油液品質(zhì)參數(shù)檢測方法、傳感器及在線檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油液檢測領(lǐng)域，具體的說是兩種油液品質(zhì)參數(shù)檢測方法，一種油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，以及一種油液品質(zhì)參數(shù)在線檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，運輸、機(jī)械設(shè)備傳動部分失效的方式主要有磨損、腐蝕和斷裂，大量統(tǒng)計數(shù)字表明，發(fā)動機(jī)的故障主要與潤滑有關(guān)，而潤滑油中鐵磁顆粒含量、水分含量、酸堿度變化是引起系統(tǒng)故障的主要因素。
[0003]潤滑油在使用一段時間后，由于外界雜質(zhì)的侵入和本身的氧化、凝聚、水解和分解、零部件的摩擦和磨損等原因，油液就會變質(zhì)，油的粘度、酸度、鐵磁顆粒含量、水分含量等理化性能就會發(fā)變化，使用性能會下降，如果繼續(xù)使用變質(zhì)的油，由于潤滑能力不足，零部件磨損加劇，會導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重故障。反之，如果在油使用正常的情況下而換新油，就會造成資源浪費。在其他油液中，油液變質(zhì)也會導(dǎo)致零部件損耗加重，影響設(shè)備性能。
[0004]因此，為了避免上述問題，就有必要實時地監(jiān)測油液的使用狀況，通過一定的監(jiān)測數(shù)據(jù)來衡量油的變質(zhì)程度，確定合理的換油時機(jī)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，在線油液品質(zhì)參數(shù)傳感器主要針對油液的粘度進(jìn)行檢測，根據(jù)油液的粘度判斷油液的品質(zhì)好壞，其中，美國精量MEAS公司的FPS2800系列多參數(shù)在線油質(zhì)傳感器，利用專利石英音叉技術(shù)，通過檢測油液中石英音叉的機(jī)械諧振特性與油液物理參數(shù)的關(guān)系，通過專用解算算法，可同時測量油液的粘度、密度、介電常數(shù)和溫度參數(shù)四種品質(zhì)參數(shù)，能夠從多方面綜合評價油液的品質(zhì)，但對更能準(zhǔn)確反映油液品質(zhì)的鐵磁顆粒含量、水分含量、酸堿度等關(guān)鍵指標(biāo)，目前尚無一種方法或裝置能夠?qū)崿F(xiàn)實時在線檢測，同時考慮到檢測更多的參數(shù)以更加全面的反映油液的品質(zhì)狀況，簡化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，縮小產(chǎn)品尺寸以及便于安裝，尤其對于高速列車等對油液品質(zhì)檢測要求較高、裝配空間狹小的情況，現(xiàn)有技術(shù)缺乏一種高冗余度、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、易于安裝的油液品質(zhì)參數(shù)在線檢測裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述問題，迫切需要一種能夠利用簡單的、小體積的部件實現(xiàn)油液品質(zhì)參數(shù)檢測的方法，一種結(jié)構(gòu)簡單、小體積的油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，以及一種小體積、易于安裝的油液品質(zhì)參數(shù)在線檢測裝置。
[0007]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0008]本發(fā)明提供一種油液品質(zhì)參數(shù)檢測方法，包括:
[0009]獲取待測油液中無磁場時感應(yīng)裝置的第一感應(yīng)信號，以及所述待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第二感應(yīng)信號;其中，所述感應(yīng)裝置的感應(yīng)端面置于所述待測油液中，所述感應(yīng)裝置包括平面電容或石英晶體微天平，所述感應(yīng)信號包括電容值信號或振動信號；
[0010]根據(jù)所述第一感應(yīng)信號與所述第二感應(yīng)信號，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù)，所述品質(zhì)參數(shù)包括以下至少一種:介電常數(shù)，水分含量，酸堿度，酸性氧化物質(zhì)總量，鐵磁顆粒含量。
[0011 ]可選的，所述獲取待測油液中無磁場時感應(yīng)裝置的第一感應(yīng)信號，以及所述待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第二感應(yīng)信號的步驟，采用以下方式:
[0012]所述感應(yīng)裝置包括第一感應(yīng)單元和第二感應(yīng)單元，將所述第一感應(yīng)單元與所述第二感應(yīng)單元分別設(shè)于所述待測油液的不同區(qū)域；
[0013]利用磁鐵在所述第二感應(yīng)單元所在區(qū)域的待測油液中產(chǎn)生磁場；
[0014]獲取所述第一感應(yīng)單元的第一感應(yīng)信號和所述第二感應(yīng)單元的第二感應(yīng)信號；
[0015]或者
[0016]采用一個感應(yīng)裝置和一個電磁鐵，利用所述電磁鐵的開關(guān)在所述待測油液中形成磁場或消除磁場；
[0017]關(guān)閉所述電磁鐵，獲取所述感應(yīng)裝置的第一感應(yīng)信號；
[0018]打開所述電磁鐵，獲取所述感應(yīng)裝置的第二感應(yīng)信號。
[0019]可選的，所述感應(yīng)裝置包括平面電容，所述第一感應(yīng)信號包括第一電容值信號，所述第二感應(yīng)信號包括第二電容值信號，所述品質(zhì)參數(shù)包括鐵磁顆粒含量；
[0020]所述根據(jù)所述第一感應(yīng)信號與所述第二感應(yīng)信號，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù)的步驟，包括:
[0021]解析所述第一感應(yīng)信號和所述第二感應(yīng)信號，獲得第一電容值和第二電容值；
[0022]計算所述第二電容值與所述第一電容值的差值；
[0023]利用所述差值與鐵磁顆粒含量的定標(biāo)關(guān)系公式，計算出所述油液的鐵磁顆粒含量。
[0024]利用所述差值與鐵磁顆粒含量的定標(biāo)關(guān)系公式，計算出所述油液的鐵磁顆粒含量。
[0025]本發(fā)明還提供一種油液品質(zhì)參數(shù)檢測方法，包括:
[0026]獲取待測油液中有磁場時感應(yīng)裝置的第三感應(yīng)信號，以及在預(yù)定的時間間隔后獲取所述待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第四感應(yīng)信號；其中，所述感應(yīng)裝置的感應(yīng)端面置于所述待測油液中，所述感應(yīng)裝置包括平面電容或石英晶體微天平，所述感應(yīng)信號包括電容值信號或振蕩信號；
[0027]根據(jù)所述第三感應(yīng)信號、所述第四感應(yīng)信號和所述時間間隔，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù)，所述品質(zhì)參數(shù)包括以下至少一種:介電常數(shù)，水分含量，酸堿度，酸性氧化物質(zhì)，鐵磁顆粒含量。
[0028]可選的，所述品質(zhì)參數(shù)包括鐵磁顆粒含量；
[0029]所述根據(jù)所述第三感應(yīng)信號、所述第四感應(yīng)信號和所述時間間隔，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù)的步驟，包括:
[0030]解析所述第三感應(yīng)信號和所述第四感應(yīng)信號，獲得第三感應(yīng)值和第四感應(yīng)值；
[0031]計算所述第四感應(yīng)值與所述第三感應(yīng)值的差值與所述時間間隔的比值，獲得單位時間內(nèi)感應(yīng)值的變化量；
[0032]將所述比值作為自變量代入鐵磁顆粒含量計算公式，計算出所述油液的鐵磁顆粒含量。
[0033]本發(fā)明還提供一種油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，包括:感應(yīng)裝置，磁鐵和微處理器；
[0034]所述感應(yīng)裝置包括平面電容或石英晶體微天平，所述感應(yīng)裝置的感應(yīng)端面置于待測油液中；
[0035]所述磁鐵設(shè)于所述感應(yīng)裝置的背部，用于在所述待測油液中產(chǎn)生磁場；
[0036]所述微處理器與所述感應(yīng)裝置電連接，用于獲取所述待測油液中無磁場時所述感應(yīng)裝置的第一感應(yīng)信號，以及所述待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第二感應(yīng)信號，并根據(jù)所述第一感應(yīng)信號與所述第二感應(yīng)信號，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù);或者，用于獲取待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第三感應(yīng)信號，以及在預(yù)定的時間間隔后獲取所述待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第四感應(yīng)信號，并根據(jù)所述第三感應(yīng)信號、所述第四感應(yīng)信號和所述時間間隔，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù);其中，所述感應(yīng)信號包括電容值信號或振動信號，所述品質(zhì)參數(shù)包括以下至少一種:介電常數(shù)，水分含量，酸堿度，酸性氧化物質(zhì)總量，鐵磁顆粒含量。
[0037]可選的，所述感應(yīng)裝置包括分別置于所述待測油液的不同區(qū)域中的第一感應(yīng)單元與第二感應(yīng)單元，所述磁鐵設(shè)于第二感應(yīng)單元的背部，用于在所述第二感應(yīng)單元所在區(qū)域的油液中產(chǎn)生磁場；
[0038]所述微處理器與所述第一感應(yīng)單元和所述第二感應(yīng)單元均相連接，用于獲取所述第一感應(yīng)單元的第一感應(yīng)信號和所述第二感應(yīng)單元的第二感應(yīng)信號，或者用于獲取所述第二感應(yīng)單元的第三感應(yīng)信號和預(yù)定的時間間隔后的第四感應(yīng)信號。
[0039]可選的，所述磁鐵包括電磁鐵；
[0040]所述電磁鐵關(guān)閉時，所述待測油液中無磁場；
[0041 ]所述電磁鐵打開時，在所述待測油液中產(chǎn)生磁場。
[0042]可選的，所述感應(yīng)裝置包括平面電容，所述平面電容包括彼此分離鋪設(shè)于電路板上的第一柵狀電極和第二柵狀電極；
[0043]所述第一柵狀電極與所述第二柵狀電極均包括主干部分與連接在所述主干部分上的多個分支部分，所述第一柵狀電極的分支部分與所述第二柵狀電極的分支部分交叉等間距排列。
[0044]可選的，所述油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，還包括:CAN轉(zhuǎn)換器；
[0045]所述CAN轉(zhuǎn)換器與所述微處理器和CAN總線均相連接，用于接收所述微處理器生成的品質(zhì)參數(shù)信號，并將所述品質(zhì)參數(shù)信號轉(zhuǎn)換成CAN信號發(fā)送到CAN總線。
[0046]本發(fā)明還提供一種油液品質(zhì)參數(shù)在線檢測裝置，包括:檢測腔和第一油液品質(zhì)參數(shù)傳感器；
[0047]所述檢測腔設(shè)有用于接入油液管路的油液管路連接接口和第一油液品質(zhì)參數(shù)傳感器安裝接口，用于盛載待測油液及安裝傳感器；
[0048]所述第一油液品質(zhì)參數(shù)傳感器包括本發(fā)明提供的油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，所述油液品質(zhì)參數(shù)傳感器通過所述第一油液品質(zhì)參數(shù)傳感器安裝接口安裝在所述檢測腔上，用于檢測所述檢測腔內(nèi)待測油液的品質(zhì)參數(shù)。
[0049]可選的，所述的油液品質(zhì)參數(shù)在線檢測裝置，還包括:第二油液品質(zhì)參數(shù)傳感器；
[0050]所述檢測腔上開設(shè)有多個第二油液品質(zhì)參數(shù)傳感器安裝接口；
[0051]所述第二油液品質(zhì)參數(shù)傳感器包括本發(fā)明提供的油液品質(zhì)參數(shù)傳感器或其他油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，所述第二油液品質(zhì)參數(shù)傳感器通過所述多個第二油液品質(zhì)參數(shù)傳感器安裝接口中的任意一個安裝在所述檢測腔上。
[0052]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0053]本發(fā)明提供的一種油液品質(zhì)參數(shù)檢測方法，包括:首先，獲取待測油液中無磁場時感應(yīng)裝置的第一感應(yīng)信號，以及所述待測油液中有磁場時所述感應(yīng)裝置的第二感應(yīng)信號；其中，所述感應(yīng)裝置的感應(yīng)端面置于所述待測油液中，所述感應(yīng)裝置包括平面電容或石英晶體微天平，所述感應(yīng)信號包括電容值信號或振動信號;然后，根據(jù)所述第一感應(yīng)信號與所述第二感應(yīng)信號，按照預(yù)定的算法，計算獲得所述油液的品質(zhì)參數(shù)，所述品質(zhì)參數(shù)包括以下至少一種:介電常數(shù)，水分含量，酸堿度，酸性氧化物質(zhì)總量，鐵磁顆粒含量。
[0054]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明只需要利用平面電容或石英晶體微天平，即可實時、快速的計算出介電常數(shù)、水分含量、酸性氧化物質(zhì)總量、酸堿度和鐵磁顆粒含量五種油液品質(zhì)參數(shù)，以更加準(zhǔn)確的判斷油液的品質(zhì)。根據(jù)本方法，利用平面電容或石英晶體微天平，以及微處理器，即可設(shè)計制造出高冗余度、結(jié)構(gòu)簡單、小體積的油液品質(zhì)參數(shù)傳感器，實現(xiàn)油液品質(zhì)參數(shù)的在線實時檢測。更進(jìn)一步的，利用本發(fā)明提供的油液品質(zhì)參數(shù)在線檢測裝置，可以整合多個油液品質(zhì)參數(shù)傳感器同時在線檢測，從而實現(xiàn)同時檢測更多的參數(shù)，從更多的方面綜合判斷油液的品質(zhì)狀況，同時利用小巧的結(jié)構(gòu)設(shè)計解決了狹小空間安裝不便的問題。
【附圖說明】
[0055]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，