[發明專利]一種發動機潤滑油質量監測裝置及方法

在審

• 申請號: 202210922273.6
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115479866A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 吳佩萱;何昌;吳裕昶;張克維;王晗
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G01N11/00
• 分類號: G01N11/00
• 代理公司: 廣州專理知識產權代理事務所(普通合伙) 44493
• 代理人: 王允輝

本發明公開了一種發動機潤滑油質量監測裝置及方法，包括檢測處理電路、激勵采集單元和磁致伸縮懸臂梁，激勵線圈設在磁致伸縮懸臂梁的上方，磁致伸縮懸臂梁的底部置于潤滑油中，激勵線圈用于與磁致伸縮懸臂梁形成互感耦合并接收磁致伸縮懸臂梁的振動信號，檢測處理電路用于放大和微處理振動信號并計算得到潤滑油的黏度。采用激勵采集單元和磁致伸縮懸臂梁對潤滑油的黏度進行監測，通過激勵采集單元在發出信號的同時接收信號，進而得到磁致伸縮懸臂梁的振動信號并進行處理，即可計算出潤滑油的黏度，實現發動機潤滑油的質量準確的監測，這樣就可以適時的更換潤滑油提高發動機的性能并提高汽車的壽命，在節約了成本的同時還可以保護環境。

技術領域

本發明涉及潤滑油質量監測領域，尤其涉及一種發動機潤滑油質量監測裝置及方法。

背景技術

發動機潤滑油的質量對潤滑性能起著至關重要的作用，對發動機的性能起著重要的作用。因此，通過測量黏度來監測潤滑油質量是非常重要的。為了提高發動機的性能，在潤滑油的生產過程中加入黏度調節劑。然而，隨著黏度調節劑的加入，潤滑油在發動機中表現出非線性的黏度行為。由于發動機內部溫度和壓力很大，降解過程中油本身的化學變化和pH值的變化是不可避免的，水的凝結以及污染物和淤積物在油中的積累也是不可避免的。所有這些都會改變油的黏度和非線性。如果通過安裝在線實時油質傳感器來監測這些變化，可以即時檢測潤滑油狀況，減少潤滑油的處置頻率，這將極大地有益于我們的環境，并節約成本和能源。

目前幾乎所有的民用/軍用車輛生產商均采用簡單監測潤滑油的油量，或者潤滑油的某一兩項指標，然后配合汽車主板上的電腦簡單處理數據。有的車輛甚至只是根據潤滑油更換后汽車的行駛時間及里程給出提示，這樣很容易由于潤滑油更換時機不對而影響發動機使用壽命或者由于潤滑油未到更換的時間而造成不必要的浪費。使用適當的潤滑油并適時的更換潤滑油將提高發動機的性能并提高汽車的壽命，同時還可以保護環境。

黏度作為流體最重要的物理特性之一，其特性的表征對于工程應用和基礎研究都極為重要。傳統的流體黏度測量方法有毛細管法、旋轉法、落體法、平板法、黏度杯法等，這些傳統的黏度測量方法耗時長，不能實時在線地獲得流體的黏度特性，且所需要的樣品量一般較大，不能滿足小樣品量的測量要求。

而現有的載液共振器，通過機械諧振法進行測量，將機械共振器置于待測流體中，同時測量其在該流體中的諧振特性，從共振器傳出進入流體的隱含速度場產生體積運動和剪切運動誘導的阻尼，對其他變量中的共振質量因子、共振頻率和共振運動振幅均產生影響，利用這些特征參數來表征流體的黏度特性。但是該類裝置多采用矩形懸臂梁結構，靈敏度低、品質因子小，導致該類傳感器的測量精度較低。而且矩形懸臂梁多采用壓電材料，為有線有源驅動，設計時要考慮流體導電性的影響，增加了設備成本。

發明內容

本發明的目的在于提出一種發動機潤滑油質量監測裝置及方法，以解決上述背景技術中存在的一個或多個技術問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種發動機潤滑油質量監測裝置，包括檢測處理電路、激勵采集單元和磁致伸縮懸臂梁，所述激勵線圈設在所述磁致伸縮懸臂梁的上方，所述磁致伸縮懸臂梁的底部置于潤滑油中，所述激勵線圈用于與所述磁致伸縮懸臂梁形成互感耦合并接收所述磁致伸縮懸臂梁的振動信號，所述檢測處理電路用于放大和微處理振動信號并計算得到潤滑油的黏度。

優選的，所述激勵采集單元為激勵線圈，所述激勵線圈與所述檢測處理電路電連接。

優選的，所述檢測處理電路包括激勵模塊、信號通道、參考通道和相關檢波器，所述激勵模塊的輸出端分別與所述參考通道的輸入端以及所述激勵線圈電連接，所述激勵線圈與所述信號通道的輸入端電連接，所述參考通道的輸出端和所述信號通道的輸出端均與所述相關檢波器的輸入端電連接，所述信號通道包括濾波器，所述參考通道包括相移器。