專利名稱：檢測油變質(zhì)程度和油位的傳感器及方法
檢測油變質(zhì)程度和油位的傳感器及方法本發(fā)明涉及用于機(jī)械的油的領(lǐng)域，例如用在內(nèi)燃機(jī)中的潤滑油和輸電變壓器中的絕緣油。本發(fā)明特別是有關(guān)于用于檢測在使用的油的油位，油在含水時(shí)和不含水時(shí)的變質(zhì)程度的傳感器及方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)時(shí)用于檢測油位和油變質(zhì)的檢測器和方法是眾所周知的。以下20個專利和專利申請是與本發(fā)明有關(guān)的最接近的參考。1、美國專利第4，517，547號在1985年5月14日授予加理(Gary)等人題為“檢測水在燃料油中的傳感器電路和方法”(此后為“加理的專利”)；2、美國專利第4，646，070號在1987年2月M日授予雅蘇哈喇(Yasuhara)等人題為“油變質(zhì)檢測器方法和裝置”(此后為“雅蘇哈喇的專利”)；3、美國專利第4，764，258號在1988年8月16日授予考夫曼(Kauffman)題為“為評估烴油的剩余的可使用壽命的方法”(此后為“考夫曼的專利”)；4、美國專利第5，540, 086號在1996年7月30日授予派克(Park)等人題為“油變質(zhì)傳感器”(此后為“派克的第一個專利”)；5、美國專利第5，929，754號在1999年7月27日授予派克等人題為“高靈敏檢測油變質(zhì)和油位的電容性傳感器”(此后為“派克的第二專利”)；6、美國專利第6，297, 733號在2001年10月2日授予派克等人題為“穩(wěn)定、可靠的檢測油變質(zhì)和油位的電容性傳感器”(此后為“派克的第三個專利”)；7、美國專利第5，377，531號在1995年1月3日授予谷門(Gomn)題為“便攜式的換油分析儀”(此后為“谷門的專利”)；8、美國專利第4，733，556號在1988年3月四日授予梅赤勒(Meitzler)等人題為“檢測在內(nèi)燃機(jī)中的潤滑油狀況的方法和裝置”(此后為“梅赤勒的專利”)；9、美國專利第6，278，282號在2001年8月21日授予瑪閘萊克(Marszalek)題為 “確定油質(zhì)量的方法和系統(tǒng)”(此后為“瑪閘萊克的專利”)；10、美國專利第6，590，402號在2003年7月8日授予王(Wang)等人題為“檢測發(fā)動機(jī)潤滑油狀況的傳感器”(此后為“王的第一個專利”)；11、美國專利第6，535，001號在2003年3月18日授予王題為“檢測油狀況的方法和設(shè)備”(此后為“王的第二專利”)；12、美國專利第6，577，112號在2003年6月10日等授予魯伏越去(Lvovich)等人題為“監(jiān)視高電阻值流體的質(zhì)量或狀況的方法和裝置”(此后為“魯伏越去的專利”)；13、美國專利第7，143，867號在2006年12月5日授予喬普拉(Chopra)為“電子式油位檢測和替換系統(tǒng)”(此后為“喬普拉的專利”)；14、美國專利申請第2006/0232267號由西蕾蕾(Halalay)等人所申請?jiān)?006年 10月19日公開的題為“確定在使用中的潤滑油的質(zhì)量”(此后為“西蕾蕾的專利申請”)；15、美國專利第6，718，819號在2004年4月13日授予斯庫師(khoess)題為“油質(zhì)量傳感器的系統(tǒng)、方法和裝置”(此后為“斯庫師的專利”)；16、美國專利第6，278，281號在2001年8月21日授予鮑爾(Bauer)等人題為“流體狀況監(jiān)示器”(此后為“鮑爾的專利”)；17、美國專利第6，014，894號在2000年1月18日授予赫倫(Herron)題為“馬達(dá)傳感器系統(tǒng)”(此后為“赫倫的專利”)；18、美國專利第6，917，865號在2005年7月12日授予阿瑞雅(Arai)等人題為 “確定機(jī)器潤滑油變質(zhì)的系統(tǒng)和方法和發(fā)動機(jī)控制單位”(此后為“阿瑞雅的專利”)；19、美國專利申請第2006/0114007號由周(Cho)所申請?jiān)?006年6月1日公開的題為“用于掃描發(fā)動機(jī)油狀態(tài)的裝置，方法和測量傳感器”(此后為“Cho的專利申請”)； 禾口20、中國專利第03140986. 5號在2007年10月3日授予孫(Sun)題為“檢測油變質(zhì)的方法”(此后為“孫的中國專利”)；和21、美國專利第7，729，870號在2005年7月12日授予孫(Sun)題為“檢測油變質(zhì)程度和油位的方法”(此后為“孫的美國專利”)。加理的專利展示了一種測量燃油中含水的方法和其應(yīng)用的傳感器電子線路。該發(fā)明運(yùn)用一參照電容器和一可變電容器并聯(lián)連接，并用一交流振蕩器交替地為這兩個電容器充電和放電。該充放電是在兩個電位第一電位和第二電位之間進(jìn)行。電流通過參照電容器的絕對輻度值反比于可變電容器的電容量，這樣通過檢測電流輻度值的大小，來反映可變電容值的變化。如果這可變電容器是安裝在車輛的燃油箱里，燃油中的水份會增大該電容器的電容值。相應(yīng)的流經(jīng)參照電容器電流的數(shù)值會減小。這樣通過檢測參照電容器的電流數(shù)值，就可以用來判斷燃油中的水份含量。雅蘇哈喇的專利提供了一種測量油變質(zhì)程度的檢測器和方法。該方法是通過檢測油的介電常數(shù)來判斷用在內(nèi)燃機(jī)中的潤滑油變質(zhì)的程度。這種檢測器憑借著一個浸在油中的具有平行電極的傳感電容器和一個有固定電容值的電容器相串聯(lián)而引成一個電壓分壓電路。在該電壓分壓電路上加上有一個固定頻率的交流電流信號，從而在傳感電容器上的電壓值就正比于油的介電常數(shù)，這樣可通過分析該介電常數(shù)的變化來判斷油變質(zhì)的程度。 該發(fā)明使用的交流頻率在50千赫到500千赫之間?？挤蚵膶＠剂艘环N檢測潤滑油的剩余的可使用壽命的方法。該方法適用于至少含有一種以上添加劑的有機(jī)潤滑油。在制備測試樣品時(shí)，先用一種溶劑與油樣相混合。 在某些情況下，電介質(zhì)可作為溶劑。然后樣品被放置在一電極池中，用伏安法來測量。在測量過程中逐漸增大在樣品上所加的電壓至某一數(shù)值時(shí)，引起樣品的電氧化反應(yīng)，相應(yīng)有氧化電流產(chǎn)生，該電流數(shù)值與添加劑的含量成正比。檢測和記錄這種氧化電流的峰值，可以用來反映潤滑油剩余的可使用的壽命。派克的第一個專利展示了一種油變質(zhì)程度的檢測器，該檢測器包括有由二并行板組成的一油變質(zhì)程度電容器和含有一固定值的參照電容器的總參照電容器。這樣由于有處置在平板間的被測油，油變質(zhì)電容器和總參照電容器具有相應(yīng)的電容量。該電容量的大小就是對油變質(zhì)的一定量指示。另外，該油變質(zhì)程度檢測器并具有固定在檢測器基板上的熱電敏電阻，其可用來補(bǔ)償油變質(zhì)指示數(shù)值受溫度波動的影響。該檢測器又含有一電子線路， 該線路利用相應(yīng)的油變質(zhì)電容器和總參照電容器的電容量來產(chǎn)生對油變質(zhì)的定量描述。
派克的第二個專利公開了一個組合的電容性的檢測油變質(zhì)和油位的傳感器，該轉(zhuǎn)感器包括了一導(dǎo)電的園柱形的外殼結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中有一作為接地電極的導(dǎo)電的屏閉元件，和又有一用作為測量電極的導(dǎo)電的中心元件。該傳感器同時(shí)又包括了電子元件。其用于產(chǎn)生對安置在兩電極間的油變質(zhì)的指示信號，還產(chǎn)生對沿園柱形傳感器長度方向變動的油位的信號。該傳感器對油位的監(jiān)視是從檢測由油介電常數(shù)決定的電容量C，和由油位決定的電容量Q的比值來達(dá)到的。派克的第三個專利所公開的傳感器的主要結(jié)構(gòu)同在派克第二個專利中的傳感器的結(jié)構(gòu)相類似。另外，在派克第三專利中的傳感器所應(yīng)用的電子線路中，有至少一個是用來消除在兩電極間的電流。因該電流可能會導(dǎo)致雜質(zhì)堆積在組成電容器的兩電極上。而堆積的雜質(zhì)對傳感器的輸出信號可能會產(chǎn)生干擾。該專利并公開了該組合的油變質(zhì)和油位傳感器的電容器量正比于￡禮。其中ε是油的介電常數(shù)，L是中心電極的有效長度。這樣油位影響到中心電極的長度也就影響到傳感器的電容量。谷門的專利公開了一臺便攜式、在實(shí)驗(yàn)室里使用的測試油的換油分析儀，其包括了一油黏度分析儀和污染分析儀。油污染分析儀根據(jù)光學(xué)原理即增加油污染程度的樣品降低了透過它的光的強(qiáng)度而工作。該換油分析儀對油質(zhì)量的判定取決于其的黏度和污染測試的結(jié)果。梅赤勒的專利公開了一檢測油變質(zhì)的系統(tǒng)。其由一浸在待測油中的檢測電容器和一浸在新油中的參考電容器所組成，而且該兩電容器的結(jié)構(gòu)完全相同。在應(yīng)用時(shí)，在兩電容器上加上相同的交流頻率。測量相對參照電容器的、在含有被測油的檢測電容器上的響應(yīng)的頻率差。然后根據(jù)響應(yīng)的頻率的改變是正比于與油的老化有關(guān)的黏度的改變來判斷油的變質(zhì)?，旈l萊克的專利公開了一檢測潤滑油質(zhì)量的方法。該方法包括了一有兩個電極的傳感器。在應(yīng)用時(shí)，先在浸在一使用油中的傳感器的電極上加以有第一幅值的電壓，測試由該幅值電壓產(chǎn)生的相位差。然后將電壓幅度加大到第二幅值，再測量相應(yīng)的相位差。這樣該方法就能根據(jù)相位差的大小來決定油的質(zhì)量。王的第一專利公開了一檢測機(jī)油是否混有抗冷疑劑的方法。該方法應(yīng)用了在浸在使用油中的一傳感器上加上一系列不同的電壓后，測量由該電流傳感器輸出的相應(yīng)的系列性電壓。再與一參照電壓相比較后，決定每一輸出電壓的差值。最終根據(jù)相比較的電壓差值后，可決定油中是否存有冷抗凝劑。王的第二個專利公開了一檢測油狀態(tài)的裝置。其包括了由相間電極組成的、并在電極間隔間填充了一機(jī)器的潤滑油的一潤滑油傳感器。該電極并同一計(jì)算機(jī)相連。這樣根據(jù)由傳感器輸出的第一、第二和第三信號的趨向，該裝置能被用來決定潤滑油是否有相應(yīng)的第一、第二和第三階段的油的變質(zhì)。魯伏越去的專利公開了一監(jiān)測高電阻流體的裝置和方法。該方法包括應(yīng)用至少有二個電壓值的一交流信號，其中至少一個交流電壓被加有一不為零的直流電壓的電位，來測量流體的電學(xué)響應(yīng)包括電阻抗及其實(shí)部和虛部的分量，從而決定該流體的質(zhì)量。喬普拉的專利公開了對油位和油替換系統(tǒng)的發(fā)明。該發(fā)明應(yīng)用了浮在油上的一浮體的高度可反映油位高度的原理。這樣浮體垂直高度的改變會引起一活塞打開和關(guān)閉與一儲油器相連通的通道的運(yùn)動。從而就可以自動地進(jìn)行油的替換。根據(jù)同樣的原理，應(yīng)用另一個浮體隨油位的變化，就可以打開相應(yīng)的一低油位或高油位的電子開關(guān)。這樣該方法可達(dá)到用電子的方法來測量油位的目的。西蕾蕾的專利敘述了測量一使用油的電阻率隨時(shí)間變化而變化的方法，并敘述了該電阻率的變化是與油的粘度的變化相一致。這樣該方法就可以被用來測量油的變質(zhì)以及相應(yīng)的油的剩余的有用量。斯庫師的專利公開了一決定內(nèi)燃機(jī)潤滑油狀態(tài)的包括有一傳感器的裝置。該傳感器有在一不導(dǎo)電高分子薄膜上的眾多的由二相間電極組的電極組。并用一能輸出具有波動型電壓的電阻抗線路來連接該傳感器的輸入電極，而且用加在該電極上的輸入電壓作為一公共的電壓。這樣可得到經(jīng)由在傳感器的輸出電極上存在的輸出電流而轉(zhuǎn)化為的一相應(yīng)的電壓值。根據(jù)該電壓值的大小，該裝置能決定油的狀況。并在電壓值跌入到一預(yù)定的量程時(shí)，顯示出一表示有問題的信號來對使用者作出預(yù)警。赫倫的專利公開了用來檢測在內(nèi)燃機(jī)一密封的潤滑油箱內(nèi)有否水存在的傳感器系統(tǒng)。其由眾多的導(dǎo)電的和不導(dǎo)電的片狀園環(huán)相間排列而組成。該系統(tǒng)并被按裝在內(nèi)燃機(jī)密封的油箱內(nèi)的傳動軸上。每一導(dǎo)電的園環(huán)與一在遠(yuǎn)端的警示電子線路相聯(lián)接。另外，在園環(huán)上還有眾多的圍繞該轉(zhuǎn)動軸園周分布的并沿園環(huán)經(jīng)向排列的傳感器的導(dǎo)電元件部份。 這樣，如果水份進(jìn)入了正在運(yùn)轉(zhuǎn)的內(nèi)燃機(jī)之中，油水混合物就會充填到一個或多個在兩個相鄰的傳感器導(dǎo)電元件之間的間隙當(dāng)中，這樣就連通了警示電子線路的回路，并能給發(fā)動機(jī)的操作者發(fā)出一水在發(fā)動機(jī)的油中的警示信號。阿瑞雅的專利公開了一判斷引擎潤滑油變質(zhì)的系統(tǒng)，包括有一檢測內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速的曲軸角速度傳感器。其應(yīng)用一電子部件來計(jì)算用以指示機(jī)油變質(zhì)的累積的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)圈數(shù)。 該系統(tǒng)又包括有一檢測油位的油位傳感器。其由一安置在高位置和低位置的電子開關(guān)所組成?；旧显摳呶婚_關(guān)用來監(jiān)測達(dá)到預(yù)計(jì)的較高限度的油位，該低位開關(guān)用來監(jiān)測達(dá)到預(yù)計(jì)的較低限度的油位。根據(jù)以上原理，該發(fā)明的油位傳感器能用來顯示實(shí)際的油位。周的專利申請是有關(guān)于用來檢測一車輛發(fā)動機(jī)機(jī)油的裝置、方法和檢測傳感器。 該發(fā)明申請中包括了一主要用于檢測油變質(zhì)的黏度傳感器和監(jiān)視油位的油位傳感器。該油位傳感器具有一管狀的并施加了電流的輸入電極，和另一管狀的與輸入電極有同心軸的油位電極。油位電極并與輸入電極的內(nèi)表面相間隔，所以其可以接收從輸入電極傳輸來的電流。這樣油位可以根據(jù)由測量得到的處于油位電極和輸入電極之間油的電容量和介電常數(shù)來計(jì)算得到。孫的中國專利公開了檢測油變質(zhì)的方法。其包括了應(yīng)用有一檢測和參照電容器的第一實(shí)施方案。這樣由于溫度的波動造成的檢測電容器電學(xué)性質(zhì)的波動可以由參照電容器的同樣的電學(xué)性質(zhì)的波動來補(bǔ)償。從而獲得檢測電容器的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，其代表了一被測油的變質(zhì)程度。按照同樣的方法，該方案可以得到被檢測油的包括其在未使用過時(shí)和使用盡時(shí)的電學(xué)性質(zhì)。然后根據(jù)測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)谋粶y油的電學(xué)性質(zhì)，可以計(jì)算得到油的剩余使用率，從而可以得到其剩余的可使用量。除此之外，該專利還公開了多種用來描述油中存水的方法。孫的美國專利檢測油變質(zhì)和油位的方法是用于檢測油的狀況，包括油量為最低限量值時(shí)的油位，油在無水分時(shí)的正常變質(zhì)及其具有的剩余使用量，和油在有水分時(shí)的非正常變質(zhì)。該發(fā)明的第一實(shí)施方案應(yīng)用了一參照和檢測電容器來獲得測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)谋?/29
測油的電學(xué)性質(zhì)，從而導(dǎo)出被測油的測量的和預(yù)計(jì)的油的剩余使用量。這樣上述的油位、油的正?；蚍钦Ｗ冑|(zhì)可以根據(jù)相應(yīng)的測量的油的剩余使用量是大于、或類似、或小于預(yù)計(jì)的剩余使用量來判斷。該發(fā)明的第二實(shí)施方案，僅使用檢測電容器來獲得測量的油的電學(xué)性質(zhì)。對以上二方案的優(yōu)化是應(yīng)用至少二個檢測電容器來檢測油系統(tǒng)里的油的非均勻變質(zhì)和油位的全程變化?？梢岳斫獾?，雖然孫的中國和美國專利公開了一種獨(dú)特的方法應(yīng)用了包括一電容器的檢測傳感器在交流電壓的作用下來檢測包括油的變質(zhì)和油位在內(nèi)的在使用的油的狀況，但仍然有空間來改進(jìn)該種具有兩電極的傳統(tǒng)電容器，特別是在有關(guān)于它的電學(xué)特征和作為檢測技術(shù)關(guān)鍵的電信號的輸出幅度上。這是因?yàn)樵撾娙萜鞯妮敵龇仁鞘芟抻诎ㄔ趦呻姌O間的空間。至于該電容器的電學(xué)特征，可知、兩電極的電學(xué)極性隨被施加了的交流激勵信號的交替變化而變化，因而該電容器具有一交替變化的電場。當(dāng)該電容器的交替變化的電場被暴露在包圍它的一個環(huán)境電磁場中時(shí)，如果該電容器不具有電學(xué)屏蔽的話，就很有可能產(chǎn)生在電容器的電場和環(huán)境電磁場之間的交叉干擾。由上述可知，現(xiàn)實(shí)存在著一個迫切的要求。該要求希望能有一種具有改進(jìn)了的電學(xué)性質(zhì)和輸出幅度的傳感器及方法來檢測油的狀況。該油的狀況包括了油量降低到最低限量時(shí)的油位，和油在有水和無水時(shí)的變質(zhì)程度，從而來顯著地改善油的使用和保護(hù)使用油的機(jī)械。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一油傳感器及方法來用于檢測油的狀況，包括油的變質(zhì)、油位和油的剩余使用量。油的變質(zhì)可由以下因數(shù)而引起比如油的氧化裂解、油中添加物的裂解、水分的滲入、裂解產(chǎn)物的再聚合和在內(nèi)燃機(jī)的燃燒工作過程中產(chǎn)生的碳粒。同時(shí)在油的變質(zhì)過程中，油量通常是被消耗的，所以其對應(yīng)的油位會降低。這些油的狀況對于維護(hù)以至于保護(hù)如象內(nèi)燃機(jī)和輸電變壓器之類的使用油的機(jī)械至關(guān)重要。本發(fā)明的傳感器包括了檢測傳感器，其包括了一個有普遍實(shí)施方案的用于檢測的第一電容性傳感器。本發(fā)明又應(yīng)用了一交流電流分析裝置，在從該裝置輸出的、有單一頻率的、包括有交流電流在內(nèi)的周期性電流的電激勵信號對第一電容性傳感器的作用下來檢測在使用中油的變質(zhì)和油位。該普遍實(shí)施方案的第一電容性傳感器應(yīng)用了有奇數(shù)數(shù)目個的、 相同的板片狀的空間電極，他們等距離地、按順序地、以相互對齊和平行地排列。在這些電極中，具有奇數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行地連接而形成了第一組的集成電極，具有偶數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線平行地連接而形成了第二組的集成電極。本發(fā)明的用于檢測的電容性傳感器，具有高輸出幅度，減小了的尺寸和改進(jìn)的電學(xué)特征。在本發(fā)明的電容性傳感器有最簡單結(jié)構(gòu)的優(yōu)先選擇的實(shí)施方案中，傳感器具有第一、第二和第三個相同的板片狀的空間電極，他們等距離地、按順序地、以相互對齊和平行地排列。第一和第三個電極為外部電極，被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行連接而形成了第一組的集成電極。第二個電極為在中間位置的內(nèi)部電極，被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線連接。在其的操作中，一交流電流分析裝置連接了該電容性傳感器的第一和第二引出極。
本發(fā)明的電容性傳感器有多項(xiàng)優(yōu)越性。第一，當(dāng)一交流電壓施加到了該電容性傳感器時(shí)，兩個外部的電極具有相同的電極性，并屏蔽了具有相反電極性的中間電極。這就使得本發(fā)明的傳感器相對于外部環(huán)境的電磁場來說有一個對稱的電場。這對于傳感器的功效來說至關(guān)重要，因?yàn)橛山涣麟婒?qū)動的傳感器的電場是處在環(huán)境電磁場的影響之中。第二，與兩并聯(lián)的相同電容器的四片電極板相比，如果本發(fā)明的第一和第二個板片狀的電極與一電容器的兩片電極板的電學(xué)特性相同的話，本發(fā)明的傳感器只具有三個空間電極而具有與兩電容器相同的輸出幅度。然而本發(fā)明傳感器由于有少了一個電極而具有的減小了的體積，所以本發(fā)明具有在保持相同的輸出幅度下有減小了的體積的優(yōu)點(diǎn)。這種結(jié)構(gòu)特征對于設(shè)計(jì)小型化的傳感器來說至關(guān)重要。本發(fā)明包括了應(yīng)用雙傳感器結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施方案。其包括有檢測和參照傳感器及其所有的相應(yīng)的用于檢測和參照的相同的第一和第二電容性傳感器。檢測傳感器的用于檢測的第一電容性傳感器是浸沒在正在使用的油中并且處置在油量最低限度值時(shí)的油位的位置上。這樣，在使用的油的變質(zhì)或者該油的油量降低到最低限度值時(shí)的油位可以通過測量該電容性傳感器眾多電學(xué)性質(zhì)之中的一種來確定。在油的變質(zhì)過程中的一種情形下，當(dāng)在使用的油的油量未有顯著地減少、因而該檢測用的第一電容性傳感器仍然是全部浸沒在該油中時(shí)，傳感器的電學(xué)性質(zhì)是隨由油變質(zhì)的發(fā)展而造成的該油的介電常數(shù)的升高的影響，或者因由于在該油中存水而急劇升高了的介電常數(shù)的影響。在另一種情況下，當(dāng)油量減少到最低限度值時(shí)而造成降低了的油位，因其不足已使得該第一電容性傳感器全部浸沒在油中，此時(shí)傳感器是部分地充填了空氣。根據(jù)這種情況，傳感器的電學(xué)性質(zhì)主要是受到了空氣的介電常數(shù)的影響，而空氣的介電常數(shù)是顯著地小于該油的介電常數(shù)。根據(jù)本發(fā)明方法的第一實(shí)施方案的參照傳感器包括了用于參照的第二電容性傳感器，而該電容性傳感器是浸沒在參照油中。參照油包括了不含水的新油，或者不含水的使用盡了的油，或者不含水的部分地使用了的油，其具有同在使用的油所相同的熱學(xué)性質(zhì)，參照油和在使用的油都處置在有相同溫度的環(huán)境中。在優(yōu)先選擇的第一實(shí)施方案中，從第一和第二電容性傳感器中獲得的電學(xué)性質(zhì)是相結(jié)合起來的，從而消除了因在使用的油的溫度的波動所造成的第一電容性傳感器的測量的電學(xué)性質(zhì)的波動。因此，從第一次測量中相對于在使用的油的第一實(shí)際使用量，本發(fā)明第一實(shí)施方案就能得到第一電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，其代表了不含水的在使用的油的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。以這種方式、相對于在使用的油的實(shí)際使用量的整個量程，可以來摸似該油的預(yù)計(jì)的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線，從而來反映被檢測的在使用的油的正常變質(zhì)、即在無水狀況時(shí)在使用的油變質(zhì)的全過程。在該曲線中，相對于在使用的油的第一實(shí)際使用量可以確定被檢測的在使用的油的第一次預(yù)計(jì)的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。其可以被用來與測量的電學(xué)性質(zhì)相比較。使用經(jīng)測量獲得的被測的在使用的油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，本發(fā)明可獲得測量的在使用的油的剩余使用量。同樣的使用經(jīng)預(yù)計(jì)獲得的被測的在使用的油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，還可以得到預(yù)計(jì)的在使用的油的剩余使用量。在第一次測量之后，根據(jù)該在使用的油的第一實(shí)際使用量，本發(fā)明方法緊接著實(shí)施了第二次測量，從而得到了第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)脑谑褂玫挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)，和相應(yīng)的第二次測量的在使用的油的剩余使用量。比較被測油的第二次測量的和第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量、當(dāng)測量的和預(yù)計(jì)的剩余使用量相一致時(shí)，本發(fā)明可以確定在使用的油的正常變質(zhì)、即在使用的油在無水狀態(tài)下的變質(zhì)。此時(shí)，第二次測量的剩余使用量可以被確認(rèn)為在使用的油的實(shí)際剩余使用量。油的剩余使用量的應(yīng)用有利于機(jī)械的使用者對機(jī)械的維護(hù)包括制定更換在使用的油的時(shí)間表。如果第二次測量的在使用的油的剩余使用量明顯小于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量時(shí)，可以確定在使用的油的非正常變質(zhì)、即由于水的存在而引起在使用的油的變質(zhì)。這個結(jié)論是基于水的介電常數(shù)顯著地大于油的介電常數(shù)的事實(shí)，因而當(dāng)?shù)谝浑娙菪詡鞲衅鞒涮盍擞秃退幕旌衔锖笏哂械臏囟妊a(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)不同于該傳感器充填了在使用的油后所具有的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。這種不同進(jìn)而造成了一種減少了的在使用的油的剩余使用量的假象。61如果第二次測量的在使用的油的剩余使用量明顯大于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量時(shí)，則可以斷定被測的在使用的油的油位已降低到油量為最低限量值時(shí)的油位。在這種情形時(shí)，因?yàn)榈偷挠臀坏木壒?，按裝在最低限量值時(shí)的油位位置上的第一電容性傳感器是部份地充填了空氣。因?yàn)榭諝獾慕殡姵?shù)是顯著地小于在使用的油的介電常數(shù)，這就造成了測量的部份地充填了空氣的第一電容性傳感器的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)不同于預(yù)計(jì)的該傳感器充填了在使用的油后所具有的電學(xué)性質(zhì)。這種不同進(jìn)而導(dǎo)致了過大的測量的在使用的油的剩余使用量的假象。獲得上述的不正常的油的狀況的信息，機(jī)械使用者可以采取合適的應(yīng)對措施來保護(hù)機(jī)械使其不至于損壞。除了應(yīng)用油的第二次測量的剩余使用量之外，本發(fā)明傳感器及方法的第一實(shí)施方案還可以應(yīng)用第二次測量的在使用的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)來判斷在油中是否有水分。從比較第二次測量的和第一次預(yù)計(jì)的在使用的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)他們的不同，而這種不同顯示了低于由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所決定的在使用的油的變質(zhì)程度，本發(fā)明方法的第一實(shí)施方案則可以判斷該油的油位已降低到油量為最低限量值時(shí)的油位。本發(fā)明傳感器還公開了傳感器的第一實(shí)施方案的多種變型。包括了使用至少兩個檢測傳感器，其包括了相應(yīng)的至少兩個第一電容性傳感器。該至少兩個傳感器可以被按裝在一機(jī)械油系統(tǒng)的不同部位。這樣機(jī)械的使用者可以斷定在油系統(tǒng)中是否有油變質(zhì)的不均勻分布。這種信息特別有利于對大型號的內(nèi)燃機(jī)的維護(hù)，比如裝備在火車頭上的內(nèi)燃機(jī)，因?yàn)樗钟锌赡芫奂谠搩?nèi)燃機(jī)油系統(tǒng)的特定部位。另外如果至少兩個檢測傳感器按垂直方向按裝的話，機(jī)械的使用者可以監(jiān)視當(dāng)油量逐漸消耗而導(dǎo)致油位逐漸降低時(shí)，油系統(tǒng)的全油位的變化。對應(yīng)于這種油位的變化，至少兩個檢測傳感器中的每一個第一電容性傳感器會有序地從一個充滿了在使用的油的傳感器轉(zhuǎn)變成一個充滿了空氣的傳感器。這樣對油位的即時(shí)監(jiān)視可以通過檢測這至少兩個檢測傳感器中的每一個第一電容性傳感器的有序的電學(xué)性質(zhì)的變化而達(dá)到。本發(fā)明方法還公開了第二實(shí)施方案，即僅使用一檢測傳感器包括其的用于檢測的
12電容性傳感器。根據(jù)眾多的溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?，本發(fā)明可以得到該電容性傳感器的測量的以及預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線。然后第二實(shí)施方案能進(jìn)一步推導(dǎo)出第二次測量的在使用的油的剩余使用量和第一次預(yù)計(jì)的該油的剩余使用量。利用同樣的在第一實(shí)施方案中實(shí)行的比較該二種使用量的大小，本發(fā)明的第二實(shí)施方案能判斷正在使用的油的狀況， 包括在油變質(zhì)過程中油量減少到最低限量值時(shí)的油位，油的非正常變質(zhì)和油的正常變質(zhì)及其對應(yīng)的油的實(shí)際剩余使用量。除此之外，第二方案也可應(yīng)用至少兩個檢測傳感器來監(jiān)視機(jī)械的油系統(tǒng)是否有油變質(zhì)的不均勻分布，或者監(jiān)視油位在全油位范圍內(nèi)的改變。在以后章節(jié)的詳細(xì)敘述，討論和對權(quán)利要求的請求并參照了附圖之后能對本發(fā)明創(chuàng)造性的結(jié)構(gòu)和目的有更清楚地認(rèn)識。


以下的附圖僅是為了說明列舉的實(shí)例而不是對本發(fā)明的限制。圖1為一在使用的油的油變質(zhì)程度隨使用時(shí)間變化的曲線示意圖。圖2為在使用的油的電阻抗隨油的使用量Ut增加而減少的變化的曲線示意圖。圖 2是對圖1顯示的油變質(zhì)的一具體描述。圖3為顯示測量的在使用的油的電阻抗4的曲線和經(jīng)溫度補(bǔ)償后的電阻抗τ 的曲線隨時(shí)間變化的關(guān)系示意圖。圖4為預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償后的電阻抗4的曲線(虛線)和實(shí)際測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩?的曲線(實(shí)線)相一致的示意圖。圖5為用電壓分壓器測量油傳感器的檢測電容器的電阻抗的電路示意圖。圖6為用恒壓源測量油傳感器的檢測電容器的電流的電路示意圖。圖7為用恒流源測量油傳感器的檢測電容器的電壓的電路示意圖。圖8為在變質(zhì)過程中在使用的油的電阻抗Ζ、電壓V和電流I與使用時(shí)間變化的關(guān)系示意圖。圖9為本發(fā)明的第一實(shí)施方案的一裝置示意圖。在該方案中應(yīng)用了雙傳感器的結(jié)構(gòu)，包括了一檢測傳感器和一參照傳感器和他們的相應(yīng)的用于檢測的第一電容性傳感器和用于參照的第二電容性傳感器。應(yīng)用該裝置可以建立在使用的油的測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。圖10為從檢測傳感器的第一電容性傳感器和參照傳感器的第二電容性傳感器獲得的未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)隨使用時(shí)間變化的曲線示意圖。圖11為測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)牡谝浑娙菪詡鞲衅鞯碾妼W(xué)性質(zhì)隨使用時(shí)間變化的曲線示意圖。該曲線是結(jié)合了在圖10中曲線的結(jié)果。圖12為從檢測傳感器的第一電容性傳感器獲得的和從另一種參照傳感器的第二電容性傳感器獲得的未經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)變化的曲線示意圖。圖13為在使用的油的正常變質(zhì)過程中，測量的和預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)脑谑褂玫挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)隨獨(dú)立變量使用時(shí)間變化的曲線示意圖。圖14顯示了在圖13中同樣的測量的和預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)脑谑褂玫挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)隨使用時(shí)間變化的曲線，然而圖14的獨(dú)立變量包括了油的使用時(shí)間或者使用的里程數(shù)。圖15顯示了在圖14中同樣的測量的和預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)脑谑褂玫挠偷牡碾妼W(xué)性質(zhì)隨使用時(shí)間變化的曲線。然而不同的是在圖15中測量的電學(xué)性質(zhì)在油的第一使用量 Ui時(shí)有突然的變化，其說明了在使用的油的的額外程度的變質(zhì)。圖16的曲線示意圖是放大了在圖15中測量的電學(xué)性質(zhì)在油的第一使用量Ui時(shí)突然變化的部分，而且圖16的獨(dú)立變量為使用時(shí)間t。圖17顯示了在時(shí)間區(qū)間、到、里測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)脑谑褂玫挠偷碾妼W(xué)性質(zhì)曲線的斜率大于預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線所具有的斜率。圖18為一測量的在使用的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償電學(xué)性質(zhì)曲線。其部分?jǐn)?shù)值超過了預(yù)計(jì)曲線的預(yù)定的極限值，而且該現(xiàn)象在早于一預(yù)定發(fā)生的使用時(shí)間而發(fā)生。圖19為測量的在一冷的內(nèi)燃機(jī)中的在使用的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的異常曲線示意圖。該曲線描述了在發(fā)動內(nèi)燃機(jī)時(shí)出現(xiàn)的最初的電學(xué)性質(zhì)的異常，其代表了在使用的油的過份的變質(zhì)。圖20為本發(fā)明的第二實(shí)施方案的用來測量在使用的油的變質(zhì)程度及其油位的裝置示意圖，第二實(shí)施方案僅應(yīng)用了檢測傳感器來檢查該油的變質(zhì)和油位。圖21顯示了在圖14中的同樣的曲線，然而不同的是圖21中測量的電學(xué)性質(zhì)曲線從油的第一使用量Ui時(shí)開始不同于預(yù)計(jì)的曲線，并顯示了小于預(yù)計(jì)的在使用的油的的變質(zhì)程度。圖22的曲線示意圖是擴(kuò)大了在圖21中根據(jù)第一種損失潤滑油的情況，從油的使用量Ui到Uq間測量的和預(yù)計(jì)的在使用的油的的電學(xué)性質(zhì)曲線。圖23是改進(jìn)本發(fā)明第一實(shí)施方案所應(yīng)用的傳感器的示意圖。其包括有安裝在機(jī)械油系統(tǒng)中不同位置上的至少兩個檢測轉(zhuǎn)感器。圖M是另一改進(jìn)本發(fā)明第一實(shí)施方案所應(yīng)用的傳感器示意圖。其包括有安裝在機(jī)械油系統(tǒng)中不同高度上的至少兩個檢測轉(zhuǎn)感器。
具體實(shí)施例方式雖然現(xiàn)在結(jié)合了繪圖來敘述本發(fā)明的實(shí)施方案，但是必須明確的是這些實(shí)施方案僅作為本發(fā)明實(shí)例的代表而已。而且僅占能代表應(yīng)用本發(fā)明原理的眾多方案中的少數(shù)。與本發(fā)明有關(guān)的眾多的變型和修正，對于一個在本領(lǐng)域內(nèi)有技能的人來說是顯而易見的。所以他們都被認(rèn)為是包含在本發(fā)明的精神、目的和規(guī)劃之中，包括并被附加的權(quán)利要求書所規(guī)定。潤滑油的狀況對維護(hù)以至于保護(hù)一用油的機(jī)械來說是至關(guān)重要的。油的狀況包括在有水存在時(shí)的非正常變質(zhì)，或者無水存在時(shí)的正常變質(zhì)及其具有的包括有用于確定換油日期的油的剩余使用量，以及在一機(jī)械油系統(tǒng)中的油位降低到油量為最低限量值時(shí)的一油位。本發(fā)明傳感器和方法志在應(yīng)用一個改進(jìn)的檢測傳感器來檢測這些油的狀況，從而能對機(jī)械的使用者為防止機(jī)械的損壞而提供相應(yīng)的指示。本發(fā)明的方法在以下兩個部分給于敘述。I、檢測油變質(zhì)程度的方法在機(jī)械裝置、如內(nèi)燃機(jī)里，潤滑油是用來減少運(yùn)動部件間的摩擦。然而隨著使用時(shí)間的增長，潤滑油產(chǎn)生變質(zhì)因而不能有效地防止由摩擦而引起的機(jī)械的損壞。潤滑油的使用壽命受以下因素影響比如油的熱氧化裂解、油中添加劑的耗盡、水份對油的污染、油或者添加劑裂解產(chǎn)物所產(chǎn)生的聚合物、以及燃料油在在運(yùn)行的機(jī)械內(nèi)的燃燒過程中產(chǎn)生的碳化顆料。在上述的因素中，和其余因素影響油的化學(xué)、物理和電學(xué)性質(zhì)比較，水污染的作用是不同的。所以油的變質(zhì)可以分為在沒有水存在時(shí)的正常變質(zhì)，和在有水存在時(shí)的非正常的變質(zhì)。圖1顯示了隨使用時(shí)間t變化的在使用的油的正常變質(zhì)程度的曲線D。當(dāng)一潤滑油是新的或在未被使用時(shí)，其不具有變質(zhì)的程度，故顯示為曲線上的一點(diǎn)Dn。隨著油的使用和使用時(shí)間的增長，污染物產(chǎn)生和增加，因而開始了油的變質(zhì)和油變質(zhì)的加劇。最終油變質(zhì)到一定程度，即顯示在圖1曲線上的另一點(diǎn)Ds時(shí)，那時(shí)的潤滑油即被認(rèn)為是全部用完其可使用的壽命，必須更換。同樣被用在輸電變壓器中，油也會裂解。主要原因是由于溫度、氧氣、水份、高電壓作用下產(chǎn)生的部份放電和電火花使油裂解產(chǎn)生污染物而導(dǎo)致油的變質(zhì)。眾所周知、油存在著介電常數(shù)，該介電常數(shù)隨油的污染及油的變質(zhì)程度增加而增加。利用這一性質(zhì)，油的變質(zhì)程度可以通過測量與介電常數(shù)有關(guān)的油的電學(xué)性質(zhì)來判斷。這種測量可以通過安置在油中的一傳感器，比如含有可檢測電容的電容器來完成。然后利用測量到的傳感器的電學(xué)性質(zhì)來表達(dá)油的電學(xué)性質(zhì)。當(dāng)油污染程度增加、即油變質(zhì)程度增加時(shí)，就導(dǎo)致油的介電常數(shù)ε增加進(jìn)而引起了傳感器電容C的增加。當(dāng)用一交流電壓V加在電容器的極板上，從公式Z = R+j(-l/ C)可知，電容C的增加導(dǎo)致了油的電阻抗Z的減小。電阻抗的減小會引起通過電容極板間電流的增加。以上的電學(xué)技術(shù)知識是眾所周知的，如同在美國專利號4，646，070中敘述的那樣。圖2描述了在油的正常變質(zhì)中，電阻抗隨油的使用時(shí)間的增加而減少。對于新的或未使用過的油來說電阻抗\高，反之，對使用壽命耗盡的油來說電阻抗\低。又因?yàn)闈櫥褪遣粚?dǎo)電的，所以電阻抗的一個組成部分、電容性阻抗j(-l/ c)或者X。是決定電阻抗的主要因素。故使用者可以周期性地測試油的電阻抗以判定油的質(zhì)量，而這種測量可從連續(xù)性的到非經(jīng)常性的。圖2曲線中的黑點(diǎn)表示由這種周期性的測量而得到的電阻抗。然而油的介電常數(shù)是隨溫度的變化而變化，這樣就影響到電容器的電容和電阻抗的變化。所以必須設(shè)法在測量中消除這種溫度效應(yīng)，通?？梢酝ㄟ^對電阻抗的補(bǔ)償來達(dá)到。 具體來講，一種方法是可以通過測量油的溫度，然后使用與溫度有關(guān)的矯正因素，把測量的電阻抗4轉(zhuǎn)換成實(shí)際的或經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩功?。另一種方法是，這種對溫度補(bǔ)償?shù)臏y量總是可以在預(yù)定的溫度上進(jìn)行。圖3中的曲線表示了測量的電阻抗4的曲線和經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩?的曲線相對與相同使用時(shí)間的關(guān)系。該使用時(shí)間是一個獨(dú)立變量，其是油的使用的一種特定的形式。圖4顯示了預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩?amp;曲線和與其相比較的實(shí)際測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾娮杩?曲線。預(yù)計(jì)的電阻抗曲線是被預(yù)料的，其作為時(shí)間的函數(shù)平滑地衷減。 這樣預(yù)計(jì)的曲線代表了在油的正常變質(zhì)下電阻抗隨時(shí)間的變化情況。該曲線可以先通過實(shí)際測量，然后由經(jīng)驗(yàn)公式來導(dǎo)出。在圖4中可以看到了實(shí)際的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)那€與預(yù)計(jì)的相吻合，這是又一油的正常變質(zhì)的表示。然而如同下文所述，某些因素可以導(dǎo)致預(yù)計(jì)的電阻抗不同于實(shí)際的電阻抗。油的變質(zhì)程度，如同圖2到圖4所示可以通過對電阻抗的測量來表示。這種電阻抗的測量在電學(xué)原理上可以使用分壓器來達(dá)到，分壓器可以由一含有被測油的傳感電容器和一已知電阻抗元件串聯(lián)組成。在測量時(shí)把一交流電壓加到分壓器上，注有油的電容器的電阻抗正比于在電容器上的電壓和在已知電阻抗元件上的電壓的比值。該電阻抗代表了油的電阻抗。油的變質(zhì)程度過程也可以用該電容器的電流或電壓隨時(shí)間的關(guān)系來表達(dá)。在用電流法測量時(shí)，用一恒壓源作用在傳感電容器上，流經(jīng)電容器的電流反比于電阻抗。用電壓法測量時(shí)，用一恒流源作用在傳感電容器上，在電容器上的電壓正比于電阻抗。在具體運(yùn)用以上所述的測量電阻抗、電壓和電流方法時(shí)，可以參考在電學(xué)上的有關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。然而不管用何種方法去測量，該測量的物理量必須是經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)?。圖5到7揭示了上述的測量的油變質(zhì)程度的方法。具有電容C的電容器可以由兩個以上的金屬導(dǎo)電體平行所組成，在金屬導(dǎo)電體之間必須設(shè)計(jì)有足夠的間隙，以保證油的自由循環(huán)流動。圖5是一用于電阻抗測量的電壓分壓器的示意圖。用一有固定電壓值的交流電壓\作用在傳感電容器和與其連接的一已知電阻抗、元件上，電容器的電阻抗代表了油的變質(zhì)程度。在一種實(shí)例中，電阻可以用作為已知電阻抗元件。圖6顯示了利用恒壓源Vtl的電流法進(jìn)行測量的示意圖，通過電容器的電流代表油的變質(zhì)程度。圖7顯示了利用了恒流源Itl的電壓法進(jìn)行測量的示意圖，作用在電容器上的電壓代表油的變質(zhì)程度。圖8中的曲線表示了與檢測傳感器的傳感電容器有關(guān)的電阻抗Z、電流I、和電壓 V與油的變質(zhì)隨使用時(shí)間變化而變化的關(guān)系。從中可以看到用于油檢測的傳感電容器的電阻抗和電壓隨油使用時(shí)間的增長、即油變質(zhì)程度的加劇而平滑減小，而電流卻隨之而增力口。電學(xué)原理表明，電容器的電阻抗可由其虛部的組份、電容性阻抗Xc= j(_l/ C) 和其實(shí)部的組份、電阻R所組成。應(yīng)用眾所周知的電學(xué)技術(shù)對這兩種參數(shù)中的一個參數(shù)的測量都能提供分析油變質(zhì)程度的依據(jù)，這種測量可以使用測量裝置包括交流電流分析裝置 30(圖9)來達(dá)到。比如用Agilent 4294型號電阻抗儀器可以取得電阻抗、電抗、電阻、電容和相位的信息(艾杰倫公司=Agilent ；美國加州保羅奧爾多市Palo Alto)。相位也可以用電阻和電抗計(jì)算而得到。如按照艾杰倫4294結(jié)構(gòu)的話，則具有數(shù)字化的控制器、信號源、換能器、和矢量比例檢測器。其中信號源提供了施加在傳感器上的具有所有的掃描頻率和可調(diào)幅度的交流激勵信號。換能器將測量到的電阻抗轉(zhuǎn)換成兩種交流電信號電壓。矢量比例檢測器再將兩種交流電信號電壓轉(zhuǎn)化成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。而數(shù)字化的控制器包含處理數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)來輸出樣品的測試結(jié)果。該測量裝置也可以從根據(jù)摸似量的鎖定原理的電子線路來設(shè)計(jì)，并經(jīng)包括有摸似量到數(shù)字量轉(zhuǎn)換器在內(nèi)的連接結(jié)構(gòu)連接到收集數(shù)據(jù)的數(shù)字化部份(普林斯頓應(yīng)用研究公司:Princeton Applied Research,美國田納西州歐克里奇市0ak Ridge, Tennessee, USA)。另外也可以應(yīng)用數(shù)字化的相似于上述的摸似量的鎖定原理、即數(shù)字化的關(guān)聯(lián)作用原理(蘇勒強(qiáng)公司Solartron，英國哈普郡法杜拉夫市Fardoroagh，Hampshire, UK)。上述的技術(shù)應(yīng)用了單一的正弦波的交流電激勵信號的原理。除此之外也可以應(yīng)用多正弦波激勵信號的原理，并更可應(yīng)用傅里葉頻率轉(zhuǎn)換技術(shù)(查納-艾爾卻克杰姆布和庫克奇公司Zahner-Elektrik Gmbh&CokG，德國咯羅納克Kronach，Germany)。除了上述的商業(yè)化的儀器之外，也可以應(yīng)用包括電子集成晶片AD5933(模似器件公司，美國馬薩諸塞州)來制作測量裝置。該晶片的操作是根據(jù)了離散型傅里葉的原理來產(chǎn)生在每一頻率上的電阻抗的實(shí)部和虛部的數(shù)據(jù)?？梢岳斫獾饺绻跍y量中只需要應(yīng)用單一頻率的話，可以應(yīng)用包括交流激勵信號在內(nèi)的方波、三角波、和鋸齒波形式的激勵信號。產(chǎn)生單一頻率的激勵信號的測量裝置可以應(yīng)用眾所周知的振蕩器，包括有阻容相移振蕩器，維恩橋式振蕩器Wien-Bridge Oscillator，庫爾劈次振蕩器=Colpitts Oscillator，哈特雷振蕩器=Hartley Oscillator 和方波振蕩器(阿明尼亞Aminian，A.；凱瑟米克塞卡Kazimierczuk，Μ.；電子器件，從設(shè) if Jf^n Electronic Devices, a design approach ；彼亞遜， 番特SffjM^P公司:Pearson, PrenticeHall，2004 年)。以上的公開敘述了眾所周知技術(shù)，其應(yīng)用了一用作為傳感器的傳統(tǒng)的電容器，在周期性的、包括正弦波在內(nèi)的交流電流的激勵下來檢測油包括潤滑油的變質(zhì)。然而、如同在本公開的“背景技術(shù)”中所敘述的，在針對檢測技術(shù)的關(guān)鍵、即是傳統(tǒng)電容器的電學(xué)特征和輸出因素上還存在著對其改進(jìn)的可能。由圖9所示的是以檢測傳感器沈?yàn)榇淼谋景l(fā)明優(yōu)選的第一實(shí)施方案，檢測傳感器有一個用于檢測的第一電容性傳感器Cl、即其是對傳統(tǒng)的有兩電極的電容器改進(jìn)的結(jié)果。傳感器Cl具有相同的第一，第二和第三個板片狀的空間電極1，2和3。他們按等距離地、順序地、互相對齊和平行地排列而形成了相應(yīng)的在底部的，在中間的和在頂部的電極。 第一和第三個電極1和3是外部電極，被一用作為第一引出極4的第一導(dǎo)線平行連接而形成了第一組的集成電極。第二個電極2是處在第一和第三個電極形成的空間之間，被一用作為第二引出極5的第二導(dǎo)線連接。第一電容性的傳感器Cl是通過連接其的第一和第二引出極4和5與測量裝置30包括交流電流分析裝置相連接，從而得到其輸出的交流激勵信號?？梢岳斫獾?，從便利敘述的目的，上敘的三電極是被處置成橫向安置的狀態(tài)。實(shí)際上，這些電極可以被處置成同橫向具有任何角度的狀態(tài)。至于傳感器Cl的電學(xué)性質(zhì)的輸出幅度、如果傳感器的第一和第二個電極1和2與一電容器的兩個電極板片相同的話，是等價(jià)于兩個平行連接的電容器的輸出幅度。然而傳感器Cl只具有三個板片狀的空間電極來相比于兩連接的電容器所具有的四個電極板片， 所以傳感器Cl具有比兩連接的電容器的體積為小的體積。這樣來與兩傳統(tǒng)電容器相比較， 本發(fā)明的第一電容性的傳感器Cl具有包括從一測試油得到的相同輸出幅度的油的電學(xué)性質(zhì)的信號，但有包括了因少了一個電極而有減小了的體積的獨(dú)特的性質(zhì)。這種性質(zhì)使得本發(fā)明傳感器在傳感器技術(shù)之一的小型化要求上來講具有先進(jìn)性。再由圖9所示，傳感器Cl的第一和第二引出極4和5與測量裝置包括交流電流分析裝置30相連接，因而交流電壓可施加在傳感器上?？梢岳斫獾剑?dāng)交流電壓的正電位是施加在第一引出極4上而負(fù)電位是施加在第二引出極5上時(shí)，傳感器的外部電極1和3是正極化了，而中間內(nèi)部電極2是負(fù)極化了。這樣兩外部的正極化的電極屏蔽了在內(nèi)部中間的負(fù)極化的電極，即傳感器Cl的電場相對于中間電極是對稱的。相同的狀態(tài)也發(fā)生在當(dāng)正電位是施加在內(nèi)部的中間電極2上，和負(fù)電位在外部的電極1和3之上。這就使得傳感器Cl具有獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì)，包括了中間的電極總是被外部的兩電極屏蔽和傳感器的電場對于圍繞其的環(huán)境電磁場來說有對稱性。這些性質(zhì)對于應(yīng)用交流電學(xué)的本發(fā)明來說是十分重要的?？梢岳斫獾?，相比于按照本發(fā)明的精神和目的的集成電極所允許的電極數(shù)目，上述的用于檢測的第一電容性傳感器Cl的第一實(shí)施方案僅用了最少數(shù)目的板片狀的電極。 廣義地講、按照普遍的實(shí)施方案，電容性傳感器Cl可有奇數(shù)數(shù)目個的相同的板片狀電極， 他們按等距離地、順序地、互相對齊和平行地排列。在這些電極中具有奇數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行地連接而形成了第一組的集成電極，在該組中的兩個最外面的和一個在中間的電極作為傳感器的最外面的和中間的電極。具有偶數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線平行地連接而形成了第二組的集成電極?？芍?、在電學(xué)上， 第一組的集成電極屏蔽了第二組的集成電極。由圖9顯示的是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施方案的方法。該方法應(yīng)用了第一電容性傳感器Cl來檢測在使用的油的狀況包括油位降低到油量為最低限量值時(shí)的油位、在含水時(shí)油的不正常變質(zhì)、和在不含水時(shí)油的正常變質(zhì)及該油的剩余使用量。在這實(shí)施方案中還包括應(yīng)用了一參照傳感器觀，其具有一個用于參照的第二電容性傳感器C2來補(bǔ)償由油溫度波動而引起的在第一電容性傳感器Cl上得到的測量的電學(xué)性質(zhì)的波動。該電容性傳感器C2的結(jié)構(gòu)與第一電容性傳感器Cl的相同，具有第一，第二和第三個板片狀電極1’，2’和3’和與交流電流分析裝置30相連接的第一和第二引出極4’和 5’。該方案的方法包括a)提供一不含有水分的在使用的油22。其被放置在包括有油槽的一機(jī)械油系統(tǒng)的儲油器中，例如內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱34或輸電變壓器的一個容器中。b)提供一不含有水分的參照油M。該油是密封在一容器內(nèi)，這容器是被放置于同在使用的油22有相同溫度的區(qū)域。在第一實(shí)施方案中，參照油M具有同在使用的油即被測油22的相同的熱物理性質(zhì)、即由溫度變化引起的參照油電學(xué)性質(zhì)的變化同被測油的變化相同。另外參照油可以是未經(jīng)使用的油、或者是使用盡了的油、或者是部分地使用了的油。如在圖10中的參照油24 和被測的在使用的油22是同一制造商生產(chǎn)的同一型號的未經(jīng)使用的油。c)提供一檢測傳感器沈，其包括了一個用于檢測的第一電容性傳感器Cl。在第一實(shí)施方案中，檢測傳感器沈還可以包括一用作為傳感器容器的、帶有多孔的外罩。該外罩允許在使用的油的充分的循環(huán)流動，和保護(hù)在檢測傳感器中的第一電容性傳感器Cl，所以該外罩在圖9中用虛線表示。d)提供一參照傳感器觀，其包括了一用于參照的第二電容性傳感器C2。參照用的傳感器C2被密封在一容器中，和被浸沒在參照油M里。第二電容性傳感器C2與第一電容性傳感器Cl相同。由圖9所示，由一四方形來代表該密封的容器?？梢岳斫獾剑鄳?yīng)的檢測和參照傳感器的容器具有相同的機(jī)械參數(shù)，容器最好由金屬或者金屬合金來做成，所以他們對于相應(yīng)的傳感器提供具有相同的電機(jī)械性能。同時(shí)檢測傳感器沈和參照傳感器觀也能設(shè)計(jì)成一體化。e)將檢測傳感器沈安置在油系統(tǒng)中，使得第一電容性傳感器Cl完全浸沒在被測的在使用的油22中。f)用一測量裝置30在第一次測量中來測量下述任何的一種電學(xué)性質(zhì)，從檢測傳感器中的第一電容性傳感器Cl得到的電學(xué)性質(zhì)為ΕΡα，從參照傳感器中的第二電容性傳感器C2得到的為EP⑵測量的電學(xué)性質(zhì)包括第一電容性傳感器Cl的電阻抗和第二電容性傳感器C2的電阻抗；通過第一電容性傳感器Cl的電流和第二電容性傳感器C2的電流；在第一電容性傳感器Cl上的電壓和第二電容性傳感器C2上的電壓。g)結(jié)合檢測傳感器的第一電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPa和參照傳感器的第二電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)EP。2，從而得到第一電容性傳感器的第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，其代表了在使用的油的第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT,i(M)。該電學(xué)性質(zhì) EPia(M)可以代表被檢測的在使用的油22的變質(zhì)。這里字母EP代表了油的性質(zhì)，其中下注的字母“T”表示了溫度補(bǔ)償，下注的字母“i”表示了第一次測量，字母“M”表示了電學(xué)性質(zhì)是通過測量來得到的。由圖9所示，檢測傳感器的第一電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPa和參照傳感器的第二電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)EPc2經(jīng)測量裝置30所結(jié)合，這樣得到在第一電容性傳感器上的第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。其可由顯示器32在用戶的選擇下作出結(jié)果通告。圖10和11說明本發(fā)明可以通過參照用的第二電容性傳感器C2來補(bǔ)償檢測用的第一電容性傳感器Cl的電學(xué)性質(zhì)EPa隨溫度變化的波動。由參照用的傳感器所得到的為圖10中上部的曲線，從檢測用的傳感器所得到的為下部的曲線。在這第一方案中，參照油是未使用的油或是新油，其和被測的在使用的油22有一樣的品牌和類型。如圖所述，在時(shí)間間隔At1中，參照用的傳感器的電學(xué)性質(zhì)EP。2具有一確定的數(shù)值EPc2(N)。該數(shù)值對應(yīng)了其在正常溫度下的電學(xué)性質(zhì)。然而在時(shí)間間隔At2中由于油溫的變化參照用的傳感器的電學(xué)性質(zhì)EP。2升高。同樣在時(shí)間間隔At3*該數(shù)值回復(fù)到正常。 在時(shí)間間隔Δ t4中該數(shù)值EPc2再次由于溫度變化而升高。另外、參照油是單獨(dú)密封的，所以它不受因機(jī)器的運(yùn)行所造成的環(huán)境變化所影響， 因而在它的整個使用期間，它不會變質(zhì)。這種特性可由在圖中未改變的電學(xué)性質(zhì)EPra(N)來說明，其中EPra(N)是第二電容性傳感器充填了新油之后的正常電學(xué)性質(zhì)的數(shù)值。這種電學(xué)性質(zhì)EPc2的特征是用作為一基準(zhǔn)來校正或補(bǔ)償?shù)谝浑娙菪詡鞲衅鰿l充填了被測油22后的電學(xué)性質(zhì)EPa受溫度變化所造成的波動。另外，第一電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)是受到隨使用而增加的油的變質(zhì)所影響。而被測的在使用的油會從一新油或者未使用的油變成當(dāng)它被完全使用過后的一使用盡了的油。所以，第一電容性傳感器Cl的最初的電學(xué)性質(zhì)的數(shù)值是同第二電容性傳感器C2的數(shù)值EP。2(N)相同。值得指出的是、受溫度變化的影響，電學(xué)性質(zhì)EPa和電學(xué)性質(zhì)EPc2的改變是相同的。因?yàn)樵搩蓚€電容性傳感器處在同一個溫度的環(huán)境里，他們各自所充填的油具有同樣或相似的熱學(xué)性質(zhì)。另外這兩個電容性傳感器有相同的結(jié)構(gòu)參數(shù)。這樣、根據(jù)以下列出的一方程式[1]，來結(jié)合電學(xué)性質(zhì)EPa和EP。2，可以得到一種第一電容性傳感器的測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt(M)，其代表了在使用的油22的變質(zhì)。值得再次指出的是、圖11中繪出的電學(xué)性質(zhì)曲線代表了電阻抗或者電壓隨使用時(shí)間的改變。若是用電流來表達(dá)，其曲線如同圖8中所示的一樣。至于如何結(jié)合這兩個電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)，一種優(yōu)選的方案是用因溫度的變化所引起的第一電容性傳感器Cl的變化的電學(xué)性質(zhì)EPa減去第二電容性傳感器C2的相同的變化的電學(xué)性質(zhì)EPra。如同以下的公式所表示EPt (M) = EPC「EPC2+EPC2 (N)[1]其中EPraN表示參照用的第二電容性傳感器C2在正常溫度情況下得到的電學(xué)性質(zhì)的數(shù)值。使用該數(shù)值可使得經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)與油的使用關(guān)系的曲線處于電學(xué)性質(zhì)的正值域。圖中Y數(shù)軸代表了一被測的在使用的油，包括其是新油、部分使用的和使用盡了的油時(shí)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。X數(shù)軸代表了在油的變質(zhì)過程中，每一經(jīng)過的使用時(shí)間。當(dāng)然用另外的方法來結(jié)合電學(xué)性質(zhì)EPa和EPc2也是可以的，比如是(EPa-EPc2)。 只要是該方法利用參照用的傳感器的電學(xué)性質(zhì)來消除溫度波動對檢測用的傳感器的電學(xué)性質(zhì)的影響。另外如果應(yīng)用(EPe2-EPa)的結(jié)合方法，可以得到如在圖1中所示的油變質(zhì)程度的曲線。再者參照圖9到圖11和本文前述的步驟f中，可應(yīng)用的電學(xué)性質(zhì)包括電阻抗的個別組成、即電阻R和電抗\，以取代用電阻抗Z來描述油變質(zhì)程度的過程。對于電阻抗的個別組成的測量所需的儀器和方法是眾所周知的，也可以使用在本文中所提到的測試技術(shù)和方法。這里必須指出的是，“未使用的油”是指新的，即指從生產(chǎn)廠出品、未經(jīng)任何使用、 不含有任何污染物的油?！安糠值厥褂眠^的油”是指已經(jīng)使用一段時(shí)間的油，其中已存積了一定量的污染物。圖11顯示了經(jīng)結(jié)合傳感器Cl和傳感器C2的電學(xué)性質(zhì)之后，得到的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)隨使用時(shí)間的關(guān)系。該圖顯示的在第一電容性傳感器上的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì) EPt的曲線是結(jié)合了在第一電容性傳感器Cl和第二電容性傳感器C2的在每一測量點(diǎn)上測量的電學(xué)性質(zhì)，即對在使用的油從一新油到一使用盡了的油的整個使用量所對應(yīng)的電學(xué)性質(zhì)變化的結(jié)果。另外在圖11所示的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt(M)曲線中，使用了時(shí)間t來作為獨(dú)立變量。但是，除了時(shí)間以外，也可以使用其他的變量。例如汽車被駕駛的里程數(shù)，可以作為獨(dú)立變量來描述經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)變化的關(guān)系。圖12描述了另一種運(yùn)用溫度補(bǔ)償?shù)姆椒?。在該方案中，一使用盡了的油而不是新的或未使用過的油用來作為參照油24，即檢測用的傳感器Cl是浸入正在被檢測的在使用的油22中。但參照用的傳感器C2是浸入該使用盡了的油中，其具有正常的數(shù)值EP。2 (N’)。 該使用盡了的油是指該油積存了大量的污染物，因而完全喪失其可使用的潤滑性能。這種使用盡了的油同被測油22具有相同的熱學(xué)性質(zhì)。這樣在時(shí)間間隙八、和At4中，由于油的溫度的變化引起了檢測用的傳感器Cl和參照用的傳感器C2的電學(xué)性質(zhì)EPa和EPc2相同的變化。如果電容性傳感器Cl和C2測量的電學(xué)性質(zhì)如同前述的方法而結(jié)合的話，所得到的第一電容性傳感器Cl上的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線則同在圖11中的曲線所相同。通過以下的論述，可以理解到圖11列舉的電學(xué)性質(zhì)EPt(M)可以用來代表在不同情況下油的變質(zhì)或者油位。此外，按照以上揭示的步驟a到g，可以得到對于被測的在使用的油22的預(yù)期的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT(P)的曲線，其反映了不含水分的被檢測的在使用的油從其為一新油到變成一使用盡了的油的正常變質(zhì)的全過程。其中字母“P”意味著電學(xué)性質(zhì)EP是根據(jù)
20了相應(yīng)的油的使用量經(jīng)預(yù)計(jì)來得到的。該曲線包括了被測的在使用的油是新油或者是未使用過的油的電學(xué)性質(zhì)EPT,N，和其變成使用盡了的油時(shí)的電學(xué)性質(zhì)EPT, s。在該兩者之間，有諸多相對應(yīng)不同的、部分使用過的油的電學(xué)性質(zhì)EPT,PS。該電學(xué)性質(zhì)EPT,PS反映了不含水分的在使用的油在變質(zhì)過程中相對于不同使用量的不同的變質(zhì)?？梢岳斫獾健榱岁U述本發(fā)明，應(yīng)用了諸多相同意義的定義，比如“一包含了測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt (M)的曲線”，“一測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線”，“一測量的性質(zhì)EPt(M)的曲線”和“一曲線包括有測量的性質(zhì)EPt(M) ”。同樣地、也有“一包含了預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt(P)的曲線”，一預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線”， “一預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPt(P)的曲線”，和“一曲線包括有預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPt(P) ”。除此之外，“測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt (M)，，和“預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt (P)，，可分別簡化為 “測量的性質(zhì)EPt(M)，，和“預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPt⑵”。相同地、“溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT, N”，“溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT, s”和“溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT”可分別簡略為“性質(zhì)EPT, n”，“性質(zhì) EPT, s”和“性質(zhì) EPt ”。預(yù)計(jì)的被測油的電學(xué)性質(zhì)曲線可以由多種如前所述的方法來獲得。以下是經(jīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)M在使用的油22變質(zhì)全過程，從而來得到一預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT(P)曲線的方法。當(dāng)被測的在使用的油是新油或未被使用時(shí)，其當(dāng)然不含有水分。該油按照上述的步驟a到g被檢測，從而得到電學(xué)性質(zhì)EPT, N。接著該不含水分的新油被有目的地在經(jīng)過一預(yù)先決定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)之后變質(zhì)到一定的程度。必須確定的是，實(shí)驗(yàn)的情況必須相同于、或者非常接近該被測油實(shí)際使用的情況。這樣不含水分的新油變成了一部份使用過的油，具有根據(jù)實(shí)驗(yàn)時(shí)間決定的已知的變值程度。然后其再按照上述的步驟a到g被檢測，這樣得到一相應(yīng)的電學(xué)性質(zhì)EPT,PS。然后這具有已知變質(zhì)程度的部分使用過的油再次按照相同的預(yù)先決定的實(shí)驗(yàn)時(shí)間經(jīng)實(shí)驗(yàn)而進(jìn)一步變質(zhì)。必須明確的是，在油的整個變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)驗(yàn)的條件必須保持一致。然后這進(jìn)一步變質(zhì)了的油再按測試步驟a到g被檢測，而得到與前述變質(zhì)程度相比有更大變質(zhì)程度的油的電學(xué)性質(zhì)EPT,PS，。按照上述的方法，完成油的徹底變質(zhì)和檢測。這樣該在使用的油就變成使用盡了的油，于是也就得到了完整的預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線。其反映了在使用的油 22在不含水分時(shí)的正常變質(zhì)。此外，參照油也可用來得到如此預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的曲線。因?yàn)槿缜八?，參照油是不含水分的，并具有同在使用的?2相同的型號和商標(biāo)。這樣，本發(fā)明的第一實(shí)施方案繼續(xù)包括有下述的權(quán)利要求步驟h)根據(jù)步驟a到g建立對被測油的預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線，其反映了在使用的油的正常變質(zhì)，該預(yù)計(jì)的曲線包含有一電學(xué)性質(zhì)EPT, N，其是在使用的油未被使用并不含水分時(shí)的經(jīng)檢測得到的電學(xué)性質(zhì)，和另一電學(xué)性質(zhì)EPT, s，其是在使用的油在被使用盡了并且不含水分時(shí)經(jīng)檢測得到的電學(xué)性質(zhì)?，F(xiàn)由圖13和14來詳細(xì)敘述在圖4中簡略敘述過的油的正常變質(zhì)。在圖13和14 所敘述的相同情形中，測量的電學(xué)性質(zhì)的曲線是與預(yù)計(jì)的曲線相一致的。但是為了與以下即將敘述的油的非正常變質(zhì)相比較，該兩圖中只顯示了油的部份的測量得到的曲線。圖13中，由虛線代表的預(yù)計(jì)的曲線包括了在使用的油是新油，部份使用過的油和使用盡了的油的電學(xué)性質(zhì)。由實(shí)線所代表的部份的經(jīng)測量得到的曲線敘述了被測的在使用的油當(dāng)其從新油起經(jīng)被使用一段時(shí)間后到時(shí)刻、時(shí)已部份變質(zhì)，在使用的油對應(yīng)在該時(shí)刻 、的測量的電學(xué)性質(zhì)是EPt,」(M)。該測量的性質(zhì)EPT,」(M)是相對于第一使用量包括第一使用時(shí)間、、經(jīng)第一次測量得到的第一個測量的性質(zhì)EPt(M)，其被用作為一個例子來說明本發(fā)明如何應(yīng)用測量的和預(yù)計(jì)的性質(zhì)而判斷油的狀況。相應(yīng)地、在預(yù)計(jì)的曲線中的該時(shí)刻，有一個對應(yīng)的預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,i (P)，其用作為本案例的第一次預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPt (P)。由圖可知，該第一次測量的和預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,i(M)和EPT, JP)相同。圖14敘述了與圖13中相同的經(jīng)測量和預(yù)計(jì)得到的電學(xué)性質(zhì)的曲線。但是不同于圖13用使用的時(shí)間作為獨(dú)立變量，圖14用了油的實(shí)際使用量U作為變量，在以下敘述中可以被簡略為“使用量”。這樣新油和使用盡了的油的各自的電學(xué)性質(zhì)EPT,N和EPT,s分別對應(yīng)與各自的使用量Un和Uso使用量Us代表了在使用的油的整個使用期間從一新油變化為使用盡了的油時(shí)，所使用過的里程數(shù)或使用過的時(shí)間。必須清楚的是、因?yàn)闇y量的和預(yù)期的電學(xué)性質(zhì)的一致性，從測量和預(yù)期得到的對應(yīng)于是新油和使用盡了的油時(shí)的電學(xué)性質(zhì)都可分別以相同的EPT,N和EPT,s來表示。相應(yīng)地、 在使用的油的全部可使用量可表示為AUf= (Us-Un),其對應(yīng)的電學(xué)性質(zhì)的變化為ΔΕΡΤ = (EPt,n-EPt,s)。另外圖14也敘述了，第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPu(M)在相同的第一使用量Ui時(shí)，與第一次預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPT, i (P)相一致。其代表了油了的正常變質(zhì)。得到了上述的結(jié)論，本發(fā)明的第一實(shí)施方案繼續(xù)包含有以下的權(quán)利要求步驟i)建立一在使用的油的可使用的全量程為AUf= (Us-Un),其相對于電學(xué)性質(zhì)的改變?yōu)棣うウ宝? (EPT,n-EPt,s)，其中油的使用量U反映了該在使用的油的實(shí)際使用量，并是電學(xué)性質(zhì)EPt的獨(dú)立變量，隊(duì)是在使用的油是一新油時(shí)的實(shí)際使用量，和^是在使用的油是一使用盡了的油時(shí)的實(shí)際使用量。j)對在使用的油在其具有第一次測量得到的電學(xué)性質(zhì)EPT, JM)時(shí)定義從第一次測量得到的歸一化的第一次油的剩余使用率IVi為=I^i = [EPTji(M)-EPT,s]/[EPT,N-EPT,s], 其中IVi是在使用的油的剩余使用率，其數(shù)值是從對在新油時(shí)為1到對在使用盡了的油時(shí)為零。Rm, i可被簡述定義為“第一次測量的剩余使用率Ru”。再進(jìn)一步定義在使用的油的從第一次測量得到的第一次測量的剩余使用量為Rm, i Δ Uf = Rm, ,X(US-UN)0相應(yīng)地、具有第一次測量的性質(zhì)EPT, i (M)的在使用的油的第一次測量的歸一化的油的變質(zhì)率可被定義為Dm,i = [EPu-EUMU/TEPu-EH該變質(zhì)率是從對在使用的油是新油時(shí)為零，到對是使用盡了的油時(shí)為1。Dfti可被簡述為“第一次測量的變質(zhì)率Dm,廣。除此之外，根據(jù)在預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線上的一預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT(P)，可以類似地建立一預(yù)計(jì)的歸一化的油的剩余使用率。例如在圖13和14中，根據(jù)第一使用時(shí)間、或第一使用量Us有相應(yīng)的第一次預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPT, i (P)。這樣第一次預(yù)計(jì)的剩余使用率為Rp, i 相等于[EPT, i⑵-EPT, s] / [EPT, n-EPt, J，進(jìn)而有相應(yīng)的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量RP, i Δ UF，和第一次預(yù)計(jì)的歸一化的油變質(zhì)率Dp,i = [EPu-EUPU/TEP^-EPu]。Dpa可被略稱為“第一次預(yù)計(jì)的變質(zhì)率Dp,廣。根據(jù)圖14的敘述，第一次測量的剩余使用率Rm, i與第一次預(yù)計(jì)的剩余使用率Rp, i 對應(yīng)于相同的第一使用量Ui是相一致的。這樣第一次測量的剩余使用量Rfti AUf也與第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量Rp, i Δ Uf相一致。在這種狀況下，可以判定在使用的油的正常變質(zhì)，并且可以確定第一次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使量。這樣、從上述的步驟j，本發(fā)明方法繼續(xù)有如下的步驟k)從預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的曲線，根據(jù)該相同的第一使用量Ui來決定第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT, i (P)，其相比于從第一次測量得到的第一次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, i (M)，并建立在使用的油的第一次預(yù)計(jì)的歸一化的剩余使用率為I^i = [EUPPEU/TEPu-EPu]，和第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量為I^i Δ UF。同時(shí)也可以得到結(jié)論如果第一次測量的油的剩余使用量是類同于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量，則判定在使用的油不含水的正常變質(zhì)和確定第一次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使用量。在應(yīng)用上述的結(jié)論時(shí)，第一次測量的和第一次預(yù)計(jì)的油的剩余使用量的相似性可以容易地從決定一預(yù)定的閥值來定義。必須明確的是、上述的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用率Rp, i和第一次測量的剩余使用率 Rfti是根據(jù)電學(xué)性質(zhì)的改變[EPt,n_EPt,s]和使用量的量程( - )之間存在線性關(guān)系的假設(shè)而推導(dǎo)出來的，所以測量的第一次的剩余使用量I^iAUp是對實(shí)際的剩余使用量的一個非常接近的近似值。還必須明確的是、如果在電學(xué)性質(zhì)的改變和使用量量程之間不存在線性關(guān)系時(shí)， 也可導(dǎo)出一歸一化的油的剩余使用率R’。然而、不管在使用的油的測量的和預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt (M)和EPt (P) 的曲線是何種形狀，實(shí)際的剩余使用量總是可以正確的表達(dá)為Δ&=(隊(duì)-仏)。由圖14可知，Ui是在使用的油所使用過的里程數(shù)為“i”或使用過的時(shí)間為“i”時(shí)油的第一使用量，其同時(shí)對應(yīng)于在油的正常變質(zhì)時(shí)的第一次測量的和預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT, JM)和ΕΡΤ」(Ρ)。這樣第一次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量為AUp= (Us-Up)，其相等于第一次測量的實(shí)際剩余使用量Δ&= (Us-Um) = (Us-Ui),因?yàn)榈谝淮螠y量的使用量仏和預(yù)計(jì)的使用量Up等于油的第一使用量U”這也就驗(yàn)證了油的正常變質(zhì)和確認(rèn)了油的實(shí)際剩余使用量。接著再由圖14測量的曲線可知，直到第一使用量Ui時(shí)預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPt(P)和測量的性質(zhì)EPt(M)相一致，這代表了在使用的油的變質(zhì)是在預(yù)計(jì)的方式下發(fā)展。然而由以下的討論，可知在第一使用量Ui時(shí)即將發(fā)生的情況造成了測量的電學(xué)性質(zhì)EPt(M)數(shù)值不同于預(yù)計(jì)性質(zhì)EPt (P)的數(shù)值。圖15敘述了檢測在使用的油含有水分時(shí)的不正常變質(zhì)。而油中存水的現(xiàn)象是在到了第一使用量仏時(shí)才發(fā)生的。如圖所述，和第一次預(yù)計(jì)的代表油不含水分正常變質(zhì)的電學(xué)性質(zhì)EPT, i (P)相比，測量的性質(zhì)有從第一次測量得到的第一次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, i (M) 到從第二次測量得到的第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, i,w(M)的一個實(shí)然變化。然后從使用量是第一使用量Ui開始，測量的電學(xué)性質(zhì)曲線是一致地、平行地與預(yù)計(jì)的曲線相分離。為了詳盡地?cái)⑹錾鲜霈F(xiàn)象，圖16放大了圖15中電學(xué)性質(zhì)在獨(dú)立變量的第一使用量Ui起突然變化的那一部分電學(xué)性質(zhì)的曲線，不過在圖16中用使用的時(shí)間作為獨(dú)立變量。 圖16所敘述的情況可用來判斷在油中存有水分。例如在一內(nèi)燃機(jī)的部件中，由于內(nèi)燃機(jī)的冷卻水密封圈突然地、少量的部分地?fù)p壞而導(dǎo)致少量冷卻水突然進(jìn)入到潤滑油箱中，這就引起了圖16中相應(yīng)的突然改變的測量的電學(xué)性質(zhì)。也許可以推測由其他的原因造成上述電學(xué)性質(zhì)改變的事實(shí)，但水的進(jìn)入是造成這種突然改變的最可能原因。因?yàn)樗慕殡姵?shù)是顯著地、約在3到4倍的程度，大于油的介電常數(shù)。當(dāng)油中存有水分時(shí)，會減少檢測用的第一電容性傳感器的電阻抗，或者在該傳感器上的電壓，以及相應(yīng)的增加了的通過該傳感器的電流。這樣，油中突然存有水分的事實(shí)造成了檢測用的第一電容性傳感器的電學(xué)性質(zhì)的突然變化。與由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPt(P)所代表的油的正常變質(zhì)相比，從該突然變化時(shí)起的第二次測量得到的第二次測量的電學(xué)性質(zhì)顯示了過份的油的變質(zhì)程度。再由圖16所示，在時(shí)間區(qū)間Ati中的第一使用時(shí)間、時(shí)，從第一次測量得到的第一次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT,i (M)如電阻抗或電壓突然地降到從第二次測量得到的第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, i,w(M)，其中下標(biāo)“W”代表存在有水分。圖16還顯示，在該時(shí)間區(qū)間里，測量的電學(xué)性質(zhì)曲線繼續(xù)地沿著曲線的初始的斜率，或者說沿著在第一次使用時(shí)間、之前存在的最初性質(zhì)改變的形式而降低。這是因?yàn)樵谟椭写嬖谒康膭討B(tài)平衡的緣故、即過量的水分被蒸發(fā)而造成在使用的油中持續(xù)存在恒量的少量水分。與圖16所敘述的在較短的時(shí)間區(qū)間Ati里水存在的現(xiàn)象相比較，圖15特別敘述了相比于預(yù)計(jì)的數(shù)值，在油中含水時(shí)如何造成了對測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的改變， 以及相應(yīng)的油的剩余使用量的改變。由圖15所示，自第一使用量Ui時(shí)起，測量的混有恒量水分的在使用的油的電學(xué)性質(zhì)EPt(M)同預(yù)計(jì)的不含水分的油的電學(xué)性質(zhì)EPt(P) —樣呈現(xiàn)了相同的隨使用量的改變而改變的態(tài)勢。這樣，根據(jù)預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的曲線，第二次測量的含水的油的電學(xué)性質(zhì)EPT, i, W(M)的數(shù)值相等于在使用量為化時(shí)的預(yù)計(jì)的不含水的電學(xué)性質(zhì)EPq(P)。明顯地、預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)ΕΡΤ,」(Ρ)的數(shù)值小于第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPu(P)的數(shù)值。這就意味著混有水的油的電學(xué)性質(zhì)實(shí)際上等于一比應(yīng)該有的使用量Ui要多的使用量化時(shí)的不含水的油的性質(zhì)。或者是說相比于由第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,i (P)所預(yù)計(jì)的油的變質(zhì)程度，混有水的油的性質(zhì)顯示了有更多的變質(zhì)。這樣在油的第一使用量是Ui時(shí)，對混有水的油的第二次測量的剩余使用率是等于在油的使用量是化時(shí)預(yù)計(jì)的油的使用率Rp,j =[EPT, j (P) -EPT, J / [EPT, n-EPt, s]。之外，該使用率進(jìn)一步?jīng)Q定了油的第二次測量的剩余使用量為可以看到，預(yù)計(jì)的剩余使用是小于在第一使用量是Ui時(shí)的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用率Rp, ”同樣預(yù)計(jì)的油的剩余使用量Rp, jAUf是小于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量Rp, 具。然而、油的剩余使用量I^i AUf是用來預(yù)計(jì)不含水的油的正常變質(zhì)程度。這樣就可以肯定，在有水存在的不正常變質(zhì)時(shí)，第二次測量的在使用的油的剩余使用量^^叫小于在相同第一使用量時(shí)的第一次預(yù)計(jì)的油的剩余使用量I pauf。必須指出的是，以上的討論給出了一個通常的結(jié)論，其可適用于來判斷，只要檢測用的第一電容性傳感器全部浸沒在油水混合物中時(shí)，在任何情況下油中含有水分的情形。這樣、本發(fā)明在前述的步驟k后，有以下的步驟來論斷由于水的存在而引起的在使用的油的不正常變質(zhì)1)在第二次測量中根據(jù)油的第一實(shí)際使用量、重復(fù)上述的步驟f到g來得到第一電容性傳感器的第二次測量得到的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，其代表了在使用的油的第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，并可得到相應(yīng)的油的第二次測量的剩余使用率和剩余使用量。
m)如果在使用的油的第二次測量的剩余使用量是類同于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量Rp, ,AUf,則判定在使用的油不含水的正常變質(zhì)和確定第二次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使用量。在應(yīng)用上述的結(jié)論時(shí)，第二次測量的和第一次預(yù)計(jì)的油的剩余使用量的相似性可以容易地從決定一預(yù)定的閥值來定義。η)如果在使用的油的第二次測量的剩余使用量是小于第一次預(yù)計(jì)的油的剩余使用量i Δ Uf,則斷定在使用的油含有水分的不正常變質(zhì)。可以理解到在步驟m中的結(jié)論是根據(jù)先前所述的在使用的油無水時(shí)的正常變質(zhì)而來，即在如果第一次測量的在使用的油的剩余使用量Rm,具是類同于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量Rfti AUf之時(shí)。在步驟m中的結(jié)論也是合理的，因?yàn)樵谑褂玫挠椭胁缓兴畷r(shí)根據(jù)油的第一實(shí)際使用量從任何一次測量得到的測量的在使用的油的剩余使用量或者電學(xué)性質(zhì)一定類似于第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量或者電學(xué)性質(zhì)。除了上述的利用油的剩余使用量來判斷油中存在水分之外，本發(fā)明還可以用油的實(shí)際剩余使用量來達(dá)到相同的結(jié)論。由圖15所知、由于水的存在，在油的第一使用量^時(shí)經(jīng)測量得到的第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EP^w(M)是相對于在使用量是化時(shí)預(yù)計(jì)的剩余使用量。這樣，對含水的油來說， 第二次測量得到的實(shí)際剩余使用量是Δ&= (Us-Um) = (Us-Up。其中使用量&是相對于第二次測量的電學(xué)性質(zhì)ΕΡΤ,“(Μ)，所以仏=化。然而第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPu(P)代表了在使用量Ui時(shí)的油的正常變質(zhì)，所以不含水的在使用的油的預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量是 AUp = (Us-Ui)。明顯地測量的實(shí)際剩余使用量Δ 是小于用于判斷的預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量 AUP。這樣也就推導(dǎo)了同樣的結(jié)論如果第二次測量的實(shí)際剩余使用量小于第一次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量時(shí)，則有在使用的油中存水的非正常變質(zhì)。與之其反，由圖15所示，可以容易地理解到，可以從相對于第一次的使用量Ui的第一次或者第二次測量，如在測量和預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余量八 和Δυρ中存在著一致性時(shí)就可以判斷存在著不含水的在使用的油的正常變質(zhì)。必須明確的是，以上利用的油的實(shí)際剩余使用量來分析得到的結(jié)論特別適用于在使用的油的電學(xué)性質(zhì)和其的使用量不存在線性關(guān)系的情形。除此之外，本發(fā)明還可以利用第二次測量得到的電學(xué)性質(zhì)來判斷在使用的油中含有水分觀察到在使用的油22含有水分，如符合下述之一的情況第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)展現(xiàn)了突然的改變，這種改變顯示了相比于由第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線所預(yù)計(jì)的油的變質(zhì)程度有額外程度的變質(zhì)；第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)有一數(shù)值，其不同于在相同的油的使用量時(shí)的由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所預(yù)定的數(shù)值。這種數(shù)值的不同，顯示了比由第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判定的油的變質(zhì)程度有額外程度的變質(zhì)。圖17顯示了本發(fā)明的又一種應(yīng)用預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPt來檢測油中存水時(shí)的非正常變質(zhì)。由圖所示，在時(shí)間間隔At= (tj-t,)里，相對于同樣的第二使用的時(shí)間、，發(fā)生了的現(xiàn)象導(dǎo)致了測量的和預(yù)計(jì)的曲線不一致，包括了在時(shí)刻、時(shí)第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPt, j(M)是小于第二次預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPq(P)，其中、是第一使用的時(shí)間，tj是第二使用的時(shí)間。這種現(xiàn)象與上述的結(jié)論在第一使用時(shí)間、時(shí)的相同的第一次測量的和預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)相矛盾。在這種情形下，油中存水是可以通過比較不同的測量的電學(xué)性質(zhì)變化的速率與預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)變化的速率來判斷。確切地說，測量的油的電學(xué)性質(zhì)曲線呈現(xiàn)了一朝著油變質(zhì)的方向的較快的速率。速率當(dāng)然可由△ EPt/At來表示，這樣與預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判定的油的變質(zhì)程度相比，從測量的電學(xué)性質(zhì)所得到的較快的速率的事實(shí)就顯示了油的過度的變質(zhì)?？梢酝茢啵豢赡艿睦碛墒撬吭谟椭须S時(shí)間的增加而增加造成了上述的現(xiàn)象。 其可發(fā)生在比如水密封圈有足夠大的破損，而導(dǎo)致大量的水進(jìn)入到油系統(tǒng)中，這就破壞了如圖16中描述的水量在油中的動態(tài)平衡。可以理解到、如果油中不含水時(shí)，可以根據(jù)第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)與從預(yù)計(jì)的曲線中的對應(yīng)的第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的相似性來決定第二次使用的時(shí)間、。 然而在上述的時(shí)間間隔中，若油中含水時(shí)，必須要有一另外一種標(biāo)定時(shí)間的方式或裝置來計(jì)算自從第一使用時(shí)間、起的使用過的包括使用時(shí)間在內(nèi)的使用量。這樣可以確定第二使用量，依次可以確定第二次預(yù)計(jì)的性質(zhì)ΕΡΤ,」(Ρ)，并可以作出如圖17中公開的結(jié)論。該第二種標(biāo)定的方式或裝置包括了一用以計(jì)算車輛輪子轉(zhuǎn)數(shù)，或者內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器來計(jì)算使用過的里程數(shù)，或者在一微處理器內(nèi)的數(shù)字式時(shí)間計(jì)算裝置來計(jì)量使用過的時(shí)間， 包括計(jì)量一內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出電能的時(shí)間。除了在圖16和17中所描述的情形外，圖18敘述了另一種水可能在油中存在的情形。由圖所示，在最初的時(shí)刻測量或預(yù)計(jì)的曲線都顯示有相同的數(shù)值，但是第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPq(M)在第二使用的時(shí)刻t彳時(shí)超過了一在預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線上的、在時(shí)刻、 時(shí)的預(yù)先規(guī)定的電學(xué)性質(zhì)的極值EPT (Pe)。圖中的曲線還顯示了，在時(shí)刻、是早于在預(yù)定的油的使用時(shí)刻、的情形下，第二次測量的電學(xué)性質(zhì)超過了該規(guī)定的極限值。當(dāng)然、對于鑒別早于發(fā)生的現(xiàn)象除了用使用的時(shí)間外也可以用使用的里程數(shù)來表達(dá)。這種早于發(fā)生的事實(shí)也是一種對油中存水的指示。這樣根據(jù)在圖17和18中的敘述，本發(fā)明的方法還包括應(yīng)用以下的在前述步驟g 之后的任何一種的權(quán)利要求步驟來斷定使用油含有水分第一次和第二次測量的電學(xué)性質(zhì)相對于在使用的油的第一和第二使用量顯示了在使用的油的變質(zhì)的速率，不同于由第一次和第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所預(yù)期的油的變質(zhì)速率，而該不同顯示了比由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判定的油的變質(zhì)程度有額外程度的變質(zhì)；第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的數(shù)值超過了由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線所規(guī)定的一極值，并且這種超過預(yù)計(jì)極值的現(xiàn)象在早于由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線所預(yù)定的發(fā)生的時(shí)刻而發(fā)生。圖19中的曲線顯示了在第一使用時(shí)刻、時(shí)，第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)存在著一最初的異常EPT, i, a(M)。然后在第二使用的時(shí)刻、時(shí)回到了第二次預(yù)計(jì)的數(shù)值 EPT,j(P)。這種現(xiàn)象可以出現(xiàn)在當(dāng)潤滑油中存在著少量的冷凝水時(shí)，發(fā)動了一冷的內(nèi)燃機(jī)后的最初的幾分鐘內(nèi)。當(dāng)未發(fā)動或剛發(fā)動內(nèi)燃機(jī)時(shí)，由于水的存在、油的電阻抗或電壓會低于預(yù)計(jì)的數(shù)值。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)了幾分鐘之后，機(jī)械的溫度升高而冷凝水從油中蒸發(fā)，這樣就使得第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt,」(M)回復(fù)到第二次預(yù)計(jì)的正常值EPT,」(P)。根據(jù)上述的情況，本發(fā)明又有一檢測在使用的油中含水的方法，包括步驟
在前述的步驟a中提供一在冷的內(nèi)燃機(jī)曲軸箱里放置的在使用的油22，發(fā)動內(nèi)燃機(jī)，如果第一次測量的被測油的溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)在步驟g中最初呈現(xiàn)異常，其代表了比由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)的曲線所判定的油的變質(zhì)程度有過分的油的變質(zhì)，可確定在被測油中含有水分。在圖16，17，18和19中的敘述公開了根據(jù)測量電阻抗和電壓來得到的、用與判斷油的非正常變質(zhì)的曲線。然而如果用測量電流來判斷相關(guān)的油的非正常變質(zhì)曲線的話，可以根據(jù)圖8中的基礎(chǔ)曲線來推導(dǎo)。以上公開的本發(fā)明方法的第一實(shí)施方案應(yīng)用了雙傳感器的結(jié)構(gòu)，包括有一浸在被測的在使用的油中的用于檢測的第一電容性傳感器Cl和一浸在參照油中的用于參照的第二電容性傳感器C2來得到被測油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。應(yīng)用雙傳感器的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的方法可以定量地得到被測油的測量的剩余使用量^^叫或者實(shí)際剩余使用量△ 。應(yīng)用該剩余使用量，本發(fā)明可以進(jìn)一步區(qū)分在使用的油中存有水分和不存有水分時(shí)的變質(zhì)。圖23敘述了對上述的第一實(shí)施方法的改進(jìn)，包括應(yīng)用了至少兩個檢測傳感器和他們相應(yīng)的電容性傳感器。其包括了至少二個檢測傳感器中的第一個和第二個檢測傳感器，他們可以被安裝在潤滑油系統(tǒng)中不同的特定部位。比如象在火車頭或輪船的柴油內(nèi)燃機(jī)具有分開的作為第一個部位的曲軸箱34，作為第二個部位的油槽38，和連接他們的輸油管36中。這樣改進(jìn)的第一實(shí)施方案能監(jiān)測在油系統(tǒng)中是否有油變質(zhì)程度不均勻的分布，特別可以檢測水分是否聚集在油系統(tǒng)中的某些特定部位。在該改進(jìn)的方案中，如圖23所示，至少兩個檢測傳感器中的第一個和第二個檢測傳感器可以與同一個參照傳感器相結(jié)合?；蛘咧辽賰蓚€傳感器中的第一個或第二個檢測傳感器可以與一單獨(dú)的參照傳感器相配合。這兩種選擇都可以得到對應(yīng)于第一個和第二個傳感器所裝置的第一個和第二個特定區(qū)域的兩個被測油的第二次測量的剩余使用量。這樣用該兩個被測油的第二次測量的剩余使用量與第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量相比，可以斷定1)如果兩個第二次測量的剩余使用量與第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量類同，斷定在油系統(tǒng)中油變質(zhì)的均勻分布，和2、如果兩個第二次測量的剩余使用量與第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量相比而不同，斷定在油系統(tǒng)中油變質(zhì)的非均勻分布。必須指出的是，對于上述情形2)中的不同，可進(jìn)一步分析是否是由于預(yù)計(jì)的剩余使用量和在全部的兩個第二次測量的剩余使用量的不同，或者是由于預(yù)計(jì)的剩余使用量和某一個第二次測量的剩余使用量的不同。這樣按照本發(fā)明的精神和目的，揭示在整個油系統(tǒng)中的不均勻變質(zhì)是顯而易見的，因此本文省略了對該揭示的詳細(xì)敘述。另外、再必須指出的是，改進(jìn)的第一實(shí)施方案也可以有在至少兩個傳感器中的第三個檢測傳感器來監(jiān)測在油系統(tǒng)中油變質(zhì)程度的分布。圖20公開了本發(fā)明檢測油變質(zhì)方法的第二實(shí)施方案的裝置示意圖。該裝置僅使用一檢測傳感器26，并通過測量該傳感器的電容性傳感器Cl的電學(xué)性質(zhì)來代表被測的在使用的油22的電學(xué)性質(zhì)。該電學(xué)性質(zhì)是經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)模筛鶕?jù)前述的方法，或者任何期愿的方法，比如測量油的溫度后，應(yīng)用補(bǔ)償因子來對測量的電學(xué)性質(zhì)補(bǔ)償。因此，該第二實(shí)施方案包括了以下的權(quán)利要求步驟a)提供一不含有水分的在使用的油22。其被放置在包括有油槽的一機(jī)械油系統(tǒng)的儲油器中，例如內(nèi)燃機(jī)的曲軸箱34或電變壓器的一個容器中；
b)提供一檢測傳感器沈，其包括了一個用于檢測的電容性傳感器Cl ；c)把傳感器沈安置在油系統(tǒng)中，其的電容性傳感器Cl是浸沒在在使用的油22 中；d)用一測量裝置在第一次測量中來測量該電容性傳感器的第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該性質(zhì)是下述的任何一種電容性傳感器Cl的電阻抗；通過電容性傳感器Cl的電流；在電容性傳感器Cl上的電壓，其代表了在使用的油的第一次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPT, i (M)。此外，除遵循上述的步驟來得到在步驟d中的測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)外， 第二實(shí)施方案還包括步驟e (e)建立反映在使用的油的正常變質(zhì)的一預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)EPt(P)曲線，其包括當(dāng)不含水的被測量的在使用的油是未被使用時(shí)的電學(xué)性質(zhì)EPT,N和當(dāng)不含水的在使用的油是被使用盡了時(shí)的電學(xué)性質(zhì)EPT, s。一旦建立了預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT(P)的曲線，本發(fā)明的第二實(shí)施方案可以應(yīng)用在第一實(shí)施方案中的所有的權(quán)利要求，包括與預(yù)計(jì)的剩余使用量比較測量得到的兩種形式的油的第二次剩余使用量RAU和實(shí)際剩余使用量AU的大小而判斷油的變質(zhì)是否在有水或無水存在時(shí)所發(fā)生。進(jìn)一步肯定在油不含水時(shí)的第二次測量的剩余使用量是等于油的實(shí)際剩余使用量，以及可確定的油的變質(zhì)率D。另外第二實(shí)施方案也可以綜合在圖16，17，18和19中所敘述的油的不正常變質(zhì)的種種表現(xiàn)形式。然而、為了縮短本發(fā)明的篇幅，所有的曾經(jīng)在第一實(shí)施方案中詳細(xì)闡述過的策略不會在第二實(shí)施方案中再重復(fù)敘述。必須再次指出的是根據(jù)本發(fā)明的精神和目的，第二實(shí)施方案也包括應(yīng)用電阻和電容性阻抗的電學(xué)性質(zhì)。再有、第二實(shí)施方案也可應(yīng)用在圖23中所述的為第一方案所用的至少兩個檢測傳感器來對機(jī)械的全油系統(tǒng)監(jiān)測，包括是否有不均勻的油變質(zhì)的分布。II、檢測油位的方法眾所周知、在機(jī)械比如內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行過程中，潤滑油會因使用而被消耗。這就造成被放置在油系統(tǒng)中的油量會減少以及油位的降低。當(dāng)油量減少到小于通常由機(jī)械制造商規(guī)定的最低限量值時(shí)，機(jī)械的運(yùn)動部件就不能得到有效的保護(hù)。因此非常有必要提供一方法， 其能即時(shí)檢測到在使用的油的油量已降低到最低限量值時(shí)的油位。由圖9所述，當(dāng)檢測傳感器沈是安裝在內(nèi)燃機(jī)曲軸油箱的豎直箱壁上時(shí)，其用于檢測的第一電容性傳感器Cl是浸沒在被測的在使用的油22中，并與油量最低限度值時(shí)油位的位置44相一致。這樣當(dāng)油位降低到油量最低限度值時(shí)的油位時(shí)，檢測用的第一電容性傳感器就不是完全浸沒在被測油中。該時(shí)、電容性傳感器的較下部分被在使用的油所充填， 而其較上部分被空氣所充填。這樣與該電容性傳感器完全浸沒在被測油中時(shí)相比，部分電容性傳感器被油所充填的情形會造成該電容性傳感器經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的改變。于是這種物理狀況就給本發(fā)明提供了從檢測安置在相應(yīng)油位位置上的至少兩個檢測傳感器的相應(yīng)的不正常的電學(xué)性質(zhì)來判斷在使用的油的油位，包括了油量在最低限度值時(shí)的油位的可能性。以下的敘述，首先討論應(yīng)用單一的檢測傳感器來檢測油量最低限度值時(shí)的油位的方法。該方法依然遵循了上述的比較檢測的和預(yù)計(jì)的油的剩余使用量的策略。眾所周知，由兩平行平板構(gòu)成的一電容器具有電容為Cp= eS/d。其中ε是電介質(zhì)的介電常數(shù)，S是平板的有效面積，d是兩平板間的距離。首先來比較同一電容器在兩種不同情形之下的電容(1)如果該電容器是充填了有介電常數(shù)。的第一電介質(zhì)時(shí)的電容Cpi*⑵如果是充填了介電常數(shù)為ε2的第二電介質(zhì)時(shí)的電容CP2?？梢钥隙?，電容Cpi和Cp2的差值與介電常數(shù)￡1和ε 2的差值成正比。根據(jù)上述的同一電容器充填了不同電介質(zhì)造成不同電容的結(jié)論，和空氣的介電常數(shù)ε a是極端地小于(大約是2-3倍)油介質(zhì)包括礦物油和含硅油的介電常數(shù)ε。的事實(shí) (這樣的信息可隨意到處獲得，比如到Clpperconhol的.com的網(wǎng)站中獲得)，所以充填了空氣的同一電容器的電容Cp2是小于充填了油的該電容器的電容CP1。同樣，可以肯定充填了空氣的該電容器的電阻抗4大于充填了油時(shí)的電阻抗4。另外，如果使用了恒流源來測量的話，電壓V2是大于電壓V1,和如果用恒壓源來測量的話，流過的電流12是小于流過的電流I”現(xiàn)在來比較在另外兩種情況下同一電容器的電容Cp的大小(1)該電容器的一部分是充填了油和其余的部分是充填了空氣，和( 該電容器是全部地充填了油的情況。在第一種情況時(shí)，該電容器的電容Cpi是總合了一空氣電容器的電容Cpi (a)= ￡五/(1和一油電容器的電容(1)1(0) = ￡。S。/d。其中&是被空氣充填的部份的平板的有效面積，S0是被油充填的平板的有效面積，當(dāng)然S是與(s。+sa)相等。如果把該電容器在情況⑴時(shí)的電容Cpi和在情況⑵時(shí)的電容Cp2比的話，可以得到電容的比值 CP1/CP2 = [ ε aSa/d+ ε。s。/d]/ ε。S/d。該比值可簡單化為[ε aSa+ ε。S。]/ ε。S。 通過數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化，該比值等于1_[ ε。- ε J&/S?？芍浔戎敌∮谡麛?shù)1。這樣以上的分析證明了，該電容器在其一部份充填了空氣其余部份充填了油時(shí)的電容Cpi是小于該電容器全部充填了油時(shí)的電容Cp2。根據(jù)這一結(jié)論，可以推導(dǎo)到該電容器在第一種情況時(shí)的電阻抗&是大于第二種情況時(shí)的電阻抗4。同樣的如果使用恒流源來測量的話，電壓V1是大于電壓N2,和如果用恒壓源來測量的話，電流I1是小于電流12。這樣可知，相比于該電容器全部充填了油時(shí)的所表現(xiàn)的油的變質(zhì)程度。當(dāng)該電容器一部份充填了空氣和其余部份充填了油時(shí)會給出一較少的油變質(zhì)程度的假象?？梢岳斫獾?，如果用本發(fā)明的電容性傳感器來推導(dǎo)的話也可以得到與上述推導(dǎo)的相同的結(jié)論。但是在本公開中不是用類同于上述方式的推導(dǎo)，而是用例舉在本公開末尾的、 與推導(dǎo)的結(jié)論相一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。按照上述的想法，現(xiàn)在參考以上的結(jié)論并結(jié)合圖21和22的表示，可以看出油量減少到最低限量值時(shí)，該檢測用的電容性傳感器如何改變本發(fā)明的所依據(jù)的測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)和油的剩余使用量。圖21描述了部分的測量的電學(xué)性質(zhì)EPt(M)的曲線，和預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPt(P)的曲線?？芍擃A(yù)計(jì)的曲線與圖14所敘述的曲線相同。如圖21所述，直到使用量是第一使用量Ui時(shí)，第一次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, i (M)是與第一次預(yù)計(jì)的EPT,i (P)相一致。然而從Ui開始，測量的電學(xué)性質(zhì)不同于預(yù)計(jì)的性質(zhì)。這是因?yàn)樵谠摃r(shí)油量已減少到最低限量值、即在使用的油的油位是降低到該最低限量值時(shí)的油位，其與在圖9中所述的位置44的高度相同。在這樣情形下，檢測傳感器的檢測用的電容性傳感器Cl的較上部是充填了空氣。必須指出，有種種的情況導(dǎo)致了檢測用的電容性傳感器Cl不是全部浸在油中。但他們總是可以歸納為兩種情形。第一種情形是油量的逐漸減少，如過分的使用機(jī)械造成的過量地消耗機(jī)油。第二種情形是在一段時(shí)間內(nèi)，油大量地減少，如象在曲軸箱漏油時(shí)發(fā)生的那樣。圖21中敘述的測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, q(M2)和EPT,, (M2)是相對應(yīng)上述的第一和第二種情況。在圖21中所敘述的第一種逐漸減少油量的情形時(shí)，第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPt, q(M2)表現(xiàn)了逐漸地與預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線相分離，例如該檢測用的電容性傳感器Cl的電阻抗或電壓是比預(yù)計(jì)的逐漸增大。與此不同的在第二種情形迅速減少油量時(shí)，第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPu(IC)在短時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)了突然的改變。相對應(yīng)的該檢測用的電容性傳感器 Cl因損失了大量的充填的油而使得測量的電學(xué)性質(zhì)極大地朝減少油的變質(zhì)程度的方向改變，例如測量的電阻抗和電壓呈現(xiàn)了突然的驚人的增加。然而必須指出的是，第一種情況代表了最有可能發(fā)生的情形，即油的油位是逐漸地降低到油量最低限量值時(shí)的油位。所以圖 22特別從闡述該種情形來達(dá)到判斷與其對應(yīng)的油位的結(jié)論，也包括油量達(dá)到最低限度值的結(jié)論。該結(jié)論也適用于解釋第二種情況。圖22放大了曲線從第一次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, i (M)在第一使用量Ui時(shí)開始的測量的電學(xué)性質(zhì)偏離了預(yù)計(jì)性質(zhì)的部分。即油的使用經(jīng)歷了一段的從第一使用量化到第二使用量 的使用區(qū)間，從第二次測量得到的第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EUiC)在第二使用量 時(shí)顯示了的一數(shù)值大于第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EUP)的數(shù)值。必須明確地是，預(yù)計(jì)的性質(zhì)EPq(P)代表了在第二使用量 時(shí)的油的正常變質(zhì)和油量的正常消耗。然而由圖22 所示，第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT,q(M2)的大小等于在油的使用量是Uk時(shí)的預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì) EPT,k(P)的大小。顯然使用量Uk的出現(xiàn)早于使用量 的出現(xiàn)。對應(yīng)與上述的情況，第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EPT, q(M2)有一剩余使用率，其等于在使用量是Uk時(shí)的預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,k(P)所決定的剩余使用率[EPT,k(P)-EPT,s]/[EPT, n-EPt,s]和剩余使用量& AUf。明顯地、預(yù)計(jì)的剩余使用率&是大于第二次預(yù)計(jì)的剩余使用率Rtl= [EPljq(P)-EPt, S]/[EPT, n-EPt, J，該使用率Rtl對應(yīng)了在使用的油不含有水分和有足夠的使第一電容性傳感器Cl浸沒在油中的油量的物理?xiàng)l件。同時(shí)該預(yù)計(jì)的剩余使用量也是大于第二次預(yù)計(jì)的剩余使用量RtlΔUF。這樣以上的分析可以給出一個結(jié)論第二次測量得到的剩余使用量Rk Δ Uf明顯大于第二次預(yù)計(jì)的剩余使用量等于Rtl Δ UF。而第二次預(yù)計(jì)的剩余使用量代表了電容性傳感器是完全浸沒在使用的油中，和在該時(shí)的充足油量、即在該時(shí)的油位是高于油量在最低限量值時(shí)的油位。這樣根據(jù)第一種情形可以給出一個結(jié)論如果在相對于相同的油的第二使用量時(shí)，第二次測量的油的剩余使用量是大于第二次預(yù)計(jì)的剩余使用量，決定在使用的油的油位是降低到油量為最低限度值時(shí)的油位。當(dāng)然使用量可以是油使用的時(shí)間或者使用的里程數(shù)。必須指出，以上給出了一個適合所有情形的廣泛性的結(jié)論。該結(jié)論也包括了上述的具有不充足油量時(shí)的第二種情況。此外，為得出以上的結(jié)論，必須要有第二種標(biāo)定時(shí)間的方式或裝置來確定第二使用量Uq。然而必須再次指出的是本發(fā)明方法還可另外地得到如同上述中的有關(guān)于第一種情形的相同的結(jié)論。由圖21和22所述，第二使用量 對應(yīng)了第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPt, ,(P)。這樣第二預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量為Δυρ= AUq= (Us-Uq),但是第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EUM2)的數(shù)值等于對應(yīng)于在使用量Uk時(shí)的預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,k(P)。這樣第二次測量的實(shí)際剩余使用量Δ&= (Us-Um)是相等于預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量Δ&= AUk= (Us-Uk)。 明顯地、第二次測量的實(shí)際剩余使用量Δ&是大于第二次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量Δ 。這樣可推導(dǎo)出如上所述的、如果測量的油的實(shí)際剩余使用量是大于預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量， 則判定在油量減少的過程中油位降低到油量為最低限量值時(shí)的油位的同樣結(jié)論。所以，不管測量得到的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)曲線是否與油的使用有線性關(guān)系，本發(fā)明的方案都能推斷在油量減少的過程中，其對應(yīng)的油位是否已降低到油量為最低限量值時(shí)的油位。由圖21和22還可知，除了應(yīng)用油的剩余使用量外，同樣可以應(yīng)用第二次測量的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)來預(yù)計(jì)油位是否降低到最低限量值時(shí)的油位。在由第一種情形所造成的事例中，第二次測量的電學(xué)性EPT, q(M2)不同于第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPq(P)。而他們的差異顯示了，相比于由第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判斷的較大程度的油的變質(zhì)，由第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)表示了較少程度的油的變質(zhì)。這樣本發(fā)明可以對第一種情形給出以下的結(jié)論斷定油系統(tǒng)中的油位已降低到油量為最低限量值時(shí)的油位，如果第二次測量的電學(xué)性不同于第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)，但是他們的差異顯示了，相比于由第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判斷的較大程度的油的變質(zhì)，由第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)表示了較少程度的油的變質(zhì)。在由圖21所示的油大量地減少的第二種情形中，第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)ΕΡΤ」(Μ2)等于相對于實(shí)際使用量扎時(shí)的預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,X(P)。這樣根據(jù)第二次測量的電學(xué)性質(zhì)EUM2)所得到的第二次測量的剩余使用量等于Rp, χ Δ Uf，明顯地大于由第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,i (P)所預(yù)期的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量Rim AUF。此外，相對于第二次測量的性質(zhì)EPT, JM2)的第二次測量的實(shí)際剩余使用量Δ Um是等于(Us-Ux)。其也是明顯地大于由第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)EPT,i (P)所預(yù)期的第一次預(yù)期的實(shí)際剩余使用量 (Us-Ui)。從以上的分析，可以作出下述的有關(guān)于在使用的油的油位已經(jīng)降低到油的最低限量值時(shí)的油位的多種判斷的必要條件(1)如果第二次測量的油的剩余使用量是大于第一次預(yù)計(jì)的油的剩余使用量；(2)如果第二次測量的油的實(shí)際剩余使用量是大于第一次預(yù)計(jì)的油的實(shí)際剩余使用量；C3)如果第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)不同于第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)。而他們的差異顯示了，相比于由第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判斷的較大程度的油的變質(zhì)，由第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)表示了較小程度的油的變質(zhì)。在圖21和22中的電學(xué)性質(zhì)曲線代表了電阻抗和電壓的曲線。如果測量的電學(xué)性質(zhì)是電流，其曲線如同圖8所示。同樣電學(xué)性質(zhì)也可以是電阻抗中的電阻或電容性阻抗。圖M顯示了對上述測量油位實(shí)施方案的改進(jìn)，即應(yīng)用至少兩個檢測傳感器沈。他們是沿豎直方向被安置在例如曲軸箱箱壁上用來顯示曲軸箱34中的全油位的油位變化。 例如，在這實(shí)施方案中，至少兩個檢測傳感器中的的第一個檢測傳感器的檢測用的電容性傳感器Cl是被安置成與位置40等高。該位置是略低于當(dāng)曲軸箱注入了額定全容量油時(shí)所具有的油位。至少兩個檢測傳感器中的第二個傳感器的檢測用的電容性傳感器Cl是按置在與油量為最低限量值時(shí)的油位42等高。這樣至少兩個檢測傳感器的各自的電容性傳感器會對油位從全油量的油位降低到最低限量值時(shí)的油位的變化過程提供各自的信息。從而機(jī)械使用者可以采取措當(dāng)?shù)拇胧﹣肀Ｗo(hù)機(jī)械使其免于損壞。另外，在至少兩個傳感器中的第三個也可以安裝在一比最低限量油時(shí)的油位更低的位置。在該上述的實(shí)施方案中，至少兩個傳感器中的每一個傳感器可以結(jié)合一單獨(dú)的參照傳感器?；蛉鐖DM所示，至少兩個傳感器可以結(jié)合同一個的參照傳感器觀。或者至少兩個傳感器的幾個可結(jié)合一參照傳感器來獲得相應(yīng)的每一個檢測傳感器上的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)?？梢岳斫獾?，包括上述的所有種種變形的實(shí)施方案都符合本發(fā)明的精神和目的。必須指出的是，以上敘述的用來判斷油的最低限量時(shí)的油位的實(shí)施方案也可用在如圖20所述的本發(fā)明只使用一檢測傳感器的第二實(shí)施方案中。其時(shí)，該檢測傳感器的檢測用的電容性傳感器Cl是安置在與油的最低限量值時(shí)油位等高的位置44上。另外，本發(fā)明的第二實(shí)施方案可采用如圖M顯示的、即以上敘述的第一實(shí)施方案使用的至少兩個以上的檢測傳感器后，也能監(jiān)測全油量的油位的變化。不過本文不再重復(fù)對這樣應(yīng)用的詳細(xì)解釋。在油的狀況中還存在一種小概率的狀況，即同時(shí)發(fā)生大量的水分突然進(jìn)入到油系統(tǒng)中和油儲存器產(chǎn)生顯著的漏油。本發(fā)明在本公開中不準(zhǔn)備對該狀態(tài)加以討論。然而可以明確的是按照本發(fā)明的精神和目的，該小概率的狀況依然是可以被鑒別的。實(shí)例以下公開的是本發(fā)明用于實(shí)驗(yàn)的、有關(guān)于應(yīng)用有集成電極的電容性傳感器在單一頻率的交流電壓激勵下來檢測潤滑油的樣品的一個實(shí)例和實(shí)驗(yàn)的情況。提供該實(shí)例和實(shí)驗(yàn)僅僅是對本發(fā)明的闡述，而不是對本發(fā)明的限制。一個用于檢測用的電容性傳感器是應(yīng)用了三片銅合金的板片來作為相應(yīng)的電極。 每一個金屬板片的厚度約為1毫米，其具有類似于乒乓球拍的形狀。該板片包括了在板片上部的一具有頂端的長條形的部分連接了在板片下部的一個長方形的部分，而且長條形的部分是與長方形部分的長對稱軸對齊。長條形部分的頂端用作為該板片的頂端。明顯地、 長方形的部分提供了傳感器電極的有效面積，而長條形的部分用作為導(dǎo)電和機(jī)械連接下部的長方形部分?？梢岳斫獾?，板片的下部部分不僅僅限制是長方形的形狀，實(shí)際上任何合理的形狀都是符合本發(fā)明的精神和目的。長方形部分長30毫米寬15毫米，在其長對稱軸線上靠近其橫向底邊處有一底部的孔洞。長條形部分長20毫米，并在距其頂端15毫米處有一頂部的孔洞。同時(shí)在長條形部分上接近其與下部的長方形部分連接處有一標(biāo)記。該三片板片向上、平行、并互相對齊地排列而成為右邊的，中間的和左邊的板片， 兩個尼龍材料的填圈安置在左邊的和中間的板片之間，并分別與兩板片的在頂部和底部的孔洞對齊。同樣的兩個尼龍?zhí)钊Π仓迷谟疫叺暮椭虚g的板片之間，并分別與頂部和底部的孔洞對齊。每個尼龍?zhí)钊窦s為1. 5毫米，被用作為板片之間的間隔確定裝置。另外在頂部和底部的尼龍材料的螺絲分別穿過相應(yīng)的尼龍?zhí)钊晚敳亢偷撞康目锥春?，被相?yīng)的兩個尼龍螺絲帽固定。這樣該電容性傳感器有大約為1毫米半的空氣間隙，而該間隙是用來保證潤滑油的流動。尼龍的螺絲和螺絲帽是用來保證當(dāng)電容性傳感器浸沒在油中受到內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的震動時(shí)、每兩片板片之間的間隙不會改變，所以該螺絲和螺絲帽被用作為固定裝置。 左邊的和右邊的板片的頂端被第一導(dǎo)線平行地連接而作為傳感器的第一極，中間的板片被第二導(dǎo)線連接而作為傳感器的第二極。一個自制的交流電流分析裝置是用了包括有維恩橋式振蕩器的集成品片 AB-112(模似器件公司，美國馬薩諸塞州)的元件來裝配的。在調(diào)整了電學(xué)參數(shù)后，該集成晶片輸出了有頻率為7. 25仟赫茲的交流電壓，其的均方根電壓值是5. 40伏。該電壓是用無線電俠客牌號的數(shù)字式多功能儀表(RadKhack，型號22-168A)來測量的，并又經(jīng)過了用一示波器的驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)中測試了兩種油的樣品。第一種樣品是新油即未使用過的油，第二種樣品是使用過的油。以下是制作該油樣品的步驟。首先購買了多瓶同一牌號的商品潤滑油，然后把他們混合起來成為一均勻混合的原始油樣。采取少量的原始油樣來用作為新油的樣品， 即不含有污染物的油樣。再取約為一又四分之一升的原始油樣注入到一小客車的潤滑油系統(tǒng)里，等到小客車行駛了五仟英里之后，收集該使用過了的油。然后從收集的油中取出少量的油作為使用過的油的油樣，這樣該油樣中含有根據(jù)本發(fā)明的定義的污染物。再組成一測試的電路、即是一個電壓分壓器，包括用該電容性傳感器連接了作為參照電阻抗的一有10兆歐姆的電阻元件。在該測試電路中，傳感器的第一極是與集成晶片的輸出級相連接，傳感器的第二極連接了電阻元件的一端。而電阻元件的另一端與地連接。在測量中，用數(shù)字式多功能儀表來測量在傳感器上的電壓的均方根值和參照電阻抗上的電壓的均方根值，這樣傳感器的電阻抗就可以根據(jù)測量到的電壓的均方根值來計(jì)算得到。實(shí)驗(yàn)測量的順序?yàn)橄葴y量空白的傳感器、即充填了空氣的傳感器，然后測量充填了未使用過的油樣的傳感器，最后測量充填了使用過的油樣的傳感器。在測量充填了相應(yīng)的油樣的傳感器時(shí)，傳感器的長方形的下部分浸沒在相應(yīng)的油樣中，而相應(yīng)的油樣的頂面接觸到在傳感器的長條形部分上的標(biāo)記。另外在測量充填了使用過的油的傳感器前，先用使用過的油的油樣多次洗滌了先前測量過未使用過油的油樣的傳感器。采用上述的兩個步驟是為了減少實(shí)驗(yàn)的誤差。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示了空白的即充填充了空氣的傳感器的電阻抗是31.0兆歐姆，充填了新油的傳感器的電阻抗是對.8兆歐姆，和充填了使用過的油的電阻抗是23. 9兆歐姆。 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與上述理論推導(dǎo)的結(jié)論相一致、即若充填在電極之間的介質(zhì)的介電常數(shù)越高， 則相應(yīng)的傳感器的電阻抗越低。同時(shí)可以理解到、如果比較被測的三種介質(zhì)的介電常數(shù)，空氣的為最高，未使用過的油的為中間，而使用過的油的為最低、即因?yàn)樵谑褂弥挟a(chǎn)生的污染物的緣故。這樣、上述的實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明了本發(fā)明的電容性傳感器在一有單一頻率交流電流的電壓的作用下，可以用來檢測在使用的油的變質(zhì)和油位。根據(jù)以上公開的電容性傳感器，在實(shí)驗(yàn)中還嘗試了一改進(jìn)的電容性傳感器。其具有在每塊板片的長方形部分上的多個孔洞用來增加油的流動。此外，自長條形部分的頂端到尼龍螺絲位置的長條形部分的空氣間隙被充填了高分子固化樹脂，目的是為了恒定電容性傳感器的有效表面積。因?yàn)楫?dāng)傳感器被放進(jìn)一機(jī)械包括內(nèi)燃機(jī)用作檢測時(shí)，潤滑油會接解該表面積。
33
再者，除了上述公開的傳感器所有的空間電極之外，相應(yīng)的厚膜電極或薄膜電極也適宜用來構(gòu)建本發(fā)明的傳感器。該種電極是處置在相應(yīng)的陶瓷包括氧化鋁或硅質(zhì)包括硅晶體的基板上，而上述的用于電連接的相應(yīng)的第一和第二導(dǎo)線可以是包括被印制在相應(yīng)的陶瓷或硅質(zhì)基板上的導(dǎo)電體。本發(fā)明在本文的論述當(dāng)然不是企圖來限制本發(fā)明于某一特定的形式、或安排、或任何特殊的實(shí)施方案、或任何特殊的應(yīng)用。因?yàn)樗麄兙稍谧裱鲜龅谋景l(fā)明的精神和目的下被修改成多種的特例和結(jié)構(gòu)關(guān)系。以上所顯示的和敘述的裝置或方法，僅是企圖來說明和公開一種可操作的實(shí)施方案，而不是企圖展現(xiàn)本發(fā)明可能被實(shí)施或者操作的所有的各種形式
權(quán)利要求
1.一種檢測油位和油變質(zhì)程度的傳感器，其特征是包括一檢測傳感器，其特征是包括第一電容性傳感器，其具有第一、第二和第三個相同的板片狀的空間電極，他們等距離地、按順序地、以相互對齊和平行地排列，每個空間電極有一頂端和底端，第一和第三個電極為外部電極，被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行連接在其相應(yīng)的頂端而形成了第一組的集成電極，第二個電極為在中間位置的內(nèi)部電極， 被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線連接在其頂端，該檢測傳感器被安置在一機(jī)械的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包含有一不含有水分的在使用的油，該第一電容器被浸沒在該油中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于還包括a)所述的檢測傳感器還包括一個有多孔的外罩；b)一測量裝置包括交流電流分析裝置連接了該第一電容性傳感器并對其施加了一有單一頻率的、包括有交流電流在內(nèi)的周期性電流的電激勵信號，在第一次測量中來得到該第一電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)代表了該在使用的油的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)；c)與該第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)比較，從該在使用的油的一預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線中、相對于該油的第一實(shí)際使用量得到該油的第一次預(yù)計(jì)的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，和第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量；d)相對于該在使用的油的第一實(shí)際使用量，在第二次測量中來得到該油的第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，和第二次測量的剩余使用量；e)如果該在使用的油的第二次測量的剩余使用量是類同于該油的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量，則判定該在使用的油的不含水的正常變質(zhì)和確定第二次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使用量；f)如果該在使用的油的第二次測量的剩余使用量是小于該油的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量，則判定該在使用的油的含有水分的不正常變質(zhì)；和g)如果該在使用的油的第二次測量的剩余使用量是大于該油的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量；則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量的最低限量值時(shí)的油位。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于還包括一參照傳感器，其特征是包括一參照用的第二電容性傳感器，其相同于該第一電容性傳感器，該參照用的傳感器是浸沒在一參照油中，該參照油包括了不含水的新油，或者不含水的使用盡了的油，或者不含水的部分地使用了的油，其具有同在使用的油所相同的熱學(xué)性質(zhì)，該參照油是密封在一容器內(nèi)，參照油和在使用的油都處置在有相同溫度的環(huán)境中，該測量裝置連接了該第二電容性傳感器并對其施加了該激勵信號，從該第一和第二電容性傳感器中獲得的電學(xué)性質(zhì)是相結(jié)合起來的，從而在第一次測量中相對于該在使用的油的第一實(shí)際使用量，來得到該第一電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于還包括a)該電學(xué)性質(zhì)包括電阻抗、電流、電壓、電容性阻抗和電阻；b)該電容性傳感器有奇數(shù)數(shù)目個的、相同的板片狀的空間電極，他們是等距離地、按順序地、以相互對齊和平行地排列，在這些電極中，具有奇數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行地連接而形成了第一組的集成電極，具有偶數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線平行地連接而形成了第二組的集成電極；c)在兩板片電極之間的間隔確定裝置，和固定三板片電極的固定裝置；d)檢測用的該第一電容性傳感器是按置在與油量為最低限量值時(shí)的油位等高的位置上；e)所述的機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)或輸電變壓器；f)所述的電極是厚膜電極或薄膜電極，其是處置在相應(yīng)的陶瓷包括氧化鋁或硅質(zhì)包括硅晶體的基板上；而所述的用于電連接的相應(yīng)的導(dǎo)線可以是包括被印制在相應(yīng)的陶瓷或硅質(zhì)的基板上的導(dǎo)電體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感器，其特征在于還包括a)如果在使用的油的第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)是類同于第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)，則判定在使用的油不含水的正常變質(zhì)和確定第二次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使用量；b)如果在使用的油的第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)是小于第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)，則判定在使用的油含有水分的不正常變質(zhì)；c)如果在使用的油的第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)是大于第一次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)，則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量的最低限量值時(shí)的油位。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于還包括a)一第二次測量的在使用的油的實(shí)際剩余使用量為Δ&= (UsIm)，所述的&對應(yīng)于該第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)；b)一第一次預(yù)計(jì)的在使用的油的實(shí)際剩余使用量為AUp= (US-UP)，所述的Up對應(yīng)于該第一次預(yù)計(jì)的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，c)如果第二次測量的實(shí)際剩余使用量是類同于第一次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量，則判定該在使用的油不含水的正常變質(zhì)和確定第二次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使用量；d)如果第二次測量的實(shí)際剩余使用量是小于第一次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量，則判定該在使用的油含有水分的不正常變質(zhì)；d)如果第二次測量的實(shí)際剩余使用量是大于第一次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量，則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量為最低限量值時(shí)的油位。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于還包括a)一種標(biāo)定使用量的方式或裝置來計(jì)算自從第一使用量起的使用過的包括使用時(shí)間在內(nèi)使用量以確定第二使用量，該方式或裝置包括了一用以計(jì)算車輛輪子轉(zhuǎn)數(shù)，或者內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器，或者在一微處理器內(nèi)的數(shù)字式時(shí)間計(jì)算裝置來計(jì)量使用過的時(shí)間， 包括計(jì)量一內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出電能的時(shí)間；b)相對于該在使用的油的第二實(shí)際使用量，在第二次測量中來得到該油的第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，和第二次測量的剩余使用量；與該第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)比較，從該在使用的油的預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線中、相對于該油的第一實(shí)際使用量依次得到該油的第二次預(yù)計(jì)的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，和第二次預(yù)計(jì)的剩余使用量；c)如果該在使用的油的第二次測量的剩余使用量是大于該油的第二次預(yù)計(jì)的剩余使用量，則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量的最低限量值時(shí)的油位；d)如果該在使用的油的第二次測量的實(shí)際剩余使用量是大于該油的第二次預(yù)計(jì)的實(shí)際剩余使用量，則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量的最低限量值時(shí)的油位；e)如果第二次測量的電學(xué)性不同于第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)，但是他們的差異顯示了相比于由第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判斷的較大程度的油的變質(zhì)，由第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)表示了較少程度的油的變質(zhì)，則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量的最低限量值時(shí)的油位；f)如果該在使用的油的第一次和第二次測量的電學(xué)性質(zhì)相對于該油的第一和第二使用量顯示了該油的變質(zhì)的速率不同于由第一次和第二次預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所預(yù)期的該油的變質(zhì)速率，而該不同顯示了比由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)所判定的該油的變質(zhì)程度有額外程度的變質(zhì)，則判定該在使用的油的含有水分的不正常變質(zhì)；g)如果該在使用的油的第二次測量的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的數(shù)值超過了由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線所預(yù)計(jì)的一極值，并且這種超過預(yù)計(jì)的極值的現(xiàn)象在早于由預(yù)計(jì)的電學(xué)性質(zhì)曲線所預(yù)定的發(fā)生的時(shí)刻而發(fā)生，則判定該在使用的油的含有水分的不正常變質(zhì)。
8.—種檢測油位和油變質(zhì)程度的傳感器，其特征是包括a)相同的第一和第二檢測傳感器，其特征是包括相應(yīng)的用于檢測的相同的第一和第二電容性傳感器，該電容性傳感器具有第一、第二和第三個相同的板片狀的空間電極，他們等距離地、按順序地、以相互對齊和平行地排列，每個空間電極有一頂端和底端，第一和第三個電極為外部電極，被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行連接在其相應(yīng)的頂端而形成了第一組的集成電極，第二個電極為在中間位置的內(nèi)部電極，被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線連接在其頂端，該第一和第二檢測傳感器被安置在一機(jī)械的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)包含有一不含有水分的在使用的油，該第一電容性傳感器浸沒在該機(jī)械系統(tǒng)的第一個部位的在使用的油中，和該第二電容性傳感器浸沒在該機(jī)械系統(tǒng)的第二個部位的在使用的油中，該在第一和第二個部位的在使用的油有相同的溫度；b)一測量裝置包括交流電流分析裝置連接了該第一和第二電容性傳感器并對其施加了一有單一頻率的、包括有交流電流在內(nèi)的周期性電流的電激勵信號，在第一次測量中來得到該第一和第二電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，該電學(xué)性質(zhì)代表了該在第一和第二部位的在使用的油的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器，其特征在于還包括a) 一參照傳感器，其特征是包括一參照用的電容性傳感器，其相同于該第一和第二電容性傳感器，該參照用的傳感器是浸沒在一參照油中，該參照油包括了不含水的新油，或者不含水的使用盡了的油，或者不含水的部分地使用了的油，其具有同在使用的油所相同的熱學(xué)性質(zhì)，該參照油是密封在一容器內(nèi)，參照油和在使用的油都處置在有相同溫度的環(huán)境中，該測量裝置連接了該參照用的電容性傳感器并對其施加了該激勵信號，在第一次測量中來得到該參照用的電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，從該第一和參照用的電容性傳感器中獲得的電學(xué)性質(zhì)是相結(jié)合起來的，從而在第一次測量中相對于該在使用的油的第一實(shí)際使用量得到該第一電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，其代表了在該機(jī)械系統(tǒng)的第一個部位的在使用的油的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，從該第二和參照用的電容性傳感器中獲得的電學(xué)性質(zhì)是相結(jié)合起來的，從而在第一次測量中相對于該在使用的油的第一實(shí)際使用量得到該第二電容性傳感器的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，其代表了在該機(jī)械系統(tǒng)的第二個部位的在使用的油的第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)；b)與相應(yīng)的在第一和第二個部位的該第一次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)比較，從該在使用的油的一預(yù)計(jì)的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)的曲線中、相對于該油的第一實(shí)際使用量得到該油的第一次預(yù)計(jì)的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，和第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量；d)相對于該在使用的油的第一實(shí)際使用量，在第二次測量中來得到在第一和第二個部位的該油的相應(yīng)的第二次測量的有溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，和第二次測量的剩余使用量；e)如果相應(yīng)的該第二次測量的剩余使用量是類同于該油的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量， 則判定在油系統(tǒng)中油變質(zhì)的均勻分布，該在使用的油的不含水的正常變質(zhì)和確定第二次測量的剩余使用量代表了在使用的油的實(shí)際剩余使用量；f)如果相應(yīng)的該第二次測量的剩余使用量是小于該油的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量，則判定該在油系統(tǒng)中油變質(zhì)的不均勻分布；g)如果相應(yīng)的該第二次測量的剩余使用量是大于該油的第一次預(yù)計(jì)的剩余使用量； 則判定該在使用的油的油位已經(jīng)降低到油量的最低限量值時(shí)的油位。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感器，其特征在于還包括a)該電學(xué)性質(zhì)包括電阻抗、電流、電壓、電容性阻抗和電阻；b)該電容性傳感器有奇數(shù)數(shù)目個的、相同的板片狀的空間電極，他們是等距離地、按順序地、以相互對齊和平行地排列，在這些電極中，具有奇數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第一引出極的第一導(dǎo)線平行地連接而形成了第一組的集成電極，具有偶數(shù)序數(shù)的電極被一用作為第二引出極的第二導(dǎo)線平行地連接而形成了第二組的集成電極；c)在兩板片電極之間的間隔確定裝置，和固定三板片電極的固定裝置；d)檢測用的該第一電容性傳感器是被按置在與油量為最低限量值時(shí)的油位等高的位置上；檢測用的該第二電容性傳感器是被安置成略低于當(dāng)在該機(jī)械系統(tǒng)的的儲油器中注入了額定全容量油時(shí)所具有的油位；e)所述的機(jī)械是內(nèi)燃機(jī)或輸電變壓器；f)所述的電極是厚膜電極或薄膜電極，其是處置在相應(yīng)的陶瓷包括氧化鋁或硅質(zhì)包括硅晶體的基板上；而所述的用于電連接的相應(yīng)的導(dǎo)線可以是包括被印制在相應(yīng)的陶瓷或硅質(zhì)的基板上的導(dǎo)電體；g)一種標(biāo)定使用量的方式或裝置來計(jì)算自從第一使用量起的使用過的包括使用時(shí)間在內(nèi)的使用量以確定第二使用量，該方式或裝置包括了一用以計(jì)算車輛輪子轉(zhuǎn)數(shù)，或者內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)數(shù)的傳感器，或者在一微處理器內(nèi)的數(shù)字式時(shí)間計(jì)算裝置來計(jì)量使用過的時(shí)間，包括計(jì)量一內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電機(jī)輸出電能的時(shí)間；h)相同于第一和第二檢測傳感器的第三檢測傳感器，其有用于檢測的相同于第一和第二電容性傳感器的第三電容性傳感器。
全文摘要
本發(fā)明的具有最簡單結(jié)構(gòu)的電容性傳感器有三個相同的板狀電極，他們等距離地按順序地以相互對齊和平行地排列。第一和第三個電極為外部電極，被一用作為第一引出極的導(dǎo)線平行地連接而形成了第一組的集成電極，第二個電極為內(nèi)部電極被一用作為第二引出極的導(dǎo)線連接。一交流電流分析裝置連接了該電容性傳感器并對其施加了一激勵信號。本發(fā)明的方法包括了應(yīng)用用于檢測和參照的電容性傳感器來得到被檢測的在使用的油的經(jīng)溫度補(bǔ)償?shù)碾妼W(xué)性質(zhì)，從而可得到在使用的油的測量的和預(yù)計(jì)的油的剩余使用量。這樣被檢測的油的油位、油的正?；蚍钦Ｗ冑|(zhì)可以根據(jù)相應(yīng)的測量的油的剩余使用量是大于、或類似、或小于預(yù)計(jì)的剩余使用量來判斷。
文檔編號G01F23/26GK102230816SQ201110074258
公開日2011年11月2日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者孫一忠 申請人:孫一忠, 孫一慧