潤滑油的劣化度測定裝置、以及機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種潤滑油的劣化度測定裝置、以及機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統。測定裝置包括：(A)酸度測定部，該酸度測定部具有氫離子感應型的ISFET，和在該氫離子感應型的ISFET的漏極和源極之間施加一定的電壓以測定在該漏極和源極之間流過的電流的電路，或者在所述漏極和源極之間流過一定的電流以測定該漏極和源極之間的電壓的電路；(B)電容測定部，該電容測定部具有一對電極、在該一對電極之間施加頻率控制在100Hz以下的范圍的交流電壓的交流電源、以及測定兩個以上不同頻率下的所述一對電極間的電容的電容測定電路，根據所述酸度和基于所述電容的值計算出的電容相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)，由此可以簡單且準確地測定潤滑油的劣化的程度，并且預測其劣化機制。
【專利說明】潤滑油的劣化度測定裝置、以及機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統
[0001]本申請為下述申請的分案申請，
[0002]原申請的申請日(國際申請日):2010年11月22日，
[0003]原申請的申請?zhí)?201080052096.6 (國際申請?zhí)?PCT/JP2010/070841)，
[0004]原申請的發(fā)明名稱:潤滑油的劣化度測定方法及其測定裝置、以及機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統。
【技術領域】
[0005]本發(fā)明涉及一種在對潤滑油的劣化程度進行測定的同時可以預測劣化機制的潤滑油的劣化度測定裝置、以及機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統。
【背景技術】
[0006]潤滑油的劣化度對使用該潤滑油的機械、裝置等的性能、耐久性以及節(jié)能性能等都有很大的影響。另外，潤滑油的劣化速度根據潤滑油的使用條件而有顯著的不同。因此，需要簡單且準確地測量潤滑油的劣化狀態(tài)。
[0007]以往，對發(fā)動機油等的潤滑油的劣化度的測定采用由如下方法:通過對潤滑油的使用時間確定標準，或者測定潤滑油的性狀(例如動粘度、不溶物質、酸值、堿值等)并根據該測定結果進行判斷。然而，這些方法不能夠簡單且準確地測量潤滑油的劣化度。
[0008]針對上述問題，在例如專利文獻I中公開了在機油盤中安裝電阻傳感器，通過發(fā)動機油的電阻的變化來測定潤滑油的壽命的方法。另外，公開有很多在機油盤中設置PH傳感器，根據伴隨著油的酸度、堿度的變化的PH值的變化來測定潤滑油的壽命的方法。
[0009]這些方法可以經常確認潤滑油的電阻的變化或pH的變化，可以在電阻或pH的變化率達到規(guī)定的值或狀況的時刻判斷為到達使用年限，從這一點來考慮是一種簡單的方法。
[0010]但是，所述電阻會因混入隨著潤滑油的劣化而產生的非極性物質炭屑(碳)而發(fā)生變動，因此存在不能準確地測定潤滑油的劣化度的情況。而且，即使所述PH值表示了劣化的程度，但是其并不能判斷潤滑油發(fā)生劣化的劣化原因(劣化機制)。因此，在對潤滑油的劣化進行管理這一方面存在問題。
[0011]近年來，通過測定潤滑油的阻抗來測定潤滑油的劣化度，并查明炭屑混入產生的影響，這些研究一直在推進中。
[0012]例如，在非專利文獻I中，在頻率為20Hz?600kHz這樣廣泛區(qū)域測定潤滑油的阻抗，并按照電阻(電阻成分)和電抗(電容成分)分開討論汽油或柴油中混入炭屑導致的阻抗的變化。但是，其研究結果并沒有明確闡明汽油或柴油中炭屑的濃度與阻抗的關系。
[0013]又，在專利文獻2中公開了，測定油的復數阻抗，將其倒數的實部作為電阻成分求出導電率，將復數阻抗的倒數的虛部作為電容成分求出電容率，根據該導電率和電容率檢驗出油的劣化的裝置。[0014]然而，上述專利文獻2所述的方法難以根據電容率的測定值準確地測定劣化度，并且難以分析潤滑油劣化機制(劣化原因)。
[0015]另外，非專利文獻I或專利文獻2所公開的測定阻抗的裝置，其測定電路復雜，使裝置即為昂貴。
[0016]現有技術文獻
[0017]專利文獻
[0018]專利文獻1:日本專利特開平10-78402號公報
[0019]專利文獻2:日本專利特開2009-2693號公報
[0020]非專利文獻
[0021]非專利文獻1:傳感器和作動器，B127 (2007)，613-818
【發(fā)明內容】
[0022]發(fā)明要解決的技術問題
[0023]在上述的狀況下，本發(fā)明的目的在于提供一種在能夠簡單且準確地測定潤滑油的劣化程度的同時，能夠預測該劣化機制的潤滑油的劣化度測定方法及其測定裝置，以及使用該潤滑油的劣化度測定裝置的機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統。
[0024]解決問題的方法
[0025]本發(fā)明的發(fā)明人為了達成所述目的多次進行銳意研究，發(fā)現潤滑油的酸度對應于由潤滑油的劣化而產生的極性物質的量發(fā)生變化，并且兩個以上不同頻率下潤滑油的電容率或者電容的變化的比例提供與潤滑油的劣化機制(劣化原因)相關的信息。本發(fā)明是基于該發(fā)現而完成的發(fā)明。
[0026]SP，本發(fā)明提供如下方案。
[0027][I] 一種潤滑油的劣化度測定裝置，包括:(A)酸度測定部，該酸度測定部具有氫離子感應型的ISFET，和在該氫離子感應型的ISFET的漏極和源極之間施加一定的電壓以測定在該漏極和源極之間流過的電流的電路，或者在所述漏極和源極之間流過一定的電流以測定該漏極和源極之間的電壓的電路；(B)電容測定部，該電容測定部具有一對電極、在該一對電極之間施加頻率控制在IOOHz以下的范圍的交流電壓的交流電源、以及測定兩個以上不同頻率下的所述一對電極間的電容的電容測定電路，根據所述酸度和基于所述電容的值計算出的電容相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)。
[0028][2] 一種潤滑油的劣化度測定裝置，包括:(A)酸度測定部，該酸度測定部具有氫離子感應型的ISFET，和在該氫離子感應型的ISFET的漏極和源極之間施加一定的電壓以測定在該漏極和源極之間流過的電流的電路，或者在所述漏極和源極之間流過一定的電流以測定該漏極和源極之間的電壓的電路；(B)電容測定部，該電容測定部具有一對電極、在該一對電極之間施加頻率控制在IOOHz以下的范圍的交流電壓的交流電源、測定流過該交流電源的電流的電流計、測定該交流電源的電壓的電壓計、根據該電流計測定出的電流、該電壓計測定出的電壓以及該電流和該電壓的相位差計算該潤滑油的復數阻抗的復數阻抗計算電路、以及測定兩個以上不同頻率下的所述一對電極間的電容的電容測定電路，根據所述酸度和基于所述電容的值計算出的電容相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)。[0029][3]如方案[I]或[2]所述的潤滑油的劣化度測定裝置，還包括(C)電容率計算部，該電容率計算部具有基于所述電容測定部所得到的電容測定值計算兩個以上不同頻率下的電容率的電容率計算電路，根據所述酸度和基于所述電容率計算出的電容率相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)。
[0030][4]如方案[I]?[3]中任意一項所述的潤滑油的劣化度測定裝置，所述交流電源能夠控制在IOHz以下的范圍。
[0031][5]如方案[I]?[4]中任意一項所述的潤滑油的劣化度測定裝置，所述一對電極是梳型電極。
[0032][6] 一種機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統，采用方案[I]?[5]中任意一項所述的潤滑油的劣化度測定裝置。
[0033]發(fā)明的效果
[0034]本發(fā)明能夠提供一種在能夠簡單且準確地測定潤滑油的劣化程度的同時，能夠預測該劣化機制的潤滑油的劣化度測定方法及潤滑油的劣化度測定裝置，以及使用該潤滑油的劣化度測定裝置的機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0035]圖1是表示在本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定方法中使用的氫離子感應型的ISFET的一例的不意圖。
[0036]圖2是表示在本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定方法中使用的氫離子感應型的ISFET的另一例的不意圖。
[0037]圖3是表示本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定裝置(電容測定部以及電容率計算部)的一例的概念圖。
[0038]圖4是表示本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定裝置(電容測定部以及電容率計算部)的另一例的概念圖。
[0039]圖5是表示實施例所使用的潤滑油的電容成分(電容)和頻率的關系的圖(圖表)O
[0040]圖6是表示比較例所使用的潤滑油的電阻成分與頻率的關系的圖(圖表)?！揪唧w實施方式】
[0041]本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定方法以及潤滑油的劣化度測定裝置中，對潤滑油(a)使用氫離子感應型的ISFET(有時也下面稱為“pH-1SFET”)測定酸度，并(b)測定兩個以上不同頻率下的電容率或者電容，根據所述酸度和所述多個電容率或者電容的值判斷潤滑油的劣化狀態(tài)。
[0042]本發(fā)明的劣化狀態(tài)的判斷是指在測定劣化程度的同時，預測劣化機制(劣化原因)?？梢酝ㄟ^兩者準確地預測所使用的潤滑油的壽命，進行適當的潤滑管理。
[0043]又，本發(fā)明的“酸度”是指表示以使用pH-1SFET測量的新油和劣化油(達到使用壽命的潤滑油)的電壓值或者電流值的差(變化量)為基準，樣本潤滑油的電壓值或者電流值的變化的比例的指數。
[0044](a)使用pH-1SFET的酸度的測定方法及其測定裝置[0045]本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定中使用氫離子感應型的ISFET(1n SensitiveField Effect Transistor)。
[0046]PH-1SFET是在P型基板上制作兩處N型半導體的島(源極和漏極)、并設置有由絕緣覆膜構成的柵極的通常使用的類型，作為柵極材料，可以列舉出例如氧化鉭(Ta2O5)、氮化娃(Si3N4)等。
[0047]圖1是表示在本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定方法中使用的pH-1SFET的一例的示意圖。圖2是表示在本發(fā)明的劣化度測定方法中使用的pH-1SFET的另一例的示意圖。下面，基于圖1、圖2對使用pH-1SFET的潤滑油的酸度的測定方法及其測定裝置進行說明。
[0048]圖1和圖2中，P型半導體I的兩端形成兩個N型半導體的島、漏極2和源極3，并從連接各島的漏電極2’和源電極3’引出配線。形成有漏極2和源極3的P型半導體I的一側表面上形成有柵極4，該柵極4的表面和潤滑油5接觸。
[0049]潤滑油5的氫離子停留在柵極4時，P型半導體I的主要載流子即自由空穴受到排斥遠離柵極4，相反的，作為少數派存在于P型半導體中的電子向柵極4靠近，從而形成N溝道。這樣，漏極2和源極3之間有電流流過。
[0050]又，在圖2的實例中，在柵極4的潤滑油5—側設置有氫離子透過膜6，但其原理上用于測定ISFET的柵極電位，在本發(fā)明中不是必要的。
[0051 ] 潤滑油5的氫離子越多，所述N溝道越厚，則漏極2和源極3之間流過的電流越多。從而，當漏極2和源極3之間施加的電壓(Vds) —定時，潤滑油5的氫離子越多，漏極2和源極3之間流過的電流(Ids)越大，又，當漏極2和源極3之間流過的電流(Ids) —定時，潤滑油5的氫離子越多，漏極2和源極3之間的電壓(Vds)越小。
[0052]這樣就可通過測定在所述漏極2和源極3之間施加了一定電壓時的電流值，或流過一定電流時的電壓值來判定潤滑油的氫離子濃度，換言之，能判定劣化程度，通過長期測定這些電流值或電壓值，可掌握劣化的進行狀況。
[0053]pH-1SFET和一般的情況相同，如圖2的實例所示，可以設置比較電極7來進行使用，也可不設置比較電極7，這樣電路簡單，也不需要管理比較電極，是比較理想的。
[0054]又，雖然圖未示，實際上潤滑油劣化度評價裝置中的酸度測定部浸潰在潤滑油中，使柵極4(圖2的實例中為氫離子透過膜6)和潤滑油5接觸，來使用該潤滑油劣化度評價裝置，因此采取能夠進行該動作的結構。又，漏極2和源極3之間，結合有用來測定由恒壓裝置施加一定的電壓時的電流值的測定電路，或者用來測定由恒流裝置使得一定電流流過時的電壓值的測定電路。
[0055]使用所述pH-1SFET測定酸度時，在漏極2和源極3之間施加一定的電壓，或是流過一定電流，剛開始測定時，測定值不穩(wěn)定，具有在施加了 一定的電壓的情況下電流值Ids逐漸增大，而在流過一定的電流時電壓值Vds逐漸減小這樣的傾向，但無論是哪種情況，都逐漸變?yōu)橐欢ㄖ?。因此，測定時間最好在5秒以上，更好的是在10秒以上。
[0056]又,在僅一次的測定中，僅最初的輸出被測定,測定值有不穩(wěn)定的傾向，因此最好設定施加與第一次不同的電壓的時間或流經與第一次不同的電流的測定時間，進行多次測定，使測定值收斂的條件最好是所述不同的電壓或者電流的測定時間在10秒以內，測定次數在5次以上。
[0057]根據如此測定的電壓值或者電流值求出酸度的方法最好是如下的方法。[0058]在測定值是電壓值的情況下，預先通過預備實驗，測定出新油的電壓值(Vtl)和劣化油(到達使用年限的油)的電壓值(vE)，按照下述式⑴根據樣本潤滑油的電壓值(Vx)計算酸度(酸度指數)。
[0059]酸度指數
[0060]=[〔(v0)-(vx)〕/〔(V0)-(Ve)〕] X 10...(I)
[0061]這里，以新油的氧化度為O、劣化油的氧化度為10，以指數表示樣本潤滑油的酸度，但也可以以劣化油的氧化度為100進行計算。即，本發(fā)明的“設定值”在上述的情況下為10或者100。
[0062]另外，從潤滑管理的觀點來看，上述劣化油是被判斷為達到使用年限應該更換程度的劣化油，可以適當地選定設定。另外，測定值為電流值的情況下，也可以同樣按照上述測定值為電壓值時的方法計算。
[0063](b)兩個以上不同頻率下的電容率和電容的測定方法及其測定裝置
[0064]本發(fā)明對兩個以上不同頻率下的電容率或者電容進行測定，根據該電容率或電容的值判斷潤滑油的劣化狀態(tài)。因此，需要求出兩個以上不同頻率下的電容率或者電容。
[0065]又，上述的“兩個以上”包括“兩個”的情況和“三個以上”的情況，其測定數的上限沒有特別地限制。即，對頻率H^H2...Hn下的電容CpC2...Cn進行測定，并基于此求出電容率ε 1、ε 2...ε η。 [0066]若可以這樣測定兩個以上不同頻率下的潤滑油的電容率或者電容的話，則可以測定電容率的變化或者電容的變化相對于頻率的變化的比例，即可以如后述那樣了解潤滑油的劣化狀態(tài)。又，若有三個以上不同的頻率，則可以更加廣泛、可靠地掌握電容率的變化或者電容的變化相對于頻率的變化。
[0067]所述兩個以上不同的頻率中的至少一個頻率(通常為最低的頻率)(H1)最好在IOOHz以下。其頻率(H1)低于IOOHz的話，對應于潤滑油的劣化生成的極性物質的濃度而發(fā)生變化的電容率或者電容的變化量也變大，因此可以準確地區(qū)分判斷潤滑油之間的劣化狀態(tài)。因此，頻率(H1)最好在80Hz以下，更好是在60Hz以下。
[0068]該IOOHz以下的頻率(H1)的下限并沒有特別地限制，極度低頻時測定的電容率或電容的值不穩(wěn)定，測定上需要花費時間，噪音也多，恐怕不能得到有再現性的測定值，因此頻率最好在IHz以上，更好是在5Hz以上，進一步更好是在IOHz以上。
[0069]又，上述兩個以上不同頻率中的至少一個頻率(H1)最好在5~80Hz的范圍內，更好是在10~60Hz的范圍。
[0070]另一方面，(H1)以外的其他的頻率(H2)最好大于所述(H1)，并在10，000以下。頻率在10，000Hz以下的話，對應于潤滑油的劣化生成的極性物質的濃度而發(fā)生變化的電容率或者電容的變化量比較充分，因此可以準確地區(qū)分判斷潤滑油之間的劣化狀態(tài)。(H2)的頻率的上限優(yōu)選不足10，000Hz，更優(yōu)選是在1，OOOHz以下，進一步優(yōu)選是在500Hz以下，特別優(yōu)選是在200Hz以下。
[0071]測定三個以上不同頻率的電容率時的頻率(H3)...(Hn)的范圍要超過(H2)并在10，OOOHz以下，更好是在1，OOOHz以下的范圍即可。
[0072]通過如上所述的適宜的條件得到的兩個以上不同頻率下的電容率或者電容的值，若這些值大于新油時的值，則判斷為該潤滑油處于劣化的狀態(tài)。[0073]接下來，對基于兩個以上不同頻率下的電容率或者電容的值預測潤滑油的劣化機制(劣化原因)的方法進行說明。
[0074] 作為基于兩個以上不同頻率的電容率或者電容的值預測潤滑油的劣化機制(劣化原因)的方法，例舉有基于電容率的變化或者電容的變化相對于頻率的變化的比例(大小)預測潤滑油的劣化狀態(tài)的方法。
[0075]具體地說，著眼于例如電容率的變化相對于頻率的變化的比例〔(ει_ε2)/(H2-H1)〕或者電容的變化相對于頻率的變化的比例〔(C1-C2V(H2-H1)〕。
[0076]〔( ε「ε 2) / (H2-H1)〕或〔(C「C2) / (H2-H1)〕與通常情況相比大很多(與通常情況相比超過200%)的情況下，推測為混入了除了潤滑油劣化所產生的極性物質以外的其他的原因產生的極性物質(劣化狀態(tài)I)。已查明，這樣的劣化機制被在使用于汽油發(fā)動機的汽油發(fā)動機油中已得到認定。
[0077]與之相對，((ε r ε ^/(H2-H1)〕或〔(C1-C2V(H2-H1)〕相比于通常情況不是非常大(在通常情況的200%以內)，但所述酸度較高被認定為潤滑油劣化的情況下，被預測為由潤滑油的劣化產生的極性物質增加，并混入了其他的非極性物質或者弱極性物質(劣化狀態(tài)II)。這樣的劣化機制導致的劣化在使用于柴油機發(fā)動機中的柴油機發(fā)動機油中混入了炭屑的情況下被認定。在這種情況下，需要謀求對策，其中包括調整發(fā)動機內的燃燒狀態(tài)和改善炭屑捕捉裝置等。
[0078]又，電容率的變化或者電容的變化相對于頻率的變化的比例是否大的判斷基準通過進行預備實驗來設定即可，該預備實驗為對不同種類的標準發(fā)動機的試驗前后的發(fā)動機油的計算值進行比較。此時，在測定裝置中最好包括粘度計、色相計。
[0079]由此，可以預測潤滑油的劣化機制。
[0080]接下來，對本發(fā)明的測定電容率或者電容的合適的測定裝置進行說明。
[0081]圖3是表示本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定方法所采用的潤滑油的劣化度測定裝置中的電容測定部以及電容率計算部中的一例的概念圖。
[0082]該潤滑油的劣化度測定裝置包括:一對電極11，和具有交流電源12a、電容測定電路12b的電容測定部12，該交流電源12a在該一對電極之間施加交流電壓，該交流電壓的頻率可以控制在IOOHz以下，該電容測定電路12b測定該一對電極間的電容，該測定裝置進一步包括具有電容率計算電路13a的電容率計算部13，該電容率計算電路13a基于所述電容測定部12所得到的電容測定值計算出電容率。
[0083]所述交流電源12a最好控制在IOHz以下的區(qū)域，更好是控制在IHz以下。
[0084]潤滑油的電容的測定方法或電容率的計算方法為:首先將一對電極11浸潰在潤滑油中，再通過電容測定部12的交流電源12a在電極之間施加目的頻率(H1)的交流電壓，由電容測定電路12b測定電極間的電容Cp接下來根據需要由電容率計算電路13a根據電容仏計算出電容率ε1Ι5同樣地，測定不同頻率(H2)下的電容C2，同樣計算出電容率ε2。又，電容率ε和電容C具有下述(II)式的關系。因此，作為求出電容率的前提，當然是要測定電容。
[0085]ε =CX d/s...(II)
[0086](式中，d表示一對電極之間的距離、s表示電極的表面積。)
[0087]上述電容的測定中的測定電壓最好在0.1~10Vp-p的范圍。[0088]圖3的一對電極11最好是梳型電極，更好是梳型微小電極。又，作為電容測定部
12、電容率計算部13，可以采用LCR測量儀或者C測量儀。
[0089]如此直接測定潤滑油的電容C，并且根據該電容C的值求出電容率ε的方法，其裝置簡單，因此可以低價、簡單且高精度地對潤滑油的電容、電容率進行測定、計算。
[0090]尤其是一對電極11，使用梳型電極的情況下，可以使評價裝置極度小型化，僅采用微量的樣本油(潤滑油)即可以測量潤滑油的劣化度，同時，測定時容易觀察樣本油，從樣本油的外觀(顏色等)或氣味也可以得到關于潤滑油的劣化程度或劣化機制的補充信息。
[0091]圖4表示用于實施本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定方法的潤滑油的劣化度測定裝置(電容測定部和電容率計算部)的其他實例的概念圖。
[0092]該潤滑油的劣化度測定裝置包括:一對電極21、可以將頻率控制在IOOHz以下的交流電源22、電流計23、電壓計24以及具有復數阻抗計算電路25a和電容計算電路25b的電容測定部25，該測定裝置也可以還包括具有電容率計算電路26a的電容率計算部26。
[0093]測定、計算電容或者電容率的方法如下:首先將一對電極21浸潰在潤滑油中，通過能夠將頻率控制在IOOHz以下的交流電源22在電極之間施加頻率H1的交流電壓。接下來，根據由電流計、電壓計測定的電流1、電壓V以及電流和電壓的相位差計算潤滑油的阻抗Z (復數阻抗)，并根據構成該阻抗的實數部分(電阻成分)Zk和虛數部分(阻抗)Z。中的虛數部分(阻抗)?的值計算出電容成分(即電容)C1 (參照下述式(III))。接下來根據需要根據電容C1的值求出電容率ε1Ι5又，同樣地，對不同頻率H2下的電容C2進行測定。
[0094]Z=V/I
[0095]=Ze+Zc=R+1/j ω C...(III)
[0096](式中，Z表不阻抗、Zk表不電阻成分、Zc表不阻抗的虛數部分、R表不電阻值、j表示虛數單位、ω表示交流的角振動數、C表示電容。)
[0097]上述電容的測定中的測定電壓最好在0.1~10Vp-p的范圍。
[0098]作為本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定裝置，只要能夠使用所述pH-1SFET測定酸度、能夠在兩個不同頻率下測定電容或者計算電容率，其可以是任意的測定裝置，但是最好使用可以使兩者(酸度測定部以及電容測定部(進一步可包括電容率計算部)一體化的裝置。
[0099] 例如，潤滑油的劣化度測定裝置最好包括:(A)酸度測定部，該酸度測定部具有pH-1SFET、以及在該pH-1SFET中的漏極和源極之間施加一定電壓以測定在該漏極和源極之間流過的電流的電路，或者該酸度測定部具有pH-1SFET、以及在所述漏極和源極之間流過一定的電流以測定漏極和源極之間的電壓的電路；(B)電容測定部，其具有一對電極、在該一對電極之間將頻率控制在IOOHz以下地施加交流電壓的交流電源、以及測定所述電極間的電容的電容測定電路，所述潤滑油的劣化度測定裝置最好還包括:(C)電容率計算部，具有基于所述電容測定部所得到的電容的值計算出電容率的電容率計算電路。
[0100]如上所述的本發(fā)明的潤滑油的劣化度測定裝置可以組成為發(fā)動機等的機械、裝置的運行監(jiān)視系統的一部分來判斷潤滑油的狀態(tài)。因此，可以作為機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統來使用。
[0101]實施例
[0102]進一步說明本發(fā)明的實施例，但是本發(fā)明并不是限定于這些實例。[0103]〔實施例〕
[0104]對下述的樣本油(i)~(iii)的潤滑油的酸度以及電容成分(電容)進行測定。
[0105](樣本油)
[0106](i)潤滑油A (無灰發(fā)動機油)的新油
[0107](ii)潤滑油A(無灰發(fā)動機油)的劣化油(GE)〔使用于汽油發(fā)動機(GE)，并發(fā)生了劣化:混入極性物質〕
[0108](iii)潤滑油A(無灰發(fā)動機油)的劣化油(DE)〔用于柴油機發(fā)動機(DE)，并發(fā)生了劣化:混入灰塵〕
[0109](I)酸度的測定
[0110]對于上述樣本油⑴~(iii)，使用圖1所示的裝置，在漏極2和源極3之間流過
0.5mA的一定的電流,在每個一定的時間,測定漏極2和源極3之間的電壓(Vds)。測定中非測定時間為2秒，對測定開始(從流過一定電流開始)至18秒之后的電壓進行測定。反復10次該測定操作，將被測定的電壓值的收斂值作為該時刻的漏極、源極間電壓(Vds)的測定值。按照所述式(I)根據該電圧值求出酸度(酸度指數)。結果如表1所示。
[0111](2)電容的測定、電容率的計算 [0112]對于樣本油⑴~(iii)，使用圖4所示的潤滑油劣化度測定裝置(電容測定部以及電容率計算部)，按照下述的測定條件，對頻率為40、100、150、1000、以及10，OOOHz下的復數阻抗的電容成分(電容)進行測定。
[0113](測定條件)
[0114]?電極:梳型微小電極
[0115]?測定電壓lVp-p
[0116]其結果為電容成分(電容)的變化相對于頻率的變化，如圖5所示。又，頻率40Hz以及IOOHz下的電容成分(電容)為C4tl(PF)以及Cltltl(PF)時，電容成分的變化相對于頻率的變化的比例按照下述式計算。
[0117]電容成分(電容)的變化相對于頻率的變化的比例(%)
[0118]=〔 (C40-C100) / (100-40)〕X 100
[0119]又，同樣地，根據頻率40Hz以及IOOHz下的電容成分求出的電容率為ε 4。以及ε 100時，電容率的變化相對于頻率的變化的比例按照下述式進行計算。
[0120]電容率的變化相對于頻率的變化的比例(%)
[0121]=〔( ε 40- ε 100) / (100—40)〕X 100
[0122]這里，電容成分的變化相對于所述頻率的變化的比例的結果如表1所示。
[0123][表1]
[0124]
【權利要求】
1.一種潤滑油的劣化度測定裝置，其特征在于， 包括:(A)酸度測定部，該酸度測定部具有氫離子感應型的ISFET，和在該氫離子感應型的ISFET的漏極和源極之間施加一定的電壓以測定在該漏極和源極之間流過的電流的電路，或者在所述漏極和源極之間流過一定的電流以測定該漏極和源極之間的電壓的電路；(B)電容測定部，該電容測定部具有一對電極、在該一對電極之間施加頻率控制在IOOHz以下的范圍的交流電壓的交流電源、以及測定兩個以上不同頻率下的所述一對電極間的電容的電容測定電路， 根據所述酸度和基于所述電容的值計算出的電容相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)。
2.一種潤滑油的劣化度測定裝置，其特征在于， 包括:(A)酸度測定部，該酸度測定部具有氫離子感應型的ISFET，和在該氫離子感應型的ISFET的漏極和源極之間施加一定的電壓以測定在該漏極和源極之間流過的電流的電路，或者在所述漏極和源極之間流過一定的電流以測定該漏極和源極之間的電壓的電路；(B)電容測定部，該電容測定部具有一對電極、在該一對電極之間施加頻率控制在IOOHz以下的范圍的交流電壓的交流電源、測定流過該交流電源的電流的電流計、測定該交流電源的電壓的電壓計、根據該電流計測定出的電流、該電壓計測定出的電壓以及該電流和該電壓的相位差計算該潤滑油的復數阻抗的復數阻抗計算電路、以及測定兩個以上不同頻率下的所述一對電極間的電容的電容測定電路， 根據所述酸度和基于所述電容的值計算出的電容相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)。
3.如權利要求1或2所述的潤滑油的劣化度測定裝置，其特征在于， 還包括(C)電容率計算部，該電容率計算部具有基于所述電容測定部所得到的電容測定值計算兩個以上不同頻率下的電容率的電容率計算電路， 根據所述酸度和基于所述電容率計算出的電容率相對于頻率的變化比例來判斷所述潤滑油的劣化狀態(tài)。
4.如權利要求1?3中任意一項所述的潤滑油的劣化度測定裝置，其特征在于，所述交流電源能夠控制在IOHz以下的范圍。
5.如權利要求1?4中任意一項所述的潤滑油的劣化度測定裝置，其特征在于，所述一對電極是梳型電極。
6.一種機械、裝置的潤滑油監(jiān)視系統，其特征在于， 采用權利要求1?5中任意一項所述的潤滑油的劣化度測定裝置。
【文檔編號】G01N27/22GK103954656SQ201410134394
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2010年11月22日 優(yōu)先權日:2009年11月25日
【發(fā)明者】片淵正 申請人:出光興產株式會社