Sensoren für die Online-Zustandsüberwachung von Druckmedien und Strategien zur Signalauswertung

Schäden an fluidtechnischen Komponenten können in einer Vielzahl von Fällen auf das eingesetzte Druck- und Schmiermedium zurückgeführt werden. Ursachen sind beispielsweise falsche oder gealterte Schmiermedien und Medienvermischungen. Im Zuge der zunehmenden Verbreitung günstiger und leistungsfähiger Sensortechnik wird die zustandsorientierte Instandhaltung als Wartungskonzept in der Hydraulik und Getriebetechnik immer attraktiver. Stand der Technik ist z. B. die Schwingungsanalyse in Lagern und Zahnrädern. Neueste Entwicklungen beschäftigen sich mit der Überwachung des Gebrauchszustandes des Druck- und Schmiermediums selber. Allerdings existieren bislang kaum geeignete und erprobte Sensoren hierfür und darüber hinaus fehlen abgestimmte Modelle für eine automatisierte Zustandsbewertung. Diesem Themenbereich widmet sich diese Arbeit. Einführend werden als Grundlage für das Verständnis von Ölalterung und deren Auswirkungen die wesentlichen Alterungsmechanismen beschrieben. Ausgehend hiervon werden physikalische Kenngrößen hinsichtlich ihrer Eignung für die Öl- Zustandsüberwachung untersucht. Diese Untersuchungen münden schließlich in der Umsetzung verschiedener Sensorprototypen. Als Alternative zur Messung direkt in der Flüssigkeit widmet sich ein Kapitel der Arbeit u. a. der Bewertung des Ölzustandes anhand der bei der Alterung entstehenden Alterungsprodukte in der Gasphase mit Hilfe einer elektronischen Nase. Angesichts der Vielschichtigkeit von Ölalterung führt die Auswertung nur einer einzelnen Kenngröße nicht generell zu zufriedenstellenden Ergebnissen. Zuverlässigere Aussagen über den Ölzustand erhält man bei Einsatz der multisensoriellen Zustandsanalyse. Als notwendiges Hilfsmittel hierfür werden in dieser Arbeit verschiedene Verfahren auf Basis Neuronaler Netze, der Fuzzy Logic und der Multivariaten Datenanalyse vorgestellt.