[發明專利]發動機機油清凈分散性測定方法

有效

• 申請號: 201310425995.1
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103472070A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 肖梅;于唯;劉偉;苗永祿;劉龍
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N21/94
• 分類號: G01N21/94
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

技術領域

本發明屬于計算機圖像處理技術領域，具體涉及一種發動機機油清凈分散性測定方法。

背景技術

發動機中的潤滑油（即發動機機油）具有冷卻、潤滑、密封、防腐、清洗等作用，潤滑油的質量好壞直接影響到發動機的工作性能和壽命。隨著發動機工作時間的延續，在高溫下的氧化、機械零件的磨損產物、使用過程中的燃油以及水分的混入等原因，都使潤滑油受到污染，導致油品下降，甚至喪失潤滑油的效能。因此，對潤滑油狀態進行監測，不僅可以及時發現潤滑油質量的變化，做到按需要更換潤滑油，降低運行成本；而且可提前預知機器技術狀態，進而及時發現故障征兆及預報設備可能發生的故障，有針對性的進行維護和修理。

目前，發動機潤滑油的監測最常用的方法主要是通過油滴斑點試驗，判斷潤滑油的清凈性，從而判定發動機潤滑油的質量。具體操作如下：首先，用金屬或玻璃棒把從發動機內取出的油樣滴一滴在濾紙上，靜置3個小時，濾紙上便形成顏色不同的暈環似的斑痕，斑痕的圖像因濾紙、潤滑油質量及污染物不同而異，一般都顯示三個或更多的暈環：沉積環、擴散環和油環。其次，在濾紙上手工勾勒出擴散環和油環，并用人工直尺法測量擴散環和油環的直徑。再次，重復測量多組擴散環和油環的直徑數據，計算每組擴散環和油環直徑的比值（擴散環和油環直徑的之比為清凈分散性系數），并取每組測驗得到的比值的平均值作為該潤滑油的清凈分散性系數，清凈分散性系數值越大，表明潤滑油分散性越好，反之亦反。

傳統的人工直尺法存在以下問題：一是測量精度不高。由于實際操作中無論是擴散環還是油環，都不是標準圓形，而且兩環質心一般不重合，這樣測得的擴散環和油環直徑就容易存在誤差，造成測量精度不高；二是測量過程費時、費力，為了提高精度常常需要進行多次測量，取多次測量的均值為直徑值，即便是多次測量也無法保證測量的精度。

綜上，研究一種快速、準確地測定發動機潤滑油清凈分散性的方法，對于提高工作效率，且準確地判定潤滑油的質量尤為重要。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種發動機機油清凈分散性測定方法，該方法首先利用照相機采集油斑的灰度圖像，并將油斑圖像輸入計算機；接著利用計算機提取油斑圖像的擴散環區和油環區，并計算擴散環區和油環區的面積；最后得到清凈分散性系數，能夠快速、準確的判定發動機潤滑油的質量。本發明的方法計算簡單，精度高，且運行時間短，適合在實時的系統中采用。

為了達到上述目的，本發明采用如下的技術方案予以解決：

發動機機油清凈分散性測定方法，具體包括以下步驟：

步驟1：將待測的發動機油樣滴在濾紙上得到油斑，在該油斑上手工勾勒出擴散環和油環；

步驟2：采集油斑的灰度圖像f后將其輸入計算機，油斑的灰度圖像f大小為M×N，f(x,y)表示像素(x,y)的灰度值，1≤x≤M，1≤y≤N，x和y均為整數；

步驟3：利用式1對灰度圖像的各像素點的灰度值f(x,y)進行計算，得到擴散環和油環的邊界圖B；

?????式1

其中，T為閾值，對于0-255的灰度圖像，T取5-25之間的整數；B(x,y)表示像素(x,y)的邊界標示值，B(x,y)＝1表示像素(x,y)為邊界點，B(x,y)＝0表示像素(x,y)為非邊界點；

步驟4：獲得擴散環和油環的標記圖L；具體步驟如下：

首先，采用8-連通標記邊界圖B中B(x,y)＝1的連通區域，得到標記值分別為1和2的兩個連通區域，即邊界圖B中兩個8連通區域的像素值分別為B(x,y)＝1和B(x,y)＝2；其次，計算邊界圖B中被標記的B(x,y)＝1和B(x,y)＝2兩個連通區域的像素點數目；再次，將像素點數目多的連通區域標記為擴散環區，并記錄擴散環區連通區域的像素值為c，即B(x,y)＝c，c為1或2；將像素點數目少的連通區域標記為油環區，并記錄油環區連通區域的像素值為r，即B(x,y)＝r，r為1或2且r≠c；將B(x,y)＝0的區域標記為背景區，背景區連通區域的像素值為0，即B(x,y)＝0；最后，利用式5獲得擴散環和油環的標記圖L：