(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる媒体チャンバ（１１、１３）内に収容された２つの媒体（７、９）を分離するための可動分離手段（５）を有する媒体分離装置、特に油圧アキュムレータ（３）において、
一方の媒体チャンバ（１１、１３）から分離手段（５）を通って流れる他方の媒体（７、９）を収納する他方の媒体チャンバ（１１、１３）内への少なくとも一方の媒体（７、９）のオーバーフローが、測定器具（１５、１１５）を用いて検出可能であり、
前記測定器具（１５、１１５）が、オーバーフローを検出する少なくとも１つのセンサー要素（１７、１１７）を有し、
前記センサー要素（１７）が、媒体チャンバ（１１、１３）の少なくとも１つとの関係において固定した場所（２１）に対する接続部（１９）を有し、こうして分離手段（５）がとる各位置においてオーバーフローした媒体（７、９）とセンサー要素（１７）を接触させることができるようになっており、
接続部（１９）は少なくとも１つの可撓性ケーブル接続部（２３）を介して確立されており、ケーブル（２５）は一方の端部（２９）において前記センサー要素（１７）に接続され、そのもう一方の端部（３０）において、少なくとも部分的に媒体チャンバ（１１、１３）と境を接するアキュムレータハウジング（２９）の複数の部分上の固定した場所（２１）に接続されていることを特徴とする媒体分離装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つのセンサー要素（１７、１１７）が、熱的測定方法、化学的測定方法、物理的測定方法、光学的測定方法、音響的測定方法、及び／又は、電気的測定方法を使用してオーバーフローを検出することを特徴とする請求項１に記載の媒体分離装置。
【請求項３】
固定した場所（２１）に隣接するケーブル接続部（２３）の端部（３０）が、プラグ部分（３１）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の媒体分離装置。
【請求項４】
油圧アキュムレータ（３）が、分離手段（５）として、可撓性ブラダ（３７）を有するブラダアキュムレータ（３５）であり、前記センサー要素（１７、１１７）が、アキュムレータハウジング（２７）の内部に気体側（３９）として設計されている媒体チャンバ（１１）上に配置され、アキュムレータハウジングの追加の媒体チャンバ（１３）が油圧アキュムレータ（３）の流体側（４１）を形成していることを特徴とする請求項３に記載の媒体分離装置。
【請求項５】
１つのセンサー要素（１７、１１７）と、
１つのケーブル接続部（２３、１２３）と、
１つの電子分析器（３３、１３３）とで少なくとも構成されている、請求項３又は４に記載の媒体分離装置（１）内で使用するための改造又は変換キットとして設計されている測定器具。
【請求項６】
分離手段（５）を通った一方の媒体チャンバ（１１、１３）から他方の媒体チャンバ（１３、１１）までの偶発的な媒体オーバーフローを検出するために、
熱的測定方法を用いて、熱伝導率が使用され、又は、
光学的測定方法を用いて、ミスト、ルミネッセンス又は反射特性が使用され、又は、
音響的測定方法を用いて、減衰特性が使用され、又は、
電気的測定方法を用いて、導電率が使用され、又は、
化学的測定方法を用いて、形状変化又は色変化が使用され、又は、
物理的測定方法を用いて、機械的振動子が使用されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の媒体分離装置内で測定器具（１５）を動作させるための測定方法。
【請求項７】
前記プラグ部分（３１）は、電子分析器（３３、１３３）を含んでいることを特徴とする請求項３に記載の媒体分離装置。
【請求項８】
１つの分離手段（５）をさらに備えた、請求項５に記載の測定器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに異なる媒体チャンバ内に収容されている２つの媒体を分離するための可動分離手段を有する媒体分離装置、特に油圧アキュムレータに関する。本発明は同様に、同じく改造又は変換キットとして設計されている測定器具、並びに媒体分離装置内で測定器具を動作させるための測定方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明中で規定されている媒体、特に流動性媒体は、多くの場合駆動技術において、例えば潤滑剤及び／又は冷却剤としてあるいは圧力媒体源から消費者までエネルギーを伝達するための油圧設備内で圧力手段として使用される。流動性媒体、例えば油圧油、又は他の加圧流体は、ここでは媒体分離装置、例えば油圧アキュムレータ内にあり、これらの手段は、油圧設備内で多様な機能を果たし、例えば、電力消費装置の非常時起動、圧力急上昇の減衰などのためエネルギーを貯え、流体備蓄を供給するのに役立つ。油圧設備の安全で適切な動作には、圧力又は流速などの物理的動作パラメータの知識だけでなく、媒体分離装置自体が無故障で、動作中高い信頼性で機能しているか否かについての情報も求められる。
【０００３】
特許文献１は、それぞれのセンサー特異的入力変数の一関数として電気出力信号を送出する多数のセンサーを有する、特に潤滑剤及び／又は冷却剤媒体の質を決定するための装置において、１つのセンサーが、基本的に媒体の温度のみに左右され特に媒体の質とは基本的に無関係である出力信号を送出する温度センサーである装置について記載している。別のセンサーが、媒体の質並びに媒体の温度に左右される出力信号を送出する。使用されるセンサーは、共用基板上に配置され、この基板は試験すべきそれぞれの媒体の中に浸漬され得る。このように設計された装置は、その優勢な温度とは無関係に、流動性媒体の品質決定パラメータを決定することができる。
【０００４】
特許文献２は、圧力下の液体の少なくとも部分的な体積を収容するための油圧アキュムレータの形態をした媒体分離装置において、油圧アキュムレータが、それを油圧回路などの油圧装置に接続するための少なくとも１つの接続点を伴うハウジングを有している媒体分離装置について記載している。データメモリーが油圧アキュムレータの一構成要素であり、こうしてデータメモリー内に記憶されたデータを油圧アキュムレータの外部にある読取り及び／又は書込みデバイスを用いて電子的に読取ることができるようになっている。したがって油圧アキュムレータの動作状態を高い信頼性で決定し監視することができ、監視を自動化し制御ユニットにより制御することができる。
【０００５】
公知のアプローチの場合、アキュムレータハウジング内で２つの媒体チャンバを分離するブラダとして設計されたエラストマ製隔膜が分離手段として役立ち、一方の媒体チャンバは好ましくは媒体として気体窒素などの圧縮性作動気体を有し、もう一方の媒体チャンバは、別の加圧媒体としてアキュムレータハウジング内の接続点を通って油圧装置から来る油圧油で充填可能である。充填は、作動気体の圧縮力に対抗して達成され、こうして、エラストマ製分離手段は「収縮」してこの範囲まで移動する。油圧油が油圧装置の一部分上で再び必要とされる場合、分離手段は「弛緩」し、作動気体の圧縮力の影響下で接続部を介してアキュムレータハウジングから所要量の流体が排出されるが、部分的量の流体が通常アキュムレータ内に残る。隔膜材料の透過性に起因して、長期的には油圧アキュムレータのいわゆる気体側への油圧流体の望ましくない移送が存在し、これは、例えば分離隔膜の故障の場合に亀裂又は引裂部の発生により突然起こり、結果として油圧アキュムレータの「作動能力」が損なわれるか又は油圧回路内部で油圧アキュムレータが完全に破壊することさえあり、こうして油圧設備の動作が実質的により困難になるかあるいは不可能にさえなり得ると考えられる。
【０００６】
特許文献３はすでに、気体圧を測定すること、特に油圧アキュムレータ内の気体チャージ圧を決定すること、及び／又は容器内の予め選択された圧力設定点値を維持することを目的とし、アキュムレータの作動気体側への油圧流体の望ましくない移送を検出することができると考えられる方法及びこの方法のために使用できる装置を作り出すことを提案している。このアプローチは比較的複雑で、構成要素が多いことに関連して実施するのに費用が高くつく。したがって、対応する測定方法のためには、油圧アキュムレータと媒体チャンバの間で作動気体を交換するために少なくとも一時的に使用可能な接続を、対応する測定方法のために少なくとも一時的に確立しなければならない。この接続は、好ましくは、容器容積の極一部しか有さず、同様に圧力測定器具も有する。さらに、油圧アキュムレータと補充装置の間の接続も、圧力設定点値を維持するために少なくとも一時的に確立される。この補充装置は、容器内の実際の圧力値が設定点圧力値よりも低くなった場合に作動気体側で容器に気体を補充する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０１５２７７７号
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００９０１０７７５号
【特許文献３】独国特許出願公開第４００６９０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この先行技術の背景技術に対抗して、本発明の目的は、特に油圧アキュムレータの形態で、わずかな構成要素を使用して前述の干渉状況を検出することのできる媒体分離装置を作り上げ、かつそれを廉価でかつ迅速に行ない、このようなアキュムレータが通常接続されている油圧設備のオペレータに結果を転送することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これらの目的は、請求項１において規定される媒体分離装置、及び別の独立請求項において規定される測定器具並びに別の独立請求項において規定される測定器具を動作させるための測定方法によって達成される。
【００１０】
本発明によると、特許請求項１の特徴部分にしたがって、分離手段による媒体分離装置の媒体チャンバの少なくとも一方の媒体のオーバーフローは、他方の媒体を伴う他方の媒体チャンバ内で測定器具を用いて検出可能であることが規定されている。測定器具により、２つの媒体の少なくとも一方が、それが由来する媒体チャンバから他方の媒体チャンバまで偶発的に移送された場合直ちに、好ましくは媒体分離装置の任意の設計において、少なくとも流動性媒体の存在そして任意にはそのタイプを容易に検出できるという目的が有利にも達成される。流動できない媒体の検出は、ここでは、特に、油圧設備が複雑な設計を有する場合でさえ、安全機能を使用するか又は動作シーケンスを機能的に高い信頼性で制御するための前提条件として役立つかもしれない。
【００１１】
媒体分離装置の特に好ましい例示的実施態様においては、測定器具は、熱的及び／又は化学的及び／又は物理的及び／又は光学的及び／又は音響的及び／又は電気的測定方法を用いて分離手段全体にわたる媒体のオーバーフローを確認できる少なくとも１つのセンサー要素を有する。それぞれのセンサー要素は有利には、媒体チャンバの少なくとも一方との関係における固定した場所に対する接続部を有し、こうして分離手段がとる任意の位置においてオーバーフローした媒体とセンサー要素を接触状態させることができるようになっている。接続は、媒体分離装置の特に有利な例示的実施態様において、少なくとも１つの可撓性ケーブル接続部を用いて確立されており、こうしてケーブルはその一方の端部においてセンサー要素に接続され、そのもう一方の端部において、アキュムレータハウジングの複数の部分を用いて定着点に接続されており、このアキュムレータハウジングは少なくとも部分的に媒体チャンバと境を接している。
【００１２】
固定した場所に隣接するケーブル接続部の端部は、好ましくは同様に電子分析器も含んでいるプラグ部分に接続されている。分離手段を通って他方の媒体を伴う他方の媒体チャンバ内への一方の媒体チャンバの少なくとも一方の媒体のオーバーフローを検出するための測定器具を有する媒体分離装置が、このようにして、低コストで製造できる特にコンパクトな設計で作り上げられる。
【００１３】
媒体分離装置は、好ましい例示的実施態様において、分離手段として可撓性ブラダを有するブラダアキュムレータの形態で、油圧アキュムレータとして設計される。それぞれのセンサー要素は、油圧アキュムレータのアキュムレータハウジングの内部で気体側として設計された媒体チャンバ上に配置される。ここで、油圧アキュムレータの追加の媒体チャンバは、流体側を形成する。ベローズアキュムレータ、隔膜型アキュムレータ又はピストンアキュムレータなどの特に油圧アキュムレータの形態をした媒体分離装置の他の設計は、基本的にはこの点に関して発明力ある測定手段を備えることができる。
【００１４】
既存の媒体分離装置内で後日使用されるように改造又は変換キットとして測定器具を設計し、それを使用することも、有利であるかもしれない。改造又は変換キットとして設計された測定器具は、少なくとも１つのセンサー要素とケーブル接続部並びに電子分析器と、好ましくは分離手段とを有する。例えば、油圧設備のオペレータが、特に油圧設備内での媒体分離装置の監視を改善したいと考える場合には、後日これに関連する改造又は変換キットを設置することによって、既存の媒体分離装置を修正し改良することができる。
【００１５】
媒体分離装置内での測定器具の動作のための測定方法は有利には、熱的測定方法として設計されてよく、ここでは分析のために媒体分離装置の媒体チャンバ内の媒体の熱伝導率が使用され、媒体の温度の決定された上昇に必要とされる加熱出力は、少なくとも１つの発熱抵抗体が具備されたセンサー要素を用いて決定される。決定された加熱出力を用いた場合の媒体チャンバ内の媒体中の温度上昇も同様に決定することができる。センサー要素内の電熱線が熱源及び温度センサーの両方として役立つ過渡電熱線方法の使用は、好ましくはこの目的のために好適である。電熱線を使用する代りに、セラミック基板上の薄膜抵抗器を使用してもよい。薄膜抵抗器は、有利にはここではホイートストーンブリッジの分岐として接続されている。ホイートストーンブリッジに対する電源圧力をパルス送りすることができ、ブリッジ信号の上昇すなわち温度の上昇を分析ユニットにより分析することができる。
【００１６】
光学的測定方法として測定方法を設計し、それぞれの媒体チャンバ内の媒体のルミネッセンスを決定することも同様に有利であるかもしれない。分析のためにそれぞれのオーバーフロー媒体の減衰及び反射特性が光学的に使用される光学的測定方法も同様に、有利に使用され得る。
【００１７】
一方の媒体が他方の媒体中に偶発的にオーバーフローした場合は、導電率が好ましくは電気的測定方法として好適である。この測定方法は、媒体分離装置内で使用される媒体が絶縁体を形成しない場合に特に好適である。分析のためにそれぞれの媒体の誘電特性を使用することが有利であるかもしれない。さらに、化学的測定方法、特に、それぞれの他方の媒体と接触した時点での化学的又は物理的反応に基づいてセンサー要素の少なくとも一部分が変化する測定方法を使用することが有利であるかもしれない。このような変化としては、センサー要素の一部分の検出可能な膨張またさらには溶解が含まれる場合がある。センサー要素の一部と媒体との化学的反応に基づく色変化を用いて、分離手段を通した媒体チャンバの一方の媒体の、他方の媒体を収納する他方の媒体チャンバ内へのオーバーフローを検出してもよい。
【００１８】
本発明について、図面に示された例示的実施態様に基づいて、以下で詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ブラダアキュムレータとして設計された油圧アキュムレータの形態の媒体分離装置の、原寸に比例して描かれていない概略的縦断面図を示す。
【図２】媒体分離装置内の測定器具の動作のための熱的測定方法の配線図を示す。
【図３】測定器具のセンサー要素への気体媒体及び液体媒体の流入時点における熱伝導率測定の測定結果を示す。
【図４】媒体分離装置内の測定器具の動作のための「音響的測定方法」の基本線図を示す。
【図５】図４に係る器具を用いた測定作業において得られるものなどの、２つの特徴的な振動変数の曲線の形態で「音響的測定方法」の測定結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、２つの媒体７、９を分離するための可動分離手段５を有する油圧アキュムレータ３の形態をした媒体分離装置１を示す。媒体７、９は異なる媒体チャンバ１１、１３内に収容され、可動分離手段５は媒体チャンバ１１、１３を互いに媒体密な形で分離している。全体として１５という番号の付された測定器具が、媒体チャンバ１３から分離手段５を通って他方の媒体７を収納する他方の媒体チャンバ１１内への媒体９の予期せぬオーバーフローを検出するのに役立つ。
【００２１】
油圧アキュムレータ３は、ブラダアキュムレータ３５の形態で設計され、分離手段５としてエラストマ材料で構成された可撓性ブラダ３７を有する。油圧アキュムレータ３は、作動気体の形態で、特に気体窒素の形態で気体媒体７を収容し、同時にこの場合油圧流体で構成されている追加の流体媒体９を収容するのに役立つ。これに関連して媒体７、９は、容易に最高６０ＭＰａ（６００バール）以上の圧力下になり得る。図１に示された例示的実施態様においては、ハイドロアキュムレータ３のアキュムレータハウジング２７の内部で気体側３９として設計された媒体チャンバ１１の上に、センサー要素１７が配置され、ここでアキュムレータハウジング２７内部の追加の媒体チャンバ１３は、油圧アキュムレータ３の上述の流体側４１を形成する。通常の設計において油圧アキュムレータ３の流体連通開口部４５内に挿入されるプレートバルブ４４が、油圧アキュムレータ３の流体側４１で媒体流を開始させるのに役立つ。油圧アキュムレータ３は、例えばこれに関連して流体連通開口部４５経由で、油圧回路などの形態をした追加の油圧機器（図示せず）に流体担持接続の形で接続され得る。
【００２２】
接続開口部４５の反対側において、かつ図１の検分方向で見ればわかるように、アキュムレータハウジング２７の上には、ネジ式構成要素４９の一部としての別の接続開口部４７が存在し、それにより油圧アキュムレータ３はその気体側３９で、作動気体の充填又は補充を規則的に受けることができる。この点に関する油圧アキュムレータ３の設計は、通常通りであり、本出願人により先行特許出願（独国特許出願公開第１０，２００６，００４，１２０Ａ１号中で既により詳細に説明されており、市場で様々な実施態様で自由に入手可能でもあり、したがって、ここではさらに詳細を記載する必要はない。
【００２３】
気体側３９の作動気体の代りに、媒体チャンバ１１内の媒体として付加的に又は代替的に、中空発泡体（図示せず）などの圧縮性発泡体又は圧縮性充填体を使用してよい。この点で、このとき媒体チャンバ１１内に導入される媒体７は、この関連の材料によって形成される。さらに、図１はすでに、いわゆるブラダ破断の状況を示し、ここで媒体チャンバ側１３からの流体９は、気体媒体チャンバ側１１で作動気体と非意図的に混合されており、したがって流体９はすでにエラストマブラダの底面上に収集されており、次に、以下でより詳細に説明するセンサー要素１７を伴う測定器具１５を介して検出可能となる。詳細には、センサー要素１７を伴う測定器具１５は、熱的及び／又は化学的及び／又は物理的及び／又は光学的及び／又は音響的及び／又は電気的測定方法を用いて上述の通り媒体の予期せぬオーバーフローを確認するのに役立つ。
【００２４】
それぞれのセンサー要素１７は、媒体チャンバ１１との関係における固定した場所２１を介したアキュムレータハウジング２７に対する接続部１９を有し、こうして、分離手段５がとる各々の位置において、センサー要素１７をオーバーフローする媒体９と接触させることができるようになっている。図１に示された例示的実施態様において、接続部１９は少なくとも１つの可撓性ケーブル接続部２３を介して実施されており、ここでそれぞれのケーブル２５はその一方の端部２９においてそれぞれのセンサー要素１７に導電的に接続され、そのもう一方の端部３０において、アキュムレータハウジング２７上の固定した場所２１を用いて電子分析器３３の複数の部分に接続されている。固定した場所２１に隣接するケーブル接続部２３の端部３０は、プラグ部分３１に接続され、このプラグ部分の中には、センサー要素１７の測定信号を分析するために電子分析器３３が内蔵されている。
【００２５】
図２中の１つの例示的実施態様内にその不可欠な構成要素が示されている測定器具１５は、改造又は変換キットとして設計されている。測定器具１５は、少なくとも１つのセンサー要素１７、ケーブル接続部２３、電子分析器２３そして好ましくは媒体分離装置１内で使用するための分離手段５で構成されている。すでに供給済の油圧アキュムレータは、可撓性アキュムレータブラダを電子分析器と測定ユニットが内蔵された新しいアキュムレータブラダ３７と単に交換するだけで、本明細書に記載の改造又は変換キットを用いて測定器具１５プラス電子分析器３３で改造又は変換可能である。アキュムレータブラダは任意には油圧アキュムレータ３内に残ってよく、この点で電子分析器と測定ユニットだけを追加で油圧アキュムレータ３内に導入すればよい。
【００２６】
油圧ブラダアキュムレータ３に加えて、他の媒体分離装置に測定器具１５を備えてもよい。したがって、本発明は、分離手段５がアキュムレータハウジングの壁に対して封止されたピストンによって形成され、その封止システムを介して、流体がアキュムレータの流体側から気体側に偶発的に移動する可能性があるピストンアキュムレータについても使用可能であり、これはピストン上のガスケットが完全に破損した場合にもあてはまる。特にその関連の実施態様においては、電気接続ケーブル２５を用いてピストンの最下点位置においてそれぞれのセンサー要素１７が予期せぬオーバーフローを常に確実に検出できなければならず、ケーブルは充分長いものとして選択されピストンの各位置での検出が可能である。当然のことながら、同じ考慮事項は、上述のブラダアキュムレータにもあてはまり、さらに、媒体の予期せぬオーバーフローを検出するために発明力あるアプローチを同様に使用してよい、例えばベローズアキュムレータ、スプリングアキュムレータ又は隔膜型アキュムレータなどの追加のアキュムレータアプローチにもあてはまる。
【００２７】
上述の電子分析器３３は同様に、図１に係る提案対象アプローチにおける１つのタイプのプラグ部分３１の内部で油圧アキュムレータ３の上に直接位置づけされた、電気的、光学的、音響的又は触覚的機能に基づく出力ユニットも有していてよい。しかしながら、対応するケーブル接続部又は一部の他の情報接続部を用いて、電子分析器は同様に、中央の場所に、例えば全体制御ユニットの内部に配置されてもよく、このときこのユニットは、油圧設備全体の内部において偶発的な媒体のオーバーフローについて多数の油圧アキュムレータを監視して、設備のオペレータのために故障事象を表示することができる。
【００２８】
図２は、単なる一例として、この目的で設計された測定器具１５により実施可能である熱的測定方法を実施するための装置を示す。ここで示されている測定器具１５は、気体側３９、特に媒体９の流入時点で気体側３９の媒体７の熱伝導率の変化を検出することができる。これを行なうために、測定器具１５は、ホイートストーンブリッジの要領で形成された抵抗測定用ブリッジ５１を有する。発熱抵抗体５５として設計されたセンサー要素１７は、ブリッジ分岐５３の中に配置されている。抵抗測定ブリッジ５１にはパルス動作電圧Ｖが供給される。電源電圧の活性化の時点で、抵抗測定ブリッジ５１は補償される。ここで示されている表示計器５９において表示されるブリッジの中心の差動電圧は「０」である。発熱抵抗体内の動作電流に起因して、その電気抵抗は、抵抗測定ブリッジ５１が「調整される」ように変化する。結果として得られる差動電圧は、発熱抵抗体５５の電気抵抗の変化、ひいては温度の上昇に対応する。温度の上昇は、検出すべき媒体、すなわちここでは、エラストマ製アキュムレータブラダ３７の故障のため媒体チャンバ１３から媒体チャンバ１１内に偶発的にオーバーフローした媒体９の存在に特徴的なことである。
【００２９】
この測定方法の結果は、３つの測定値５９、６１、６３の曲線に基づいて、図３に示されている。これらの測定値曲線は、発熱抵抗体５５上の時間の関数としてプロットされた異なる温度曲線を示す。絶対温度値の上昇が比較的小さい測定値５９の曲線は、例として油の測定曲線を示す。測定値６１及び６３の曲線は、約１０ＭＰａ（１００バール）の圧力下（測定曲線６１）及び周囲圧力における（測定曲線６３）作動気体中の温度上昇を示す。このことから、それぞれの媒体の特に凝集体状態（気体又は液体）の関数として、温度曲線の有意な差異を表わすことができるということが、直接明らかである。ここでもまた、センサー要素１７のまわりのそれぞれの媒体の存在及びタイプは、測定値の曲線に基づいて演繹可能である。媒体分離装置１の全ての動作条件下の媒体７、９の区別を可能にする閾値がここで、実験に基づいて決定され、こうしてこの要領で媒体の偶発的なオーバーフローを検出することができるようになっている。
【００３０】
図４は、測定器具１１５の使用に基づく配線図の形態で音響的測定方法の１つのタイプを示している。センサー要素１１７は、磁界発生装置１２１の磁界１１９の影響下で振動に至るまで励起される振動装置１１３を有する（図５参照）。振動装置１１３の振動挙動は、流動性媒体９の流入時点で変化し、こうして測定器具１１５により振動装置１１３の振動挙動の変化が検出されるようになっている。図４に示されている測定器具１１５の例示的実施態様において、磁界発生装置１２１は、磁気装置１２２により形成されている。測定器具１１５は同様に電磁コイル１２５も有しており、こうして電磁コイル１２５の磁束及びコイル１２５内の電圧は、電磁コイル１２５により励起されるセンサー要素１１７の振動による影響を受ける。
【００３１】
図４に示されているように、磁界発生装置１２１は単一の構成要素として、すなわちここでは測定器具１１５の特に好ましい例示的実施態様において電磁コイル１２５の形態で組合わされる。センサー要素１１７は、図１に示されているものと同じ形態で、接続部１９としての可撓性ケーブル接続部によって、電子分析器１３３に接続されている。
【００３２】
振動装置１１３に、リードスイッチ１３１の形態で設計されている。リードスイッチ１３１は、センサー要素１１７内で互いに反対側にあり端部１３７、１３９が長さａで軸線方向に重複している２つの軟質磁気可撓性金属舌状部１３４、１３５を有する。金属舌状部１３４、１３５の端部１３７、１３９は、図４に示されている例示的実施態様では互いに接触していない。半径方向には、金属舌状部１３４、１３５は、電磁コイル１２５として形成された磁気装置１２２により、本質的にその長さ全体にわたり取り囲まれている。
【００３３】
電磁コイル１２５に電圧が加えられると、それは、図４では概略的にしか表わされていない磁界１１９を生成するが、ここで金属舌状部１３４、１３５は、磁界強度の増大に伴って互いに向かって移動する。金属舌状部１３４、１３５は同様に、磁界１１９の磁界強度に応じて、互いに接触する場合もある。磁気装置１２２の磁界強度が減少するにつれて、金属舌状部１３４、１３５は互いに解放された状態となり、自由振動を行なう。電磁コイル１２５の電圧付加はまた、これに関連して金属舌状部１３４、１３５の振動プロセスを開始させるために完全に中断されてもよい。
【００３４】
図５が示す通り、１つの振動特性変数１４１又は多数の振動特性変数がここで、測定器具１１５を用いて検出可能である。図５は、２組の曲線を示し、ここで上の曲線は、図５の考慮対象の方向における振動振幅の予め決定可能な値より上での金属舌状部１３４、１３５の振動の数を示している。しかしながら、図５の画角内の下方の曲線は、時間の関数として、金属舌状部１３４、１３５の絶対振動振幅のプロット例を示している。
【００３５】
どの媒体がセンサー要素１１７と接触するかに応じて、ＷＤ−４０スプレー油に関係する図５中の例示的図表にしたがった振動曲線は、異なって見える。したがって、空気、気体窒素、水、様々な油圧油及び潤滑油、低温清浄剤例えばアルコール、（例えばディーゼル油などの燃料を含む）の曲線は、互いに実質的に異なるものである。したがって同様に、このセンサー要素１１７を用いて、油圧アキュムレータ３の気体側への流体のオーバーフローを検出することも可能である。
【００３６】
図４が同様に示している通り、センサー要素１１７は、スリーブ１４３を有し、これは好ましくは無機ガラス材料で形成されており、ここでこのスリーブ１４３は、金属舌状部１３４、１３５から最小の半径方向距離を維持しながら半径方向及び軸線方向の両方で金属舌状部１３４、１３５を完全に取り囲み、こうしてそれらの励起された振動に対しマイナスの効果がもたらされないようになっている。この関連でスリーブ１４３は、媒体がそれぞれの金属舌状部１３４、１３５にアクセスできるようにするための２つの開口部１４５を有する。
【００３７】
センサー要素１１７と測定器具１１５の動作のためのエネルギーは、バッテリの形態をした電気エネルギー供給源１４７によって外部から供給されるか、あるいは好ましくは、センサー１１７がそれ自体電子分析器１３３に対する接続部１９の形態をしたケーブル接続部１２３によって接続されるハードワイヤード動作で供給される。
【００３８】
本明細書中に記載されている測定方法に加えて、光学的方法を使用してもよい。したがって、アキュムレータブラダ３７の気体側で流体ミストが形成される場合、このような流体ミストの検出のためには、いわゆる散乱光法が非常に好適である。一部の媒体の場合、検出のためにルミネッセンスの存在も使用し得ると考えられる。センサー内の光の通過に関係して様々な液体の反射又は減衰特性に光学的分析の他の選択肢を見出すことができるかもしれない。光学的測定方法を使用する場合には、好ましくは光導波路、すなわち光ファイバケーブルが用いられる。
【００３９】
さらに、ここで提示する意味合いにおいて好ましくは媒体の誘電特性又は導電性の測定に基づく電気的測定方法を使用してもよい。誘電定数並びに伝導率に基づいて、流体と気体を互いに区別することもできる。
【００４０】
化学的測定方法の場合には、検出すべき液体と接触した時点での化学的又は物理的反応のために一元素が変化する測定システムが使用されることになる。本明細書中に記載の通り偶発的に媒体が移送された場合、これらの変化には、以下のものが含まれる可能性がある。
センサー要素の膨張又は体積増加、
センサー要素の溶解又は体積減少、
センサー要素の色変化及び、
センサー要素の電気特性の変化。
【００４１】
センサー要素の分離又は溶解は、例えばバネ付勢スイッチを用いて検出可能である。このスイッチは好ましくは、体積変化がスイッチを開放又は閉鎖し、信号を電子的測定器具３３に送出するように設計されている。ここで言及されているセンサー要素用の材料としては、プラスチックが好ましい。検出すべき液体に応じて、これに応答する不安定なプラスチックが好ましくは選択される。
【００４２】
センサー要素としてのポリマーが、流体との接触に基づきその色を変化させる場合、これはそれ自体、好適な測定方法により検出可能である。ポリマーが好ましくは吸収性不織布として実施される場合、不織布は流体をセンサー要素まで輸送し、こうして、空間的に分布したセンサー及び分析器システムを形成することができる。
【００４３】
流体との接触時点で電気伝導率が変化する場合、この効果も同様に、検出のために使用可能である。すでに言及した電気的方法の場合と同様に、例えば、ポリマーでコーティングされた薄膜インターデジタル電極構造を使用してよい。
【００４４】
結論として、いわゆる機械的振動子を含めた測定方法も参照すべきである。これに関連する測定原理は、作動気体と流体の間の粘度差に基づいている。したがって窒素の粘度は、圧力と温度の両方により左右されるが、全体としてこの粘度は、測定の利用分野向けの関連する範囲全体に入る油圧流体の粘度よりも２桁以上低いものである。
【００４５】
機械的振動子（図示せず）は流体内部に位置づけされ、その振動は、相応して流体によって減衰される。振動子に作用する減衰は、流体の粘度に正比例する。
【００４６】
以下の機械的振動子を特に考慮してよい。
水晶微量天秤（ＱＣＭ）など振動水晶、
表面音響波センサー（ＳＡＷ）、
マイクロメカニカル音叉、
磁気弾性フィルム、
コイル及び軟質磁気振動要素に基づいた機械磁気システム。
【００４７】
油圧流体の粘度を決定するためには、ＱＣＭセンサー、ＳＡＷセンサー及びマイクロメカニカル音叉が非常に良好に使用可能であり、この関連の測定技術は、油圧アキュムレータ内での意図的でない媒体のオーバーフローを検出する目的で、本目的陳述に非常に好適である。
【００４８】
さらに、磁気弾性フィルムを使用してもよく、その場合、いわゆる磁気弾性フィルムの共振振動数は周囲条件すなわちフィルムが中に位置する媒体と共に変化する。フィルムは好ましくは、磁気コイルを用いて共振に至るまで励起され、磁気弾性フィルムの振動は、別個のいわゆるピックアップコイルを用いてか又は励起コイル自体により検出可能である。この効果は同様に、センサーフィルムが油又は気体のいずれの中にあるかについての区別のためにも使用可能である。この関連の機械的振動子は、本出願のこの主題の意味合いにおいていわゆる物理的測定方法に割当てることのできるものである。
【図１】
0006034370.tif 000002
【図２】
0006034370.tif 000003
【図３】
0006034370.tif 000004
【図４】
0006034370.tif 000005
【図５】
0006034370.tif 000006