專利名稱：檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油變質(zhì)程度的測(cè)量方法，尤其是指運(yùn)用了油的電學(xué)性質(zhì)因油受污染而發(fā)生相應(yīng)變化的原理的測(cè)量方法。
美國(guó)專利號(hào)4,646,070的發(fā)明提供了一種測(cè)量油變質(zhì)程度的檢測(cè)器和方法。該方法是通過(guò)檢測(cè)油的介電常數(shù)來(lái)判斷用在內(nèi)燃機(jī)中潤(rùn)滑油變質(zhì)程度的程度。這種測(cè)量器憑借著一個(gè)浸在油中的具有平行電極的傳感電容器。這傳感電容器和一個(gè)有固定電容值的電容器相串聯(lián)而引成一個(gè)電壓分壓電路。在該電壓分壓電路上加有一個(gè)固定頻率的交流電流信號(hào)。這樣在傳感電容器上的電壓分壓值就正比于油的介電常數(shù)，可通過(guò)分析該介電常數(shù)的變化來(lái)判斷油變質(zhì)的程度，該發(fā)明使用的交流頻率在50千赫到500千赫之間。
美國(guó)專利號(hào)4,764,256發(fā)明公布了一種檢測(cè)潤(rùn)滑油的剩余的可使用壽命的方法。該方法適用于至少含有一種以上添加劑的有機(jī)潤(rùn)滑油。在制備測(cè)試樣品時(shí)，先用一種溶劑與油樣相混合。在某些情況下，電介質(zhì)可作為溶劑。然后樣品被放置在一電極池中，用伏安法來(lái)測(cè)量。在測(cè)量過(guò)程中逐漸增大在樣品上所加的電壓至某一數(shù)值時(shí)，引起樣品中的電氧化反應(yīng)，相應(yīng)有氧化電流產(chǎn)生，該電流數(shù)值與添加劑的含量成正比。檢測(cè)和記錄這種氧化電流的峰值，可以用來(lái)反映潤(rùn)滑油剩余的可使用的壽命。
美國(guó)專利號(hào)5,540,086發(fā)明展示了一種油變質(zhì)程度的檢測(cè)器，這檢測(cè)器的機(jī)械結(jié)構(gòu)具有一通孔外殼，一個(gè)固定在外殼里的基板，其用作為第一電極板，另一基板安置在外殼的頂端平行于第一電極板，其用作為第二電極板，以及一個(gè)具有固定電容值的參照電容，第一電極板和第二電極板之間設(shè)計(jì)有一固定間隙，油箱中的潤(rùn)滑油可以經(jīng)該間隙自由地流通，這就構(gòu)成了一個(gè)潤(rùn)滑油的電容器。第一電極板可區(qū)分為一個(gè)主要傳感區(qū)域和一個(gè)次要傳感區(qū)域。次要傳感區(qū)域在整個(gè)電極板上只占有很小比例。第一電極板的主要傳感區(qū)域與第二電極板構(gòu)成的油變質(zhì)程度傳感電容器。第一電極板的次要區(qū)域與第二電極板所構(gòu)成的電容器與參照電容器串聯(lián)連接組成一總參照電容器。這樣油變質(zhì)程度電容器的電容值與總參照電容器的電容值的比例可以用來(lái)指示油變質(zhì)程度的程度。該油變質(zhì)程度檢測(cè)器還含有固定在基板上的熱電敏電阻元件，以提供在測(cè)試油變質(zhì)程度過(guò)程中對(duì)溫度變化的補(bǔ)償。
美國(guó)專利號(hào)6,297,733的發(fā)明結(jié)合了一油變質(zhì)程度傳感檢測(cè)器和一油位檢測(cè)器。油變質(zhì)程度傳感檢測(cè)器如同美國(guó)專利號(hào)5,540,086所述。
這些技術(shù)方案存在的缺點(diǎn)包括檢測(cè)油中是否含有水分存在局限性；需要另外采用電子元件來(lái)進(jìn)行溫度補(bǔ)償；不能在油溫變化的情況下進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)量。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法，包括以下步驟a)提供一被測(cè)油；b)提供一參照油，該參照油不含水分，參照油被放置在一容器中，該容器被放置在同被測(cè)油相同溫度的區(qū)域；c)提供一檢測(cè)傳感器，其包含一第一電容器；d)提供一參照傳感器，其包含一第二電容器，第二電容器浸在參照油中；e)將檢測(cè)傳感器的第一電容器浸在被測(cè)油中；f)測(cè)量第一和第二電容器的電學(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)可以是如下的任何一種—第一和第二電容器的電阻抗—在第一和第二電容器中通過(guò)的電流—在第一和第二電容器上的電壓g)結(jié)合上述的第一和第二電容器上的電學(xué)性質(zhì)得到油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該性質(zhì)代表了油的變質(zhì)程度。
還包括在步驟(f)中，所述的電學(xué)性質(zhì)，還包括電阻和電容性阻抗。
還包括上述的參照油具有與檢測(cè)油相同的熱學(xué)性質(zhì)。參照油可以是未使用過(guò)的油或使用盡了的油。
還包括依據(jù)步驟(g)中所述的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)具有突然的變化，可判斷油中有水存在。
還包括h)建立一預(yù)測(cè)的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線；i)如果有以下任何一種情況發(fā)生時(shí)，確定水在油中的存在；
—測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)同預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)有不同的數(shù)值；—測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)同預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)有不同的變化速率；—測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)超過(guò)從預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)中得到的一極限值，且該現(xiàn)象在早于根據(jù)預(yù)計(jì)的油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)所預(yù)定的時(shí)間而發(fā)生。
還包括—在步驟(a)中，被測(cè)油在一冷的內(nèi)燃機(jī)中；—發(fā)動(dòng)該內(nèi)燃機(jī)；—如果測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)在步驟(g)中最初呈現(xiàn)異常，可確定在被測(cè)的油中含有水分；—種檢測(cè)油中含水的方法，包括以下步驟a)提供被測(cè)的油；b)提供一檢測(cè)傳感器，其中包含有一電容器；c)將檢測(cè)傳感器浸入被測(cè)的油中；d)測(cè)量一段時(shí)間中該傳感器的電容器的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)是以下的任何一種—電容器的電阻抗—通過(guò)電容器的電流—在電容器上的電壓e)如果測(cè)量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)存在著突然變化，則確定油中存在水分。
還包括在步驟(d)中，所述的電學(xué)性質(zhì)，還包括電阻和電容性阻抗。
一種檢測(cè)油中含水的方法，包括以下步驟a)提供被測(cè)的油；
b)提供一檢測(cè)傳感器，其包含有一電容器；c)將該檢測(cè)傳感器浸入被測(cè)的油中；d)測(cè)量一段時(shí)間該檢測(cè)傳感器中電容器的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)是以下的任何一種—電容器的電阻抗—通過(guò)電容器的電流—在電容器上的電壓e)建立預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線；f)用在上述步驟(d)中經(jīng)測(cè)量得到的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)與在步驟(e)中得到的預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)相比較；g)如果存在下面任何一種情況，確定水在油中存在—測(cè)量得到的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，具有不同于預(yù)定的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)；—測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)相比于預(yù)定的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，有不同的改變速率；—測(cè)量得到的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)超過(guò)從預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)中得到的一極限值，而且該現(xiàn)象早于在根據(jù)預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)所判斷的時(shí)間而發(fā)生。
還包括有在步驟(d)中，所述的電學(xué)性質(zhì)，還包括電阻和電容性阻抗。
一種描述油變質(zhì)程度的方法，包括；a)建立一預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線，該電學(xué)性質(zhì)曲線包括未被使用過(guò)的油的性質(zhì)(EPT新油)和全部使用盡的油的性質(zhì)(EPT使用盡的油)；b)測(cè)量正在使用的油的電學(xué)性質(zhì)(EPT)；
c)根據(jù)以下公式，決定定義量，油的變質(zhì)程度率(D) D的數(shù)值是歸一化的，對(duì)應(yīng)于新的油來(lái)說(shuō)，D是零值；對(duì)應(yīng)于使用盡的油來(lái)說(shuō)，D等于一。
一種描述油的剩余使用壽命的方法，包括a)建立一預(yù)計(jì)的油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線，該曲線包括未被使用過(guò)的油的性質(zhì)(EPT新油)和全部使用盡的油的性質(zhì)(EPT使用盡的油)；b)測(cè)量正在使用的油的電學(xué)性質(zhì)(EPT)；c)根據(jù)以下公式，決定定義量，油的剩余使用率(R) R的數(shù)值是歸一化的，對(duì)應(yīng)于新的油來(lái)說(shuō)，R是一；對(duì)應(yīng)于使用盡的油來(lái)說(shuō)，R等于零。
還包括d)對(duì)應(yīng)于電學(xué)性質(zhì)區(qū)間EPT新油—EPT使用盡的油，建立一可使用的區(qū)間(U使用盡的油—U新油)，和e)定義剩余的使用量為RU＝R×(U使用盡的油—U新油)；還包括所述的使用區(qū)間可以是時(shí)間的區(qū)間。
本發(fā)明可應(yīng)用于對(duì)各類機(jī)械裝置里油的變質(zhì)程度狀態(tài)的即時(shí)測(cè)量，比如對(duì)用在內(nèi)燃機(jī)中的潤(rùn)滑油，或者是用在電變壓器中的絕緣油等。本發(fā)明是通過(guò)測(cè)量油的電學(xué)性質(zhì)來(lái)對(duì)油的變質(zhì)程度加以判定的方法。
根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，除了應(yīng)用測(cè)試油性質(zhì)的傳感檢測(cè)器之外，還使用了一參照檢測(cè)器，參照檢測(cè)器使用沒(méi)有水分的、未被使用過(guò)的或者是使用盡的潤(rùn)滑油。參照檢測(cè)器被安置的區(qū)域具有同傳感檢測(cè)器被安置的區(qū)域相同的溫度。結(jié)合這兩檢測(cè)器的電學(xué)性質(zhì)(比如相減)則可以消除由溫度變化而引起的電學(xué)性質(zhì)的波動(dòng)，從而達(dá)到取得有溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)。
根據(jù)另一技術(shù)方案，本發(fā)明提供了多種檢測(cè)油中水分的方法。利用下列事實(shí)，可以判斷水分存在的可能性；1、經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)突然變化。
2、測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)值與預(yù)期的不同，或者電學(xué)性質(zhì)值超過(guò)預(yù)期的限值。
3、溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)存在著異常，例如剛起動(dòng)冷發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，發(fā)現(xiàn)異常的電學(xué)性質(zhì)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)熱之后，油的電學(xué)性質(zhì)回復(fù)到正常數(shù)值。
根據(jù)本發(fā)明的其他技術(shù)方案，本發(fā)明提供了多種揭示油的變質(zhì)程度和油剩余的使用壽命的方法。
本發(fā)明在傳感器的結(jié)構(gòu)上，除了運(yùn)用檢測(cè)傳感器外，還使用了參照傳感器。參照傳感器采用了浸在參照油(未使用過(guò)的，或者是使用盡的沒(méi)有水分的油)中的電容器結(jié)構(gòu)。該參照油和電容器是被密封在一容器中，與被測(cè)油沒(méi)有直接的接觸，從而本發(fā)明提供了對(duì)油中水分測(cè)量的可能性。
本發(fā)明傳感器具有對(duì)由于溫度變化而造成油電學(xué)性質(zhì)變化補(bǔ)償?shù)墓δ堋＿@種補(bǔ)償是建立在直接利用油的熱學(xué)性質(zhì)的基礎(chǔ)上。
在性能上，由于應(yīng)用了這種結(jié)構(gòu)的傳感器，本發(fā)明對(duì)電學(xué)性質(zhì)的溫度補(bǔ)償，不僅能在油的溫度平衡態(tài)上，而且能在非平衡態(tài)上實(shí)施(非平衡態(tài)指油溫在持續(xù)上升，或者在下降)。即本發(fā)明優(yōu)化了傳感器的性能。
本發(fā)明還提供鑒別油中含水的方法，這樣本發(fā)明具有鑒別油在自然情況下(正常使用)的變質(zhì)和在非自然情況下(如受冷卻水之類外來(lái)物的污染)的變質(zhì)的雙重功能。


圖1為油變質(zhì)程度隨使用時(shí)間變化的曲線示意圖。
圖2為油電阻抗隨時(shí)間變化的曲線示意圖。
圖3為測(cè)量油的電阻抗值和經(jīng)溫度校正后的電阻抗值隨時(shí)間變化的曲線示意圖。
圖4為預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償后的電阻抗曲線(虛線)和實(shí)際測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩骨€(實(shí)線)示意圖。
圖5為電壓分壓器測(cè)量電阻抗的電路示意圖。
圖6為用恒壓源測(cè)量油介質(zhì)的電流值的電路示意圖。
圖7為用恒流源測(cè)量油傳感檢測(cè)器電壓的電路示意圖。
圖8為油介質(zhì)的電阻抗、電壓和電流值與使用時(shí)間的關(guān)系曲線示意圖。
圖9為在測(cè)量油變質(zhì)程度過(guò)程中建立溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)的一裝置示意圖。
圖10為一傳感檢測(cè)器和參照檢測(cè)器獲得的未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)隨時(shí)間變化的曲線示意圖。
圖11為經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)隨時(shí)間變化的曲線示意圖。該曲線是結(jié)合了圖10中曲線的結(jié)果。
圖12為從一傳感檢測(cè)器獲得的油的電學(xué)性質(zhì)變化的曲線和從另一種參照傳感器獲得的未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷膮⒄涨€示意圖。
圖13為經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)隨時(shí)間變化的曲線，該曲線是結(jié)合了圖12中曲線的結(jié)果。
圖14為第二種檢測(cè)油變質(zhì)程度裝置的示意圖。
圖15為一預(yù)計(jì)的和測(cè)量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)曲線示意圖。
圖16為被測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)的突然變化示意圖。
圖17為被測(cè)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)不同于預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)示意圖。
圖18為一測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償電學(xué)性質(zhì)，其極值超過(guò)了預(yù)期的極限值示意圖。
圖19為油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的異常曲線示意圖，該曲線是描述從開(kāi)始發(fā)動(dòng)一冷的發(fā)動(dòng)機(jī)中的潤(rùn)滑油的狀況。
圖20為用不同的形式描述油的變質(zhì)程度示意圖。
同樣被用在電變壓器中，油也會(huì)裂解。主要原因是由于溫度、氧氣、水分、高電壓作用下產(chǎn)生的部份放電和電火花使油裂解產(chǎn)生污染物而導(dǎo)致油的變質(zhì)。
油存在著介電常數(shù)，末污染和被污染油的介電常數(shù)不同。利用這一性質(zhì)，油的變質(zhì)程度可以通過(guò)與介電常數(shù)有關(guān)的電學(xué)性質(zhì)的測(cè)量來(lái)判斷。這種測(cè)量可以通過(guò)安置在油中的一傳感器，比如含有可檢測(cè)電容的電容器。利用傳感器的電學(xué)參數(shù)來(lái)表達(dá)油的電學(xué)性質(zhì)。當(dāng)油污染程度增加，即油變質(zhì)程度增加，這導(dǎo)致油的介電常數(shù)(ε)增加進(jìn)而引起了傳感器電容值(C)的增加。電容值的增加導(dǎo)致了電阻抗值(Z)的減小。電阻抗可以用公式Z＝R+j(-1/ωC)來(lái)表示。當(dāng)用一交流電壓(V)加在電容器性傳感器的極板上，電流會(huì)在極板間流動(dòng)，電阻抗的減小會(huì)引起電流的增加。以上的電學(xué)技術(shù)知識(shí)是眾所周知的。如同在美國(guó)專利號(hào)4,646,070中敘述的那樣。圖2描述了電阻抗隨時(shí)間的變化，對(duì)于新的未使用過(guò)的油來(lái)說(shuō)電阻抗值高，反之，對(duì)使用壽命耗盡的油來(lái)說(shuō)電阻抗低。進(jìn)一步分析表明，因?yàn)闈?rùn)滑油是不導(dǎo)電的，所以電容性阻抗j(-1/ωC)或者Xc是決定電阻抗的主導(dǎo)因素。應(yīng)用本發(fā)明，使用者可以周期性地測(cè)試油的電阻抗值以判定油的質(zhì)量。這種測(cè)量是可從連續(xù)性的到非經(jīng)常性的。圖2曲線中的黑點(diǎn)表示由這種周期性的測(cè)量而得到的電阻抗值。
然而油的介電常數(shù)是隨溫度而變化的，當(dāng)潤(rùn)滑油溫度增高，油介電常數(shù)也隨之增加而導(dǎo)致電容值的增加。所以，必須設(shè)法在測(cè)量中消除這種溫度效應(yīng)，這可以通過(guò)對(duì)電阻抗值的補(bǔ)償來(lái)達(dá)到。具體來(lái)講，一種方法是可以通過(guò)測(cè)量溫度，然后使用與溫度有關(guān)的矯正因素，把測(cè)量的電阻抗值(ZM)轉(zhuǎn)換成經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩怪?ZT)。另一方法是，這種對(duì)溫度補(bǔ)償?shù)臏y(cè)量總是可以在預(yù)定的溫度上進(jìn)行。圖3中的曲線表示了測(cè)量的電阻抗(ZM)和經(jīng)過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩怪?ZT)與使用時(shí)間的關(guān)系。
圖4顯示了預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩?ZP)和實(shí)際測(cè)量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩?ZT)曲線。預(yù)計(jì)的曲線代表了電阻抗值在油的正常使用情況下隨時(shí)間的變化情況。該曲線可以先通過(guò)實(shí)際測(cè)量，然后由導(dǎo)出的經(jīng)驗(yàn)公式作決定。在圖4中可以看到了實(shí)際的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)那€與預(yù)計(jì)的相吻合，這表示了油的正常變質(zhì)的過(guò)程。然而，如同下文所述，某些因素可以導(dǎo)致預(yù)計(jì)的和實(shí)際的電阻抗值不同。
油的變質(zhì)程度，如同圖2到4所示，可以通過(guò)對(duì)電阻抗的測(cè)量來(lái)表示。這種電阻抗的測(cè)量在電學(xué)原理上可以使用分壓器來(lái)達(dá)到，分壓器可以由一含有被測(cè)油的傳感電容器和一已知電阻抗元件串聯(lián)組成。在測(cè)量時(shí)把一交流電壓加到分壓器上，注有油的電容器的電阻抗值正比于在電容上的電壓和在已知的電阻抗元件上電壓的比值。油的變質(zhì)程度過(guò)程也可以用電流或電壓隨時(shí)間的關(guān)系來(lái)表達(dá)。在用電流法測(cè)量時(shí)，用一恒壓源作用在傳感電容器上，流經(jīng)電容的電流值反比于電阻抗值。用電壓法測(cè)量時(shí)，用一恒流源作用在傳感電容器上，在電容器上的電壓值正比于電阻抗值。在具體運(yùn)用以上所述的測(cè)量電阻抗、電壓和電流方法時(shí)，可以參考在電學(xué)上的有關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)，然而不管用何種方法去測(cè)量，該測(cè)量必須具有溫度補(bǔ)償?shù)墓δ堋?br> 圖5到7從一個(gè)方面揭示了上述的測(cè)量油變質(zhì)程度的方法，傳感器的電容(C)可以由兩個(gè)以上的金屬導(dǎo)電體平行所組成，在金屬導(dǎo)電體之間必須設(shè)計(jì)有足夠的間隙，以保證油的自由流動(dòng)。圖5所示，是一用于電阻抗測(cè)量的電壓分壓器的示意圖。用一固定電壓值的交流電壓作用在傳感電容器(C)和一已知電阻抗元件Zref上，電容器(C)的電阻抗是正比于油的變質(zhì)程度程度。在一種實(shí)例中，電阻可以用作已知電阻抗元件。
圖6顯示了利用恒壓源(Vo)的電流法進(jìn)行測(cè)量的示意圖。
圖7顯示了利用了恒流源(Io)的電壓法進(jìn)行測(cè)量的示意圖。
圖8中的曲線表示了與傳感檢測(cè)器的電容有關(guān)的電阻抗Z、電流I、和電壓V隨使用時(shí)間變化的趨勢(shì)。從中可以看到油傳感檢測(cè)器電容的電阻抗和電壓值隨油使用時(shí)間的增長(zhǎng)、即油變質(zhì)程度的加劇而減小，而電流值卻隨之而增長(zhǎng)。
電學(xué)原理表明，電容器的電阻抗可由電容性阻抗(Xc＝j(luò)(-1/ωC))和電阻(R)所組成。應(yīng)用眾所周知的電學(xué)技術(shù)對(duì)這兩種參數(shù)的測(cè)量都能提供分析油變質(zhì)程度程度的依據(jù)，這種測(cè)量可以用電阻抗儀來(lái)達(dá)到。比如用Agilent4294型號(hào)儀器可以取得電阻抗、電抗、電阻、電容和相位的信息。相位也可以用電阻和電抗值計(jì)算而得。
圖9到11，揭示了本發(fā)明的檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法，具體來(lái)講是使用一參照傳感器來(lái)補(bǔ)償由溫度變化所引起的經(jīng)檢測(cè)傳感器測(cè)出的油的電學(xué)性質(zhì)的波動(dòng)。本方法包括(a)在機(jī)器里(如在內(nèi)燃機(jī)里或者在變壓器里)的一正在使用的被測(cè)油22(該油料不含有任何水分)；(b)提供一參照油樣品24(同樣參照油不含有水分)。該油樣品是密封在一容器內(nèi)，這容器是被放置于同油22有相同溫度的區(qū)域。在設(shè)想的實(shí)際情況下，參照油24具有同被測(cè)油22相同的熱物理性質(zhì)，即由溫度變化引起的參照油電學(xué)性質(zhì)的變化同被測(cè)油的變化相同。另外在可選擇的實(shí)際情況下，參照油可以是未經(jīng)使用的油或者是使用盡的油。如參照油24和被測(cè)的使用過(guò)的油22是同一制造商生產(chǎn)的同一型號(hào)的產(chǎn)品，僅是使用的程度不同，參照油是未使用過(guò)的油或者使用盡的油，樣品油可以是使用過(guò)的油。
(c)提供一檢測(cè)傳感器26，其包括了一個(gè)第一電容器C1。
(d)提供一參照傳感器28，其包括了一個(gè)第二電容器C2。參照傳感器28浸入在參照油24里。在可選擇的情況下，當(dāng)溫度改變時(shí)，第一和第二電容器浸在相同的油中，有同樣程度的電學(xué)性質(zhì)的改變，同時(shí)檢測(cè)傳感器26和參照傳感器28最好能設(shè)計(jì)在同一機(jī)械裝置內(nèi)。
(e)將檢測(cè)傳感器26浸入在被測(cè)的油22中。
(f)測(cè)量下列任何的一種電學(xué)性質(zhì)，從檢測(cè)傳感器中得到的電學(xué)性質(zhì)為EPC1，從參照傳感器中得到的為EPC2，—第一電容器C1和第二電容器C2的電阻抗—通過(guò)第一電容器C1和第二電容器C2的電流—在第一電容器C1和第二電容器C2上的電壓(g)結(jié)合檢測(cè)傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPC1和參照傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPC2，從而得到一種溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT，其反映了油變質(zhì)程度的信息。
檢測(cè)傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPC1和參照傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPC2經(jīng)測(cè)量器械30所結(jié)合得到溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT。由顯示器32對(duì)用戶作出結(jié)果通告。
圖10顯示了從油檢測(cè)傳感器和參照傳感器得到的油的電學(xué)性質(zhì)EP隨時(shí)間T變化的曲線。圖中上部的曲線由參照傳感器所得，下部的從檢測(cè)傳感器所得。在圖10中的時(shí)間間隙t1中，參照傳感器的第二電容器的電學(xué)性質(zhì)EPC2具有一確定的數(shù)值EPC2(NOM)。該數(shù)值對(duì)應(yīng)了其在正常溫度下的電學(xué)性質(zhì)。然而在時(shí)間間隔t2中，該數(shù)值因溫度改變而增加。同樣的在時(shí)間間隙t3中，該數(shù)值回復(fù)到正常。在時(shí)間間隔t4中該數(shù)值再次由于溫度變化而升高，以上這種第二電容器的電學(xué)性質(zhì)EPC2的行為可以作為基準(zhǔn)值用來(lái)校正或者補(bǔ)償對(duì)第一電容器的電學(xué)性質(zhì)EPC1的行為。這里必須指出的是，受溫度波動(dòng)的影響，電學(xué)性質(zhì)EPC1和EPC2的改變是相同的。這是因?yàn)榈谝缓偷诙娙萜魈幵谙嗤臏囟拳h(huán)境中，另外他們具有對(duì)溫度相同或者相類似的熱學(xué)性質(zhì)。所以根據(jù)以下列出的方程來(lái)結(jié)合電學(xué)性質(zhì)EPC1和EPC2可以得到一種溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT。
值得再次指出的是，圖10中繪出的電學(xué)性質(zhì)曲線代表了電阻抗或者電壓隨使用時(shí)間的改變。若是用電流來(lái)表達(dá)，其曲線如同圖8中所示的一樣。
圖11顯示了溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT的曲線，如上所述，該曲線是經(jīng)過(guò)結(jié)合了電容器C1和電容器C2的電學(xué)性質(zhì)的結(jié)果。至于如何結(jié)合這兩電容器的電學(xué)性質(zhì)，一種優(yōu)選的方案是用電容器C1的電學(xué)性質(zhì)減去電容器C2的電學(xué)性質(zhì)，如同以下的公式所表示；EPT＝EPC1-EPC2+EPC2(NOM)其中EPC2(NOM)表示測(cè)量電容器C2在正常溫度情況下得到的電學(xué)性質(zhì)的數(shù)值。使用該數(shù)值可使經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)與時(shí)間關(guān)系的曲線處于正值區(qū)域。
當(dāng)然用另外的方法來(lái)結(jié)合電學(xué)性質(zhì)EPC1和EPC2也是可以的。只要是該方法利用參照傳感器的電學(xué)性質(zhì)來(lái)消除溫度波動(dòng)對(duì)檢測(cè)傳感器的電學(xué)性質(zhì)的影響，諸如應(yīng)用EPC1減去EPC2的結(jié)合方法。
再者參照?qǐng)D9到圖11和本文前述的步驟(f)中，可應(yīng)用的電學(xué)性質(zhì)包括電阻抗的個(gè)別組成，即電阻(R)和電抗(XC)，以取代用電阻抗來(lái)描述油變質(zhì)程度過(guò)程。對(duì)于電阻抗的個(gè)別組成的測(cè)量所需的儀器和方法是眾所周知的，也可以使用在本文中所提到的測(cè)試技術(shù)和方法。
這里必須指出的是，“未使用的油”是指新的，即指從生產(chǎn)廠出品，未經(jīng)任何使用，不含有任何污染物的油。“使用過(guò)的油”是指已經(jīng)使用一段時(shí)間的油，在油中已存積了一定量的污染物。在圖11的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT走向中，時(shí)間T是用為獨(dú)立變量，除了時(shí)間以外，其他的變量也是可以使用的。例如汽車被駕駛的里程數(shù)，可以作為獨(dú)立變量來(lái)描述經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的關(guān)系。
圖12和13描述了另一種運(yùn)用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒āＴ谠摲桨钢?，一使用盡的油而不是新的油用來(lái)作為參照油。即第一電容器C1是浸入正在使用的被檢測(cè)油22，但參照電容器C2是浸入一使用盡的油24。該使用盡的油24是指該油積存了大量的污染物，因而完全喪失其潤(rùn)滑性能。這種使用盡的油24具有同被測(cè)油22相同的熱學(xué)性質(zhì)，在時(shí)間間隙t2和t4中，由于油的溫度的變化引起了電容器C1和C2電學(xué)性質(zhì)參數(shù)相同的變化。
圖13顯示了經(jīng)結(jié)合了傳感電容器C1和參照電容器C2電學(xué)性質(zhì)之后，得到的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)隨使用時(shí)間的關(guān)系。這里必須指出的是在本發(fā)明中，除了使用盡的油外、部份使用盡的、或者是前述的未使用過(guò)的油都可以用作參考油樣。
圖14顯示了另一種檢測(cè)油變質(zhì)程度的裝置示意圖。該裝置測(cè)量傳感電容C1的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ㄅc本文前述的或者其他運(yùn)用了溫度補(bǔ)償原理的方法相同。
圖15顯示了一預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPTP曲線(虛線)和一實(shí)際測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPTM曲線(實(shí)線)，該實(shí)際測(cè)量的曲線可由圖14所顯示的方法得到，Δt表示了被測(cè)油在被測(cè)量中的一微小的時(shí)間間隔，其對(duì)應(yīng)的電學(xué)性質(zhì)變化表示為ΔEPT。從圖中可以看到，到Δt的起始時(shí)間為止，對(duì)于被測(cè)的油來(lái)講，預(yù)計(jì)的和測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)是一致的，這就是說(shuō)油變質(zhì)程度的情況按照預(yù)計(jì)的方式而發(fā)展。但是如同下文所要敘述的，在Δt時(shí)間內(nèi)發(fā)生的異常情況可造成實(shí)際的與預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)不同。
從圖16中可以了解到本發(fā)明的第二種可以檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法。圖16放大顯示了在圖15中的微小時(shí)間Δt區(qū)間中被測(cè)的電學(xué)性質(zhì)EPTM曲線的態(tài)勢(shì)。該曲線顯示了電學(xué)性質(zhì)的突然變化，根據(jù)這一事實(shí)可以推測(cè)非常有可能是由于水在油中的存在而造成這一現(xiàn)象。比如在內(nèi)燃機(jī)中，由于引擎的冷卻水密封圈突然地部份損壞而導(dǎo)致少量冷卻水進(jìn)入潤(rùn)滑油箱中，由此而造成在潤(rùn)滑油中含有固定量的水分。而水的存在會(huì)造成由傳感電容器檢測(cè)的油電學(xué)性質(zhì)的改變，即傳感電容器的電阻抗的減小、在電容器上的電壓的減小、以及相應(yīng)的通過(guò)電容器電流的增大。根據(jù)電學(xué)性質(zhì)突然變化的事實(shí)，也許可以推測(cè)由其他的原因所造成，但是比較起來(lái)在這種情況下，水是造成這種突變的最可能的原因。根據(jù)以上設(shè)想，本發(fā)明檢測(cè)水存在的可能性的方法如下所述。
a)、提供正在機(jī)械里使用的被測(cè)油22，例如在內(nèi)燃機(jī)和電變壓器中。
b)、提供一傳感檢測(cè)器26，包括傳感電容器C1。
c)、將傳感器26浸入在機(jī)械中的使用油22中。
d)、在測(cè)量時(shí)間區(qū)間Δt內(nèi)，檢測(cè)電容器C1的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT，其電學(xué)性質(zhì)可以是下述中的任何一種—傳感電容器C1的電阻抗—通過(guò)該電容器的電流—作用在該電容器的電壓e)、如果觀察到溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT有突然改變，即可得知非常有可能是因?yàn)橛椭写嬖谥帧?br> 如圖16的曲線所示，溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)在突然減少了量值之后，仍具有其原有的對(duì)應(yīng)于時(shí)間變化的斜率，該現(xiàn)象非常有可能是由于水分突然進(jìn)入油中而造成。在機(jī)械原因上，是由于水密封圈的部份損壞而致。這曲線對(duì)應(yīng)了當(dāng)水分首次進(jìn)入油中后，然后在油中保持一恒定量水分的情況。
在圖15和16所示的曲線中，時(shí)間是用來(lái)描述電學(xué)性質(zhì)突然變化的獨(dú)立變量，除了時(shí)間以外，里程數(shù)也可以用來(lái)作為測(cè)量的變量單位。
從圖17中的曲線可以了解到本發(fā)明的第三種檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法，圖17同樣是放大顯示了在圖15中Δt區(qū)間的曲線。在這個(gè)方法中，首先要有一個(gè)從經(jīng)驗(yàn)公式或者其他方法得到的預(yù)計(jì)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線。這曲線如同圖15中所示，描述了油的變質(zhì)程度隨時(shí)間的正常變化。然后通過(guò)比較測(cè)量的和預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，可以判斷油中存在水分的可能性。這第三種方法包括a)、提供正在機(jī)械里使用的被測(cè)油22，例如在內(nèi)燃機(jī)和電變壓器中。
b)、提供一傳感器26，包括其傳感電容器C1。
c)、將傳感器26浸入在被測(cè)的油22中。
d)、在測(cè)量的時(shí)間區(qū)間Δt內(nèi)，測(cè)量電容器C1的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPTM，其性質(zhì)是下述的任何一種—傳感電容器C1的電阻抗—通過(guò)該電容器的電流—作用在該電容器上的電壓e)、建立一預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線EPTP。
f)、比較在步驟(d)中得到的和在(e)中預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT。
g)、根據(jù)在步驟(f)中經(jīng)比較而得到的結(jié)果，可以確定在油中含水的可能性。如果—測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)有不同于預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的數(shù)值—測(cè)量的和預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)對(duì)時(shí)間變化有不同的斜率—測(cè)量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的數(shù)值超過(guò)了預(yù)計(jì)的極值，該數(shù)值是由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的經(jīng)驗(yàn)公式所規(guī)定的。并且，這種超過(guò)預(yù)計(jì)極值的現(xiàn)象發(fā)生在早于預(yù)計(jì)發(fā)生的時(shí)間。該預(yù)定的發(fā)生時(shí)間可以由預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線所決定，上述的情況可參照?qǐng)D18中曲線的描述。
從圖17得知，測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPTM不同于預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPTP，這是油中含水的一個(gè)憑證。同時(shí)，還可以看到測(cè)量的電學(xué)性質(zhì)與使用時(shí)間的關(guān)系的斜率，不同于從預(yù)測(cè)的電學(xué)性質(zhì)所得到的斜率。這也是存在水分的一個(gè)依據(jù)。
圖18顯示了測(cè)量的電學(xué)性質(zhì)超過(guò)了一預(yù)先規(guī)定的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的極值EPTPE，這提供了油中含水的又一憑證。圖中的曲線，還顯示了測(cè)定的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)早于在預(yù)定的油的使用的時(shí)間超過(guò)了該規(guī)定的限值，這也是又一種油中含水的判斷?？梢悦鞔_的是，除了用時(shí)間以外，油的使用的里程數(shù)也可以用來(lái)表述該種由使用的里程數(shù)小于預(yù)計(jì)的使用里程數(shù)而達(dá)到對(duì)油中含水的判斷。
圖19中的曲線顯示了在很短的測(cè)量時(shí)間Δt內(nèi)，測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)存在著異常。即其最初顯示較小的數(shù)值EPTIA，然后很快回到了預(yù)計(jì)的數(shù)值EPTPM。這種現(xiàn)象可以對(duì)應(yīng)于在最初的時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)一冷溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)，而該機(jī)內(nèi)的潤(rùn)滑油中存在著少量的冷凝水。在未發(fā)動(dòng)或剛發(fā)動(dòng)引擎時(shí)，由于有水的存在，油的電學(xué)性質(zhì)會(huì)不同于預(yù)測(cè)的數(shù)值。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)了幾分鐘之后，機(jī)油溫度升高而冷凝水從油中蒸發(fā)，這樣就使測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)回復(fù)到預(yù)測(cè)的正常數(shù)值。
根據(jù)以上的分析，有第四種檢測(cè)在油中水分的方法a)、提供一冷的發(fā)動(dòng)機(jī)，其包含有被測(cè)的曲軸箱潤(rùn)滑油22；b)、提供一密封在一容器中的不含水分的參照油24，該容器被放置在同被測(cè)油22具有相同溫度的區(qū)域；c)提供一檢測(cè)傳感器26，其中包括第一電容器C1；d)、提供一參照傳感器28，其中包括第二電容器C2，參照傳感器28浸入在參照油24中；e)、把檢測(cè)傳感器26浸入被測(cè)的油22中；f)、發(fā)動(dòng)冷的發(fā)動(dòng)機(jī)，并立即開(kāi)始記錄參照傳感器和檢測(cè)傳感器所輸出的數(shù)值；g)、取得溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)，該性質(zhì)可以由經(jīng)結(jié)合參照傳感器和檢測(cè)傳感器得出的表述中的任何一種—在檢測(cè)傳感器第一電容器C1上的電阻抗—通過(guò)第一電容器C1的電流—在第一電容器C1上的電壓h)、根據(jù)溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)在最初時(shí)間有異常數(shù)值，隨即回復(fù)到正常狀況，表明油中含有水。
必須指出的是，在圖19中曲線的異?，F(xiàn)象是根據(jù)油的電阻抗或者電壓來(lái)表示的，如果是用電流來(lái)表達(dá)，則曲線會(huì)有相應(yīng)的表示。
圖20顯示了用另外的方法來(lái)表示油的變質(zhì)程度，即油的變質(zhì)程度與油的可使用量的關(guān)系，在這里油的可使用量是一單獨(dú)變量，油的可使用量的單位可以是時(shí)間、里程數(shù)、諸如此類，這樣的表示方法有利于幫助用戶決定何時(shí)應(yīng)更換機(jī)油。
一種可判定油變質(zhì)程度的方法，包括有；a)、建立一預(yù)定的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)曲線，該曲線描述油從剛被使用到被使用盡了的過(guò)程中電學(xué)性質(zhì)的變化。其兩極值對(duì)應(yīng)為EPT(新油)和EPT(使用盡的油)。
b)、測(cè)量正在被使用油的電學(xué)性質(zhì)(EPT)c)、判定油的污染指數(shù)(D)，其由下列方程得出 指數(shù)D的數(shù)值是歸一化的，對(duì)應(yīng)于新的油來(lái)說(shuō)，D是零；對(duì)應(yīng)于使用盡的油來(lái)說(shuō)，D等于一。
一種判定油剩余的可使用值的方法，包括a)、建立一預(yù)定的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)曲線，該曲線描述油從剛被使用到被使用盡了過(guò)程中電學(xué)性質(zhì)的變化，其兩極值對(duì)應(yīng)為EPT(新油)和EPT(使用盡的油)；b)、測(cè)量使用油的電學(xué)性質(zhì)(EPT)；c)、決定油的剩余的可使用的指數(shù)(R)，該指數(shù)可以用如下的歸一化方程得出； 指數(shù)R的數(shù)值是歸一化的，對(duì)應(yīng)于新的油來(lái)說(shuō)，D是一；對(duì)于使用盡的油來(lái)說(shuō)，D等于零。
該描述油的剩余的可使用值的方法，還包括有
d)、建立一可使用區(qū)間，用(U使用盡的油—U新油)來(lái)表示，(U使用盡的油—U新油)對(duì)應(yīng)于電學(xué)性質(zhì)變化(EPT新油—EPT使用盡的油)這里符號(hào)U代表使用量的物理量，以里程數(shù)為例，對(duì)于使用盡的油來(lái)說(shuō)，U使用盡的油等于其最大的使用的里程數(shù)。對(duì)新油來(lái)說(shuō)U新油等于零。
e)、決定在某一測(cè)量點(diǎn)上油的剩余的可使用量(RU)RU＝R×(U使用盡的油—U新油)根據(jù)預(yù)測(cè)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線的形狀，計(jì)算的油的剩余的可使用值RU接近于在該測(cè)量點(diǎn)上油的實(shí)際可使用值，該數(shù)值等于U使用盡的油減去在該測(cè)量點(diǎn)上油已被使用的里程數(shù)的差值。
另外，在步驟(d)中，時(shí)間也是可利用的使用量的單位。
以上為敘述本發(fā)明所選擇的實(shí)例僅僅是示范性的，只是遵循了本發(fā)明的原理的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明的限定。
權(quán)利要求
1.一種檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法，包括以下步驟a)提供一被測(cè)油；b)提供一參照油，該參照油不含水分，參照油被放置在一容器中，該容器被放置在同被測(cè)油相同溫度的一區(qū)域；c)提供一檢測(cè)傳感器，其包含一第一電容器；d)提供一參照傳感器，其包含一第二電容器，第二電容器浸在參照油中；e)將檢測(cè)傳感器的第一電容器浸在被測(cè)油中；f)測(cè)量第一和第二電容器的電學(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)可以是如下的任何一種—第一和第二電容器的電阻抗—在第一和第二電容器中通過(guò)的電流—在第一和第二電容器上的電壓g)結(jié)合上述的第一和第二電容器上的電學(xué)性質(zhì)得到油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該性質(zhì)代表了油的變質(zhì)程度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述的參照油具有與檢測(cè)油相同的熱學(xué)性質(zhì)，參照油可以是未使用過(guò)的油或使用盡的油。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括依據(jù)步驟(g)中所述的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)具有突然的變化，可確定油中有水存在。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括h)建立一預(yù)測(cè)的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線；i)如果有以下任何一種情況發(fā)生時(shí)，確定水在油中的存在；—測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)同預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)有不同的數(shù)值；—測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)同預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)有不同的變化速率；—測(cè)量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)超過(guò)從預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)中得到的一極限值，且該現(xiàn)象在早于根據(jù)預(yù)計(jì)的油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)所預(yù)定的時(shí)間而發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括—在步驟(a)中，被測(cè)油在一冷的內(nèi)燃機(jī)中；—發(fā)動(dòng)內(nèi)燃機(jī)；—如果測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)在步驟(g)中最初呈現(xiàn)異常，可確定在被測(cè)的油中含有水分。
6.一種檢測(cè)油中含水的方法，包括以下步驟a)提供被測(cè)的油；b)提供一檢測(cè)傳感器，其中包含有一電容器；c)將檢測(cè)傳感器浸入被測(cè)的油中；d)測(cè)量一段時(shí)間中該傳感器的電容器的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)是以下的任何一種—電容器的電阻抗—通過(guò)電容器的電流—在電容器上的電壓e)如果測(cè)量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)存在著突然變化，則確定油中存在水分。
7.一種檢測(cè)油中含水的方法，包括以下步驟a)提供被測(cè)的油；b)提供一檢測(cè)傳感器，其包含有一電容器；c)將該檢測(cè)傳感器浸入被測(cè)的油中；d)測(cè)量一段時(shí)間該檢測(cè)傳感器中電容器的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)是以下的任何一種—電容器的電阻抗—通過(guò)電容器的電流—在電容器上的電壓e)建立預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線；f)用在上述步驟(d)中經(jīng)測(cè)量得到的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)與在步驟(e)中得到的預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)相比較；g)如果存在下面任何一種情況，確定水在油中存在—測(cè)量得到的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，具有不同于預(yù)定的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)；—測(cè)量的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)相比于預(yù)定的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，有不同的改變速率；—測(cè)量得到的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)超過(guò)從預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)中得到的一極限值，而且該現(xiàn)象早于在根據(jù)預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)所判斷的時(shí)間而發(fā)生。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6或7所述的方法，其特征在于所述的電容器的電學(xué)性質(zhì)，還包括電阻和電容性阻抗。
9.一種描述油變質(zhì)程度的方法，包括；a)建立一預(yù)計(jì)的溫度補(bǔ)償?shù)挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線，該電學(xué)性質(zhì)曲線包括未被使用過(guò)的油的性質(zhì)(EPT新油)和全部使用盡的油的性質(zhì)(EPT使用盡的油)；b)測(cè)量正在使用的油的電學(xué)性質(zhì)(EPT)；c)根據(jù)以下公式，決定定義量，油的變質(zhì)程度率(D)
10.一種描述油的剩余使用壽命的方法，包括a)建立一預(yù)計(jì)的油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線，該曲線包括未被使用過(guò)的油的性質(zhì)(EPT新油)和全部使用盡的油的性質(zhì)(EPT使用盡的油)；b)測(cè)量正在使用的油的電學(xué)性質(zhì)(EPT)；c)根據(jù)以下公式，決定定義量，油的剩余使用率(R)
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于還包括d)對(duì)應(yīng)于電學(xué)性質(zhì)區(qū)間EPT新油—EPT使用盡的油，建立一可使用的區(qū)間(U使用盡的油—U新油)，和e)定義剩余的使用量為RU＝R×(U使用盡的油—U新油)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于所述的使用區(qū)間可以是時(shí)間的區(qū)間。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種檢測(cè)油變質(zhì)程度的方法，包括以下步驟提供被測(cè)油、參照油，參照油不含水分，參照油被放置在一容器中，該容器被放置在同被測(cè)油相同溫度的一區(qū)域；提供檢測(cè)傳感器，其包含一第一電容器；提供一參照傳感器，其包含一第二電容器，第二電容器浸在參照油中；將檢測(cè)傳感器的第一電容器浸在被測(cè)油中；測(cè)量第一和第二電容器的電學(xué)性質(zhì)，結(jié)合上述的第一和第二電容器上的電學(xué)性質(zhì)得到油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該性質(zhì)代表了油的變質(zhì)程度。還公開(kāi)了多種用來(lái)判斷油中存在水分的方法，和用來(lái)描述油變質(zhì)程度和油的剩余的使用值的方法。
文檔編號(hào)G01N27/02GK1459630SQ0314098
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2003年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月24日
發(fā)明者孫一忠 申請(qǐng)人:孫一心, 孫一忠