerhalb der Hydraulikleitung ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei einer der
ersten und zweiten Parameter der Druck des hydraulischen
Strömungsmittels innerhalb der Hydraulikleitung ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei einer der ersten und
zweiten Parameter die Öllebensdauer ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei einer der ersten und
zweiten Parameter der Zustand der Kavitation ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
insbesondere nach Anspruch 1, wobei einer der ersten und
zweiten Parameter die Anwesenheit von Partikeln im hy
draulischen Strömungsmittel innerhalb der hydraulischen
Leitung ist.
7. Vorrichtung zum Abfühlen von hydraulischem Fluß und
Druck eines Hydrauliksystems mit einer Hydraulikleitung,
wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein Paar von Elektroden, die innerhalb der Leitung enthalten sind, und die gegenüberliegend beabstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden;
Lademittel, die mit dem Kondensator gekoppelt sind, um abwechselnd erste und zweite Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen zu erzeugen, und um den Kondensator auf erste bzw. zweite vorbestimmte Spannungen zu laden;
Zeitsteuermittel, die mit dem Kondensator verbunden sind zum Detektieren der Zeit, bei der die Lademittel be ginnen, die ersten und zweiten Ladungsströme zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Kondensator auf die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen geladen ist, und zum Er zeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals mit einer Se rie bzw. Folge von abwechselnden ersten und zweiten Im pulsen, wobei die ersten und zweiten Impulse den Fluß bzw. den Druck anzeigen, wobei die ersten Impulse durch den Beginn des ersten Ladungsstroms und der Zeit defi niert sind, zu der der Kondensator auf die erste vorbe stimmte Spannung geladen worden ist, wobei die zweiten Impulse durch den Start des zweiten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die zwei te vorbestimmte Spannung geladen worden ist; und
Steuermittel zum Empfangen des pulsbreitenmodulier ten Signals und um darauf ansprechend den hydraulischen Fluß und den Druck zu bestimmen.
ein Paar von Elektroden, die innerhalb der Leitung enthalten sind, und die gegenüberliegend beabstandet sind, wobei sie einen Kondensator bilden;
Lademittel, die mit dem Kondensator gekoppelt sind, um abwechselnd erste und zweite Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten konstanten Größen zu erzeugen, und um den Kondensator auf erste bzw. zweite vorbestimmte Spannungen zu laden;
Zeitsteuermittel, die mit dem Kondensator verbunden sind zum Detektieren der Zeit, bei der die Lademittel be ginnen, die ersten und zweiten Ladungsströme zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Kondensator auf die ersten und zweiten vorbestimmten Spannungen geladen ist, und zum Er zeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals mit einer Se rie bzw. Folge von abwechselnden ersten und zweiten Im pulsen, wobei die ersten und zweiten Impulse den Fluß bzw. den Druck anzeigen, wobei die ersten Impulse durch den Beginn des ersten Ladungsstroms und der Zeit defi niert sind, zu der der Kondensator auf die erste vorbe stimmte Spannung geladen worden ist, wobei die zweiten Impulse durch den Start des zweiten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die zwei te vorbestimmte Spannung geladen worden ist; und
Steuermittel zum Empfangen des pulsbreitenmodulier ten Signals und um darauf ansprechend den hydraulischen Fluß und den Druck zu bestimmen.
8. Vorrichtung zum Abfühlen des hydraulischen Flusses,
des hydraulischen Druckes, der Öllebensdauer, der Kavita
tion und von Partikeln in einem Hydrauliksystem mit einer
Hydraulikleitung, wobei die Vorrichtung folgendes auf
weist:
ein Paar von Elektroden, die in der Leitung enthal ten sind, und die gegenüberliegend beabstandet sind, wo bei sie einen Kondensator bilden;
Lademittel, die mit dem Kondensator gekoppelt sind, um abwechselnd erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten bzw. fünften konstanten Größen zu erzeugen, und um den Kondensator auf jeweilige erste, zweite, dritte, vierte und fünfte vorbestimmte Spannungen zu laden;
Zeitsteuermittel, die mit dem Kondensator verbunden sind zum Detektieren der Zeit, bei der die Lademittel be ginnen, die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ladungsströme zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Kon densator auf die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften vorbestimmten Spannungen geladen worden ist, und zum Erzeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals mit ei ner Serie bzw. Folge von abwechselnden ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Impulsen, wobei die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Impulse den hydrau lischen Fluß bzw. den hydraulischen Druck bzw. die Ölle bensdauer bzw. die Kavitation bzw. die Anwesenheit von Partikeln anzeigen, wobei die ersten Impulse durch den Beginn des ersten Ladungsstroms und der Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die erste vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die zweiten Impulse durch den Start des zweiten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die zweite vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die drit ten Impulse durch den Beginn des dritten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die dritte vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wo bei die vierten Impulse durch den Beginn des vierten La dungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kon densator auf die vierte vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die fünften Impulse durch den Start des fünften Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die fünfte vorbestimmte Spannung ge laden worden ist; und
Steuermittel zum Empfangen des pulsbreitenmodulier ten Signals und um darauf ansprechend den hydraulischen Fluß, den hydraulischen Druck, die Öllebensdauer, die Ka vitation und die Anwesenheit von Partikeln zu bestimmen.
ein Paar von Elektroden, die in der Leitung enthal ten sind, und die gegenüberliegend beabstandet sind, wo bei sie einen Kondensator bilden;
Lademittel, die mit dem Kondensator gekoppelt sind, um abwechselnd erste, zweite, dritte, vierte und fünfte Ladungsströme mit ersten bzw. zweiten bzw. dritten bzw. vierten bzw. fünften konstanten Größen zu erzeugen, und um den Kondensator auf jeweilige erste, zweite, dritte, vierte und fünfte vorbestimmte Spannungen zu laden;
Zeitsteuermittel, die mit dem Kondensator verbunden sind zum Detektieren der Zeit, bei der die Lademittel be ginnen, die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Ladungsströme zu erzeugen, und der Zeit, zu der der Kon densator auf die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften vorbestimmten Spannungen geladen worden ist, und zum Erzeugen eines pulsbreitenmodulierten Signals mit ei ner Serie bzw. Folge von abwechselnden ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Impulsen, wobei die ersten, zweiten, dritten, vierten und fünften Impulse den hydrau lischen Fluß bzw. den hydraulischen Druck bzw. die Ölle bensdauer bzw. die Kavitation bzw. die Anwesenheit von Partikeln anzeigen, wobei die ersten Impulse durch den Beginn des ersten Ladungsstroms und der Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die erste vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die zweiten Impulse durch den Start des zweiten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die zweite vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die drit ten Impulse durch den Beginn des dritten Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die dritte vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wo bei die vierten Impulse durch den Beginn des vierten La dungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kon densator auf die vierte vorbestimmte Spannung geladen worden ist, wobei die fünften Impulse durch den Start des fünften Ladungsstroms und die Zeit definiert sind, zu der der Kondensator auf die fünfte vorbestimmte Spannung ge laden worden ist; und
Steuermittel zum Empfangen des pulsbreitenmodulier ten Signals und um darauf ansprechend den hydraulischen Fluß, den hydraulischen Druck, die Öllebensdauer, die Ka vitation und die Anwesenheit von Partikeln zu bestimmen.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/521,719 US5646539A (en) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | Multi-purpose capacitive sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19634816A1 true DE19634816A1 (de) | 1997-03-06 |
Family
ID=24077856
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19634816A Withdrawn DE19634816A1 (de) | 1995-08-31 | 1996-08-28 | Kapazitiver Mehrzwecksensor |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5646539A (de) |
JP (1) | JPH09133596A (de) |
DE (1) | DE19634816A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010027233A1 (de) | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erfassung von Kavitation und hydraulische Vorrichtung |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3351171B2 (ja) * | 1995-04-13 | 2002-11-25 | トヨタ自動車株式会社 | コンデンサ容量診断回路 |
DE19613934A1 (de) * | 1996-04-06 | 1997-10-16 | Chiron Werke Gmbh | Werkzeugmaschine mit einem drehbar gelagerten Teil |
US6189105B1 (en) | 1998-02-20 | 2001-02-13 | Lucent Technologies, Inc. | Proximity detection of valid computer user |
WO1999045344A1 (en) * | 1998-03-02 | 1999-09-10 | Tolmer Trading Co. Pty. Ltd. | Measurement apparatus for measuring fluid flow |
CA2338016A1 (en) * | 1998-08-11 | 2000-02-24 | Unilever Plc | System for characterizing a liquid |
US6191723B1 (en) * | 1999-07-22 | 2001-02-20 | Fluke Corporation | Fast capacitance measurement |
JP4352562B2 (ja) * | 2000-03-02 | 2009-10-28 | 株式会社デンソー | 信号処理装置 |
US7057393B2 (en) * | 2000-12-06 | 2006-06-06 | Massachusetts Institute Of Technology | System and method for measuring the dielectric strength of a fluid |
US6954713B2 (en) * | 2001-03-01 | 2005-10-11 | Fisher-Rosemount Systems, Inc. | Cavitation detection in a process plant |
US6588253B2 (en) * | 2001-08-17 | 2003-07-08 | Delphi Technologies, Inc. | Fuel volatitlity sensor and method based on capacitance measurement |
US6848254B2 (en) * | 2003-06-30 | 2005-02-01 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for controlling a hydraulic motor |
US7043975B2 (en) * | 2003-07-28 | 2006-05-16 | Caterpillar Inc | Hydraulic system health indicator |
US7860668B2 (en) * | 2008-06-18 | 2010-12-28 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Pressure measurement using a MEMS device |
GB201608280D0 (en) * | 2016-05-11 | 2016-06-22 | Heineken Uk Ltd | Connector |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1235856A (en) * | 1967-09-06 | 1971-06-16 | Nat Res Dev | Improvements in or relating to the measurement of the flow of a particulate material |
US3802261A (en) * | 1968-02-09 | 1974-04-09 | Halliburton Co | Fluid flow metering method and system |
US3635082A (en) * | 1969-04-23 | 1972-01-18 | United States Steel Corp | Apparatus for measuring mass flow of fluidborne solids |
US3724474A (en) * | 1971-09-20 | 1973-04-03 | Halogen Controls Inc | Apparatus for monitoring and controlling halogen levels in a water treatment system |
US4063153A (en) * | 1976-08-31 | 1977-12-13 | Auburn International, Inc. | Vapor liquid fraction determination |
US4240028A (en) * | 1979-04-27 | 1980-12-16 | Texaco Inc. | Means and method for determining water saturation of oil |
US4266188A (en) * | 1979-11-30 | 1981-05-05 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for measuring a component in a flow stream |
JPS5885314A (ja) * | 1981-11-17 | 1983-05-21 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンオイルの劣化検知装置 |
US4468611A (en) * | 1982-06-01 | 1984-08-28 | Tward 2001 Limited | Capacitive system for monitoring the dielectric properties of flowing fluid streams |
DE3235750C2 (de) * | 1982-09-27 | 1984-12-13 | Endress U. Hauser Gmbh U. Co, 7867 Maulburg | Sensor zur Detektion zufälliger, zur korrelativen Signalverarbeitung geeigneter Signale |
NO153621C (no) * | 1983-11-02 | 1986-04-23 | Norske Stats Oljeselskap | Apparat til m¨ling av gasfrasjon i en tokomponentstr¯m bes t¨ende av v|ske og gass i blanding. |
NZ210240A (en) * | 1984-11-19 | 1989-04-26 | Allflex Int | Milk flow measure and teat cup removal |
US4658208A (en) * | 1985-06-19 | 1987-04-14 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Downhole steam quality measurement |
EP0274768A1 (de) * | 1986-11-25 | 1988-07-20 | Pumptech N.V. | Elektromagnetischer Durchflussmesser für konduktive und dielektrische Flüssigkeiten und dessen Anwendung, insbesondere in der Petrochemie |
US4751842A (en) * | 1987-01-05 | 1988-06-21 | Texaco Inc. | Means and method for measuring a multi-phase distribution within a flowing petroleum stream |
US4853718A (en) * | 1988-08-15 | 1989-08-01 | Xerox Corporation | On chip conductive fluid sensing circuit |
US4894604A (en) * | 1988-11-03 | 1990-01-16 | Texaco Inc. | Fluid capacitance sensing means and method |
US5274334A (en) * | 1989-12-18 | 1993-12-28 | Honeywell Inc. | Calibrated physical parameter value measurement system |
US5262732A (en) * | 1991-12-11 | 1993-11-16 | Computational Systems, Inc. | Oil monitor with magnetic field |
DE4205453C2 (de) * | 1992-02-22 | 2000-12-21 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum Messen von hydraulischen Durchflußmengen und Leckagen an einem Prüfling |
US5382942A (en) * | 1993-07-06 | 1995-01-17 | Ford Motor Company | Engine oil monitoring system having an in-vehicle display of the current status of the oil |
US5461321A (en) * | 1993-09-17 | 1995-10-24 | Penberthy, Inc. | Apparatus and method for measuring capacitance from the duration of a charge-discharge charge cycle |
US5540086A (en) * | 1994-08-30 | 1996-07-30 | Kavlico Corporation | Oil deterioration sensor |
-
1995
- 1995-08-31 US US08/521,719 patent/US5646539A/en not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-08-28 JP JP22628196A patent/JPH09133596A/ja not_active Withdrawn
- 1996-08-28 DE DE19634816A patent/DE19634816A1/de not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102010027233A1 (de) | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Erfassung von Kavitation und hydraulische Vorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09133596A (ja) | 1997-05-20 |
US5646539A (en) | 1997-07-08 |
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Legal Events
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