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    Ein System zur Bestimmung einer Qualität eines Fluids umfasst eine Impedanzzelle, die in das Fluid eingetaucht ist, wie auch eine Impedanzinstrumentenausrüstung, die mit der Impedanzzelle in Verbindung steht. Eine Steuerung misst eine erste Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischen Signals mit einer ersten Frequenz, misst eine zweite Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischen Signals mit einer zweiten Frequenz und misst eine dritte Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischen Signals mit einer dritten Frequenz. Die Steuerung bestimmt eine Permittivität wie auch einen spezifischen elektrischen Widerstand des Fluids auf der Grundlage der ersten, zweiten und dritten Impedanz. Die Qualität des Fluids wird auf Grundlage der Permittivität und des spezifischen elektrischen Widerstands bewertet.A system for determining a quality of a fluid includes an impedance cell immersed in the fluid, as well as impedance instrumentation associated with the impedance cell. A controller measures a first impedance of the fluid using an electrical signal having a first frequency, measures a second impedance of the fluid using an electrical signal having a second frequency, and measures a third impedance of the fluid using a third frequency electrical signal. The controller determines a permittivity as well as a resistivity of the fluid based on the first, second, and third impedances. The quality of the fluid is evaluated based on the permittivity and the specific electrical resistance.
    公开号:DE102004027848A1
    申请号:DE200410027848
    申请日:2004-06-08
    公开日:2005-02-10
    发明作者:Ion C. Grosse Pointe Halalay；Ellen Shirley E. Warren Schwartz
    申请人:Motors Liquidation Co；
    IPC主号:G01N27-02
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft eine Bestimmung der Fluidqualität und insbesondereeine Bestimmung der Fluidqualitätauf Grundlage einer elektrischen Impedanz.TheThe present invention relates to a determination of fluid quality, and more particularlya determination of fluid qualitybased on an electrical impedance.
    [0002] VieleTypen von Maschinen verwenden Fluide, wie beispielsweise Öl, Schmiermitteloder Hydraulikfluid. Beispielhafte Maschinen umfassen Fahrzeugmotoren,Getriebe oder Herstellmaschinen. Die Fluidqualität spielt beim Betrieb, derWartung der Maschine als auch dem Schutz der Maschinenkomponenteneine erhebliche Rolle. Fluide mit niedriger Güte sind nicht in der Lage,die Maschinenkomponenten ausreichend zu schützen und können aufgrund von Wärmeeinflüssen undVerschleiß einen Schadenan diesen zur Folge haben. Gebrauchte Fluide, die durch Gebrauchverschlissen bzw. zersetzt sind, können in ähnlicher Weise einen Schaden anden Maschinenkomponenten zur Folge haben.LotsTypes of machines use fluids, such as oil, lubricantsor hydraulic fluid. Exemplary machines include vehicle engines,Gearboxes or manufacturing machines. The fluid quality plays during operation, theMaintenance of the machine as well as the protection of the machine componentsa significant role. Low-grade fluids are unable toto protect the machine components sufficiently and can due to heat andWear a damageresult in these. Used fluids by usemay be damaged or decomposed in a similar wayresult in the machine components.
    [0003] Essind Systeme entwickelt worden, um die Fluidqualität dieserMaschinen zu überwachen.Diese Systeme umfassen allgemein eine Impedanzzelle wie auch eineentsprechende Instrumentenausrüstung,die die Impedanz einer Fluidprobe misst. Bei einem Beispiel wirdein AC-Signal miteinem von Null verschiedenen DC-Offset auf das Fluid durch eine Impedanzzelleaufgebracht, und ein AC-Signal wird über einen Frequenzbereich vonMilliherz (MHz) bis zu Megaherz (MHz) gewobbelt bzw. durchlaufengelassen. Die gemessene Impedanz wird mit Referenzimpedanzwertenverglichen, um die Fluidqualitätzu bestimmen.ItSystems have been developed to improve the fluid quality of theseMonitor machines.These systems generally include an impedance cell as well as aappropriate instrumentation,which measures the impedance of a fluid sample. For an examplean AC signal witha nonzero DC offset to the fluid through an impedance cellapplied, and an AC signal is transmitted over a frequency range ofMilliherz (MHz) up to Megaherz (MHz) wobbled or go throughcalmly. The measured impedance becomes with reference impedance valuescompared to the fluid qualityto determine.
    [0004] DieVerwendung des DC-Offsets wie auch des AC-Wobbelns über einenbreiten Frequenzbereich benötigteine erhebliche Zeitdauer wie auch Ausrüstung, die komplizierter undteurer ist als es allgemein erwünschtist. Ferner sind die Impedanzdaten, die mit einer Impedanzzellegemessen werden, nicht vergleichbar mit den Impedanzdaten, die miteiner Impedanzzelle, die einen anderen Aufbau besitzt, gemessenwerden. Dies ist auf die Geometrie der Impedanzzelle einschließlich ihrerGröße zurückzuführen, undzudem beeinflussen die physikalischen Eigenschaften der Elektrodendie Impedanzdaten. Infolgedessen können, wenn die Impedanzzelleausgetauscht werden muss, die Daten, die für ein Fluid mit einem Zellentyperhalten wurden, nicht mit den Daten verglichen werden, die miteinem anderen Typ von Impedanzzelle erzeugt werden.TheUse of DC offset as well as AC wobble over onewide frequency range neededa considerable amount of time as well as equipment that is more complicated andmore expensive than generally desiredis. Further, the impedance data provided with an impedance cellbe measured, not comparable to the impedance data withan impedance cell having a different structure measuredbecome. This is due to the geometry of the impedance cell including itsAttributed to size, andThey also influence the physical properties of the electrodesthe impedance data. As a result, when the impedance cellThe data required for a fluid with a cell type must be exchangedwere not compared with the data obtained withanother type of impedance cell.
    [0005] Demgemäß siehtdie vorliegende Erfindung ein System zur Bestimmung einer Qualität einesFluids vor. Das System umfasst eine Impedanzzelle, die in das Fluideingetaucht wird, wie auch eine Impedanzinstrumentenausrüstung, diemit der Impedanzzelle in Verbindung steht. Eine Steuerung missteine erste Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischenSignals mit einer ersten Frequenz, misst eine zweite Impedanz desFluids unter Verwendung eines elektrischen Signals mit einer zweitenFrequenz und misst eine dritte Impedanz des Fluids unter Verwendungeines elektrischen Signals mit einer dritten Frequenz. Die Steuerungbestimmt eine Permittivitätwie auch einen spezifischen elektrischen Widerstand des Fluids aufGrundlage der ersten, zweiten und dritten Impedanz. Die Qualität des Fluids wirdauf Grundlage der Permittivitätund dem spezifischen Widerstand bewertet.Accordingly, seethe present invention is a system for determining a quality of aFluids. The system includes an impedance cell that enters the fluidis dipped, as well as an impedance instrumentation, theis in communication with the impedance cell. A controller measuresa first impedance of the fluid using an electricalSignals with a first frequency, measures a second impedance of theFluids using an electrical signal with a secondFrequency and measures a third impedance of the fluid usingan electrical signal at a third frequency. The controldetermines a permittivityas well as a specific electrical resistance of the fluidBasis of the first, second and third impedance. The quality of the fluid isbased on the permittivityand the resistivity.
    [0006] Beieiner Ausführungsformder vorliegenden Erfindung umfasst das System ferner einen Temperatursensor,der mit der Steuerung in Verbindung steht. Der Temperatursensorwird in das Fluid eingetaucht und erzeugt ein Temperatursignal.Bei einer Ausführungsformbestimmt die Steuerung die Permittivität wie auch den spezifischenelektrischen Widerstand bei der Arbeitstemperatur des Fluids undwandelt die Permittivitätwie auch den spezifischen elektrischen Widerstand auf Werte um,die einer Referenztemperatur entsprechen. Bei einer weiteren Ausführungsformmisst die Steuerung die erste, zweite und dritte Impedanz, wenndie Temperatur gleich einer Referenztemperatur ist.atan embodimentAccording to the present invention, the system further comprises a temperature sensor,which is in communication with the controller. The temperature sensoris immersed in the fluid and generates a temperature signal.In one embodimentthe controller determines the permittivity as well as the specific oneelectrical resistance at the working temperature of the fluid andconverts the permittivityas well as the resistivity to values,which correspond to a reference temperature. In a further embodimentthe controller measures the first, second and third impedances whenthe temperature is equal to a reference temperature.
    [0007] Beieiner weiteren Ausführungsformmisst die Steuerung eine vierte Impedanz des Fluids unter Verwendungeines elektrischen Signals mit einer vierten Frequenz und bestimmtdie Permittivitätwie auch den spezifischen elektrischen Widerstand des Fluids aufGrundlage der Werte der Impedanz bei vier Frequenzen.ata further embodimentthe controller measures a fourth impedance of the fluid usingan electrical signal having a fourth frequency and determinedthe permittivityas well as the specific electrical resistance of the fluidBasis of the values of the impedance at four frequencies.
    [0008] Beieiner noch weiteren Ausführungsformist die zweite Frequenz um das etwa 10-fache größer als die erste Frequenz.ata still further embodimentthe second frequency is about 10 times greater than the first frequency.
    [0009] Beieiner weiteren Ausführungsformist die dritte Frequenz um das etwa 10-fache größer als die zweite Frequenz.ata further embodimentthe third frequency is about 10 times greater than the second frequency.
    [0010] Beieiner noch weiteren Ausführungsformist die vierte Frequenz um etwa das 10-fache größer als die dritte Frequenz.ata still further embodimentthe fourth frequency is about 10 times greater than the third frequency.
    [0011] WeitereAnwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgendendetaillierten Beschreibung offensichtlicher. Es sei zu verstehen,das die detaillierte Beschreibung wie auch die spezifischen Beispiele,währendsie die bevorzugte Ausführungsformder Erfindung angeben, nur zu Veranschaulichungszwecken und nichtdazu bestimmt sind, den Schutzumfang der Erfindung zu beschränken.Further fields of application of the present invention will become more apparent from the following detailed description. It should be understood that the detailed description as well as the specific examples, while indicating the preferred embodiment of the invention, are intended for purposes of illustration only and are not intended to be within the scope of the invention limit.
    [0012] Nachfolgendwird die vorliegende Erfindung nur beispielhaft unter Bezugnahmeauf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen:followingFor example, the present invention will be described by way of example onlyto the accompanying drawings, in which:
    [0013] 1 eine schematische Darstellungeines Systems zur Bestimmung der Qualität eines Fluids auf Grundlageder elektrischen Impedanz ist; 1 Figure 3 is a schematic representation of a system for determining the quality of a fluid based on electrical impedance;
    [0014] 2 ein Nyquist-Diagramm ist,das eine 3-Punkt-Impedanzkurve auf Grundlage von Impedanzmessungenbei drei Frequenzen zeigt; 2 is a Nyquist plot showing a 3-point impedance curve based on impedance measurements at three frequencies;
    [0015] 3 ein Nyquist-Diagramm ist,das eine 4-Punkt-Impedanzkurve auf Grundlage von Impedanzmessungenbei vier Frequenzen zeigt; 3 Fig. 10 is a Nyquist diagram showing a 4-point impedance curve based on impedance measurements at four frequencies;
    [0016] 4 eine schematische Darstellungeiner äquivalentenSchaltung zum Anpassen der elektrischen Impedanz einer Flüssigkeitin einer Messzelle ist; 4 a schematic representation of an equivalent circuit for adjusting the electrical impedance of a liquid in a measuring cell;
    [0017] 5A ein Diagramm der polarenImpedanzamplitude in Abhängigkeitvon der Frequenz ist; 5A is a plot of the polar impedance amplitude versus frequency;
    [0018] 5B ein Diagramm des polarenImpedanzphasenwinkels in Abhängigkeitder Frequenz ist; und 5B is a plot of the polar impedance phase angle versus frequency; and
    [0019] 6 ein Diagramm der Permittivität in Abhängigkeitvon dem spezifischen elektrischen Widerstand für einen beispielhaften Fluidtypist. 6 Figure 4 is a graph of permittivity versus resistivity for an exemplary fluid type.
    [0020] Dienun folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen ist lediglichbeispielhafter Natur und nicht dazu bestimmt, die Erfindung, ihre Anwendungoder ihren Gebrauch zu beschränken.TheNow, the following description of the preferred embodiments is merelyexemplary nature and not intended, the invention, their applicationor restrict their use.
    [0021] In 1 ist eine schematischeDarstellung eines Systems 10 zur Bestimmung der Qualität eines Fluidsauf Grundlage von elektrischer Impedanz gezeigt. Das System 10 gemäß der vorliegendenErfindung kann in jedem Typ von Umgebung verwendet werden, in demeine Fluidqualitätwichtig ist. Bei einem Beispiel ist das System 10 in einFahrzeug eingebaut, um eine Bestimmung der Fluidqualität für Fluide,wie beispielsweise Motoröloder Getriebeöl, zuermöglichen.Alternativ dazu kann das System 10 in eine Maschinenausrüstung eingebautsein, um eine Bestimmung der Fluidqualität für Fluide, wie beispielsweiseSchmiermittel oder Hydraulikfluid, zu ermöglichen. Diese beiden Beispielesind lediglich beispielhaft fürverschiedene Umgebungen, in denen das System 10 der vorliegendenErfindung verwendet werden kann, und sind nicht als Beschränkung derErfindung, ihrer Anwendungen oder ihres Gebrauchs anzusehen.In 1 is a schematic representation of a system 10 for determining the quality of a fluid based on electrical impedance. The system 10 According to the present invention, it can be used in any type of environment in which fluid quality is important. In one example, the system is 10 installed in a vehicle to allow fluid quality to be determined for fluids such as engine oil or transmission oil. Alternatively, the system can 10 may be incorporated into machinery to enable fluid quality to be determined for fluids such as lubricant or hydraulic fluid. These two examples are merely exemplary of different environments in which the system 10 of the present invention, and are not to be considered as limiting the invention, its applications or its use.
    [0022] DasSystem 10 umfasst eine Steuerung 12, eine Impedanzinstrumentenausrüstung 14 wieauch eine Temperaturinstrumentenausrüstung 16. Die Steuerung 12 kannin der Form eines Computers vorliegen, der eine daran befestigteDatenerfassungshardware besitzt und auf dem Analysesoftwareprogrammelaufen. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Steuerung 12 einbeliebiger Typ eines Computers oder einer Steuerung mit Eingabe-,Ausgabe-, Datenspeicher- wie auch Verarbeitungseintrichtungen seinkann.The system 10 includes a controller 12 , an impedance instrumentation 14 as well as a temperature instrumentation 16 , The control 12 may be in the form of a computer having attached data acquisition hardware and running analysis software programs. However, it is assumed that the controller 12 may be any type of computer or controller with input, output, data storage, as well as processing devices.
    [0023] DieImpedanzinstrumentenausrüstung 14 überwachtdie Impedanz des Fluids in einem Reservoir 15 auf Grundlageeines Signals von einer Messzelle 18. Die Impedanzinstrumentenausrüstung 14 umfassteinen Mehrfrequenz-AC-Generator, der über die Zelle 18 einperiodisches elektrisches Signal anlegt. Die Zelle 18 sendetein Antwortsignal an die Impedanzinstrumentenausrüstung, diedas Signal dazu verwendet, um die Impedanz des Fluids zu bestimmen.Eine beispielhafte Impedanzinstrumentenausrüstung umfasst eine sich selbstausgleichende AC-Brückeoder eine LCR-Meßeinrichtungoder eine andere geeignete Vorrichtung.The impedance instrumentation 14 monitors the impedance of the fluid in a reservoir 15 based on a signal from a measuring cell 18 , The impedance instrumentation 14 includes a multi-frequency AC generator passing through the cell 18 applies a periodic electrical signal. The cell 18 sends a response signal to the impedance instrumentation that uses the signal to determine the impedance of the fluid. Exemplary impedance instrumentation includes a self-balancing AC bridge or LCR meter or other suitable device.
    [0024] DieTemperaturinstrumentenausrüstung 16 überwachtdie Temperatur des Fluids auf Grundlage eines Signals von einemTemperatursensor 20. Beispielhafte Temperatursensoren umfasseneinen Thermistor, ein Thermoelement oder einen anderen geeignetenSensor. Die Temperatur kann auch von anderen bekannten Parameternabgeleitet werden. Die Temperaturinstrumentenausrüstung 16 istabhängigvon dem Typ des Temperatursensors 20, der verwendet wird.In dem Fall eines Thermistors umfasst die Temperaturinstrumentenausrüstung 16 einenOhmmeter. In dem Fall eines Thermoelements umfasst die Temperaturinstrumentenausrüstung 16 einenVoltmeter. Die Temperaturinstrumentenausrüstung 16 sendet einTemperatursignal an die Steuerung 12.The temperature instrumentation 16 monitors the temperature of the fluid based on a signal from a temperature sensor 20 , Exemplary temperature sensors include a thermistor, thermocouple, or other suitable sensor. The temperature can also be derived from other known parameters. The temperature instrumentation 16 depends on the type of temperature sensor 20 which is used. In the case of a thermistor, the temperature instrumentation includes 16 an ohmmeter. In the case of a thermocouple, the temperature instrumentation includes 16 a voltmeter. The temperature instrumentation 16 sends a temperature signal to the controller 12 ,
    [0025] Praktischalle Fluide könnenStrom leiten, wenn eine Spannung angelegt wird. Für verschiedeneTypen von Fluiden variiert die Impedanz Z(f) mit der Frequenz derangelegten Spannung und den Eigenschaften des Fluids. Die ImpedanzZ(f) ist eine komplexe Funktion, die entweder mit kartesischen Komponentenals Z(f) = Z'(f)+ i Z''(f) oder mit polaren Komponentenals
    [0026] Inden 2 und 3 ist eine Darstellung von Z(f)durch Auftragen von Z'' in Abhängigkeitvon Z' gezeigt.Die Diagramme der 2 und 3 werden in der Elektrotechnikals Nyquist-Diagramm (Nyquist-Plot) und in der Mathematik als Vektordiagrammbezeichnet. Es sei angemerkt, dass die Frequenzabhängigkeitbei Nyquist implizit ist. Dies bedeutet, dass jeder Punkt der Kurveeiner anderen Frequenz entspricht. Diagramme der polaren Komponenten|Z(f)| und θ(f)von Z(f) in Abhängigkeitder Frequenz sind als Bode-Diagramme bekannt (siehe 5A und 5B,die nachfolgend beschrieben sind).In the 2 and 3 a plot of Z (f) is shown by plotting Z "versus Z '. The diagrams of 2 and 3 are referred to in the electrical engineering as Nyquist diagram (Nyquist plot) and in mathematics as a vector diagram. It should be noted that the frequency dependence is implicit in Nyquist. This means that each point of the curve corresponds to a different frequency. Diagrams of polar components | Z (f) | and θ (f) of Z (f) as a function of frequency are known as Bode diagrams (see 5A and 5B which are described below).
    [0027] DasDiagramm von 2 umfassteinzelne Datenpunkte A2, B2 undC2, die Z(f)-Messungen bei drei verschiedenenFrequenzen entsprechen. Die Kurve des Nyquist-Diagramms kann unterVerwendung nur der drei Datenpunkte bestimmt werden. Das Diagrammvon 3 umfasst einzelneDatenpunkte A3, B3,C3 und D3, die Z(f)-Messungenbei vier verschiedenen Frequenzen entsprechen. Die Kurve des Nyquist-Diagrammesvon 3 wird genauer als diejenigevon 2 bestimmt, da sieunter Verwendung von mehr Datenpunkten definiert ist. Obwohl mehrDatenpunkte eine genauere Darstellung des Z(f)-Verhaltens des Fluidsvorsehen, ist mehr Zeit wie auch eine komplexere Ausrüstung erforderlich.Sogar obwohl das Z(f)-Verhalten unter Verwendung von nur drei Datenpunktenbestimmt werden kann (2),wird eine bessere Genauigkeit erreicht, indem zumindest vier Datenpunkte(3) bestimmt werden.The diagram of 2 includes individual data points A 2 , B 2, and C 2 corresponding to Z (f) measurements at three different frequencies. The curve of the Nyquist plot can be determined using only the three data points. The diagram of 3 includes individual data points A 3 , B 3 , C 3, and D 3 that correspond to Z (f) measurements at four different frequencies. The curve of the Nyquist diagram of 3 is more accurate than that of 2 determined, since it is defined using more data points. Although more data points provide a more accurate representation of the Z (f) behavior of the fluid, more time is required as well as more complex equipment. Even though the Z (f) behavior can be determined using only three data points ( 2 ), better accuracy is achieved by having at least four data points ( 3 ).
    [0028] DasImpedanzansprechen einer flüssigkeitsgefüllten Messzelle 18 umfasstzwei Komponenten. Eine Komponente resultiert aus der FlüssigkeitZFLÜSSIG(f),und die andere Komponente resultiert aus Grenzflächen zwischen der Flüssigkeitund den Elektroden, ZGRENZFLÄCHE(f). Für jede Klassevon Fluiden hat eine vernünftigeKonstruktion der Messzelle eine Trennung dieser beiden Komponentenzur Folge. Mit anderen Worten besitzen die ZFLÜSSIG(f)-und ZGRENZFLÄCHE(f)-Komponentenerhebliche Werte in vollständiggetrennten Frequenzintervallen. Die Schaltung von 4 ist eine äquivalente Schaltung, die dasImpedanzansprechen der meisten in der Praxis verwendeten Fluideals Modell nachbildet.The impedance response of a liquid filled cell 18 includes two components. One component results from the liquid Z LIQUID (f), and the other component results from interfaces between the liquid and the electrodes, Z BONDING AREA (f). For any class of fluids, a rational design of the measuring cell results in a separation of these two components. In other words, the Z LIQUID (f) and Z LIMIT (f) components have significant values at completely separate frequency intervals. The circuit of 4 FIG. 12 is an equivalent circuit modeling the impedance response of most fluids used in practice as a model.
    [0029] PhysikalischeEigenschaften des Fluids, wie beispielsweise seine elektrische Permittivität εr wie auchsein spezifischer elektrischer Widerstand ρ oder alternativ dazu seinespezifische elektrische Leitfähigkeitk = 1/ρ können aufGrundlage der gemessenen Impedanz Z(f) bestimmt werden. Diese Eigenschaftensind von dem physikalischen Aufbau der jeweiligen Zelle, die zurBestimmung von Z(f) verwendet wird, unabhängig. Dies bedeutet, dass diese physikalischenEigenschaften des Fluids, die unter Verwendung eines Typs von Zelle 18 bestimmtwerden, mit den physikalischen Eigenschaften eines Fluids vergleichbarsind, die mit einem anderen Typ von Zelle 18 bestimmt werden.Die RC-Schaltung umfasst einen Ohmschen Widerstand (R) und einen Kondensator(C), die parallel geschaltet sind. Die entsprechenden Impedanzender RC-Schaltungselementesind vorgesehen als:
    [0030] Für den AC-Impedanzvektorfür die RC-Schaltunggilt:
    [0031] UnterVerwendung dieser Gleichung lautet das Modul oder die Amplitudeder Impedanz:
    [0032] Wiein 3 gezeigt ist, kannder Z(f)-Vektor durch seine Amplitude Z(f) = |Z(f)| und den Phasenwinkel θ(f) definiertaufgetragen werden. Die Impedanz Z(f) der Zelle wird gemessen, indemdie Amplitude |Z(f)| wie auch der Phasenwinkel θ(f), wie oben beschrieben ist,für verschiedeneFrequenzen bestimmt werden. Bevorzugt wird Z(f) unter Verwendungvier verschiedener Frequenzen gemessen, die durch eine Zehnerstufe(Dekade) voneinander getrennt sind, wie nachfolgend detailliertererläutert wird.Die beispielhaften Datenpunkte A3, B3, C3 und D3 geben die vier gemessenen Z(f)-Werte an.Obwohl nur ein Z(f)-Vektor in 3 gezeigtist, ist jedem Datenpunkt ein Z(f)-Vektor mit seiner entsprechendenGröße |Z(f)|und dem Phasenwinkel θ(f)zugeordnet.As in 3 is shown, the Z (f) vector can be represented by its amplitude Z (f) = | Z (f) | and the phase angle θ (f) can be plotted. The impedance Z (f) of the cell is measured by taking the amplitude | Z (f) | As well as the phase angle θ (f), as described above, are determined for different frequencies. Preferably, Z (f) is measured using four different frequencies separated by a decade (decade), as explained in more detail below. The exemplary data points A 3 , B 3 , C 3 and D 3 indicate the four measured Z (f) values. Although only one Z (f) vector in 3 is shown, each data point is a Z (f) vector with its corresponding magnitude | Z (f) | and the phase angle θ (f).
    [0033] Inden 5A und 5B sind Diagramme der Amplitude|Z(f)| bzw. des Phasenwinkels θ(f)in Abhängigkeitvon der Frequenz gezeigt. Der S-förmige Abschnitt des θ(f)-Diagrammsist als der Dispersions- bzw. Streuungsbereich bekannt und entsprichtdem Halbkreis, der bei den Nyquist-Diagrammen in den 2 und 3 gezeigt ist. Dieser Bereich umfasstden größten Teilder Information überdie Schaltungselemente, die das Impedanzansprechen der Flüssigkeit alsModell nachbilden. Um diesen Abschnitt des Diagramms angemessenabdecken zu können(d.h. in der Lage zu sein, die Halbkreise der 2 und 3 bestimmenzu können),werden die Z-Messungen bei den vier verschiedenen Frequenzen umeine bestimmte Größe voneinandergetrennt abgenommen. Bei einem Beispiel sind die vier Frequenzendurch Zehnerschritte (Dekaden) getrennt. Dies bedeutet, dass diezweite Frequenz um einen Faktor 10 größer als die erste Frequenzist, die dritte Frequenz um einen Faktor 10 größer als die zweite Frequenzist (d.h. die dritte Frequenz um einen Faktor 100 größer als dieerste Frequenz ist), und die vierte Frequenz um einen Faktor 10größer alsdie dritte Frequenz ist (d.h. die vierte Frequenz um einen Faktor1000 größer alsdie erste Frequenz ist). Auf diese Art und Weise wird Z(f) über zumindesteinen großenAnteil des Streuungsbereiches gemessen.In the 5A and 5B are diagrams of the amplitude | Z (f) | or the phase angle θ (f) as a function of the frequency. The S-shaped portion of the θ (f) diagram is known as the dispersion region and corresponds to the semicircle shown in the Nyquist diagrams in FIGS 2 and 3 is shown. This area includes most of the information about the circuit elements that model the impedance response of the fluid as a model. To properly cover this section of the diagram (ie in able to be the semicircles of the 2 and 3 To determine the Z measurements at the four different frequencies are separated by a certain size separated. In one example, the four frequencies are separated by tens (decades). This means that the second frequency is a factor of 10 greater than the first frequency, the third frequency is a factor of 10 greater than the second frequency (ie the third frequency is a factor of 100 greater than the first frequency), and the fourth frequency is a factor of 10 greater than the third frequency (ie, the fourth frequency is greater than the first frequency by a factor of 1000). In this way, Z (f) is measured over at least a large portion of the scattering range.
    [0034] DieSteuerung 12 empfängtdie Impedanzdaten und bestimmt sowohl R als auch C unter Verwendungvorprogrammierter mathematischer Modelle wie auch unter Verwendungvon Datenanpasstechniken. Insbesondere bleibt R und C des Fluidskonstant, und die Impedanz variiert mit der Frequenz. Die Steuerung 12 führt unterVerwendung der vier Datenpunkte eine Kurvenanpassung aus und bestimmtdie Konstanten R und C. Nach der Bestimmung von R und C berechnetdie Steuerung 12 die Permittivität wie auch den spezifischenelektrischen Widerstand des Fluids. Der spezifische elektrische Widerstand ρ wie auchdie elektrische Permittivität εr sindphysikalische Eigenschaften des Fluids in seinem gegenwärtigen Zustandund sind unabhängig vondem Typ der Zelle 18 oder der Geometrie der Zelle, diezur Messung der Impedanz Z(f) verwendet wird. Alternativ dazu kannbei der Analyse die spezifische elektrische Leitfähigkeit σ und dieelektrische Permittivität εr desFluids verwendet werden, da der spezifische elektrische Widerstandwie auch die spezifische elektrische Leitfähigkeit Größen sind, die sich reziprokzueinander verhalten (d.h. ρ =1/σ). Der spezifischeelektrische Widerstand ist direkt auf R bezogen und die elektrischePermittivitätist direkt auf C bezogen, nämlichdurch die Beziehungen εr = C/Cg bzw, ρ = R/K, wobeiCg und K die geometrische Kapazität der Zellebzw. die Zellenleitfähigkeitskonstantedarstellen.The control 12 receives the impedance data and determines both R and C using preprogrammed mathematical models as well as using data fitting techniques. In particular, R and C of the fluid remain constant and the impedance varies with frequency. The control 12 performs a curve fit using the four data points and determines the constants R and C. After determining R and C, the controller calculates 12 the permittivity as well as the specific electrical resistance of the fluid. The specific electrical resistance ρ as well as the electrical permittivity ε r are physical properties of the fluid in its present state and are independent of the type of cell 18 or the geometry of the cell used to measure the impedance Z (f). Alternatively, the specific electrical conductivity σ and the electrical permittivity ε r of the fluid can be used in the analysis, since the specific electrical resistance as well as the specific electrical conductivity are quantities that are reciprocal to each other (ie ρ = 1 / σ). The specific electrical resistance is directly related to R and the electrical permittivity is directly related to C, namely by the relationships ε r = C / C g or, ρ = R / K, where C g and K are the geometric capacity of the cell or represent the cell conductivity constant.
    [0035] In 6 ist ein Diagramm des spezifischen elektrischenWiderstandes in Abhängigkeitvon der Permittivitätfür dasbeispielhafte Ölfluidgezeigt. Bei dem beispielhaften Fluid steigt der spezifische elektrischeWiderstand des Fluids auf Grundlage der Fluideigenschaften. Diesbedeutet, dass ein Fluid mit niedrigerer Güte einen höheren spezifischen elektrischenWiderstand aufweist. Beispielsweise besitzt eine neue Probe einesFluids mit hoher Güteeinen niedrigeren spezifischen elektrischen Widerstand, als eineneue Probe eines Fluids mit niedrigerer Güte bzw. minderwertigen Fluids. Ähnlicherweisesteigt die Permittivitätdes Fluids an, wenn das Fluid währenddes Gebrauchs verschlissen bzw. zersetzt wird. Beispielsweise besitzteine neue Probe eines Fluids mit hoher Güte bzw. eines hochwertigenFluids eine geringere Permittivität als eine gebrauchte Probe desselbenFluids mit hoher Güte.In 6 For example, a plot of resistivity vs. permittivity for the exemplary oil fluid is shown. In the exemplary fluid, the specific electrical resistance of the fluid increases based on the fluid properties. This means that a lower grade fluid has a higher electrical resistivity. For example, a new sample of high-Q fluid will have a lower resistivity than a new sample of lower-Q fluid. Likewise, the fluid's permittivity increases as the fluid wears or degrades during use. For example, a new sample of high-quality fluid has a lower permittivity than a used sample of the same high-Q fluid.
    [0036] DasDiagramm von 6 ist invier Quadranten I, II, III und IV aufgeteilt. Der Quadrant I gibt einefrische Probe eines Fluids mit hoher Güte an, und Quadrant II gibteine frische Probe eines Fluids mit niedriger Güte an. Quadrat III gibt einegebrauchte Probe eines Fluids mit niedriger Güte an und Quadrant IV gibteine gebrauchte Probe eines Fluids mit hoher Güte an. Beispielsweise ist Fluid1 ein Fluid mit hoher Güte.Eine frische Probe von Fluid 1 ist in Quadrant I angegeben. Wenndas Fluid 1 durch den Gebrauch zersetzt wird, verringert sich seineQualität, wieim Quadrant IV angegeben ist. Ähnlicherweiseist das Fluid 2 ein Fluid mit niedriger Güte. Eine frische Probe vonFluid 2 ist in Quadrant II angegeben. Wenn das Fluid 2 durch Gebrauchzersetzt wird, verringert sich seine Qualität, wie in Quadrant III angegebenist.The diagram of 6 is divided into four quadrants I, II, III and IV. Quadrant I indicates a fresh sample of high-Q fluid, and Quadrant II indicates a fresh sample of low-Q fluid. Square III indicates a used sample of low grade fluid and Quadrant IV indicates a used sample of high grade fluid. For example, fluid 1 is a high-quality fluid. A fresh sample of fluid 1 is given in quadrant I. When the fluid 1 is decomposed by use, its quality is lowered, as indicated in quadrant IV. Likewise, the fluid 2 is a low-grade fluid. A fresh sample of Fluid 2 is given in Quadrant II. When the fluid 2 is decomposed by use, its quality is lowered, as indicated in quadrant III.
    [0037] DieTemperatur beeinflusst den spezifischen elektrischen Widerstand ρ wie auchdie elektrische Permittivität ε eines Fluidserheblich und somit auch die Parameter R und C der fluidgefüllten Impedanzzelle.Daher zeichnet die Steuerung 12 die Temperatur des Fluidsauf, währenddie Impedanzmessungen genommen werden. Als Folge dessen bestimmtdie Steuerung 12 die Permittivität wie auch den spezifischenelektrischen Widerstand des Fluids bei der gemessenen Temperatur.Unter Verwendung dieser Information wandelt die Steuerung 12 denspezifischen elektrischen Widerstand wie auch die Permittivität des Fluidsin eine Referenztemperatur um. Alternativ dazu kann jedoch die Steuerung 12 dieTemperatur so lange überwachen,bis das Fluid die Referenztemperatur erreicht. Die Steuerung 12 misstdann die Fluidimpedanz bei einer Referenztemperatur, um den spezifischenelektrischen Widerstand wie auch die Permittivität zu bestimmen, wie oben erläutert ist.The temperature considerably influences the specific electrical resistance ρ as well as the electrical permittivity ε of a fluid and thus also the parameters R and C of the fluid-filled impedance cell. Therefore, the controller draws 12 the temperature of the fluid while the impedance measurements are taken. As a result, the controller determines 12 the permittivity as well as the specific electrical resistance of the fluid at the measured temperature. Using this information, the controller converts 12 the specific electrical resistance as well as the permittivity of the fluid in a reference temperature. Alternatively, however, the controller may 12 monitor the temperature until the fluid reaches the reference temperature. The control 12 then measures the fluid impedance at a reference temperature to determine the resistivity as well as the permittivity, as discussed above.
    [0038] DieWerte des spezifischen elektrischen Widerstandes und der Permittivität bei derReferenztemperatur werden dazu verwendet, die Fluidqualität zu bestimmen.Insbesondere werden die gemessenen Werte des spezifischen elektrischenWiderstandes und der Permittivitätmit vorhergehenden Werten verglichen, die in einer Datenbank 22 gespeichert sind(siehe 1). Auf die Datenbank 22 wirddurch die Steuerung 12 zugegriffen. Der spezifische elektrischeWiderstand wie auch die Permittivität werden mit den vorher bestimmtenfrischen und gebrauchten Werten in dem Diagramm verglichen, um dieFluidqualitätzu bestimmen. Mit anderen Worten definieren die vorher bestimmtenWerte in Abhängigkeitvon der Permittivitätdie Grenzen der Quadranten I, II, III und IV des Diagramms des spezifischenelektrischen Widerstandes fürjede gegebene Klasse von Flüssigkeiten.The values of resistivity and permittivity at the reference temperature are used to determine the fluid quality. In particular, the measured values of electrical resistivity and permittivity are compared with previous values stored in a database 22 are stored (see 1 ). On the database 22 is through the controller 12 accessed. The electrical resistivity as well as the permittivity are compared with the predetermined fresh and used values in the graph to determine the fluid quality. In other words, the previously determined values, depending on the permittivity, define the boundaries of the quadrants I, II, III and IV of the specific electrical diagram Resistance for any given class of fluids.
    [0039] Wenndie Fluidqualitätvon dem System 10 überwachtwird, wächstdie Datenbank 22 fürdie Information des spezifischen elektrischen Widerstandes wie auchdie Permittivitätkontinuierlich an. Durch die Verwendung dieser Datenbank ist dieSteuerung 12 in der Lage, den gegenwärtigen spezifischen elektrischenWiderstand wie auch die gegenwärtigePermittivitätschnell mit denjenigen zu vergleichen, die vorher gemessen wurden,um die Qualitätdes Fluids genauer bestimmen zu können. Wenn die Datenbank wächst, wirddie Genauigkeit der Bestimmung der Fluidqualität verbessert.If the fluid quality of the system 10 is monitored, the database grows 22 for the information of the specific electrical resistance as well as the permittivity continuously. By using this database is the controller 12 being able to quickly compare the current resistivity as well as the current permittivity with those previously measured to more accurately determine the quality of the fluid. As the database grows, the accuracy of fluid quality determination is improved.
    [0040] Wieoben kurz beschrieben ist, sind die Permittivität wie auch der spezifischeelektrische Widerstand physikalische Eigenschaften des Fluids und vonder jeweiligen Impedanzzelle unabhängig. Infolgedessen kann ungeachtetdes Typs von verwendeter Impedanzzelle dieselbe Datenbank zur Bestimmungder Fluidqualitätverwendet werden. Dies sieht erhebliche Vorteile gegenüber Verfahrennach dem Stand der Technik vor. Wenn beispielsweise die Zelle einesSystems ausgetauscht wird, ist die Information über die Fluidqualität basierendauf der neuen Zelle immer noch mit der Information in der Datenbankvergleichbar, die mit Daten aufgebaut ist, die von der ersetztenZelle gesammelt wurden. Bei einem anderen Beispiel sind die Dateneiner Anwendung, die das System mit einem bestimmten Typ von Zelleverwendet, vergleichbar mit den Daten einer anderen Anwendung, diedas System mit einem anderen Typ von Zelle verwendet. Auf dieseArt und Weise kann eine Gesamtdatenbank aufgebaut werden, die Datenvon zahlreichen anderen Systemen importieren kann. Dies bedeutet,dass ein Hersteller die Datenbanken einer An zahl von Systemen importierenkann, die auf dem Gebiet verwendet werden, um eine zentrale Datenbankaufzubauen.Asis briefly described above, the permittivity as well as the specificelectrical resistance physical properties of the fluid and ofindependent of the respective impedance cell. As a result, regardlessof the type of impedance cell used, the same database for determinationthe fluid qualitybe used. This provides significant advantages over proceduresaccording to the prior art. For example, if the cell is aSystems is exchanged, the information is based on the fluid qualityon the new cell still with the information in the databasesimilar to that built with data replaced by the oneCell were collected. In another example, the data isan application that uses the system with a specific type of cellused, comparable to the data of another application thatthe system uses a different type of cell. To thisWay, a whole database can be built, the datafrom many other systems. This means,that a manufacturer imports the databases of a number of systemscan be used in the field to create a central databasebuild.
    [0041] Wieoben kurz beschrieben ist, kann das System 10 in einerVielzahl von Anwendungen verwendet werden, wobei die Fluidqualität eine wichtige Rollespielt. Ungeachtet des Anwendungstyps kann das System 10 aufmindestens drei Arten verwendet werden. Bei einer Art wird das System 10 dazuverwendet, das Fluid zu überwachen,wenn das Fluid durch den Gebrauch zersetzt wird. Durch Überwachungdes Verschleißesbzw. der Zersetzung des Fluids kann das System 10 einenAlarm füreinen Bediener darüberausgeben, dass das Fluid bis zu einem Punkt zersetzt ist, an demes gewechselt werden sollte, um einen Schaden an anderen Komponentender jeweiligen Anwendung zu vermeiden.As briefly described above, the system can 10 be used in a variety of applications, wherein the fluid quality plays an important role. Regardless of the application type, the system can 10 be used in at least three ways. In one way, the system becomes 10 used to monitor the fluid when the fluid is decomposed by use. By monitoring the wear or the decomposition of the fluid, the system 10 give an alarm to an operator that the fluid is degraded to the point where it should be changed to avoid damage to other components of the particular application.
    [0042] Beieiner anderen Art wird das System 10 dazu verwendet, dieGüte derFluide zu überwachen, diein die Anwendung eingeführtwerden. Beispielsweise könnteein Bediener ein Fluid mit niedriger Güte in die Anwendung aus mehrerleiGründen,z. B. aus Gründender Kostensenkung oder fehlendem Fluid mit höherer Güte, einführen. Das System 10 erkenntunmittelbar die Anwesenheit eines Fluids, das den Standard nichterfüllt,und kann den Bediener warnen und den Zustand in dem Speicher speichern oderbeides. In dem Fall, wenn eine Anwendung ein Problem aufweist, wiebeispielsweise einen Verschleiß bzw.eine Zersetzung, kann Wartungspersonal die Information über dieFluidqualitätleicht von dem Speicher der Steuerung abrufen. Durch Verwendungdieser Information kann das Wartungspersonal bestimmen, ob das Problemauf eine Vernachlässigung(kein Wechsel des Fluids, wenn es zersetzt ist), auf Fehlanwendung(d.h. Verwendung eines Fluids unter Standard) oder auf einen anderenGrund zurückzuführen ist.Infolgedessen kann ein Hersteller Garantieansprüche heruntersetzen, indem Fälle einerVernachlässigung oderfalschen Anwendung, die das Problem zur Folge hatten, identifiziertwerden.In a different way, the system becomes 10 used to monitor the quality of the fluids introduced into the application. For example, an operator might apply a low-grade fluid to the application for a variety of reasons, e.g. B. for reasons of cost reduction or lack of fluid with higher quality, introduce. The system 10 immediately recognizes the presence of a fluid that does not meet the standard, and can alert the operator and store the condition in the memory or both. In the case where an application has a problem such as wear, maintenance personnel can easily retrieve the fluid quality information from the controller's memory. Using this information, maintenance personnel can determine whether the problem is due to neglect (no change of fluid when it is degraded), misuse (ie, use of a fluid under standard), or some other reason. As a result, a manufacturer can reduce warranty claims by identifying cases of neglect or misapplication that led to the problem.
    [0043] Beieiner noch weiteren Art wird das System 10 zum Finden vonFehlern wie auch zum Lösenvon Problemen an mechanischen Vorrichtungen basierend auf einerAnwesenheit möglicherSchmutzstoffe verwendet. Die elektrische Permittivität von Fluiden liegtfür Kohlenwasserstoffeim Bereich von etwa 2 bis 4, fürWasser bei etwa 72 und fürverschiedene Stickstoffverbindungen bis gut über 100 hinaus. Die Einführung vonSalz in eine Flüssigkeitkann ihren spezifischen elektrischen Widerstand um mehr als 10 Größenordnungen ändern. Beispielsweisebewirkt bei einer marinen Anwendung eine Kontamination des Motoröls mit Salzwassergroße Änderungensowohl der elektrischen Permittivität als auch des spezifischenelektrischen Widerstandes, die durch das System 10 bestimmtwerden, was eine oder mehrere schadhafte Dichtungen angibt.In yet another way, the system becomes 10 used to detect faults as well as to solve problems with mechanical devices based on the presence of possible contaminants. The electrical permittivity of fluids is in the range of about 2 to 4 for hydrocarbons, about 72 for water and well over 100 for various nitrogen compounds. The introduction of salt into a liquid can change its electrical resistivity by more than 10 orders of magnitude. For example, in a marine application, contamination of the engine oil with seawater causes large changes in both the electrical permittivity and the resistivity experienced by the system 10 determined, which indicates one or more defective seals.
    [0044] DieBeschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhafter Natur, undsomit sind Abwandlungen, die nicht vom Schutzumfang der Erfindungabweichen, als innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung anzusehen.TheDescription of the invention is merely exemplary in nature, andThus, modifications are not within the scope of the inventiondiffer than to be considered within the scope of the invention.
    [0045] Zusammengefasstumfasst ein System zur Bestimmung einer Qualität eines Fluids eine Impedanzzelle,die in das Fluid eingetaucht ist, wie auch eine Impedanzinstrumentenausrüstung, diemit der Impedanzzelle in Verbindung steht. Eine Steuerung missteine erste Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischenSignals mit einer ersten Frequenz, misst eine zweite Impedanz desFluids unter Verwendung eines elektrischen Signals mit einer zweitenFrequenz und misst eine dritte Impedanz des Fluids unter Verwendungeines elektrischen Signals mit einer dritten Frequenz. Die Steuerungbestimmt eine Permittivititätwie auch einen spezifischen elektrischen Widerstand des Fluids aufGrundlage der ersten, zweiten und dritten Impedanz. Die Qualität des Fluidswird auf Grundlage der Permittivität und des spezifischen elektrischenWiderstands bewertet.In summary, a system for determining a quality of a fluid includes an impedance cell immersed in the fluid, as well as impedance instrumentation associated with the impedance cell. A controller measures a first impedance of the fluid using an electrical signal having a first frequency, measures a second impedance of the fluid using an electrical signal having a second frequency, and measures a third impedance of the fluid using a third frequency electrical signal. The controller determines a permittivity as well as a specific electrical resistance of the fluid based on the first, second and third impedances. The quality of the fluid is evaluated based on the permittivity and the specific electrical resistance.
    权利要求:
    Claims (23)
    [1]
    System zur Bestimmung einer Fluidqualität, mit: einerImpedanzzelle, die in das Fluid eingetaucht ist; einer Impedanzinstrumentenausrüstung, diemit der Impedanzzelle in Kommunikation steht; und einer Steuerung,die eine erste Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischenSignals mit einer ersten Frequenz misst, eine zweite Impedanz des Fluidsunter Verwendung eines elektrischen Signals mit einer zweiten Frequenzmisst, eine dritte Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischenSignals mit einer dritten Frequenz misst, eine Permittivität wie aucheinen spezifischen elektrischen Widerstand des Fluids auf Grundlageder ersten, zweiten und dritten Impedanz bestimmt und die Qualität des Fluidsauf Grundlage der Permittivitätwie auch des spezifischen elektrischen Widerstands bewertet.System for determining fluid quality, comprising:oneImpedance cell immersed in the fluid;an impedance instrumentation thatcommunicating with the impedance cell; anda controller,a first impedance of the fluid using an electricalMeasures signal at a first frequency, a second impedance of the fluidusing an electrical signal at a second frequencymeasures a third impedance of the fluid using an electricMeasures signals with a third frequency, a permittivity as wella specific electrical resistance of the fluid based onthe first, second and third impedances and the quality of the fluidbased on the permittivityas well as the specific electrical resistance.
    [2]
    System nach Anspruch 1, ferner mit einem Temperatursensor,der mit der Steuerung in Kommunikation steht, in das Fluid eingetauchtist und ein Temperatursignal erzeugt.The system of claim 1, further comprising a temperature sensor,which is in communication with the controller immersed in the fluidis and generates a temperature signal.
    [3]
    System nach Anspruch 2, wobei die Steuerung die Permittivität wie auchden spezifischen elektrischen Widerstand bestimmt, indem Werte derPermittivitätwie auch des spezifischen elektrischen Widerstands auf Grundlage desTemperatursignals in eine Referenztemperatur umgewandelt werden.The system of claim 2, wherein the controller has the permittivity as welldetermines the specific electrical resistance by taking values ofpermittivityas well as the specific electrical resistance based on theTemperature signal to be converted into a reference temperature.
    [4]
    System nach Anspruch 2, wobei die Steuerung die erste,zweite und dritte Impedanz misst, wenn die Temperatur gleich einerReferenztemperatur ist.The system of claim 2, wherein the controller is the first,second and third impedance measures when the temperature equals oneReference temperature is.
    [5]
    System nach Anspruch 1, wobei die Steuerung einevierte Impedanz des Fluids unter Verwendung eines elektrischen Signalsmit einer vierten Frequenz misst und die Permittivität wie auchden spezifischen elektrischen Widerstand des Fluids auf Grundlage dervierten Impedanz bestimmt.The system of claim 1, wherein the controller has afourth impedance of the fluid using an electrical signalmeasures with a fourth frequency and the permittivity as wellthe specific electrical resistance of the fluid based on thefourth impedance determined.
    [6]
    System nach Anspruch 1, wobei die zweite Frequenzin etwa um das 10-fache größer alsdie erste Frequenz ist.The system of claim 1, wherein the second frequencyabout 10 times larger thanthe first frequency is.
    [7]
    System nach Anspruch 1, wobei die dritte Frequenzin etwa um das 10-fache größer alsdie zweite Frequenz ist.The system of claim 1, wherein the third frequencyabout 10 times larger thanthe second frequency is.
    [8]
    System nach Anspruch 5, wobei die vierte Frequenzin etwa um das 10-fache größer alsdie dritte Frequenz ist.The system of claim 5, wherein the fourth frequencyabout 10 times larger thanthe third frequency is.
    [9]
    Verfahren zum Bestimmen einer Qualität eines Fluids,umfassend, dass: eine erste Impedanz des Fluids unter Verwendungeines Signals mit einer ersten Frequenz gemessen wird; einezweite Impedanz des Fluids unter Verwendung eines Signals mit einerzweiten Frequenz gemessen wird; eine dritte Impedanz des Fluidsunter Verwendung eines Signals mit einer dritten Frequenz gemessen wird; einePermittivitätwie auch ein spezifischer elektrischer Widerstand des Fluids aufGrundlage der ersten, zweiten und dritten Impedanz bestimmt werden; und dieQualitätdes Fluids auf Grundlage der Permittivität wie auch des spezifischenelektrischen Widerstands bewertet wird.Method for determining a quality of a fluid,comprising that:a first impedance of the fluid usinga signal having a first frequency is measured;asecond impedance of the fluid using a signal with asecond frequency is measured;a third impedance of the fluidis measured using a signal at a third frequency;apermittivityas well as a specific electrical resistance of the fluidBasis of the first, second and third impedances are determined; andthequalityof the fluid based on the permittivity as well as the specificelectrical resistance is evaluated.
    [10]
    Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend, dasseine vierte Impedanz des Fluids unter Verwendung eines Signals miteiner vierten Frequenz gemessen wird, wobei die Permittivität wie auchder spezifische elektrische Widerstand des Fluids ferner auf dervierten Impedanz basiert.The method of claim 9, further comprisinga fourth impedance of the fluid using a signal witha fourth frequency is measured, the permittivity as wellthe specific electrical resistance of the fluid further on thefourth impedance based.
    [11]
    Verfahren nach Anspruch 9, wobei die zweite Frequenzin etwa um das 10-fache größer alsdie erste Frequenz ist.The method of claim 9, wherein the second frequencyabout 10 times larger thanthe first frequency is.
    [12]
    Verfahren nach Anspruch 9, wobei die dritte Frequenzin etwa um das 10-fache größer alsdie zweite Frequenz ist.The method of claim 9, wherein the third frequencyabout 10 times larger thanthe second frequency is.
    [13]
    Verfahren nach Anspruch 10, wobei die vierte Frequenzin etwa um das 10-fache größer alsdie dritte Frequenz ist.The method of claim 10, wherein the fourth frequencyabout 10 times larger thanthe third frequency is.
    [14]
    Verfahren nach Anspruch 9, ferner umfassend, dasseine Temperatur des Fluids gemessen wird.The method of claim 9, further comprisinga temperature of the fluid is measured.
    [15]
    Verfahren nach Anspruch 14, wobei ferner der Schrittzum Bestimmen der Permittivitätund des spezifischen elektrischen Widerstandes umfasst, dass Werteder Permittivitätund des spezifischen elektrischen Widerstands auf Grundlage derTemperatur und einer Referenztemperatur umgewandelt werden.The method of claim 14, further comprising the stepfor determining the permittivityand the resistivity includes valuesthe permittivityand the specific electrical resistance based on theTemperature and a reference temperature to be converted.
    [16]
    Verfahren nach Anspruch 14, wobei die Schritte zumMessen der ersten, zweiten und dritten Impedanz ausgeführt werden,wenn die Temperatur gleich einer Referenztemperatur ist.The method of claim 14, wherein the steps ofMeasuring the first, second and third impedances are carried outwhen the temperature is equal to a reference temperature.
    [17]
    Verfahren zur Überwachungder Verwendung von Ausrüstung,in der ein Fluid umgewälztwird, umfassend, dass: eine Permittivität und ein spezifischer elektrischerWiderstand des Fluids gemessen werden; eine Qualität des Fluidsauf Grundlage der Permittivitätund dem spezifischen elektrischen Widerstands bewertet wird; und aufGrundlage der Qualitätbestimmt wird, ob die Ausrüstungfalsch gewartet wurde.A method of monitoring the use of equipment in which a fluid is circulated, comprising: measuring a permittivity and a specific electrical resistance of the fluid; a quality of the fluid is evaluated based on the permittivity and the specific electrical resistance; and based on the quality, it is determined if the equipment was improperly maintained.
    [18]
    Verfahren nach Anspruch 17, wobei der Schrittzum Bestimmen der Permittivität unddes spezifischen elektrischen Widerstands umfasst, dass: eineerste Impedanz des Fluids unter Verwendung eines Signals mit einerersten Frequenz gemessen wird; eine zweite Impedanz des Fluidsunter Verwendung eines Signals mit einer zweiten Frequenz gemessen wird; einedritte Impedanz des Fluids unter Verwendung eines Signals mit einerdritten Frequenz gemessen wird; und wobei die Permittivität und derspezifische elektrische Widerstand auf der ersten, zweiten und dritten Impedanzund der Temperatur basieren.Method according to claim 17,the stepfor determining the permittivity andof electrical resistivity includes:afirst impedance of the fluid using a signal with afirst frequency is measured;a second impedance of the fluidis measured using a signal at a second frequency;athird impedance of the fluid using a signal with athird frequency is measured; andwhere the permittivity and thespecific electrical resistance on the first, second and third impedanceand the temperature are based.
    [19]
    Verfahren nach Anspruch 17, wobei ferner ein Anwenderhinsichtlich eines Zustands mit niedriger Qualität alarmiert wird.The method of claim 17, further comprising a useris alarmed for a low quality condition.
    [20]
    Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Qualität eine Güte des Fluidsist.The method of claim 17, wherein the quality is a quality of the fluidis.
    [21]
    Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Qualität ein Zersetzungsausmaß des Fluidsbeschreibt.The method of claim 17, wherein the quality is a degree of decomposition of the fluiddescribes.
    [22]
    Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ausrüstung falschgewartet wird, wenn das Fluid dann, wenn die Qualität auf einunakzeptables Niveau abgesunken ist, nicht ersetzt wird.The method of claim 17, wherein the equipment is incorrectWait, if the fluid then, if the quality on aunacceptable level has dropped, is not replaced.
    [23]
    Verfahren nach Anspruch 17, wobei die Ausrüstung falschgewartet wird, wenn ein Fluid mit niedriger Qualität in dieAusrüstungeingeführtwird.The method of claim 17, wherein the equipment is incorrectis maintained when a low-quality fluid in theequipmentintroducedbecomes.
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