一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度在線檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種檢測(cè)裝置，具體地說(shuō)是一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度在線檢測(cè)裝置及其檢 測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車機(jī)油在使用一段時(shí)間后，由于混入雜質(zhì)以及自身理化性質(zhì)的改變，其粘度會(huì) 發(fā)生變化，影響其潤(rùn)滑能力，造成汽車零部件的磨損加劇，因此，對(duì)在用機(jī)油進(jìn)行粘度檢測(cè) 是十分必要的。目前機(jī)油粘度的檢測(cè)方式主要有兩種，分別是離線檢測(cè)和在線檢測(cè)。離線 檢測(cè)是定期對(duì)在用機(jī)油進(jìn)行取樣，然后送到專門的檢測(cè)中心，采用運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)試儀進(jìn)行粘 度檢測(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠提供標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)環(huán)境，直接得到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的機(jī)油粘度，因此精度較 高；缺點(diǎn)是檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)耗力，只能將待檢油樣送到實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行檢測(cè)，不能提供實(shí)時(shí) 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。在線檢測(cè)是在車輛使用過(guò)程中，通過(guò)車輛上加裝的檢測(cè)裝置對(duì)在用機(jī)油粘度進(jìn) 行監(jiān)測(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)油粘度，為換油提供更加即時(shí)有效的依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)大多 采用離線檢測(cè)機(jī)油粘度的方法。而對(duì)于機(jī)油粘度在線檢測(cè)方法的研究仍存在諸多缺陷。
[0003] 中國(guó)專利CN203374340U公開了 一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油報(bào)警裝置，其中采用粘度傳感器 監(jiān)測(cè)機(jī)油粘度，采用溫度傳感器檢測(cè)機(jī)油溫度，通過(guò)檢測(cè)的溫度修正機(jī)油粘度。中國(guó)專利 CN2554632Y公開了一種在線監(jiān)測(cè)油品質(zhì)量的方法，其中機(jī)油粘度采用石英晶體微天平粘度 傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，輸出40°C下的機(jī)油粘度值，根據(jù)粘溫特性及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法計(jì)算出標(biāo)準(zhǔn)溫 度狀態(tài)下（l〇〇°C)的機(jī)油粘度?？梢钥闯?，上述兩個(gè)專利檢測(cè)機(jī)油粘度的方式均未營(yíng)造出 標(biāo)準(zhǔn)溫度（l〇〇°C)的環(huán)境，而是檢測(cè)非標(biāo)準(zhǔn)溫度下的機(jī)油粘度，再根據(jù)機(jī)油的粘溫特性計(jì) 算出此時(shí)理論上標(biāo)準(zhǔn)溫度下的機(jī)油粘度值，然而機(jī)油的粘溫特性理論公式與機(jī)油的實(shí)際粘 溫特性相比存在一定誤差，尤其是隨著溫差的升高，誤差逐漸增大，因此這種檢測(cè)黏度的方 法并不理想，而提供一種直接檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下機(jī)油粘度的檢測(cè)方法很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有機(jī)油粘度在線監(jiān)測(cè)技術(shù)上存在的不足，提出了一種發(fā)動(dòng) 機(jī)機(jī)油粘度在線檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，對(duì)機(jī)油粘度在更加科學(xué)、準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行 檢測(cè)，結(jié)合說(shuō)明書附圖，技術(shù)方案如下：
[0005] -種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度在線檢測(cè)裝置，安裝于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油路機(jī)油栗1的下 游，其特征在于：該裝置沿著機(jī)油傳輸?shù)姆较颍ㄟ^(guò)供油管路依次連接有電磁閥2、機(jī)油取 樣裝置8、恒流栗9、壓力傳感器10、流量傳感器11、壓力控制閥12以及冷卻裝置13 ;
[0006] 所述電磁閥2安裝在與主油路16并聯(lián)的支路上，控制該條支路的通斷，其下游一 端通入機(jī)油取樣裝置8,即所述電磁閥裝置在取樣裝置的進(jìn)口處；
[0007] 所述機(jī)油取樣裝置8包括位于其內(nèi)部的液位傳感器4和第二溫度傳感器6 ;
[0008] 所述機(jī)油取樣裝置8外側(cè)還嵌套有恒溫油浴箱7,所述恒溫油浴箱7包括加熱器 3、第一溫度傳感器5以及油浴載體；
[0009] 所述恒流栗9上游通入機(jī)油取樣裝置8 ;
[0010] 該裝置還包括數(shù)據(jù)處理模塊14和單片機(jī)15,所述數(shù)據(jù)處理模塊14分別與壓力傳 感器10、流量傳感器11、液位傳感器4、第一溫度傳感器5、第二溫度傳感器6相連，并將采 集到的傳感器信號(hào)輸送至單片機(jī)15,所述單片機(jī)分別與電磁閥2、加熱器3、恒流栗9以及壓 力控制閥12相連；
[0011] 所述冷卻裝置13下游通入油底殼17。
[0012] 進(jìn)一步地，所述第一溫度傳感器5的測(cè)量上限閾值為150Γ，第二溫度傳感器6的 測(cè)量上限閾值為100 °c。
[0013] 進(jìn)一步地，所述恒溫油浴箱7中的油浴載體為二甲基硅油。
[0014] 一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度在線檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，其特征在于：該方法通過(guò)營(yíng)造機(jī) 油粘度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度、模擬發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油實(shí)際工作壓力，對(duì)機(jī)油粘度進(jìn)行在線檢測(cè)，具體步驟 如下：
[0015] 第一步：取樣：當(dāng)液位傳感器4監(jiān)測(cè)到機(jī)油液位低于最低液位值時(shí)，液位傳感器4 通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊14將此信號(hào)傳遞給單片機(jī)15,單片機(jī)15向電磁閥2發(fā)出開通的指令，同 時(shí)向恒流栗9及壓力控制閥12發(fā)出停止工作的指令，電磁閥2開通，主油路內(nèi)的部分機(jī)油 被輸送到機(jī)油取樣裝置8中；當(dāng)液位傳感器4監(jiān)測(cè)到機(jī)油液位達(dá)到最高液位值時(shí)，液位傳感 器4通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊14將此信號(hào)傳遞給單片機(jī)15,單片機(jī)15向電磁閥2發(fā)出關(guān)閉的指 令，電磁閥2關(guān)閉，停止向機(jī)油取樣裝置8供油；
[0016] 第二步：營(yíng)造標(biāo)準(zhǔn)溫度：取樣后，單片機(jī)15向加熱器3發(fā)出加熱指令，第一溫度 傳感器5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)油浴溫度，第二溫度傳感器6實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣油溫度，當(dāng)油浴溫度尚未達(dá)到 150°C，而樣油溫度已經(jīng)達(dá)到100°C時(shí)，第二溫度傳感器6將采集到的溫度信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)處 理模塊14輸送到單片機(jī)15,單片機(jī)15識(shí)別到此溫度信號(hào)達(dá)到閾值后，控制加熱器3停止工 作；當(dāng)油浴溫度達(dá)到150°C，而樣油溫度未達(dá)100°C時(shí)，第一溫度傳感器5將采集到的溫度信 號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)處理模塊14輸送到單片機(jī)15,單片機(jī)15識(shí)別到此溫度信號(hào)達(dá)到閾值后，控制加 熱器3停止工作，此時(shí)，150°C的油浴將對(duì)尚未達(dá)到100°C的樣油進(jìn)行加熱，直到第二溫度傳 感器6監(jiān)測(cè)到樣油溫度達(dá)到KKTC ;
[0017] 第三步：模擬工作壓力：機(jī)油繼續(xù)依次流經(jīng)壓力傳感器10、流量傳感器11和壓力 控制閥12,壓力傳感器10通過(guò)數(shù)據(jù)處理模塊14將油壓信號(hào)傳遞給單片機(jī)15,單片機(jī)15向 壓力控制閥12及恒流栗9發(fā)出指令，將油路的壓力控制在模擬發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油實(shí)際工作的壓力 下；
[0018] 第四步：計(jì)算分析判定：流量傳感器11檢測(cè)流經(jīng)的實(shí)際工作壓力下的l〇〇°C機(jī)油 流量，將此流量信號(hào)經(jīng)由數(shù)據(jù)處理模塊14輸送至單片機(jī)15中，單片機(jī)15根據(jù)關(guān)系模型式：
[0019] v(x) = -0· 002χ3+1· 0769χ2-203· 22x+14210
[0020] 其中ν為在用機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘度值，χ為機(jī)油流量，計(jì)算出在用機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘度值；
[0021 ] 并根據(jù)計(jì)算公式：7 = x 1GQ%
[0022] 其中V。為新油的運(yùn)動(dòng)粘度值，η為機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘度變化率，計(jì)算出機(jī)油的運(yùn)動(dòng)粘 度變化率，并與現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析比較，判定是否合格；
[0023] 第五步：冷卻回流：機(jī)油流經(jīng)冷卻裝置13,進(jìn)行冷卻后流回油底殼17。
[0024] 本發(fā)明的有益效果在于：
[0025] 1、本發(fā)明對(duì)在用機(jī)油粘度進(jìn)行在線檢測(cè)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)油粘度，為換油提供更 加即時(shí)有效的依據(jù)。
[0026] 2、本發(fā)明通過(guò)營(yíng)造機(jī)油粘度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溫度、模擬發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油實(shí)際工作壓力，對(duì)機(jī) 油粘度進(jìn)行在線檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果更加科學(xué)、準(zhǔn)確。
[0027] 3、本發(fā)明在原有油路基礎(chǔ)上并聯(lián)一個(gè)支路即可，無(wú)需對(duì)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進(jìn)行更改，易推 廣應(yīng)用。
【附圖說(shuō)明】
[0028] 圖1為本發(fā)明檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029] 圖2為本發(fā)明檢測(cè)方法的流程框圖。
[0030] 圖中：
[0031] 1-機(jī)油栗，2-電磁閥，3-加熱器，4-液位傳感器，5-第一溫度傳感器，6-第二溫 度傳感器，7-恒溫油浴箱，8-機(jī)油取樣裝置，9-恒流栗，10-壓力傳感器，11-流量傳感器， 12-壓力控制閥，13-冷卻裝置，14-數(shù)據(jù)處理模塊，15-單片機(jī)，16-主油路，17-油底殼， 18-集濾器；
[0032] h-機(jī)油液位，min-最低液位值，max-最高液位值。
【具體實(shí)施方式】
[0033] 下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步闡述：
[0034] 如圖1所示，本發(fā)明公開了一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油粘度在線檢測(cè)裝置，該裝置安裝于汽 車發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油路機(jī)油栗1的下游，在主油路16旁側(cè)并聯(lián)一條支路，由一個(gè)電磁閥控制該 條支路的通斷。該裝置沿著機(jī)油傳輸?shù)姆较?，通過(guò)供油管路依次連接電磁閥2、機(jī)油取樣裝 置8、恒流栗9、壓力傳感器10、流量傳感器11、壓力控制閥12以及冷卻裝置13 ;
[0035] 所述電磁閥2安裝在與主油路16并聯(lián)的支路上，在取樣裝置的進(jìn)口處，其下游一 端通入機(jī)油取樣裝置8 ;所述機(jī)油取樣裝置8包括位于其內(nèi)部下方的液位傳感器4,用于監(jiān) 測(cè)取樣裝置中樣油液面的高度，以及底部的第二溫度傳感器6,用于監(jiān)測(cè)樣油溫度，使其保 持在100°C。
[0036] 所述機(jī)油取樣裝置8外側(cè)還嵌套有恒溫油浴箱7,用于均勻加熱取樣裝置中的待 測(cè)樣油。所述恒溫油浴箱7包括用于加熱油浴載體的加熱器3、用于監(jiān)測(cè)載體溫度的第一 溫度傳感器5以及油浴載體二甲基硅油，其中，二甲基硅油載體常溫下為液態(tài)，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn) 定，閃點(diǎn)300°C，可加熱到200°C以上，且蒸發(fā)損失小，?？珊雎圆挥?，由于本套裝置油浴最 高設(shè)計(jì)溫度為150°C，因此二甲基硅油十分適合作為本套油浴加熱的載體。
[0037] 所述第一溫度傳感器5的測(cè)量上限閾值為150°C，第二溫度傳感器6的測(cè)量上限閾 值為l〇〇°C ;所述恒流栗9上游通入機(jī)油取樣裝置8 ;
[0038] 該裝置還包括數(shù)據(jù)處理模塊14和單片機(jī)15,所述數(shù)據(jù)處理模塊14分別與壓力傳 感器10、流量傳感器11、液位傳感器4、第一溫度傳感器5、第二溫度傳感器6相連，并將采 集到的傳感器信號(hào)輸送至單片機(jī)15,所述單片機(jī)分別與電磁閥2、加熱器3、恒流栗9以及壓 力控制閥12相連；
[0039] 恒流栗9 一端通入取樣裝置，用于將其內(nèi)部的樣油栗向下游油路，其下游依次連 接壓力傳感器10、流量傳感器11和壓力控制閥12。通過(guò)恒流栗9及壓力控制閥12營(yíng)造一 個(gè)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油實(shí)際工作壓力（這里設(shè)定為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）的環(huán)境，壓力傳感器10將