本發(fā)明涉及一種用于基于腐蝕保護作用給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置和方法。
背景技術(shù):
例如車輛、飛機、船舶或發(fā)電機的傳動機構(gòu)(triebwerk)典型地包括至少一個帶有冷卻介質(zhì)循環(huán)(kühlmittelkreis)的驅(qū)動元件,在該冷卻介質(zhì)循環(huán)中冷卻介質(zhì)流通,以從驅(qū)動元件中導出損耗熱量(verlustw?rme)。冷卻介質(zhì)包含由水和冷卻介質(zhì)濃縮物組成的混合物,該冷卻介質(zhì)另外包含用于實現(xiàn)防凍保護和腐蝕保護的內(nèi)含物質(zhì)(inhaltsstoff)。
隨著傳動機構(gòu)的效率增加,在驅(qū)動元件中生成的損耗熱量也提高。為了導出該提高的損耗熱量,冷卻介質(zhì)必須容納更多熱并且因此部分地被加熱到超過110℃的溫度。在如此高的溫度下,冷卻介質(zhì)可受到強烈的熱負載并且用于實現(xiàn)防凍保護和腐蝕保護的內(nèi)含物質(zhì)可氧化。由此,影響冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。
為了避免損害傳動機構(gòu)的功能,可關(guān)于其腐蝕保護作用定期地檢查冷卻介質(zhì)的質(zhì)量,并且若有可能在質(zhì)量一般時更換冷卻介質(zhì)。
為此,至今為止提取冷卻介質(zhì)試樣并且離線地通過高成本的物理的和/或化學的單個參數(shù)分析確定,冷卻介質(zhì)的腐蝕保護作用是否還足夠。然而,至今為止未實現(xiàn)快速且可靠的冷卻介質(zhì)質(zhì)量的確定,該冷卻介質(zhì)質(zhì)量確定若有可能甚至直接在冷卻介質(zhì)循環(huán)中進行。
此外,在燃料電池的領(lǐng)域上已知的是,取決于冷卻介質(zhì)的導電能力確定冷卻介質(zhì)質(zhì)量,如在文件ep1223631b1中描述的那樣。此外,也可取決于燃料電池的絕緣電阻(isolationswiderstand)進行冷卻介質(zhì)質(zhì)量的確定。然而,對燃料電池的冷卻介質(zhì)的要求強烈地區(qū)別于對在傳動機構(gòu)的冷卻介質(zhì)循環(huán)中的冷卻介質(zhì)的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的任務(wù)是,提供一種用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置和方法,其至少部分地克服了上述缺點。
該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的裝置以及根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的方法解決。
根據(jù)第一方面,本發(fā)明涉及一種用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置,其包括:
易腐蝕的電極;
耐腐蝕的電極;
電壓源,其導電地與易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極相連接并且提供電壓;
電流測量器,其用于測量流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流;以及
評估單元,其用于根據(jù)流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流基于腐蝕保護作用給出冷卻介質(zhì)的特征。
根據(jù)另一方面,本發(fā)明涉及一種用于給出冷卻介質(zhì)的特征的方法,其包括:
將電壓施加在被引入到冷卻介質(zhì)中的易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間;
測量流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流;以及
根據(jù)測得的流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流基于腐蝕保護作用給出冷卻介質(zhì)的特征。
從從屬權(quán)利要求和本發(fā)明的優(yōu)選的實施例的以下描述中得出本發(fā)明的另外的有利的設(shè)計方案。
本發(fā)明涉及一種用于給出冷卻介質(zhì)、例如傳動機構(gòu)的冷卻介質(zhì)的特征的裝置。傳動機構(gòu)可為車輛、飛機、船舶或發(fā)電機的傳動機構(gòu)。用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置包括剛好一個或多個易腐蝕的電極、剛好一個或多個耐腐蝕的電極、電壓源、電流測量器和評估單元。電壓源導電地與易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極相連接并且設(shè)計成用于提供電壓。尤其易腐蝕的電極用作陽極。電流測量器構(gòu)造成用于測量流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流并且例如可為電流表(amperemeter)。評估單元設(shè)計成用于根據(jù)流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流基于腐蝕保護作用給出冷卻介質(zhì)的特征。
可簡單地將易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極引入到冷卻介質(zhì)中并且僅僅需要測量電流,以推出冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。測得的電流取決于腐蝕保護層,該腐蝕保護層在易腐蝕的電極與冷卻介質(zhì)接觸時在該易腐蝕的電極上形成并且該腐蝕保護層在將所提供的電壓施加在易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間之后以腐蝕的方式被加載。根據(jù)本發(fā)明的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置實現(xiàn)了快速且可靠地確定冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。
易腐蝕的電極可包含反應(yīng)活性的材料(其很可能與在其周圍環(huán)境中的合適的材料進行電化學反應(yīng))或由這種反應(yīng)活性的材料組成。反應(yīng)活性的材料例如為金屬、尤其周期表的第iii或第iv主族的金屬,例如鋁(al),或者為半金屬、尤其周期表的第iv主族的半金屬,例如硅(si),或者為具有過渡金屬和/或半金屬以及金屬的合金。易腐蝕的電極可例如包含根據(jù)en573-3/4的合金等級2000,3000,5000,6000,7000的鋁合金或者由其組成。例如,易腐蝕的電極可由alcu3或alcu4simg組成。
耐腐蝕的電極基本上是耐腐蝕的,并且最多個別地與在其周圍環(huán)境中的材料進行電化學反應(yīng)。尤其,耐腐蝕的電極比易腐蝕的電極更加耐腐蝕。耐腐蝕的電極可包含貴金屬或不銹鋼,尤其鎳鉻化合物(nickel-chrom-verbindung)或由其組成。鎳鉻化合物可為高合金化的鉻鎳鋼。例如,耐腐蝕的電極由x2crni18-10組成。
用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置可具有參考電極,該參考電極由耐腐蝕的材料組成。借助于參考電極,可測量參考電流并且快速地且無消耗地識別系統(tǒng)故障。此外,用于給出冷卻液的特征的裝置可具有一個或多個另外的易腐蝕的電極,其例如被依次供給有電壓。由此,可提高精度,利用該精度確定冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。
易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極優(yōu)選地以幾毫米的間距彼此布置。易腐蝕的電極和/或耐腐蝕的電極可具有圓形的、橢圓形的或多邊形的橫截面。易腐蝕的電極的橫截面的面積(ausdehnung)例如處在0.5mm2至15mm2的范圍中、優(yōu)選地處在0.5mm2至6mm2的范圍中。例如,易腐蝕的電極的橫截面的面積可為4mm2。耐腐蝕的電極的橫截面的面積例如處在0.5mm2至30mm2的范圍中、尤其處在0.5mm2至15mm2的范圍中。例如,耐腐蝕的電極的橫截面的面積可為4mm2、8mm2或10mm2。易腐蝕的電極和/或耐腐蝕的電極的長度可處在幾毫米和幾厘米的范圍中,例如為15mm。優(yōu)選地,易腐蝕的電極與冷卻介質(zhì)的接觸面相應(yīng)于易腐蝕的電極的端側(cè),該端側(cè)具有相應(yīng)于易腐蝕的電極的橫截面的形狀,并且耐腐蝕的電極與冷卻介質(zhì)的接觸面相應(yīng)于耐腐蝕的電極的端側(cè),該端側(cè)具有相應(yīng)于耐腐蝕的電極的橫截面的形狀。
電壓源可如此構(gòu)造,以至于其提供電壓,該電壓如此設(shè)計,以至于以腐蝕的方式加載在易腐蝕的電極與待給出特征的冷卻介質(zhì)接觸時在易腐蝕的電極上形成腐蝕保護層的腐蝕層。以腐蝕的方式被加載的腐蝕保護層(其性質(zhì)取決于冷卻介質(zhì)的腐蝕保護作用)影響在易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間測得的電流。例如,當易腐蝕的電極由alcu3或alcu4simg組成時,電壓可完全地處在0.5v至3.5v的范圍中。當應(yīng)用帶有4mm2的橫截面面積的由alcu3或alcu4simg組成的易腐蝕的電極和帶有4mm2的橫截面面積的由x2crni18-10組成的耐腐蝕的電極時,電壓可完全地為3v。在應(yīng)用帶有4mm2的橫截面面積的由alcu3或alcu4simg組成的易腐蝕的電極和帶有8mm2的橫截面面積的由x2crni18-10組成的耐腐蝕的電極時,電壓可完全地為2v。
評估單元可具有用于根據(jù)流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流給出冷卻介質(zhì)的特征的處理器。此外,評估單元可包括數(shù)據(jù)儲存器,在該數(shù)據(jù)儲存器中存儲用于給出冷卻介質(zhì)的特征的參數(shù)。
處理器可設(shè)計成,將測得的電流與閾值大小相比較并且根據(jù)該比較獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值(qualit?tswert)。閾值大小例如可為關(guān)聯(lián)有質(zhì)量值的電流范圍或電流走向帶(stromverlaufb?nder)。閾值大小可被存儲在數(shù)據(jù)儲存器中。
備選地或附加地,處理器可設(shè)計成,獲取流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲,獲取在預(yù)設(shè)的窗口中流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲的標準偏差,將該標準偏差與閾值相比較,并且根據(jù)該比較獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值。電流噪聲例如可通過形成測得的電流的時間導數(shù)實現(xiàn)。閾值例如可為關(guān)聯(lián)有質(zhì)量值的標準偏差范圍。在此,閾值可被存儲在數(shù)據(jù)儲存器中。
此外,評估單元可具有用于確定流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲的高通濾波器。那么,處理器可設(shè)計成,獲取在預(yù)設(shè)的窗口中流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲的標準偏差,將該標準偏差與閾值比較,并且根據(jù)該比較獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值。
在一些實施例中,處理器可構(gòu)造成,對于在相同的冷卻介質(zhì)中相繼的電流測量而言獲取相應(yīng)的電流噪聲的標準偏差,求每個標準偏差的平均值并且獲取求平均值的標準偏差的標準偏差。然后可將求平均值的標準偏差的標準偏差與閾值相比較,以由此獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值并且獲得對于測量不確定性(messunsicherheit)的程度。
用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置可具有用于呈現(xiàn)獲取的冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值的顯示單元,例如發(fā)光二極管顯示部、熒光顯示部或屏幕。
此外,用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置可具有不導電的護罩,該護罩局部地包圍易腐蝕的電極且若有可能包圍耐腐蝕的電極。護罩可由聚合體材料、例如熱固性塑料組成,或包含這樣的聚合體材料。例如,護罩可由以聚酯為基礎(chǔ)的熱固性塑料、例如technovit?4000或technovit?4002組成,或者包含這樣的材料。護罩可構(gòu)造成圓柱形并且具有圓形的、橢圓形的或多邊形的橫截面。橫截面的橫向伸展可處在幾毫米至幾厘米的范圍中,例如為15mm。護罩的長度可為幾厘米,例如20mm。
護罩可如此包圍易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極,即使得分別僅僅未覆蓋電極的一個端側(cè),以引起與冷卻介質(zhì)接觸。在此,護罩的縱軸線和每個電極的縱軸線可彼此平行地取向,并且護罩的端側(cè)構(gòu)造與電極的端側(cè)齊平的面。備選地,電極可附加地在護罩的相對而置的端側(cè)上伸出并且與接觸部相連接。通過護罩,可固定在易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間的間距并且明確地限定在易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間的接觸面。此外,通過護罩可簡化在易腐蝕的電極上的腐蝕保護層的移除并且由此實現(xiàn)電極的成本適宜的再應(yīng)用。
在一些實施例中,護罩可如蓋部(deckel)那樣構(gòu)造成用于插上到試樣容器上或者用于旋入到試樣容器中或冷卻介質(zhì)循環(huán)中的開口中。
此外,用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置可包括用于在每次給出冷卻介質(zhì)的特征之后移除在易腐蝕的電極上的腐蝕保護層的清潔設(shè)備。該清潔設(shè)備例如可構(gòu)造成,通過研磨、切割、鋸和/或刮削從易腐蝕的電極移除腐蝕保護層。可手動地或自動地運行清潔設(shè)備。在實施例(在其中用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置具有上面描述的護罩)中,清潔設(shè)備可具有帶有用于容納護罩的凹口的罩殼,在其中如此布置鋸片或研磨紙,以至于可磨去(abtragen)護罩的這樣的端側(cè),該端側(cè)構(gòu)造成與易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的端側(cè)齊平。由此,維持易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的處于自由的表面或易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極與冷卻介質(zhì)的接觸面積,并且對于隨后的冷卻介質(zhì)特征給出是已知的。備選地,可化學地進行易腐蝕的電極的清潔。例如,可進行濃縮的氫氧化鈉溶液和硫酸的組合的應(yīng)用,跟隨有例如利用水的沖洗過程。
用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置此外可包括帶有用于容納冷卻介質(zhì)的凹口的試樣容器。該試樣容器可構(gòu)造成用于從冷卻介質(zhì)循環(huán)中提取冷卻介質(zhì)或者被集成到冷卻介質(zhì)循環(huán)中并且與冷卻介質(zhì)循環(huán)處于連接。優(yōu)選地,如此構(gòu)造試樣容器,以至于在冷卻介質(zhì)中不存在或僅僅存在可忽略的流動。例如,如此設(shè)計試樣容器的凹口,以至于該凹口容納幾毫升的冷卻介質(zhì),并且允許,至少使易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的端側(cè)以及若有可能護罩與冷卻介質(zhì)產(chǎn)生接觸。
試樣容器可被調(diào)溫,以將冷卻介質(zhì)帶到預(yù)設(shè)的溫度上。預(yù)設(shè)的溫度例如可處在20℃至60℃的范圍中,例如為40℃。在40℃的溫度時,腐蝕保護層非??煽康匦纬?,這導致可靠的特征給出結(jié)果。
此外,本發(fā)明涉及一種用于給出冷卻介質(zhì)、例如傳動機構(gòu)的冷卻介質(zhì)的特征的方法。用于給出冷卻介質(zhì)的特征的方法例如可借助于如在以上章節(jié)中已經(jīng)詳細地描述的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置實施。用于給出冷卻介質(zhì)的特征的方法包括將電壓施加在被引入到冷卻介質(zhì)中的易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間,測量流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流,并且根據(jù)測得的流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流基于腐蝕保護作用給出冷卻介質(zhì)的特征。
根據(jù)本發(fā)明的方法以例如電流測量的簡單的手段為基礎(chǔ),并且允許快速且可靠地給出冷卻介質(zhì)的特征。
通過施加電壓,以腐蝕的方式加載在易腐蝕的電極上的腐蝕保護層。如果電壓相應(yīng)于合適的電壓值,以腐蝕的方式被加載的腐蝕保護層的特性取決于冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。以腐蝕的方式被加載的腐蝕保護層的特性又如此影響在易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間測得的電流,以至于可推斷冷卻介質(zhì)質(zhì)量。
合適的電壓值取決于易腐蝕的電極的材料。例如,如果易腐蝕的電極由alcu3或alcu4simg組成時,如上面已經(jīng)提及那樣,電壓完全地處在0.5v至3.5v的范圍中。
給出冷卻介質(zhì)的特征可包括將測得的電流與閾值大小相比較以及根據(jù)該比較獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值。閾值大小可為關(guān)聯(lián)有質(zhì)量值的電流范圍或電流走向帶。閾值大小和相應(yīng)的質(zhì)量值可作為表格或帶有從屬的質(zhì)量值的電流走向帶例如存儲在數(shù)據(jù)儲存器中。質(zhì)量值的獲取可包含從表格中讀取質(zhì)量值或選擇測得的電流走向處于其中的電流走向帶以及讀取屬于所選擇的電流走向帶的質(zhì)量值。
備選地或附加地,給出冷卻介質(zhì)的特征可包括獲取流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲,例如獲取在預(yù)設(shè)的窗口中流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲的標準偏差,將該標準偏差與閾值相比較,以及根據(jù)該比較獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值。
獲取電流噪聲可通過形成測得的電流走向的時間導數(shù)實現(xiàn)。備選地,通過借助于高通濾波器濾波測得的電流獲取電流噪聲。閾值可定義成關(guān)聯(lián)有質(zhì)量值的標準偏差范圍。閾值和相應(yīng)的質(zhì)量值可作為表格例如存儲在數(shù)據(jù)儲存器中。獲取質(zhì)量值可包含從表格中讀取質(zhì)量值。
將電壓施加在易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極之間,測量流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流,獲取流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲,以及例如獲取在預(yù)設(shè)的窗口中流過易腐蝕的電極和耐腐蝕的電極的電流的電流噪聲的標準偏差,對于相同的冷卻介質(zhì)可任意頻繁地重復(fù),例如重復(fù)10次。在此,在每次測量之前,可將腐蝕層從易腐蝕的電極移除。然后,可求每個標準偏差的平均值,并且可獲取取平均值的標準偏差的標準偏差。然后,可將取平均值的標準偏差的標準偏差與閾值相比較,以由此獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值。
此外,本發(fā)明涉及一種傳動機構(gòu),其具有帶有冷卻介質(zhì)循環(huán)的驅(qū)動元件,在該冷卻介質(zhì)循環(huán)中布置有如以上詳細描述的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置。優(yōu)選地,當傳動機構(gòu)位于靜止狀態(tài)(在其中例如溫度存在于20℃至60℃的范圍中、例如為40℃)中并且冷卻介質(zhì)不或僅僅可忽略地在冷卻介質(zhì)循環(huán)中循環(huán)時,進行給出冷卻介質(zhì)的特征。
此外,本發(fā)明涉及一種帶有所描述的傳動機構(gòu)的車輛、飛機、船舶或發(fā)電機,該傳動機構(gòu)包括帶有冷卻介質(zhì)循環(huán)的驅(qū)動元件,在該冷卻介質(zhì)循環(huán)中布置有如上面詳細地描述的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置。
附圖說明
現(xiàn)在,示例性地并且參考附圖描述本發(fā)明的實施例。其中:
圖1a,1b示出了用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施例的示意圖;
圖2a,2b示出了用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施例和第三實施例的示意圖;
圖3示出了用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖;
圖4示出了對于不同質(zhì)量的冷卻介質(zhì)記錄的電流走向的示例;
圖5示出了根據(jù)第一實施例的評估單元的示意圖;
圖6示出了根據(jù)第一實施例的給出冷卻介質(zhì)的特征的流程圖;
圖7示出了根據(jù)第一實施例的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的表格;
圖8示出了根據(jù)第四實施例的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的流程圖;
圖9示出了對于不同質(zhì)量的冷卻介質(zhì)記錄的電流走向的電流噪聲的示例;
圖10示出了根據(jù)第四實施例的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的表格;
圖11示出了根據(jù)第四實施例的評估單元的示意圖;
圖12示出了根據(jù)第五實施例的給出冷卻介質(zhì)的特征的流程圖;
圖13示出了根據(jù)第六實施例的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖;
圖14示出了根據(jù)第七實施例的用于給出冷卻介質(zhì)的特征的表格;以及
圖15a,15b示出了用于給出冷卻介質(zhì)的特征的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第七實施例的示意圖。
具體實施方式
在圖1a和圖1b中示出了用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置1的第一實施例。裝置1包含易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11、電壓源12、電流測量器13、評估單元14和顯示單元15。
易腐蝕的電極10由alcu4simg組成并且抗腐蝕的電極11由不銹鋼x2crni18-10組成。易腐蝕的電極10和抗腐蝕的電極11由圓柱形的聚合體護套16如此包圍,以至于易腐蝕的電極10的端側(cè)、耐腐蝕的電極11的端側(cè)和聚合體護套16的端側(cè)齊平地處于共同的面中并且構(gòu)造傳感器頂端160。圖1b示出了帶有電極10,11和聚合體護套16的端側(cè)的傳感器頂端160的俯視圖。易腐蝕的電極10和抗腐蝕的電極11的橫截面的面積分別為4mm2。
易腐蝕的電極10通過接觸部17和線纜170與電壓源12相連接。抗腐蝕的電極11通過接觸部17'和線纜170'與電壓源12相連接。電壓源12提供3v的電壓,該電壓在易腐蝕的電極10和抗腐蝕的電極11處存在。
電流測量器13聯(lián)接到線纜170'處,以測量電流,該電流取決于腐蝕層而變化,該腐蝕層在易腐蝕的電極10的接觸中由于3v的施加的電壓完全地在易腐蝕的電極10上形成。
評估單元14通過數(shù)據(jù)導線18與電流測量器13相連接并且構(gòu)造成,獲得對于測得的電流特征性的信號,并且根據(jù)測得的電流關(guān)于易腐蝕的電極10上的腐蝕保護作用給出冷卻介質(zhì)的特征。在更下面的內(nèi)容中關(guān)于圖5或圖11詳細描述評估單元14。
評估單元14另外構(gòu)造成,獲取并且給出冷卻介質(zhì)的質(zhì)量值qk。評估單元14通過數(shù)據(jù)導線18'與顯示單元15相連接,以將質(zhì)量值qk傳遞到顯示單元15處,該顯示單元15顯示質(zhì)量值qk。
在第二實施例中和第三實施例中,除了在第一實施例中描述的構(gòu)件以外,用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置1具有用于容納冷卻介質(zhì)3的試樣容器2。在第二實施例中,例如在圖2a中呈現(xiàn)的試樣容器2構(gòu)造成分離的試樣容器并且包括用于調(diào)溫冷卻介質(zhì)3的調(diào)溫構(gòu)件20。為了給出在試樣容器2中的冷卻介質(zhì)3的特征,使傳感器頂端160在箭頭a的方向上運動并且將其引入到冷卻介質(zhì)3中。
在第三實施例中,如在圖2b中示出的那樣,試樣容器2固定地與聚合體護套16相連接,從而傳感器頂端160以與試樣容器2的底部的預(yù)定的間距布置。為了將傳感器頂端160引入到冷卻介質(zhì)3中,將最小量的冷卻介質(zhì)3引入到試樣容器2中。在聚合體護套16中的電極10,11與基底4相連接,該基底4包含電壓源12、電流測量器13和評估單元14?;?此外包括調(diào)溫單元40,該調(diào)溫單元40具有用于試樣容器2的容納開口41。利用安裝在聚合體護套16處的試樣容器2,從冷卻介質(zhì)循環(huán)中提取冷卻介質(zhì)。為了調(diào)溫冷卻介質(zhì)3,緊接著將試樣容器2在箭頭a的方向上置入到容納開口41中。
裝置1構(gòu)造成,執(zhí)行用于給出冷卻介質(zhì)的特征的方法5,如其隨后關(guān)于圖3解釋的那樣。
在將冷卻介質(zhì)3引入到試樣容器2中、調(diào)溫冷卻介質(zhì)3并且將傳感器頂端160引入到冷卻介質(zhì)3中之后,在50中將3v電壓完全地施加到易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11處。為此,如此運行電壓源12,即使得該電壓源12生成3v的電壓。通過施加電壓,以腐蝕的方式加載在易腐蝕的電極10上的腐蝕保護層,其中,以腐蝕的方式被加載的腐蝕保護層的特性取決于冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。
在51中,測量流過易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11的電流。該電流取決于在易腐蝕的電極10上的以腐蝕的方式被加載的腐蝕保護層的特性。電流測量器13用于測量流過電極10,11的電流或電流走向。電流測量器13生成在電極10,11之間流動的電流的電流走向。圖4示例性地示出了對于不同質(zhì)量的冷卻介質(zhì)3記錄的電流走向80,81。
在52中,借助于評估單元14根據(jù)測得的電流給出冷卻介質(zhì)3的特征。
在第一實施例中,評估單元14(如其在圖5中示出的那樣)具有微處理器140、數(shù)據(jù)儲存器141和信號輸出部142。微處理器140與數(shù)據(jù)導線18相連接,以接收代表測得的電流的電流走向。微處理器140此外與數(shù)據(jù)儲存器141相連接,在該數(shù)據(jù)儲存器141中存儲用于給出冷卻介質(zhì)的特征的比較值。信號輸出部142與微處理器140相連接,以獲得微處理器140的評估結(jié)果。此外,信號輸出部142與數(shù)據(jù)導線18'相連接,以將評估結(jié)果轉(zhuǎn)達到顯示單元15處。
微處理器140構(gòu)造成,實施給出52冷卻介質(zhì)的特征,如其關(guān)于圖6隨后描述的那樣。
在60中,將測得的電流與閾值大小相比較。為此,在記錄的電流走向的預(yù)設(shè)的時刻(在此在開始給出冷卻介質(zhì)的特征之后600s),讀取電流值i(t=600s)并且獲取,電流值i(t=600s)處于0μa<i(t=600s)<7μa的范圍中還是處于7μa≤i(t=600s)≤25μa的范圍中。
在61中,獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。為此,使用例如在圖7中呈現(xiàn)的表格,該表格給出,當測得的電流處于0μa<i(t=600s)<7μa的電流范圍中時,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk好g,并且當測得的電流處于7μa≤i(t=600s)≤25μa的電流范圍中時,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk差s。因此,如果電流值處于0μa<i(t=600s)<7μa的范圍中,例如在圖4的電流走向80中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk好g,并且冷卻介質(zhì)可繼續(xù)在冷卻介質(zhì)循環(huán)中使用。如果電流值處于7μa≤i(t=600s)≤25μa的范圍中,例如在圖4的電流走向81中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk差s并且必須更換冷卻介質(zhì)以防止在冷卻介質(zhì)循環(huán)之內(nèi)的腐蝕。
在第四實施例中,評估單元如關(guān)于圖5描述的那樣構(gòu)造。然而,處理器構(gòu)造成,實施給出52'冷卻介質(zhì)的特征,如其關(guān)于圖8隨后描述的那樣。
在70中,形成測得的電流走向的時間導數(shù),以獲得電流噪聲。圖9示例性地示出了對于不同的冷卻介質(zhì)測得的流過電極的電流的電流噪聲82,83。
在71中,確定電流噪聲的標準偏差,該標準偏差在72中與閾值相比較。對此獲取,標準偏差σ處在0.01<σ<0.1的范圍中、在0.1≤σ<0.5的范圍中、在0.5≤σ<1.1的范圍中、在1.1≤σ<8的范圍中還是在8≤σ<80的范圍中。
在73中,獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。為此,例如使用如在圖10中呈現(xiàn)的表格。該表格示出,在0.01<σ<0.1的標準偏差中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk非常好sg,在0.1≤σ<0.5的標準偏差中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk好g,在0.5≤σ<1.1的標準偏差中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk良b,在1.1≤σ<8的標準偏差中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk一般m,并且在8≤σ<80的標準偏差中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk非常差ss。例如,如在圖9中示出的那樣,電流噪聲82的標準偏差處于8≤σ<80的范圍中,從而得出冷卻介質(zhì)質(zhì)量非常差ss。相反地,如在圖9中示出的那樣,電流噪聲83的標準偏差處于0.01<σ<0.1的范圍中。由此得出,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk非常好sg。
在第五實施例中,如在圖11中示出的那樣,評估單元14具有高通濾波器143,該高通濾波器143與數(shù)據(jù)導線18相連接。借助于高通濾波器143濾波測得的電流,以獲得電流噪聲。評估單元14另外包括微處理器140、數(shù)據(jù)儲存器141和信號輸出部142。微處理器140、數(shù)據(jù)儲存器141和信號輸出部142如關(guān)于圖5描述的那樣布置。
微處理器140構(gòu)造成,實施給出52''冷卻介質(zhì)的特征,如其關(guān)于圖12隨后描述的那樣。
在90中,確定電流噪聲的標準偏差,該標準偏差在91中與閾值相比較。對此獲取,標準偏差σ處在0.01<σ<0.1的范圍中、在0.1≤σ<0.5的范圍中、在0.5≤σ<1.1的范圍中、在1.1≤σ<8的范圍中還是在8≤σ<80的范圍中。
在92中,獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。為此,再次使用例如在圖10中呈現(xiàn)的表格。例如,如在圖9中示出的那樣,電流噪聲82的標準偏差處在8≤σ<80的范圍中,從而得出冷卻介質(zhì)質(zhì)量非常差ss。相反地,如在圖9中示出的那樣,電流噪聲83的標準偏差處在0.01≤σ<0.1的范圍中。由此得出,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk非常好sg。
在第六實施例中,用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置1與在第五實施例中類似地構(gòu)造。該裝置構(gòu)造成,執(zhí)行用于給出冷卻介質(zhì)的特征的方法5',如其隨后關(guān)于圖13解釋的那樣。
在將冷卻介質(zhì)3引入到試樣容器2中、調(diào)溫該冷卻介質(zhì)3并且將傳感器頂端160引入到冷卻介質(zhì)3中之后,在50中將3v的電壓完全地施加到易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11處,由此以腐蝕的方式加載在易腐蝕的電極10上的腐蝕保護層。在51中,測量流過易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11的電流。在53中,形成測得的電流走向的時間導數(shù),以獲得電流噪聲。在54中,確定第一測量的電流噪聲的標準偏差σ。
在將以腐蝕的方式被加載的腐蝕保護層從易腐蝕的電極10移除并且再次將傳感器頂端10引入到被調(diào)溫的冷卻介質(zhì)3中之后,重復(fù)步驟50,51,53,54,以確定第二測量的電流噪聲的標準偏差σ。對于另外的測量(在此第三至第十測量)重復(fù)該行為。
在55中,求第一至第十測量的標準偏差σ的平均值。在56中,形成取平均值的標準偏差的標準偏差σ10。
在57中,將取平均值的標準偏差的標準偏差σ10與閾值相比較。為此獲取,取平均值的標準偏差的標準偏差σ10處在0.01<σ10<0.1的范圍中、在0.1≤σ10<0.5的范圍中、在0.5≤σ10<1.1的范圍中、在1.1≤σ10<8的范圍中還是在8≤σ10<80的范圍中。
在58中,獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量。為此,使用例如在圖14中呈現(xiàn)的表格。該表格示出,在0.01<σ10<0.1的取平均值的標準偏差的標準偏差σ10中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk非常好sg,在0.1≤σ10<0.5的取平均值的標準偏差的標準偏差σ10中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk好g,在0.5≤σ10<1.1的取平均值的標準偏差的標準偏差σ10中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk良b,在1.1≤σ10<8的取平均值的標準偏差的標準偏差σ10中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk一般m,并且在8≤σ10<80的取平均值的標準偏差的標準偏差σ10中,冷卻介質(zhì)質(zhì)量qk非常差ss。
圖15a和圖15b示出了用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置的第七實施例。與第一實施例的裝置相比,除了易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11以外,該裝置1'包含耐腐蝕的附加電極19。耐腐蝕的附加電極19同樣與電壓源12相連接。所有電極10,11,19都被引入到圓柱形的聚合體護套16'中,該聚合體護套16'具有矩形的橫截面,如尤其可從圖15b中看出的那樣。
耐腐蝕的附加電極19用作參考電極。在一方面易腐蝕的電極10和耐腐蝕的電極11和另一方面耐腐蝕的附加電極19之間施加有電壓。由于既不在耐腐蝕的電極11上也不在耐腐蝕的附加電極19上形成腐蝕保護層,可借助于耐腐蝕的附加電極19如此控制在易腐蝕的電極10之上的電勢,以至于該電勢基本上恒定。在易腐蝕的電極之上盡可能恒定的電勢用于,同樣可非常準確地測得例如通常在測量流過易腐蝕的電極的電流時出現(xiàn)的在幾μa的范圍內(nèi)的較小的電流。因此,耐腐蝕的附加電極19實現(xiàn)了非常準確的電流測量。
在第八實施例中,易腐蝕的電極10的橫截面的面積為4mm2并且耐腐蝕的電極11的面積與用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置相比為10mm2。此外,施加的電壓完全地為2v。
附圖標記列表
1,1'用于給出冷卻介質(zhì)的特征的裝置
10易腐蝕的電極
11耐腐蝕的電極
12電壓源
13電流測量器
14評估單元
140處理器
141數(shù)據(jù)儲存器
142信號輸出部
143高通濾波器
15顯示單元
16,16'聚合體護套
160傳感器頂端
17,17',17''電接觸部
170,170',170''線纜
18,18'數(shù)據(jù)導線
19耐腐蝕的附加電極
2試樣容器
20試樣容器的調(diào)溫構(gòu)件
3冷卻介質(zhì)
4基底
40調(diào)溫單元
41用于試樣容器的容納開口
5,5'用于給出冷卻介質(zhì)的特征的方法
50施加電壓
51測量電流
52,52'給出冷卻介質(zhì)的特征
53獲得電流噪聲
54確定電流噪聲的標準偏差σ
55求第一至第十測量的標準偏差σ的平均值
56形成求平均值的標準偏差的標準偏差
57將求平均值的標準偏差的標準偏差σ10與閾值比較
58獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量
60將電流與閾值大小相比較
61獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量
70獲得電流噪聲
71確定標準偏差
72將標準偏差與閾值相比較
73獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量
80帶有好的腐蝕作用的冷卻介質(zhì)的電流走向
81帶有差的腐蝕作用的冷卻介質(zhì)的電流走向
82在非常差的腐蝕作用中的電流密度的噪聲
83在良的腐蝕作用中的電流密度的噪聲
90確定標準偏差
91將標準偏差與閾值相比較
92獲取冷卻介質(zhì)的質(zhì)量
a傳感器頂端的運動方向
i電流
i'電流的噪聲
qk冷卻介質(zhì)質(zhì)量
σ標準偏差
σ10取平均值的標準偏差的標準偏差
t時間。