Sensorsystem für Schmieröle (Forschung)


Optisches Messsystem für die Analyse

Durch die schwierige Zugänglichkeit von Offshore-Windenergieanlagen sind auch die dort in Getrieben enthaltenen Schmieröle nur aufwendig und zeitraubend austauschbar. Daher sollte die Standzeit des Öls so hoch wie möglich sein. Problematisch ist die Zustandserfassung: entweder müssen Proben des Öls in ein Labor gegeben werden, oder es wird turnusmäßig gewechselt – ein wenig ressourceneffizientes Verfahren, weil neben dem verschwenderischen Umgang mit dem Schmieröl mehr Wartungseinsätze gefahren werden müssen, als bei bekanntem Zustand nötig wären.

Am Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik in Saarbrücken wurden zwei auf optischen Verfahren basierende Lösungsansätze entwickelt, ein Partikelmesssystem und ein Ölqualitätsmesssystem zur Bewertung der Ölchemie. Über Fotodioden wird die Partikelbelastung gemessen. Das gestreute Licht einer Laserdiode erlaubt Rückschlüsse auf die Konzentration von Metallabrieb, Staub und Luftblasen im Öl und kann Partikel von Luftblasen unterscheiden. Schäden in mechanischen Komponenten, die mit zunehmender Kontamination des Öls mit Metallpartikeln einhergehen, können frühzeitig detektiert werden. Die von den mehrkanaligen Thermopilesensoren gemessenen schmalbandigen Ausschnitte des Infrarotspektrums zeigen chemische Veränderungen des Öls, etwa Veränderungen durch Oxidation, den Abbau von Additiven oder die Anwesenheit von Wasser. Alle Messergebnisse liegen – im Gegensatz zu Laboruntersuchungen – in Echtzeit vor, so dass Anlagenschäden durch schlechte Schmiereigenschaften vermieden werden können. Signaländerungen durch Störeinflüsse werden durch intelligente Algorithmen in der Mikrocontroller-basierten Auswertung kompensiert.

Dieses Condition-Monitoring-System dient der zustandsorientierten Instandhaltung, ist miniaturisiert und kann in vorhandene Anlagen integriert werden. Labortests sind bereits erfolgt, beim Ölqualitätsmesssystem wurden auch bereits erste Feldtests erfolgreich durchgeführt. Die Arbeiten zum Ölqualitätsmesssystem wurden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen des Projekts NaMiFlu (Nanotechnologie basiertes Mikrosystem zum insitu-Fluidmonitoring), vom Europäischen Fond für regionale Entwickelung (EFRE) als auch vom Land Saarland im Rahmen des ZeMA-Leitprojektes FluidSens gefördert. Die Arbeiten zum Partikelmesssystem wurden vom Europäischen Fond für regionale Entwickelung (EFRE) und vom Land Saarland im Rahmen des ZeMA-Leitprojektes FluidSens gefördert.

Forschungsprojekt NaMiFlu

Forschungsprojekt WindenergieForschungspartner: : ZeMA - Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gGmbH, HYDAC ELECTRONIC GMBH, Siegert-TFT GmbH, EADS Deutschland GmbH, Micro-Hybrid Electronic GmbH, Fuchs Europe Schmierstoffe GmbH, TU Ilmenau Gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung / Fördermaßnahme: Mikro-Nano- Integration als Schlüsseltechnologie für die nächste Generation von Sensoren und Aktoren

Forschungsprojekt FluidSens

Forschungsprojekt WindenergieForschungspartner: : ZeMA - Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik gGmbH Fördermittel: Ministerium für Wirtschaft und Wissenschaft des Saarlandes und Mittel des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung
Sensorsystem für Öl (Bild: © ZeMa)

Sensorsystem für Öl (Bild: © ZeMa)