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Kurzfassung

Detektion von magnetischen Nanopartikeln in Schmierstoffen

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Hintergrund

Das „Point-of-Inspektion-System“ ist eine Detektionseinrichtung, über die sich die Konzentration sowie die Größe von magnetisierbaren Partikeln in Schmierstoffen wie Öl und Hydraulikflüssigkeiten kontinuierlich bestimmen lassen. Da die Partikel nicht wie üblich aus dem Probenmedium abgeschieden werden, entfallen Proben-nahme, Probenvorbereitung und Proben-vorbehandlung. Auch eine Säuberung der Messeinrichtung nach jeder Messung ist nicht erforderlich.

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Bilder & Videos

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Lösung

Das Prinzip: Die partikelbeladene Probe bewegt sich durch ein Magnetfeld, das beispielsweise von einer Spule erzeugt wird. In Abhängigkeit von Anzahl und Größe der Partikel wird das magnetische Feld beeinflusst. Die Beeinflussung wird mit einem XMR-Sensor registriert, der sich an geeigneter Stelle im magnetischen Kreis befindet. Der Sensor kann ein magnetoresistiver Sensor oder eine Spule sein. Sein Ausgangssignal ist ein Maß für die Konzentration oder Größe der magnetisierbaren Partikel im Medium in Bezug zur Referenzprobe. Wählt man das Messvolumen – also den gegenüber den Partikeln sensitiven Teil des Magnetfelds – so groß, dass sich jeweils viele Partikel gleichzeitig darin befinden, kann man aus dem Sensorausgangssignal auf die Konzentration schließen. Wird das Messvolumen jedoch so klein gewählt, dass sich zu einem Zeitpunkt mit großer Wahrscheinlichkeit nur ein Partikel im Messvolumen befindet, kann neben der sich über die Zeit ergebenden Konzentration auch die Grösse des Einzelpartikels aus der jeweiligen Impulshöhe des Sensorausgangssignals bestimmt werden.

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Vorteile

• Keine aufwändige Probenvor-bereitung
• Keine aufwändige Säuberung nach Messvorgang
• Kontinuierliche Messungen möglich

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Anwendungsbereiche

Um einen sicheren und dauerhaften Betrieb von Maschinen und Anlagen wie Fahrstühlen, Lastkränen, Skiliften etc. zu gewährleisten, muss u.a. die Schmierstoffqualität überwacht werden. Für Aussagen bezüglich Qualität und Zustand des verwendeten Schmierstoffes ist es wichtig, die Partikelkonzentrationen magnetischer Bestandteile im Schmierstoff zu bestimmen. Diese Erfindung ist darum interessant für “Critical Assets” – also Infrastrukturanlagen, für die ein sicherer und kontiuierlicher Betrieb ein entscheidener Erfolgsfakor ist.

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Service

Eine deutsche und internationale PCT-Patentanmeldung wurde eingereicht. Im Auftrag der Universität Bielefeld bieten wir interessierten Unternehmen die Möglichkeit zu Lizensierung oder Kauf sowie zur Weiterentwicklung der Technologie.