一種多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及車輛技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在 線監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 據(jù)統(tǒng)計，汽車機(jī)油在汽車的使用成本中占不到千分之一，但對汽車的壽命影響卻 遠(yuǎn)大于10%，合理潤滑能夠降低車輛維修成本的25%。機(jī)油在使用一段時間后，由于外界 雜質(zhì)的混入W及機(jī)油自身的氧化、分解和凝聚等原因，其品質(zhì)發(fā)生變化，潤滑性能下降，造 成零部件磨損加劇，發(fā)動機(jī)動力性能下降，嚴(yán)重時導(dǎo)致車輛發(fā)生嚴(yán)重故障。因此，對在用機(jī) 油品質(zhì)的監(jiān)測是十分必要的，運樣可W確定機(jī)油合理的更換時間，減少因機(jī)油變質(zhì)引起的 故障或由于機(jī)油沒到壽命期而更換造成的資源浪費。
[0003] 當(dāng)前國內(nèi)大部分用戶對車用機(jī)油仍沿用"觀察換油"或"按期換油"的傳統(tǒng)模式，即 憑經(jīng)驗觀察和主觀判斷或按照潤滑油使用周期來確定換油時刻。另外，就是離線取樣的油 液監(jiān)測分析方法，即按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方式及取樣間隔時間進(jìn)行機(jī)油樣品的采集，而后將采集 的機(jī)油樣品送達(dá)專業(yè)的檢測部n，由部口專業(yè)人員對其進(jìn)行分析。然而，離線取樣分析需要 使用昂貴的精密儀器，并且有很大的局限性、時效性W及取樣油液是否具有代表性的問題。 運樣，不但沒有真正及時地發(fā)現(xiàn)問題，同時也消耗了大批人力和物力。
[0004] 近年來，汽車機(jī)油的在線監(jiān)測技術(shù)越來越多地引起人們的關(guān)注，公布號： CN203374340U，名稱：一種發(fā)動機(jī)機(jī)油報警裝置的中國專利，采用粘度和溫度傳感器分別監(jiān) 測機(jī)油的粘度和溫度的變化，但不能檢測金屬磨粒的含量和機(jī)油的綜合品質(zhì)變化，監(jiān)測結(jié) 果缺乏準(zhǔn)確性。公告號：CN2554632Y，名稱：智能油品質(zhì)量監(jiān)測儀的中國專利，由不同的傳 感器分別監(jiān)測機(jī)油的粘度、溫度和介電常數(shù)，通過信息融合技術(shù)得到機(jī)油的綜合品質(zhì)，但由 于其采用高頻率振蕩測量電路易產(chǎn)生高頻率的磁場，從而對電容傳感器的測量精度造成很 大的影響。公布號：CN10283085A，名稱：發(fā)動機(jī)機(jī)油的性能檢測裝置的中國專利，通過電容 傳感器和紅外傳感器監(jiān)測機(jī)油的粘度、水分、酸值和金屬粒子含量等參數(shù)，最后通過顯示裝 置反饋給用戶。上述設(shè)及的裝置對機(jī)油粘度監(jiān)測時，都沒有滿足國標(biāo)GBT8028-2010規(guī)定的 l〇〇°C的測試溫度要求，測量原理存在缺陷，機(jī)油粘度的測量結(jié)果有很大誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，可W在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境（標(biāo)準(zhǔn)溫度、標(biāo)準(zhǔn)壓力）下在線 實時監(jiān)測在用機(jī)油的粘度、金屬粒子含量W及酸堿度、水分含量等綜合品質(zhì)變化的機(jī)油在 線監(jiān)測系統(tǒng)，并采用多傳感器信息融合技術(shù)，綜合分析油品狀態(tài)，判斷機(jī)油污染程度，并通 過顯示器顯示出油品狀態(tài)信息，必要時發(fā)出提示及預(yù)警信號的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)。
[0006] 本實用新型技術(shù)方案結(jié)合【附圖說明】如下：
[0007] -種多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝于汽車發(fā)動機(jī)潤滑 油路機(jī)油累1的下游，包括測試油路控制閥2、金屬磨粒檢測裝置3、綜合品質(zhì)檢測裝置5、粘 度檢測裝置、機(jī)油冷卻裝置17、數(shù)據(jù)處理模塊18、測控主機(jī)19和人機(jī)對話模塊；其中所述的 測試油路控制閥2通過油路依次與金屬磨粒檢測裝置3、綜合品質(zhì)檢測裝置4、粘度檢測裝 置、機(jī)油冷卻裝置17連接；所述的金屬磨粒檢測裝置3、綜合品質(zhì)檢測裝置5、粘度檢測裝置 中的液位傳感器8、油浴溫度傳感器9、取樣溫度傳感器10、壓力傳感器（14)、平衡流量傳感 器15與數(shù)據(jù)處理模塊18電連接；數(shù)據(jù)處理模塊18與測控主機(jī)19的輸入端口電連接；測控 主機(jī)19的輸出端與人機(jī)對話模塊和測試油路控制閥2電連接；所述的金屬磨粒檢測裝置3 外設(shè)置有第一屏蔽裝置4、綜合品質(zhì)檢測裝置5外設(shè)有第二屏蔽裝置6 ;所述的人機(jī)對話模 塊包括預(yù)警裝置20和顯示器21。
[0008] 所述的測試油路控制閥2安裝在與主油路22并聯(lián)的支路上，其下游一端通入機(jī)油 取樣裝置17 ;所述的機(jī)油冷卻裝置17下游通入油底殼23。
[0009] 所述的金屬磨粒檢測裝置3采用雙線圈式電感傳感器，其結(jié)構(gòu)由感應(yīng)線圈11、參 考線圈L2、電阻R1和電阻R2構(gòu)成；其中所述的感應(yīng)線圈L1與電阻R1串聯(lián)，參考線圈L2與 電阻R2串聯(lián)，將上述兩條線路并聯(lián)后接到激勵源兩端；感應(yīng)線圈L1內(nèi)饒有待測油路，電阻 R1和電阻R2為電橋的平衡臂。
[0010] 所述的綜合品質(zhì)檢測裝置5采用介電常數(shù)傳感器，其結(jié)構(gòu)由一個內(nèi)外半徑分別為 r和R的圓管25與緊貼該圓管25外壁的兩半圓弧形電極26組成，圓管25的材料為聚全氣 乙丙締，電極26的材料為金屬銅。
[0011] 所述的第一屏蔽裝置4和第二屏蔽裝置6均采用具有高電導(dǎo)率和低磁導(dǎo)率的金屬 侶屏蔽外殼。
[0012] 所述的粘度檢測裝置還包括機(jī)油取樣裝置12、恒溫油浴箱11、加熱器7、恒流累13 W及壓力控制閥16 ;其中所述加熱器7、油浴溫度傳感器9和機(jī)油取樣裝置12設(shè)置在恒溫 油浴箱11內(nèi)，所述的液位傳感器8和取樣溫度傳感器10設(shè)置在機(jī)油取樣裝置12內(nèi)；所述 的恒流累13的上游通入機(jī)油取樣裝置12 ;所述的恒流累13按著機(jī)油傳輸?shù)姆较蛲ㄟ^油路 依次與壓力傳感器14、平衡流量傳感器15和壓力控制閥16相連；所述的液位傳感器8、油 浴溫度傳感器9、取樣溫度傳感器10、壓力傳感器14、平衡流量傳感器15通過數(shù)據(jù)處理模塊 18與測控主機(jī)19輸入端口相連；所述的恒流累13、加熱器7和壓力控制閥（16)通過數(shù)據(jù) 處理模塊18與測控主機(jī)19輸出端口相連。
[0013] 本實用新型的有益效果為：（1)本實用新型采用多傳感器對機(jī)油的多項指標(biāo)進(jìn)行 測量，通過信息融合技術(shù)對機(jī)油品質(zhì)進(jìn)行綜合評價；（2)本實用新型對金屬粒子檢測裝置 和綜合品質(zhì)檢測裝置加裝屏蔽裝置，屏蔽掉磁場和電場對傳感器的干擾，降低測量誤差； (3)本實用新型能營造出換油標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的100°C的溫度環(huán)境，在運個環(huán)境下對機(jī)油粘度 進(jìn)行測量，提高了機(jī)油粘度的檢測精度。通過數(shù)據(jù)處理模塊將監(jiān)測到的信息進(jìn)行處理后傳 遞給STM32測控主機(jī)，最后由顯示器和預(yù)警裝置反饋給用戶。
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2為本實用新型多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)介電常數(shù)傳感器 橫截面示意圖；
[0016] 圖3為本實用新型多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)金屬粒子檢測裝 置檢測原理電路圖；
[0017]圖4為本實用新型多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的多傳感器信息 融合結(jié)構(gòu)圖；
[0018] 圖5為本實用新型多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法的工 作流程圖。
[0019] 圖中，1、機(jī)油累；2、測試油路控制閥；3、金屬磨粒檢測裝置；4、第一屏蔽裝置；5、 綜合品質(zhì)檢測裝置；6、第二屏蔽裝置；7、加熱器；8、液位傳感器；9、油浴溫度傳感器；10、取 樣溫度傳感器；11、恒溫油浴箱；12、機(jī)油取樣裝置；13、恒流累；14、壓力傳感器；15、平衡流 量傳感器；16、壓力控制閥；17、機(jī)油冷卻裝置；18、數(shù)據(jù)處理模塊；19、測控主機(jī)；20、預(yù)警裝 置；21、顯示器；22、主油路；23、油底殼；24、集濾器；25、圓管；26、電極。
【具體實施方式】
[0020] 參閱圖1，一種多傳感器信息融合的機(jī)油品質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝于汽車發(fā) 動機(jī)潤滑油路機(jī)油累1的下游；包括測試油路控制閥2、金屬磨粒檢測裝置3、綜合品質(zhì)檢測 裝置5、粘度檢測裝置、機(jī)油冷卻裝置17、數(shù)據(jù)處理模塊18、測控主機(jī)19和人機(jī)對話模塊； 其中所述的測試油路控制閥2通過油路依次與金屬磨粒檢測裝置3、綜合品質(zhì)檢測裝置