[发明专利]一种发动机润滑油质量监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种发动机润滑油质量监测装置及方法，包括检测处理电路、激励采集单元和磁致伸缩悬臂梁，激励线圈设在磁致伸缩悬臂梁的上方，磁致伸缩悬臂梁的底部置于润滑油中，激励线圈用于与磁致伸缩悬臂梁形成互感耦合并接收磁致伸缩悬臂梁的振动信号，检测处理电路用于放大和微处理振动信号并计算得到润滑油的黏度。采用激励采集单元和磁致伸缩悬臂梁对润滑油的黏度进行监测，通过激励采集单元在发出信号的同时接收信号，进而得到磁致伸缩悬臂梁的振动信号并进行处理，即可计算出润滑油的黏度，实现发动机润滑油的质量准确的监测，这样就可以适时的更换润滑油提高发动机的性能并提高汽车的寿命，在节约了成本的同时还可以保护环境。

技术领域

本发明涉及润滑油质量监测领域，尤其涉及一种发动机润滑油质量监测装置及方法。

背景技术

发动机润滑油的质量对润滑性能起着至关重要的作用，对发动机的性能起着重要的作用。因此，通过测量黏度来监测润滑油质量是非常重要的。为了提高发动机的性能，在润滑油的生产过程中加入黏度调节剂。然而，随着黏度调节剂的加入，润滑油在发动机中表现出非线性的黏度行为。由于发动机内部温度和压力很大，降解过程中油本身的化学变化和pH值的变化是不可避免的，水的凝结以及污染物和淤积物在油中的积累也是不可避免的。所有这些都会改变油的黏度和非线性。如果通过安装在线实时油质传感器来监测这些变化，可以即时检测润滑油状况，减少润滑油的处置频率，这将极大地有益于我们的环境，并节约成本和能源。

目前几乎所有的民用/军用车辆生产商均采用简单监测润滑油的油量，或者润滑油的某一两项指标，然后配合汽车主板上的电脑简单处理数据。有的车辆甚至只是根据润滑油更换后汽车的行驶时间及里程给出提示，这样很容易由于润滑油更换时机不对而影响发动机使用寿命或者由于润滑油未到更换的时间而造成不必要的浪费。使用适当的润滑油并适时的更换润滑油将提高发动机的性能并提高汽车的寿命，同时还可以保护环境。

黏度作为流体最重要的物理特性之一，其特性的表征对于工程应用和基础研究都极为重要。传统的流体黏度测量方法有毛细管法、旋转法、落体法、平板法、黏度杯法等，这些传统的黏度测量方法耗时长，不能实时在线地获得流体的黏度特性，且所需要的样品量一般较大，不能满足小样品量的测量要求。

而现有的载液共振器，通过机械谐振法进行测量，将机械共振器置于待测流体中，同时测量其在该流体中的谐振特性，从共振器传出进入流体的隐含速度场产生体积运动和剪切运动诱导的阻尼，对其他变量中的共振质量因子、共振频率和共振运动振幅均产生影响，利用这些特征参数来表征流体的黏度特性。但是该类装置多采用矩形悬臂梁结构，灵敏度低、品质因子小，导致该类传感器的测量精度较低。而且矩形悬臂梁多采用压电材料，为有线有源驱动，设计时要考虑流体导电性的影响，增加了设备成本。

发明内容

本发明的目的在于提出一种发动机润滑油质量监测装置及方法，以解决上述背景技术中存在的一个或多个技术问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种发动机润滑油质量监测装置，包括检测处理电路、激励采集单元和磁致伸缩悬臂梁，所述激励线圈设在所述磁致伸缩悬臂梁的上方，所述磁致伸缩悬臂梁的底部置于润滑油中，所述激励线圈用于与所述磁致伸缩悬臂梁形成互感耦合并接收所述磁致伸缩悬臂梁的振动信号，所述检测处理电路用于放大和微处理振动信号并计算得到润滑油的黏度。

优选的，所述激励采集单元为激励线圈，所述激励线圈与所述检测处理电路电连接。

优选的，所述检测处理电路包括激励模块、信号通道、参考通道和相关检波器，所述激励模块的输出端分别与所述参考通道的输入端以及所述激励线圈电连接，所述激励线圈与所述信号通道的输入端电连接，所述参考通道的输出端和所述信号通道的输出端均与所述相关检波器的输入端电连接，所述信号通道包括滤波器，所述参考通道包括相移器。