CN103293201A

CN103293201A - 一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法

Info

Publication number: CN103293201A
Application number: CN2013101525267A
Authority: CN
Inventors: 崔青露; 肖志新; 魏庆; 魏志良
Original assignee: MIT AUTOMOBILE Ltd
Current assignee: MIT AUTOMOBILE Ltd
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2013-09-11

Abstract

本发明的目的就是解决当前发动机保养时对润滑油老化程度不做检测直接更换可能出现的过早或过晚更换的情况，提供的一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，为发动机保养提供指导。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，其特征在于：一种油腔传感器（1）由设计有双螺旋线形状线路的印刷线路板构成的变介质型电容传感器及外壳组成，其表面覆盖润滑油后其电容值发生变化。本发明的系统组成包括油腔传感器（3）及控制器（1）。油腔传感器（3）与控制器（1）连接。控制器（1）通过对油腔传感器（3）的电容值检测，间接测量润滑油的介电常数，实现对润滑油老化程度的测量。

Description

一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法

技术领域

本发明涉及一种润滑油老化度检测方法，特别涉及一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法。

背景技术

汽车发动机运转时，润滑系统由于高温、积炭及油泥杂质等加速润滑油的老化，造成发动机润滑效果降低、机磨损加重及寿命缩短，因此需要清洗润滑系统并更换润滑油。

目前润滑油更换一般以时间间隔或行驶里程为标准。因为无法对润滑油的老化程度进行量化，所以对润滑油的污染程度不做检测而直接更换。从而出现老化度较低可继续使用的润滑油被提前更换，造成资源浪费；也存在老化度较大的润滑油未被及时更换而继续使用，加重了发动机的磨损。

发明内容

本发明的目的就是解决当前对发动机润滑油老化程度不做检测直接更换而可能出现的过早或过晚更换的情况，提供的一种新的基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，为发动机保养提供指导。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，其特征在于：一种设计有双螺旋线形状线路的印刷线路板构成的变介质型电容传感器，表面覆盖润滑油后其电容值发生变化。

油腔传感器由变介质型电容传感器及外壳组成，油腔传感器与控制器连接。控制器通过对油腔传感器的电容值检测，间接测量润滑油的介电常数；润滑油的换油指标中包含水分质量分数、铁含量及酸值等参数的增量变化要求，这些指标的增量变化会导致润滑油介电常数的变化，并等且与介电常数的变化成线性关系。通过介电常数的测量实现对润滑油老化程度的测量。

具体方法是：本发明的系统组成包括油腔传感器及控制器等。

油腔传感器由双螺旋线形状线路的印刷线路板构成的变介质型电容传感器及外壳组成。变介质型电容传感器嵌在外壳内。

控制器包括电容检测芯片、单片机、串行接口模块、LCM液晶模块、键盘、电源模块、充电模块、锂电池等。单片机通过印刷线路板与电容检测芯片、串行接口模块、电源模块连接，通过连接器与LCM液晶模块、键盘连接；电源模块通过印刷线路板与充电模块连接；充电模块通过连接器与锂电池连接。

润滑油加入油腔传感器后，单片机由I²C总线控制电容检测芯片检测油腔传感器的电容值，由电容值计算介电常数，根据介电常数与润滑油中水分质量分数、铁含量及酸值等参数的增量变化之间的线性关系，计算润滑油的老化度。计算结果由LCM液晶模块显示，同时可通过串行接口模块与上位机通讯。

如权利要求1所述的一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，其特征在于：油腔传感器与控制器之间通过插针式连接器连接，无连接线缆，降低了外界干扰对电容测量的影响。

本发明的特点是，电容检测芯片对加入润滑油的油腔传感器的电容进行检测，利用电容测量介电常数；利用介电常数与润滑油中水分质量分数、铁含量及酸值等参数的增量变化之间的线性关系，对润滑油的老化程度进行量化测量；本发明测量方法简单，操作方便快捷，为润滑油的更换提供指导，可有效降低资源浪费。

附图说明

图1为本发明油腔传感器示意图；

图2为本发明油腔传感器测量原理示意图；

图3为本发明控制器原理示意图。

具体实施方式

油腔传感器示意图见图1。油腔传感器由设计为双螺旋线状线路的印刷线路板构成的变介质型电容传感器及外壳组成。变介质型电容传感器从两端A、B处引出接线端子，双螺旋线的圈数可根据实际需要进行调整。

油腔传感器中变介质型电容传感器的测量原理见图2。图中两平行电极固定不动，极距为d₀，相对介电常数为ε_r2的电介质以不同深度浸入电容器中，从而改变两种介质的极板覆盖面积。传感器总电容量C为公式1：

C = C_{1} + C_{2} = ϵ_{0} b_{0} \frac{ϵ_{r 1} (L_{0} - L) + ϵ_{r 2} L}{d_{0}}

（公式1）

式中：L₀和b₀—极板的长度和宽度；

L—第二种介质进入极板间的长度；

ε_r1—空气的介电常数；

测量时油腔传感器内浸满润滑油，所以L=L₀，每次的变化量是ε_r2。由ε_r2的测量值转换计算出润滑油的老化度。

控制器1包括单片机2、电容检测芯片4、串行接口模块5、LCM液晶模块7、键盘6、电源模块8、充电模块9、锂电池10等。单片机2通过印刷线路板与电容检测芯片4、串行接口模块5、电源模块8等连接；单片机2通过连接器与LCM液晶模块7、键盘6连接。电源模块8通过印刷线路板与充电模块9连接。充电模块9通过连接器与锂电池10连接。电容检测芯片4通过连接器与油腔传感器3连接。

润滑油加入油腔传感器后，单片机2通过I²C总线控制电容检测芯片4来检测油腔传感器3的电容，由电容值计算介电常数，根据介电常数与润滑油中水分质量分数、铁含量及酸值等参数的增量变化之间的线性关系，计算润滑油的老化度；测量结果也可通串行接口模块5与上位机通讯；键盘6用于测量操作；电源模块8为各模块供电；充电模块9对锂电池10进行充电管理；操作提示、测量步骤及测量结果等都由LCM液晶模块7显示。

本发明在应用中，通过电容检测芯片对加入润滑油的油腔传感器的电容值进行检测，利用电容测量介电常数；利用介电常数与润滑油中水分质量分数、铁含量及酸值等参数的增量变化之间的线性关系，对润滑油的老化程度进行量化测量；本发明测量方法简单，操作方便快捷，为润滑油的更换提供指导，有效降低资源浪费。

Claims

1.一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，其特征在于：一种油腔传感器由设计有双螺旋线形状线路的印刷线路板构成的变介质型电容传感器及外壳组成，其表面覆盖润滑油后其电容值发生变化；根据测量的电容值计算润滑油的介电常数，利用介电常数与润滑油换油指标中水分质量分数、铁含量及酸值等参数的增量变化之间的线性关系，测量润滑油的老化度。

2.如权利要求1所述的一种基于油腔传感器的润滑油老化度检测方法，其特征在于：油腔传感器与控制器之间通过插针式连接器连接，无连接线缆，降低了外界干扰对电容测量的影响。