CN107621489B - 用于湿度探测的液体测量设备和测量头设备 - Google Patents

Abstract

一种液体测量设备和一种测量头设备，其中，液体测量设备包括：具有测量头的测量头设备，测量头包括至少两个电极和两个测量头触点；和具有两个接头触点的测量电路，测量电路包括使测量头通电的脉冲电源，测量电路包括输出电路和分析利用电路，输出电路具有至少一个测量电容器，分析利用电路求取测量电容器的充电状态信息，在测量头中构造有附加电路，附加电路确定在测量头触点之间的基础电容和基础电阻特性，基础电容和基础电阻特性相应于在测量头触点之间的下述电容和电阻特性：在不存在附加电路的情况下，在利用至少两个电极的预给定部分润湿、借助具有预给定电导率的导电流体触点接通的情况下，出现所述电容和电阻特性。

Description

用于湿度探测的液体测量设备和测量头设备

技术领域

本发明涉及一种液体测量设备以及一种测量头设备，其适合于探测在封闭的容器中的湿度，尤其在用于车辆中的电气或者电子部件的密封封闭的容器中，尤其是道路行驶车辆。

背景技术

道路行驶车辆的电气或者电子部件通常相对于湿度是敏感的，并且由此在安装时在会出现潮湿的安装处具有密封的壳体。在高电压部件、例如牵引用蓄电池或者电驱动马达的换流器的情况下，因为由于渗入的湿度导致的在这些部件中的短路能够引发特别严重的后果，例如车辆火灾，所以需要非常特殊的密封要求。

由此有重大意义的是，在电气和/或电子部件、尤其高电压电气和/或高电压电子部件中，要探测进入到密封的壳体内的液体。那么这样的探测能够以信号的形式提供，并且例如通过控制灯光或者声音的警告信号告知驾驶员或者也触发其它车辆系统。

在密封的壳体(蓄电池的部件处于其中)中的湿度的可能来源，可以例如是冷却液体从壳体内部的冷却系统逸出。从DE 10 2013 105 041 A1已知用于探测这样的逸出的冷却液的传感器。该传感器是传感线材的部分，其中，所述线材的一端与有源接头或者蓄电池电耦合并且所述线材的另一端布置在逸出的冷却液会聚集的地方。故障隔离探测开关回路监控传感器的输出电压，并且当测出的电势大于预给定的电压阀值时，就存在冷却液泄漏。

由DE 10 2013 212 859 A1已知用于减弱在车辆中的蓄电池的损坏的系统和方法。该系统具有冷却剂泄漏传感器。

由DE 694 225 160 T2和DE 693 23 121 T2以及DE 28 37 102 A1已知用于测量材料特性的设备，尤其测量电导率或者介电常数。

由DE 10 2013 227 043 A1已知用于封闭空间的客体的泄漏监控系统，例如用于容器。在包围壁上装配有导电元件。为了在壁区域是大面积的情况下也能够实现简单地和可靠地监控即将来临的或者已经发生的泄漏，并且尽可能普遍地用于不同形式的介质，如果该导电元件是测量电桥的组成部分，则该测量电桥具有用于电桥电压的分析利用设备，并且该测量电桥通过电源被供以运行电压，该运行电压既包含交流电压成分又包含直流电压成分。

由DE 10 2013 201 205 A1已知具有一个或者多个蓄电池单池和冷却剂损失探测和补救系统的机动车蓄电池模块，该冷却剂损失探测和补救系统与冷却剂共同作用，该冷却剂损失补救系统安排用于提供所述蓄电池模块的温度管理。在所述蓄电池模块内或者其周围的冷却剂水平被探测，其中，与控制器一起的共同作用在下述情况下实现矫正措施：探测到冷却剂泄漏。该控制器读出布置在冷却剂储备容器中的冷却剂水平传感器，以便确认，是否冷却剂水平下降到预定水平之下。当确定冷却剂水平下降到预定水平之下时，则控制器报告低水平状态并且采取应对措施。控制器具有一套激活条件，在控制器读出冷却剂水平传感器之前，所述激活条件必须被满足。

发明内容

本发明基于下述技术任务，提供一种液体测量设备和一种测量头设备，其能够在密封的容器或者壳体中进行可靠的液体和湿度探测，以便能够保护布置在其中的电子或者电气部件不受损坏，尤其能够保护高电压部件。

该任务根据本发明通过一种液体测量设备以及一种测量头设备来解决。

本发明基于下述核心构想，在封闭的容器中布置两个电极，所述两个电极在测量头中相互绝缘地固定。所述电极与在测量头上的测量头触点连接。将所述测量头触点与在测量设备中的接头触点连接，该测量设备包括脉冲电源并且具有分析利用电路，该分析利用电路在测量设备中在充电状态方面监控输出电路的测量电容器，该输出电路布置在所述接头触点之间。如果在测量电路和测量头之间的输入电路中断，则在利用电流脉冲通电的情况下，测量电容器加载到该测量电容器的最大充电状态。如果在连接接头触点与测量头触点的两个电路之间存在短路，则测量电容器在电流脉冲中达不到额定最大充电状态，因为电流通过短路流失。如果输入电路未受损并且在容器或者壳体(测量头的电极布置在所述容器或者壳体中)中不存在湿度，则在利用测量脉冲给测量头通电的情况下，测量电容器的充电状态需要达到额定最大充电状态，该额定最大充电状态既与放电状态又与最大充电状态偏差预给定的值，当没有测量头衔接在接头触点上时，该最大充电状态在测量电容器上出现。这由此实现：在测量头中构造附加电路并且将其与测量头触点连接，该附加电路确定在所述测量头触点之间的基础电容和基础电阻特性，该基础电容和基础电阻特性相应于在所述测量头触点之间的下述电容和电阻特性：在不存在所述附加电路的情况下，在利用所述至少两个电极的预给定的部分润湿、借助具有预给定的电导率的导电流体来触点接通的情况下，出现所述电容和电阻特性。这提供下述优点：存在用于测量电容器的固定充电状态，即额定最大充电状态，当在接头触点和测量头触点之间的输入电路无故障并且在容器(壳体)(测量头的电极布置在其中)中不存在湿度或者液体时，所述额定最大充电状态出现。该额定最大充电状态区别于测量电容器的下述充电状态：所述充电状态在输入电路中发生线缆断裂或者短路的情况下、或者在测量头完全损坏的情况下出现。此外，该额定最大充电状态也区别于那种在湿度进入到容器中的情况下出现的充电状态。在该情况下，测量头的电容和电阻特性由于通过湿度或者进入的液体引起的、在所述电极之间的导电连接被这样地改变，使得测量电容器在利用电流脉冲给测量头通电的情况下出现的最大充电状态小于测量电容器的额定最大充电状态。

由此，用于道路行驶车辆的对液体敏感的电气和/或电子部件的液体测量设备的优选实施方式包括：具有测量头的测量头设备，该测量头包括彼此分开地电绝缘地固定的至少两个电极，其中，该测量头包括两个测量头触点并且所述测量头触点的每个都与在该测量头中的所述至少两个电极中的一个导电地连接；和，具有两个接头触点的测量电路，其中，所述接头触点的每个都与所述测量头触点中的一个电连接，并且其中，该测量电路包括脉冲电源，以便使与所述接头触点连接的测量头脉冲地通电，并且其中，该测量电路包括在所述接头触点之间的输出电路以及包括分析利用电路，所述测量电路具有至少一个测量电容器，所述分析利用电路用于求取在该输出电路中的测量电容器的充电状态信息，其中，在该测量头中构造附加电路并且使其与所述测量头触点连接，该附加电路确定在所述测量头触点之间的基础电容和基础电阻特性，所述基础电容和基础电阻特性相应于在所述测量头触点之间的下述电容和电阻特性：在不存在该附加电路的情况下，在利用所述至少两个电极的预给定的部分润湿、借助具有预给定的电导率的导电流体来触点接通的情况下，出现所述电容和电阻特性。

由此，用于在容器中的湿度探测的测量头设备的实施方式(所述容器用于在机动车中的对液体敏感的电气和/或电子部件)包括，测量头，所述测量头具有两个测量头触点以及彼此分开地电绝缘地固定的至少两个电极，其中，所述测量头触点的每个都与在该测量头中的所述至少两个电极中的一个导电地连接，其中，所述测量头触点与附加电路连接，该附加电路确定在所述测量头触点之间的基础电容和基础电阻特性，所述基础电容和基础电阻特性相应于在所述测量头触点之间的下述电容和电阻特性：在不存在该附加电路的情况下，在利用所述至少两个电极的预给定的部分润湿、借助具有预给定的电导率的导电流体来触点接通的情况下，出现所述电容和电阻特性。

由此，本发明实现了牢固的和紧凑的湿度测量设备以及测量头设备，所述湿度测量设备以及测量头设备能够实现可靠地探测在容器中的湿度，并且同时以简单的方式能够实现可靠地识别不同的故障状态。此外，能够对在容器中的进入的液体的不同的填充状态进行区分。

彼此分开地电绝缘地固定的电极理解为，在测量头中的所述电极相对测量头的材料绝缘地固定并且相互绝缘，例如通过自由空间相互分开。其它实施方式能够设置，绝缘材料布置在向外易于接近的电极之间。在每种情况下必须能够实现，通过部分润湿或者完全润湿所述电极，例如通过将所述电极浸入到导电液体内，在所述电极之间通过有导电能力的液体和/或湿度建立导电的连接。除了根据本发明设置的附加电路，当所述电极布置在干燥的容器或者壳体中时，在所述电极之间不存在导电的连接。

测量电路的输出电路尤其包括由测量电容器和测量电阻组成的串联电路。这能够实现输出电路的非常简单的构造，在该输出电路上通过分析利用电路监控测量电容器的充电状态。

在一种实施方式中设置，所述分析利用电路通过在测量电容器上的电压测量来求取充电状态信息。在测量电容器上下降的电压是用于电容器的充电状态的度量(Maβ)。

替代的实施方式也能够设置，替代地，测量在测量电阻上的电压下降，所述测量电阻与测量电容器串联地布置。其它的实施方式又能够通过电流测量、尤其通过集成的电路测量来求取充电状态，所述电流测量在具有测量电容器的串联电路中实施。然而电压测量是特别简单的和牢固的，并且由此是优选的。

优选地这样相互协调和测量所述测量电容器、所述测量电阻和由电源产生的电流脉冲：使得在利用电流脉冲实现衔接在所述接头触点上的测量头通电的情况下，该测量头的电极布置在无湿度的容器中，该测量电容器的产生的最大的额定最大充电状态与该测量电容器的放电状态有预给定的最小值的区别，其中，该预给定的最小值小于在该测量电容器的放电状态和最大充电状态之间的差，当该测量头未衔接在该测量电路的接头触点上时，该最大充电状态在该测量电路的电流脉冲的情况下出现。当到测量头的输入电路中断时，该最大充电状态于是也出现。能够自由地选择在不存在测量头的情况下出现的最大充电状态与最大的额定最大充电状态之间的关系，所述最大的额定最大充电状态优选地在所述最大充电状态的10％到90％之间，优选地在所述最大充电状态的30％到80％之间并且最优选地在所述最大充电状态的50％到80％之间。

通过所述选择，一方面确保，短路、缺失测量头或者输入电路损坏的故障状态可靠地与“正常”运行状态区别，在该“正常”运行状态中没有湿度或者液体进入到容器中，而且另一方面区别于下述状态：在该状态中，出现了由于湿度或者液体造成的测量头的电容和电阻特性的改变。

在优选的实施方式中设置，分析利用装置构造用于，根据测量电容器的充电状态信息发出警告信号。优选地，当在利用电流脉冲通电的情况下求取的最大充电状态与测量电容器的额定最大充电状态偏差大于预给定的警告公差值时，发出警告信号。当湿度进入到容器中时，在输入电路中或者测量头中出现短路或者出现输入电路的电路中断或者测量头完全缺失时，那么总是出现所述警告信号。

在一种扩展方案中如此构造所述分析利用装置：发出不同的警告信号用于不同的故障状态，或者说在警告信号中编码不同的故障状态。由此，故障寻找对于用户来说显著地变轻松。此外可行的是，如此构型显示湿度进入到容器(测量头的电极布置在其中)中的警告信号或者说故障编码：使得所述警告信号或者说故障编码是进入到容器中的湿度的量的度量。于是根据所述度量必要时能够通过车辆的控制系统实施不同的和必要时分级的反应。这些不同的反应能够是显示干扰信号、显示主要故障、导入用于切断在容器中的高电压部件的技术措施、导入防火措施等等。

在测量头中的附加电路优选地构型为无源构件的串联电路。这提供下述优势：所述测量头是牢固的并且能够在极端的环境条件下也可靠地运行。

特别优选地，所述附加电路构造为网络，该网络包括串联电阻和电容器组成的串联电路，所述串联电路并联于负载电阻。这样的电路最好又给出测量头的特性，该测量头仅仅包括彼此绝缘地固定的两个电极并且不包括附加电路，并且其电极利用能导电的液体导电地触点接通，其方式是，例如存在电极的预给定的部分润湿。附加电路的具体的电阻和电容特性能够在宽的界限内变化，然而要如此选择：得到测量电容器的最大充电状态，该测量电容器在与测量头设备共同使用的测量电路中，该最大充电状态不但与放电的充电状态、而且与在电流脉冲并且缺失测量头的情况下出现的最大充电状态明显地区别。所出现的最大充电状态被视为额定最大充电状态。这意味着，所述附加电路不允许导致在所述两个电极之间的“短路”，而是必须始终提供相对于直流电压的高欧姆电阻，并且另一方面提高测量头设备的电容，然而如此构型，仍然进行输出电路的测量电容器的值得注意的加载，使得额定最大充电状态明显地区别于在测量设备中的测量电容器的放电状态和在电流脉冲的情况下的最大可能充电状态。

测量头的或者说测量头设备的牢固性能够由此提高：附加电路的部件注入到测量头材料内。由此确保优化的绝缘和优化的、相对于附加电路的部件的进而整个附加电路的机械和化学的损坏的保护。

特别优选地，测量头构造为封闭装置。每个能够封闭容器或者说在容器中的开口的装置被视为封闭装置。

优选的实施方式设置，所述测量头构造成螺纹封闭结构或者卡口式封闭结构或者具有密封面的凸缘结构。优选地，所述封闭装置圆地、尤其圆形地构造，这不但在螺纹连接结构、卡口式封闭结构而且在凸缘式构造的封闭装置中是有利的。螺纹封闭装置或者卡口式封闭装置的优点在于，不需要附加的固定器件，以便测量头固定在相应的开口内，该开口构造用于接收螺纹封闭结构或者卡口式封闭接口。如果所述封闭装置构造成凸缘，则能够使用例如锁紧环作为固定元件或者使用一个或多个夹子，所述夹子必要时同样已经固定在测量头上。

优选地利用电源如此进行通电：使得其电流脉冲持续时间比下述间隔要短至少一个数量级，所述间隔是到在时间上随后产生的电流脉冲的间隔。由此确保，在测量电容器上求取的最大充电状态分别是由于仅一个电流脉冲造成的。

优选地，所述电流脉冲持续时间相对于电流脉冲间隔的比例具有在1：10到1：10000的范围内的值、优选地在1：50到1：1000的范围内并且最优地在1：90和1：110之间。此外，在这些值中，适当地降低用于测量在容器中的湿度或者说干燥度的功率。

为了能够足够快地对湿度的进入作出反应，使用在10Hz和100kHz之间的范围内、优选地在10Hz和10kHz之间的范围内、最优地在900Hz和1100Hz之间的范围内的电流脉冲重复频率。可行的是，在变化的时间点上产生电流脉冲，然而优选的是，周期性地产生电流脉冲。

原则上也能够使用脉冲的、被整流的交流电压或者甚至交流电压。

为了实现冗余，在几个实施方式中设置，测量头除了所述至少两个电极还包括单独绝缘地固定的两个另外的电极。在这些电极之间能够设置另外地附加电路。此外，能够为测量头的另外的电极设置另外的冗余的测量电路。替代地，所述另外的电极也能够成对地与在测量头中的所述至少两个电极连接，那么该测量头具有仅一个必要时在设计方面被修改的附加电路。由此，能够提高测量头相对于进入到容器中的湿度的敏感性。

附图说明

下面参照附图详细地解释本发明。在此示出：

图1具有液体测量设备和测量头设备的机动车的示意性示图；

图2测量头设备的示意性示图；

图3a具有测量头设备的测量设备的示意性电路图；

图3b在测量电容器上测量的电压时间图表；

图3c测量值表格；

图3d类似于图3b的、但具有其他时间分辨率的另外的电压时间图表；

图4a具有测量头设备的液体测量设备的示意性替代电路图，所述测量头设备布置在液体进入到其中的容器中；

图4b相应于根据图4a的替代电路图的电压时间图表；

图4c相应于图4b的测量值表格；

图5a湿度测量设备的替代电路图，在该湿度测量设备中所述测量头设备的附加电路损坏或者输入电路中断；

图5b相应于图5a的替代电路图的电压时间图表；

图5c相应于图表5b的测量值表格；

图5d相应于根据图5a的替代电路图的、用于较长时间段的电压时间图表；

具体实施方式

在图1中示意地示出包括高电压部件10的机动车1，该高电压部件例如构造成牵引用蓄电池。牵引用蓄电池通常布置在机动车1的轴之间。出于清晰明了的原因，本来不必一定是牵引用蓄电池的、而可以是任意其它的高电压导向的元件的高电压部件10，以布置在马达室中的方式示出。所述高电压部件10被防止湿度和液体而密封的容器20包围，该容器也被称为壳体。在正常状态中，在容器20中不存在自由的湿度和液体。然而在容器20中能够在密封的系统中存在液体，例如在高电压部件的封闭的和密封的冷却系统中的冷却液体。在容器20或者壳体上布置有测量头设备30。所述测量头设备是液体测量设备100的组成部分。除了测量头设备30，该液体测量设备100包括测量电路110以及导线181、182。所述导线使测量电路110的接头触点131、132与测量头设备30的测量头触点61、62连接。

测量头设备30包括测量头40，在该测量头内，至少两个电极51、52彼此绝缘地固定。电极51、52伸入到密封的容器20中。所述至少两个电极51、52的每个都导电地与所述测量头触点61、62中的一个连接。如果液体25进入到容器20中，则通过所述液体在所述至少两个电极51、52之间构成导电的连接。液体25能够从外部进入到所述容器中或者从所述高电压部件或者组成部分、例如冷却系统由此逸出，并且以这样的方式进入到容器20中。测量电路110探测所述测量头设备30的或者说测量头40的电容和电阻特性的变化。

为此，测量电路110包括电源120，该电源优选地构造成脉冲电源。此外，测量电路110在接头触点131、132之间具有输出电路140，该输出电路包括测量电容器144。此外，设置分析利用电路150，该分析利用电路监控测量电容器144的充电状态。如果借助电源120脉冲地给测量头设备30通电，那么在测量设备110的输出电路140中的测量电容器144的充电特性依赖于测量头设备30的电阻和电容特性，例如通过由于液体25进入到容器20内而改变在两个电极51、52之间的电导率。在图1中为测量电路110示出示意性的替代电路线图。对于技术人员应理解，所述测量电路在整体上会明显更复杂地构造，然而在所述替代电路图中示出了主要的部件。

在正常运行状态中，在容器20中不存在液体25。由此，在电极51、52中不通过液体发生电传导。然而为了能够将这种正常运行状态与故障状态(在所述故障状态中例如导线181、182中断)区别，测量头设备30或者说测量头40具有附加电路70。该附加电路优选地构造成由无源电子部件组成的网络71。这种附加电路70布置在测量头40的测量头触点61、62或者说电极51、52之间并且与其连接，并且如此构造：使得测量电路110提供电阻和电容特性，如所述电阻和电容特性会在附加电路不存在的情况下在测量头40上出现的那样，然而所述容器具有带有能导电液体的预给定的液位，例如盐溶液、水-乙二醇混合等等。这无异于，通过具有预给定的电导率的能导电的液体进行所述至少两个电级的部分润湿并且由此发生触点接通。由此，对于测量电路110可行的是，使正常状态与故障状态区别，在所述故障状态中，没有衔接测量头40，或者所述导线181、182中的一个中断，或者在测量头40中所述电极51、52中的一个断裂，或者附加电路70损坏。

在图2中示意地示出测量头设备30。相同的技术特征在所有附图中设有同样的附图标记。在不同的附图中分别仅仅说明不同的特征。测量头设备30包括由测量头材料41构成的测量头40，所述测量头材料优选地绝缘地构造。替代地或者附加地，能够围绕电极51、52布置绝缘材料，在所述绝缘材料中，所述电极彼此绝缘地固定在所述测量头中。此外，在测量头40中布置有附加电路70，该附加电路包括优选地由无源构件构成的网络71。在优选的实施方式中，所述网络71包括由电阻73和电容器74组成的串联电路72，该串联电路并联于负载电阻75地接通。附加电路70示出两极76，所述两极中的一极77与一个电极51并且另一极78与另一电极52导电地连接，或者说所述两级中的一极77与一个测量头触点61并且其另一极78与另一测量头触点62连接。附加电路70的构件并且因此整个附加电路70优选地注入到测量头材料41中或者其他绝缘材料中。由此，附加电路70和这些部件不但在机械上而且在化学上被好地保护不受其他环境影响。

优选地，测量头40构造成封闭装置45，例如构造成卡口式封闭结构、螺纹封闭结构或者具有密封面的密封凸缘结构。这提供了下述优点：测量头设备30或者说测量头40能够以简单的方式接合并且交换到所述容器中，并且仍然能够实现容器的可靠的和简单的密封。在所述容器和所述封闭装置之间优选地布置有密封器件，例如聚合物环或者类似物。替代地，也能够将所述测量头设备一体地集成到所述容器或者容器壁内。

在图3a中示出液体测量设备100的示意性的替代电路图。输出电路140包括电路网络141，该电路网络包括测量电阻143和测量电容器144的串联电路142。所述输出电路在测量电路110中并联于接头触点131、132地布置。内部电阻111用于由测量电路110发出的电流脉冲的电流限制。

导线181、182优选地借助构造在接头触点131、132之前的衔接电容器191、192电容地与测量电路耦合。衔接电容器191、192能够确保，电源120的共模部分不影响测量。此外，衔接电容器191、192在操作测量电路110的情况下提供防止静电放电的保护(electrostatic discharge-Schutz，ESD-Schutz)。当在电源120的输出部上的电压在零到最大电压之间变化并且因此不具有共模部分并且免去静电放电时，衔接电容器191、192也会发生故障。

分析利用电路150的测量输入部151与串联电路142的器件分接部145连接。参考衔接部152与测量电容器144的另一极146连接。优选地，分析利用电路150是电压测量电路，该电压测量电路分析利用在测量电容器144上下降的电压。该下降的电压在电容器中是关于其充电状态的度量。

得出的用于测量头设备30的附加电路70，与在测量头中构造在所述电极之间的附加电路70一致。

图3b中示出电压时间图表200。在横轴201上表示时间轴202，在纵轴204上给出电压205。在电压时间图表200中，一方面示出在所述电源上的电压变化曲线210，并且另一方面示出在所述测量电容器上的电压变化曲线220。在所述测量电容器上的电压变化曲线220等于下述电压变化曲线：所述分析利用电路分析利用所述电压变化曲线，以便监控该测量电容器的充电状态。对于技术人员得出：也能够通过在所述测量电容器上的电压监控实施所述电容器的充电状态的监控。与此等效的是，在测量电阻上的电压监控。替代地，能够在测量电阻和测量电容器之间布置电流测量装置，该电流测量装置借助电流测量、尤其借助集成的电流测量来求取电容器的充电状态。然而优选地，分析利用电路150进行电压分析利用，如其在此在所有的实施例中示出的那样。

好得知的是，在电源上在产生电流脉冲的情况下实现陡峭的电压升高212到最大电压215，并且在基本上等于电流脉冲持续时间的持续时间235后，接着电压下降到零。在测量电容器上的电压变化曲线220同样示出电压升高222，该电压升高在电流脉冲结束时示出最大电压225。在电流脉冲结束后，在测量电容器上的电压变化曲线220中同样能够观察出电压下降226。然而所述电压下降明显延迟地进行。借助测量电容器的电压变化曲线或者说充电状态(其在根据图3b的电压时间图表200中示出)，能够推导出液体测量设备100的正确的功能方式或者说测量头设备30的完全的功能能力。如果最大电压225与预给定的额定最大充电状态227或者说与此等值的额定最大电压一致，则一方面确保，在输入电路中不存在短路或者线缆断裂，并且另一方面确保，没有液体进入到所述容器中。

图3c中给出在电流脉冲的持续时间期间、在电源上的和在测量电容器上的电压的测量值的表格。在该示出的实施方式中，额定最大电压227达到在电源上产生的电压的大约一半。从图3d得知出，优选地，所述电源脉冲地以下述方式被运行，使得持续时间235或者脉冲持续时间比在两个相继的电压脉冲231、232之间的时间间隔237短得多，所述电压脉冲相应于产生的电流脉冲。例如，脉冲231的持续时间235是在脉冲之间的时间间隔的百分之一，例如分别从电压升高的起始测量。电流脉冲例如持续一个时间单元。然后紧接着电流停留在零上99个时间单元。在各个电流脉冲之间的重复频率能够在10Hz与100kHz的范围内、优选地在1000Hz的数量级中来选择。

借助与图3a至3c相应的图4a至4c，要解释：当液体25进入到容器20内，在测量电容器144上的电压变化曲线如何变化。进入的液体25改变测量头设备30的电阻和电容特性。这在替代电路图4a的右边区域内通过附加的电路网络80表明，该附加的电路网络也被称为液体电路网络。如借助图4b得知的那样，在电源120上的电压变化曲线210相对于图3b电压变化曲线210未改变。然而在测量电容器144上的电压变化曲线220与图3b的电压变化曲线220由此区别：在图4b中达到的最大电压225’具有比额定最大电压227明显更小的值。

如果由此求取的最大电压(该最大电压在电流脉冲期间给出最大充电状态)与额定最大电压227偏差大于警告公差值228，如这在图4b中所示出的那样，则分析利用电路150优选地在信号输出部153上产生警告信号。该警告信号能够模拟地或者数字地构造，并且既模拟地又数字地编码，以便能够用信号传递不同的故障状态。

如在图1中可看出的那样，信号输出部153优选地与显示装置250连接，该显示装置能够例如是在机动车中的中心控制面板显示器或者多功能操作装置。通过所述警告信号被触发例如能够是警告灯或者类似物的激活被触发。所述警告信号也能够被其他控制器来分析利用并且使用。图4c示出类似于图3c的表格，其具有与图4b相应的、在电流脉冲期间在电源120上和在测量电容器144上的电压变化曲线210的电压值。

在图5a中示意性地示出示意电路，该示意电路示意地示出在所述输入电路181的一条中的线缆断裂。当附加电路损坏时，显示类似的特性。图5b至5d中示出类似于图3a至3d的相应的电压时间图表和电压变化曲线的值表格。在图5b中清楚地得知，在这种情况下，在测量电容器144上的最大电压225”几乎相应于在电源上的最大电压215。在每种情况下，所述最大电压都比额定最大电压227明显地更大。由此，这种故障情况明显地区别于正常运行状态，并且也区别于下述状态：在该状态中液体25进入到密封的容器20中。如在图5b上得知的那样，测量电容器144的放电也比在具有完好的测量头40的情形中进行得快很多。

在其它故障情况中，其中在输入电路181、182之间或者在测量头40中、例如在附加电路中出现短路，或者电极在维护时例如被弯曲，从而所述电极触点接通，不发生或者几乎不发生测量电容器144的加载。

由此，根据在电极51、52之间导电的连接的改变(通过液体或者湿度来建立所述连接)，因此降低了在测量电容器上求取的最大电压，在电极之间的电导率越好。只要预给定的量的液体进入到容器20中并且导致电极的润湿或者部分润湿，由此就能够可靠地求取与额定最大电压或者说额定充电状态的偏差并且产生警告信号。

在至此说明的实施方式中，总是只使用测量头的两个电极。然而也可行的是下述构型，如这在图1和图2中示意性地示出的那样，在所述构型中测量头也包括多个电极、例如四个电极，也就是除了所述至少两个电极51和52还包括其它电极53和54。所述电极能够为了构造冗余而具有自身的附加电路或者也在没有附加电路的情况下优选地在另一个测量电路上运行。也能够设想在测量设备中的切换装置，该切换装置依次地、例如交替地使测量头的不同的电极对与输出电路连接，并且因此交替地分析利用不同的电极对。其它实施方式能够设置，其它电极并联于所述至少两个电极51、52地触点接通。

为了使附加电路的部件的值确定尺寸，能够使在其上还未构造附加电路的测量头的电极浸入到能导电的液体、例如由50％乙二醇和50％水构成的混合物或者食盐溶液中，使得所述电极分别到预给定的百分比、例如50％地被润湿。测量所述测量头的电阻和电容特性，并且附加电路的部件相应地如此确定：使得当所述电极仍然处于干燥的、无液体的容器中时，具有附加电路的测量头显示相同的电阻和电容特性。

附图标记列表

1 机动车

10 高电压部件(例如牵引用蓄电池)

20 容器(壳体)

25 液体

30 测量头设备

40 测量头

41 测量头材料

45 封闭装置

51、52 电极

55、56 其它电极

61、62 测量头触点

70 附加电路

71 网络

72 串联电路

73 电阻

74 电容器

75 负载电阻

76 两极

77 极

79 另一极

80 附加的电路网络

100 液体测量设备

110 测量电路

111 内部电阻

120 电源(脉冲的)

131、132 接头触点

140 输出电路

141 电路网络

142 串联电路

143 测量电阻

144 测量电容器

145 器件分接部

146 另一极

150 分析利用电路

151 测量输入部

152 参考衔接部

153 信号输出部

171、172 耦合电容器

181、182 电路

191、192 衔接电容器

200 电压时间图表

201 横轴

202 时间轴

204 纵轴

205 电压

210 在电源上的电压变化曲线

211 电压脉冲

212 电压升高

215 最大电压

216 电压下降

220 在测量电容器上的电压变化曲线

221 电压脉冲

222 电压升高

225 最大电压

226 电压下降

227 额定最大电压

228 警告公差值

231、232 脉冲

235 持续时间

237 时间间隔

250 显示装置

Claims (10)

1.液体测量设备(100)，用于道路行驶车辆的对液体敏感的电气和/或电子部件，包括：

-具有测量头(40)的测量头设备(30)，所述测量头包括彼此分开地电绝缘地固定的至少两个电极(51、52)，其中，所述测量头(40)包括两个测量头触点(61、62)，并且所述测量头触点(61、62)中的每个都与在所述测量头(40)中的所述至少两个电极(51、52)中的一个导电地连接；和

-具有两个接头触点(131、132)的测量电路(110)，其中，所述接头触点(131、132)中的每个都与所述测量头触点(61、62)中的一个电连接，并且其中，所述测量电路(110)包括脉冲电源(120)，以便使与所述接头触点(131、132)连接的测量头(40)脉冲地通电，并且其中，所述测量电路(110)包括在所述接头触点(131、132)之间的输出电路(140)以及包括分析利用电路(150)，所述输出电路具有至少一个测量电容器(144)，所述分析利用电路用于求取在所述输出电路(140)中的测量电容器(144)的充电状态信息，

其特征在于，

在所述测量头(40)中构造有附加电路(70)，并且使所述附加电路与所述测量头触点(61、62)连接，所述附加电路确定在所述测量头触点(61、62)之间的基础电容和基础电阻特性，所述基础电容和基础电阻特性相应于在所述测量头触点之间的下述电容和电阻特性：在不存在所述附加电路(70)的情况下，在利用所述至少两个电极(51、52)的预给定的部分润湿、借助于具有预给定的电导率的导电流体来触点接通的情况下，出现所述电容和电阻特性。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述输出电路(140)包括由测量电容器(144)和欧姆测量电阻(143)组成的串联电路(142)。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，这样相互协调和测量所述测量电容器(144)和所述测量电阻(143)和由电源(120)产生的电流脉冲：使得在利用电流脉冲实现衔接在所述接头触点(131、132)上的测量头(40)通电的情况下，所述测量头的电极(51、52)布置在无湿度的容器(20)中，所述测量电容器(144)的产生的额定最大充电状态与所述测量电容器(144)的放电状态有预给定的最小值的区别，其中，所述预给定的最小值小于在所述测量电容器(144)的放电状态和最大充电状态之间的差，当所述测量头(40)未衔接在所述测量电路(110)的接头触点(131、132)上时，所述最大充电状态在所述测量电路的电流脉冲的情况下出现。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，分析利用电路(150)构造用于，在利用电流脉冲通电的情况下，当所求取的最大充电状态与所述测量电容器的额定最大充电状态偏差大于预给定的警告公差值时，发出警告信号。

5.用于在容器(20)中的湿度探测的测量头设备(30)，用于道路行驶车辆的对液体敏感的电气和/或电子部件，包括具有两个测量头触点(61、62)的测量头(40)以及包括彼此分开地电绝缘地固定的至少两个电极(51、52)，

其中，所述测量头触点(61、62)的每个都与在所述测量头(40)中的所述至少两个电极(51、52)中的一个导电地连接，

其特征在于，

所述测量头触点(61、62)与附加电路(70)连接，所述附加电路确定在所述测量头触点(61、62)之间的基础电容和基础电阻特性，所述基础电容和基础电阻特性相应于在所述测量头触点之间的下述电容和电阻特性：在不存在所述附加电路(70)的情况下，在利用所述至少两个电极(51、52)的预给定的部分润湿、借助具有预给定的电导率的导电流体来触点接通的情况下，出现所述电容和电阻特性。

6.根据以上权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，所述附加电路(70)构造成无源构件的串联电路(72)。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述附加电路(70)包括网络(71)，所述网络由串联电阻(73)和电容器(74)的串联电路(72)组成，所述串联电路并联于负载电阻(75)。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述附加电路(70)注入到测量头材料中。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的设备，其特征在于，所述测量头(40)构造成封闭装置(45)。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述封闭装置(45)构造成螺纹封闭结构或者卡口式封闭结构或者具有密封面的凸缘结构。

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