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Off-Road-Gerät
Fahrzeuge und Arbeitsmaschinen für den Betrieb in geschlossenen Räumen, auf Baustellen und im Untertageeinsatz müssen mit hochwertigen Partikelfiltern ausgerüstet sein, deren Funktion in Zeitabständen von 3 Monaten, je nach Einsatzort, überprüft werden muss. Für diesen rauen Einsatz wurde der OBD- Sensor konstruktiv umgestaltet.
Die Messelektronik befindet sich in einem robusten, wasserdichten Gehäuse, in das auch ein Data Logger eingesteckt werden kann, der im Sekundentakt die Messwerte registriert. Je nach Ausstattung des Data Loggers können bis zu 10 verschiedene Messkanäle registriert werden, die zusätzlich für Wartungszwecke der Maschine bereit stehen.
Der Sensor und das Sensorgehäuse sind aus rostfreiem Stahl gefertigt, um Korrosion zu vermeiden.
Das Foto zeigt die voll ausgerüstete OBD-Messeinrichtung.
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Das nebenstehende Foto zeigt die Elektrodenzuführungen aus Quarzglas zum Sensor nach einem längerem Betrieb. Es ist zu erkennen, dass durch die Wirkung der Thermoporese im Bereich der Elektrodenheizspiralen keine Rußablagerungen vorhanden sind. Damit ist sichergestellt, dass der hohe Isolationswiderstand für die Zuführung der Hochspannung von 1500 [V] und die Ableitung des Messsignals erhalten bleibt. Bei einem Kaltstart des Motors wird der gesamte Sensor von Kondenswasser benetzt. Die Hochspannung wird dadurch kurz geschlossen, und gelangt auch teilweise in den Eingang des Ladungsverstärkers. |
Die Hochspannungsquelle ist dauerkurzschlussfest und der Eingang des Verstärkers verfügt über eine Schutzschaltung, die auch Funkendurchschläge bei 1500 V zulässt. Solche Ereignisse treten z. B. auf, wenn sich von der Innenwand des Abgasrohres größere Rußteile oder Rostschuppen ablösen und durch den Sensor gelangen. Nach einer Aufwärmzeit der Elektrodenschäfte von ca. 2 bis 5 Min. bei gleichzeitiger betriebsbedingter Erwärmung des Abgases ist der Sensor messbereit. Das Abgas muss dann eine Temperatur von ca. 100 °C aufweisen, damit kein Wasserkondensat entsteht. Diese Vorgänge werden ebenfalls in dem Data Logger dokumentiert, da der Isolationswiderstand der Hochspannungselektroden kontinuierlich gemessen und ausgegeben wird. Als weiteres Sensor bezogenes Messsignal werden die Temperatur des Abgases und die Motordrehzahl aufgezeichnet. Aus diesen Werten wird der Betriebspunkt eines Fahrzeuges ermittelt, um die Rußemission quantifizieren zu können.
Ruß, der sich in einer dünnen Schicht auf den Sensorplatten ablagert, hat keinen Einfluss auf die Qualität des Messsignals. |
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Technische Daten: |
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Eigenschaften |
Daten |
Messbereiche: |
0 bis 50/ -20/- 10/ - 1 [mg/m³] / - 200 [µg/m³]
für 10 [V] Ausgangsspannung |
Auswertung: |
Data Logger 16 Bit mit 8 GByte Speicher, Software |
Signalausgänge: |
Messsignal: 0 bis 10 V, Isolationswiderstand, Lichtsignal im Fahrerstand bei defektem Filter (rot), Funktionskontrolle im Fahrerstand (grün) |
Verstärkungsfaktoren |
2, 4, 10, 20, 40, 80 |
Betriebsspannung: |
12V / 24 V Akkubetrieb -10 % + 25 %, 3,5 [A] (Heizung) |
Umgebungsbedingung: |
- 10 °C - + 45 °C (Elektronik) |
Temperaturbereich Sensor: |
Arbeitsbereich im Abgas: 100 °C – 500 °C |
Sicherheitseinrichtungen: |
Hochspannung, -1500 [V], dauerkurzschlussfest, Schutzschaltung des Verstärkereingangs gegen Funkenüberschlag, Messung des Isolationswiderstandes der Hochspannungselektrode |
Betriebsmessungen |
Messung der Abgastemperatur und der Motordrehzahl |
Aufheizzeit Sensor: |
2 - 5 Min. bei Kaltstart des Motors |
Messdynamik des Sensors |
1:1000 |
Messgenauigkeit: |
10 % bezogen auf Messbereich |
Nullpunktdrift: |
± 15 [mV] bei max. Verstärkung |
Eigenrauschen: |
± 5 [mV] bei max. Verstärkung |
Anstiegszeit 10%-90%-10%: |
200 [ms] (umschaltbar auf: 70 ms und 30 ms) |
Keine Querempfindlichkeit: |
CO, CO2, H2O, HC, NOx, NO2 (nicht kondensierend) |
Bestimmtheitsgrad: |
Partikelmasse: 97 %, Rußzahl FSN: 95 %, Opazität: 93 % |
Abmessung Gehäuse: |
L X B X H : 340 X 200 X 130 [mm] |
Verbindung zum Sensor: |
NIRO- Wellschlauch, 1500 [mm] |
Gewicht komplett: |
2,5 [kg] |
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E AST SOLUTIONS
Oberer Triftweg 33
38640 Goslar
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