CN108932365A - 涡轮机润滑油分析器系统、计算机程序产品和相关方法 - Google Patents

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Abstract

本申请的各种实施例包括一种系统，其具有：至少一个计算装置，至少一个计算装置配置成通过执行包括下列的动作来监测润滑油：确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；以及基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。

Description

涡轮机润滑油分析器系统、计算机程序产品和相关方法
技术领域
本文中所公开的主题涉及涡轮机系统。更具体地说，本文中所公开的主题涉及分析例如燃气涡轮机或蒸汽涡轮机的涡轮机系统中的润滑油。
背景技术
涡轮机，例如燃气涡轮机和/或蒸汽涡轮机，使用润滑油来减小机器部件之间的摩擦系数。虽然许多涡轮机是由制造和/或出售实体交付和安装，但这些涡轮机是由购买涡轮机的客户频繁地管理(在其使用寿命内)。为了确保涡轮机中的润滑油保持充分质量水平以提供润滑，客户通常会抽吸油的样本且将其送到实验室用于测试。然而，一些客户不恰当地抽吸油样本，从而可能损害测试的准确度。其它客户并不足够频繁地抽吸样本以恰当地监测油的状况。
在其它行业中，例如汽车行业，基于汽车的性能参数使用与油的预期使用寿命相关的经验数据来估计润滑油质量。在这些状况下，汽车的监测系统监测车辆的性能，例如，速度、加速度、制动等等，且基于车辆的性能，估计润滑油的质量将降低的时间。然而，这些汽车系统不测试润滑油以确定其质量。
虽然更现代的常规系统包括用于对涡轮机械中的润滑油进行采样和分析的特定硬件，但这些硬件生产和维护起来成本可能较高。此外，那些基于硬件的系统可能难以准确地评估(例如预测)涡轮机中的润滑油的未来质量。
发明内容
本申请的各种实施例包括一种系统，其具有：至少一个计算装置，其配置成通过执行包括下列的动作来监测润滑油：确定润滑油的初始理想剩余使用寿命；基于润滑油的温度测量值确定润滑油的基于温度的剩余使用寿命；基于润滑油的非粒子计数样本计算润滑油的污染因子；基于污染因子、初始理想剩余使用寿命和基于温度的剩余使用寿命确定润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；和基于润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定润滑油的实际剩余使用寿命。
本申请的另一方面包括一种计算机程序产品，其包括程序代码，所述程序代码在由一个计算装置执行时使至少一个计算装置通过执行包括下列的动作来监测润滑油：确定润滑油的初始理想剩余使用寿命；基于润滑油的温度测量值确定润滑油的基于温度的剩余使用寿命；基于润滑油的非粒子计数样本计算润滑油的污染因子；基于污染因子、初始理想剩余使用寿命和基于温度的剩余使用寿命确定润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；和基于润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定润滑油的实际剩余使用寿命。
本申请的另一方面包括一种监测来自涡轮机的润滑油的对具有处理器和存储器的至少一个计算装置执行的计算机实施的方法，所述方法包括：确定润滑油的初始理想剩余使用寿命；基于润滑油的温度测量值确定润滑油的基于温度的剩余使用寿命；基于润滑油的非粒子计数样本计算润滑油的污染因子；基于污染因子、初始理想剩余使用寿命和基于温度的剩余使用寿命确定润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；和基于润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定润滑油的实际剩余使用寿命。
除了以上方面，本申请还提供以下技术方案：
技术方案1.一种系统，其包括：
至少一个计算装置，其配置成通过执行包括下列的动作监测润滑油：
确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；
基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；
基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；
基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；以及
基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。
技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其特征在于：所述实际损失使用寿命依据所述润滑油的使用寿命损失因子(LLF)变化，所述LLF根据以下方程式加以计算：
其中TCF是所计算的污染因子，T是所述润滑油的所述温度测量值，且T0是所述润滑油的参考温度。
技术方案3.根据技术方案1所述的系统，其特征在于：所述至少一个计算装置进一步配置成基于所述润滑油的取样频率确定所述润滑油的取样之间的经过时间。
技术方案4.根据技术方案1所述的系统，其特征在于：所述确定所述实际剩余使用寿命包括基于依据时间变化的所述污染因子和依据时间变化的所述润滑油的所述温度测量值确定所述实际损失使用寿命。
技术方案5.根据技术方案4所述的系统，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命包括根据下式计算所述经过更新的理想剩余使用寿命：
经过更新的理想剩余使用寿命＝初始理想剩余使用寿命-实际损失使用寿命。
技术方案6.根据技术方案1所述的系统，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述实际剩余使用寿命包括根据下列计算所述实际剩余使用寿命：
如果：那么：在时间(t)处改变润滑油，
其中Tave是随时间推移测量的平均润滑油温度，TCF是所述污染因子且T0是所述润滑油的参考温度。
技术方案7.根据技术方案6所述的系统，其特征在于：Tave根据以下方程式加以计算：
技术方案8.根据技术方案1所述的系统，其特征在于：所述润滑油的所述基于温度的剩余使用寿命是基于所述润滑油的阿伦尼乌斯反应速率加以计算。
技术方案9.根据技术方案1所述的系统，其特征在于：所述污染因子根据以下方程式加以计算：
其中ΔPfilter是所测量的润滑油过滤器压力差，且k0、k2、k3、k4和k5是基于所述润滑油的安装状况或所述润滑油的操作状况的动态地指派的权重。
技术方案10.一种包括程序代码的计算机程序产品，所述程序代码在由一个计算装置执行时使至少一个计算装置通过执行包括下列的动作监测润滑油：
确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；
基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；
基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；
基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；以及
基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。
技术方案11.根据技术方案10所述的计算机程序产品，其特征在于：所述实际损失使用寿命依据所述润滑油的使用寿命损失因子(LLF)变化，所述LLF根据以下方程式加以计算：
其中TCF是所计算的污染因子，且T是所述润滑油的所述温度测量值，且T0是所述润滑油的参考温度。
技术方案12.根据技术方案11所述的计算机程序产品，其特征在于：所述程序代码使所述至少一个计算装置基于所述润滑油的取样频率确定所述润滑油的取样之间的经过时间。
技术方案13.根据技术方案10所述的计算机程序产品，其特征在于：所述确定所述实际剩余使用寿命包括基于依据时间变化的所述污染因子和依据时间变化的所述润滑油的所述温度测量值确定所述实际损失使用寿命。
技术方案14.根据技术方案13所述的计算机程序产品，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命包括根据下式计算所述经过更新的理想剩余使用寿命：
经过更新的理想剩余使用寿命＝初始理想剩余使用寿命-实际损失使用寿命。
技术方案15.根据技术方案10所述的计算机程序产品，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述实际剩余使用寿命包括根据下列计算所述实际剩余使用寿命：
如果：那么：在时间(t)处改变润滑油，
其中Tave是随时间推移测量的平均润滑油温度，TCF是所述污染因子且T0是所述润滑油的参考温度。
技术方案16.根据技术方案10所述的计算机程序，其特征在于：所述污染因子根据以下方程式加以计算：
其中ΔPfilter是所测量的润滑油过滤器压力差，且k0、k2、k3、k4和k5是基于所述润滑油的安装状况或所述润滑油的操作状况的动态地指派的权重。
技术方案17.一种监测来自涡轮机的润滑油的通过具有处理器和存储器的至少一个计算装置执行的计算机实施的方法，所述方法包括：
确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；
基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；
基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；
基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；和
基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。
技术方案18.根据技术方案17所述的计算机实施的方法，其特征在于：所述确定所述实际剩余使用寿命包括基于依据时间变化的所述污染因子和依据时间变化的所述润滑油的所述温度测量值确定所述实际损失使用寿命。
技术方案19.根据技术方案17所述的计算机实施的方法，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述实际剩余使用寿命包括根据下列计算所述实际剩余使用寿命：
如果：那么：在时间(t)处改变润滑油，
其中Tave是随时间推移测量的平均润滑油温度，TCF是所述污染因子且T0是所述润滑油的参考温度。
技术方案20.根据技术方案17所述的计算机实施的方法，其特征在于：根据以下方程式计算所述污染因子：
其中ΔPfilter是所测量的润滑油过滤器压力差，且k0、k2、k3、k4和k5是基于所述润滑油的安装状况或所述润滑油的操作状况的动态地指派的权重。
附图说明
根据结合附图进行的本申请的各个方面的以下详细描述，将更容易了解本的这些和其它特征，附图描绘了本申请的各种实施例，其中：
图1展示说明根据本申请的各个实施例执行的方法的流程图。
图2展示根据理想估计以及根据本申请的各个实施例的油使用寿命预测的图形描绘。
图3展示包括根据本申请的各个实施例的系统的环境。
图4展示根据本申请的各个实施例的设备的示意性正视图。
图5展示根据本申请的实施例的图5的设备的局部透视图。
应注意，本申请的图式未必按比例绘制。图式旨在仅描绘本申请的典型方面，因此不应视为对本申请范围的限制。在图式中，相同的数字表示各图之间的相同元件。
具体实施方式
如上文所指示，本文中所公开的主题涉及涡轮机械中的润滑油。更具体地说，本文中所公开的主题涉及用于使用从所述油中提取的测试数据分析润滑油的方法，所述测试数据不包括所测量的粒子计数数据。
如在本文中所提及，可能难以有效地监测涡轮机系统中的润滑油的质量，这可能导致油的不期望的劣化且最终损坏依赖此类油润滑的涡轮机。
相比于常规方法，本申请的各种实施例包括用以使用从所述油中提取的不包括所测量的粒子计数数据的测试数据来分析润滑油的系统、计算机程序产品和相关方法。即，根据本申请的各个实施例的方法配置成在没有从所述油测量的粒子计数数据的情况下分析润滑油。在一些特定状况下，方法可包括训练和部署用于基于模拟数据、样本油的测量值和数学模型来分析润滑油的系统。
在以下描述中，参考形成所述描述的一部分的附图，在附图中，以图示方式来展示可实践本教示的特定实施例。对这些实施例进行了足够详细的描述，以使所属领域的技术人员能够实践本教示，并且应当了解，也可利用其它实施例，并且可在不脱离本教示的范围的情况下做出改变。因此，以下描述仅仅是说明性的。
图1展示根据本申请的各个实施例的说明监测润滑油(例如涡轮机118中的润滑油，图3)的过程的流程图。这些过程可由例如如本文中所描述的至少一个计算装置执行。举例来说，这些过程可由润滑油监测系统114(或仅监测系统114，图3)执行。在其它状况下，这些过程可根据监测润滑油的计算机实施的方法加以执行。在其它实施例中，这些过程可通过执行至少一个计算装置上的计算机程序代码来执行，从而使得至少一个计算装置监测润滑油。一般来说，所述过程可包括以下子过程：
过程P1：监测系统114确定用于润滑油的初始理想剩余使用寿命(Li)。在各种实施例中，这包括获得关于油类型的信息，和在假设油是清洁的(不含污染物)且在其设计温度(最佳状况)下操作的情况下，计算用于油类型的阿伦尼乌斯反应速率(ArrheniusReaction Rate，ARR)。如果润滑油在其整个使用寿命内在这些最佳状况下运作，那么初始理想剩余使用寿命是针对润滑油预期的使用寿命量。
ARR是用于计算矿物油中的氧化使用寿命下降(L)的已知技术。在特定实施例中，可根据以下方程式计算ARR：
k＝Ae-Ea/(RT) (方程式1)
其中k＝化学反应的速率常数；T＝润滑油的绝对温度(以开尔文为单位)；A＝前指数因子；Ea＝润滑油的活化能；且R＝通用气体常数。或者，通用燃气常数(R)可用玻尔兹曼常数(kB)替换。在矿物油的状况下简化，ARR可根据油的氧化使用寿命(L)、化学反应的速率常数(k1)和理想速率常数k2＝4750表示为：
Log(Li)＝k1+(k2/T) (方程式2)
过程P2：监测系统114基于润滑油的温度测量值确定用于润滑油的基于温度的剩余使用寿命(LT)。基于温度的剩余使用寿命可表示基于润滑油的所测量温度预测的所估计剩余使用寿命。此可包括获得润滑油的温度的测量值。在润滑油是来自涡轮机的状况下，温度测量值可从接触润滑油的在涡轮机内或在涡轮机外部的温度传感器获得。对于过程P1，可根据ARR计算基于温度的剩余使用寿命。然而，在一些其它状况下，可根据以下方程式计算针对给定参考温度T0的基于温度的剩余使用寿命(OL)。
其中kt是归于所测试的油的类型的常数值，且T0是用于所述油的以开尔文为单位的设计参考温度。基于温度的剩余使用寿命(OL)描述参考温度(例如润滑油被设计成操作所在的温度)下的润滑油的使用寿命周期。如果油含有粒子或其它污染物或如果粘性降低，那么基于温度的剩余使用寿命(OL)将较短。
过程P3：监测系统114基于润滑油的非粒子计数样本计算润滑油的污染因子。在各种实施例中，计算包括将定性加权污染因子指派给本文中所提及的多个所测量油属性中的每一个。在各种实施例中，加权污染因子X被指派给第一油属性A，而Y×X的不同的加权污染因子被指派给第二油属性B，其中Y是因子，例如，1、2、3、0.1、0.2、0.3、负因子、百分比因子等。在各种实施例中，非粒子计数样本可与温度测量值一样从润滑油的基本上类似样本获得，且可包括润滑油的压力测量值、润滑油的频率测量值和/或润滑油的基于温度的粘性计算。在各种实施例中，非粒子计数样本是润滑油的样本，其不是针对以下常规粒子计数因子而加以分析：例如，铁粒子计数、水含量、介电常数和/或用以计算污染因子的国际标准化组织(ISO)粒子水平。即，根据本文中所描述的各个实施例加以利用的油传感器系统150(图3)可不包括或不接合用于分析粒子计数的部件。在一些特定状况下，根据以下方程式基于润滑油的所测量温度、频率和/或压力计算污染因子(TCF)：
粘性：
其中T为例如温度传感器处的润滑油的温度读数，μnominal是标准化的润滑油粘性，μ是所测量的实际润滑油粘性，且μ0是参考润滑油粘性。
压力：
其中Pnorm是标准化的压力，P0是油泵处的泵额定压力，且Ppump是以磅/平方英寸(psi)为单位的润滑油泵压力。
总污染因子(TCF)：
其中ΔPfilter是以psid为单位的润滑油过滤器压力差，且k0、k2、k3、k4和k5是基于由油传感器系统150(图3)从机器(例如涡轮机118)收集的经验数据的动态指派的权重，所述机器用润滑油和/或经过构建以根据先前收集的经验数据模拟润滑油的操作的模型来操作。这些权重可基于润滑油在安装(安装状况)和/或在操作期间(操作状况)所暴露于的状况而加以更新。
在各种实施例中，总污染因子(TCF)可用于确定润滑油使用寿命损失因子(LLF)，其可用于对润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命(ROL)进行建模。可根据以下方程式计算使用寿命损失因子(LLF)：
其中TCF是总污染因子(方程式6)，且T是以开尔文为单位的润滑油温度读数。
过程P4：监测系统114基于污染因子、初始理想剩余使用寿命和基于温度的剩余使用寿命确定润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命。在各种实施例中，通过从初始理想剩余使用寿命减去(润滑油的)实际损失使用寿命来计算润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命。以方程式形式：经过更新的理想剩余使用寿命(ROL)＝初始理想剩余使用寿命(OL)-实际损失使用寿命(ALL)，或：
ROL＝OL-ALL (方程式8)
可基于依据时间(t)变化的总污染因子(TCF)和依据时间(t)变化的所测量润滑油排放温度(在涡轮机118上的排放部位处测量，图3)计算实际损失使用寿命。以方程式形式：
其中T0是润滑油的参考温度，TCF(t)是给定时间(t)处的总污染因子(方程式6)，且T(t)是时间(t)处的所测量润滑油排放温度。
过程P5：监测系统114基于经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定润滑油的实际剩余使用寿命。在各种实施例中，基于经过更新的理想剩余使用寿命(ROL)与实际损失使用寿命(ALL)在平均时间内的函数之间的差计算实际剩余使用寿命。以方程式形式：
如果：
那么：油需要在时间(t)处改变；其中Tave是如由以下方程式限定的平均润滑油温度：
在许多实施例中，在涡轮机的各个部位处获得润滑油的样本。在这些状况下，应了解样本数据可平均化或以其它方式归一化以便确定剩余使用寿命。
在一些状况下，对于所获得的第一样本数据(例如温度数据60、压力数据80、频率数据90等等，图3)，使用寿命损失因子(LLF)可乘以获得样本之间的时间且从在最佳状况下的流体的使用寿命减去所述值。如所提及，此特定实例适用于所获得的第一样本(或在油改变后从涡轮机和储存器取得的第一样本)的状况。在可获得第一数据样本之后，后续样本将形成将先前所获得样本中的一些或全部计算在内的运行平均值的部分。
在特定实施例中，可基于包括润滑油的机器(例如涡轮机)的操作周期将使用寿命损失因子(LLF)计算为运行平均值。在一些状况下，使用寿命损失因子(LLF)是在近期(例如最近)周期例如涡轮机的操作的的最后1到3周内取得的运行平均值。
在各种实施例中，过程P1到P5可周期性地反复(重复)(例如根据每y周期x次的进度和/或连续地)以便监测润滑油的实际剩余使用寿命。在一些状况下，过程P2到P5可重复，例如通过获得润滑油的新样本和执行本文所描述的相关过程。在这些状况下，过程P1可能不需要重复，因为初始理想剩余使用寿命(Li)在一些测试时间间隔之间可能基本上未改变。
在各种另外实施例中，可建构润滑油的模型，使得可基于润滑油数据的趋势，例如温度读数趋势、压力读数趋势等对总污染因子(TCF)进行建模。TCF可提供对使润滑油失去其可用使用寿命的粒子浓度水平和粒子类型的量化。根据各个实施例，可根据以下方程式对TCF进行建模：
TCF(t)＝w0+w1·t+w2·t2 (方程式12)
其中t是将来时间，且w0、w1和w2是随着取自数据集的润滑油数据的趋势动态更新的权重。在各种实施例中，例如，如相对于图3所展示且描述，润滑油模型300可使用关于一个或多个涡轮机118和那些机器中的润滑油的一个数据集(多个数据集)310来建构。举例来说，在一些状况下，润滑油模型300可基于通过本文中所描述的过程搜集的数据(例如油温度数据60、油压力数据80、油频率数据90)来建构，且可计算所存储数据与油的预期剩余使用寿命之间的关系。润滑油模型300可包括根据本文中所公开的一个或多个数学关系，例如方程式1到方程式12，分析集310的控制逻辑。在一些状况下，集310可包括润滑油的所测量特性(例如温度、压力、频率、劣化时间等)与油的类型、使用那些油的涡轮机的类型和润滑油失效或需要维护的时间之间的已知关系。润滑油模型300可用来自集310的数据连续地或周期性地更新，所述集自身可基于从一个或多个涡轮机118搜集的数据来更新。润滑油模型300还可包括自学习引擎320，其例如通过连续地更新方程式12中的权重w0、w1、w2以动态地计算用于给定润滑油的总污染因子(TCF)来导出来自集310的数据之间的新关系以便预测未来润滑油失效或替换时间。
应了解，在本文中所展示且描述的流程图中，可执行未经展示的其它过程，且过程的次序可根据各个实施例重新布置。另外，可在一个或多个所描述过程之间执行中间过程。本文中所展示且描述的过程的流程不应被理解为对各种实施例的限制。
图2展示根据下列的所预测剩余油使用寿命曲线的实例图形描绘：A)基于理想状况的剩余油使用寿命的理论计算；B)使用根据本申请的各个实施例的方法预测的油的剩余使用寿命；和C)用于油的剩余使用寿命的所预测下限。在Y轴上展示以年为单位的时间(剩余使用寿命)，且在Y轴上展示取样时间。
图3展示包括根据本申请的各个实施例的用于执行本文中所描述的功能的监测系统114的说明性环境101。就此，环境101包括计算机系统102，其可执行本文中所描述的一个或多个过程以便监测例如来自一个或多个涡轮机118的润滑油。具体地说，计算机系统102展示为包括监测系统114，所述监测系统通过执行本文中所描述的过程中的任一个或所有和实施本文中所描述的实施例中的任一个或所有而使计算机系统102可用于监测润滑油。如本文中所论述，监测系统114可包括用于预测涡轮机118中的润滑油的失效和/或替换时间的润滑油模型300。
计算机系统102展示为包括计算装置124，所述计算机系统可包括处理部件104(例如一个或多个处理器)、存储部件106(例如存储层次)、输入/输出(I/O)部件108(例如一个或多个I/O接口和/或装置)和通信路径110。一般来说，处理部件104执行程序代码，例如至少部分地固定在存储部件106中的监测系统114。在执行程序代码的同时，处理部件104可处理数据，从而可以导致从存储部件106和/或I/O部件108读取经过变换的数据和/或将经过变换的数据写入到存储部件106和/或I/O部件108以供进一步处理。路径110在计算机系统102中的部件中的每一个之间提供通信链路。I/O部件108可包括一个或多个人类I/O装置，其使得用户(例如人类和/或计算机化用户)112能够与计算机系统102和/或一个或多个通信装置交互以使得系统用户112能够使用任何类型的通信链路与计算机系统102通信。就此，监测系统114可管理一组接口(例如(多个)图形用户接口、应用程序接口等)，其使得人类和/或系统用户112能够与监测系统114交互。此外，监测系统114可使用任何解决方案管理(例如存储、检索、产生、操纵、组织、呈现等)数据，例如油温度数据60(例如通过传感器系统150获得的关于油温度的数据)、油压力数据80(例如通过传感器系统150获得的关于油的压力级的数据)和/或油频率数据90(例如通过传感器系统150获得的关于油的频率测量值的数据)。在一些实施例中，油温度数据60、油压力数据80和/或油频率数据90可作为集310存储以供稍后使用。监测系统114可另外通过无线和/或硬连线方式与涡轮机118和/或油传感器系统150通信。如在本文中所提及，监测系统114还可包括可使用监测系统114建构的润滑油模型300，且可包括用于随着集310的更新而开发且改善模型300的自学习引擎320。
在任何情况下，计算机系统102可包括能够执行程序代码的安装于其上的一个或多个通用计算制品(例如计算装置)，例如监测系统114。如本文中所使用，应了解“程序代码”是指用任何语言、代码或符号的指令的任何集合，所述指令使具有信息处理能力的计算装置直接或在下列的任何组合后执行特定功能：(a)转换为另一语言、代码或符号；(b)不同材料形式的再现；和/或(c)解压。就此，监测系统114可实施为系统软件和/或应用程序软件的任何组合。应进一步了解，监测系统114可在基于云的计算环境中实施，其中在不同计算装置(例如多个计算装置24)处执行一个或多个过程，其中那些不同计算装置中的一个或多个可包括关于图4的计算装置124展示且描述的部件中的仅一些。
此外，监测系统114可使用一组模块132实施。在此状况下，模块132可使得计算机系统102能够实行由监测系统114使用的一组任务，且可与监测系统114的其它部分分开来开发和/或实施。如本文中所使用，术语“部件”是指具有或不具有软件的硬件的任何配置，所述配置使用任何解决方案实施结合其描述的功能性，而术语“模块”是指使得计算机系统102能够使用任何解决方案实施结合其描述的功能性的程序代码。当固定在包括处理部件104的计算机系统102的存储部件106中时，模块是实施功能性的部件的主要部分。无论如何，应了解，两个或多于两个部件、模块和/或系统可共享其相应硬件和/或软件中的一些/全部。此外，应了解，可以不实施本文中所论述的功能性中的一些，或额外功能性可作为计算机系统102的部分被包括。
当计算机系统102包括多个计算装置时，每一计算装置可具有固定于其上的监测系统114的仅一部分(例如一个或多个模块132)。然而，应了解，计算机系统102和监测系统114仅表示可执行本文中所描述的过程的各种可能的等效计算机系统。就此，在其它实施例中，由计算机系统102和监测系统114提供的功能性可至少部分地由包括具有或不具有程序代码的通用和/或专用硬件的任何组合的一个或多个计算装置实施。在每一实施例中，硬件和程序代码如果包括的话可以分别使用标准工程和编程技术形成。
无论如何，当计算机系统102包括多个计算装置124时，计算装置可通过任何类型的通信链路进行通信。此外，在执行本文中所描述的过程时，计算机系统102可使用任何类型的通信链路与一个或多个其它计算机系统通信。在任一状况下，通信链路可包括各种类型的有线和/或无线链路的任何组合；包括一种或多种类型的网络的任何组合；和/或利用各种类型的传输技术和协议的任何组合。
计算机系统102可使用任何解决方案获得或提供数据，例如油温度数据60、油压力数据80和/或油频率数据90。计算机系统102可从一个或多个数据存储器产生油温度数据60、油压力数据80和/或油频率数据90，从例如涡轮机118、油传感器系统150和/或用户112的另一系统接收油温度数据60、油压力数据80和/或油频率数据90，将油温度数据60、油压力数据80和/或油频率数据90发送到另一系统等等。
虽然在本文中展示且描述为用于监测润滑油的方法和系统，但应了解，本申请的方面进一步提供各种替代实施例。举例来说，在一个实施例中，本申请提供固定在至少一个计算机可读介质中的计算机程序，所述计算机程序在被执行时使得计算机系统能够监测润滑油。就此，计算机可读介质包括程序代码，例如监测系统114(图3)，所述程序代码实施本文中所描述的过程和/或实施例中的一些或全部。应了解，术语“计算机可读介质”包括现在已知或稍后开发的任何类型的有形表达介质中的一个或多个，程序代码的副本可由计算装置从所述有形表达介质感知、再现或以其它方式传达。举例来说，计算机可读介质可包括：一个或多个便携式存储制品；计算装置的一个或多个存储器/存储部件；纸；等等。
在另一实施例中，本申请提供一种提供例如监测系统114(图3)的程序代码的副本的方法，所述程序代码的副本实施本文中所描述的过程中的一些或全部。在此状况下，计算机系统可处理实施本文中所描述的过程中的一些或全部的程序代码的副本以产生且传输用于在第二不同部位处接收的数据信号集，所述数据信号集以一定方式设定和/或改变其特性中的一个或多个以便对所述数据信号集中的程序代码的副本进行编码。类似地，本申请的实施例提供一种获取实施本文中所描述的过程中的一些或全部的程序代码的副本的方法，所述方法包括计算机系统接收本文中所描述的数据信号集和将所述数据信号集转译到固定在至少一个计算机可读介质中的计算机程序的副本中。无论哪种状况，都可使用任何类型的通信链路来传输/接收所述数据信号集。
在再一实施例中，本申请提供一种监测润滑油的方法。在此状况下，可获得(例如产生、维护、可得到等)计算机系统，例如计算机系统102(图3)，且可获得(例如产生、购买、使用、修改等)用于执行本文中所描述的过程的一个或多个部件且将其部署到计算机系统。就此，所述部署可包括下列中的一个或多个：(1)在计算装置上安装程序代码；(2)将一个或多个计算和/或I/O装置添加到计算机系统；(3)合并和/或修改计算机系统以使得其能够执行本文中所描述的过程；等等。
在任何状况下，本申请的包括例如监测系统114的各种实施例的技术效果将为监测润滑油，例如来自涡轮机(例如涡轮机118)的润滑油。应了解，可实施监测系统114以监测多个不同应用中的润滑油，例如监测汽车系统中的润滑油，监测一件重型机械中的润滑油等等。
各种另外实施例可包括润滑油监测设备500(图4和5)，所述润滑油监测设备可包括监测系统114的一个或多个部件(和相关功能性)，连同油传感器系统150(图3)。润滑油监测设备500可配置成非侵入性地监测润滑油的一个或多个状况。在一些状况下，润滑油监测设备500(尤其是油传感器系统150)可监测润滑油的一个或多个参数，包括但不限于：润滑油的温度、润滑油的压力和润滑油的频率。
在各种实施例中，润滑油监测设备500可连续地监测这些参数，且将这些参数与可接受的阈值(例如水平或范围)比较以确定润滑油是否处于所要水平。润滑油监测设备500可包括界面，例如人机界面(HMI)，其用于在润滑油的所确定参数偏离、接近和/或趋向不可接受的阈值/范围时提供一个或多个警报。
在一些状况下，润滑油监测设备500可与涡轮机安装在一起或以其它方式与涡轮机连接。在其它状况下，润滑油监测设备500定位成接近涡轮机以提供润滑油的状况的实时监测。
在各种实施例中，润滑油监测设备500可与涡轮机中的现有润滑油储存器流体连接。在一些特定实施例中，润滑油监测设备500与油储存器的回流管线排放区段流体连接。在一些状况下，润滑油监测设备500包括用于从储存器提取油的供油管线和用于将所测试的油排放回到储存器的排放管线。设备500还可包括用于安装到储存器或涡轮机的近端部分上的安装件。
图4和5分别展示根据本申请的各个实施例的润滑油监测设备(设备)500的实施例的示意性正视图和局部透视图。图4展示包括壳体区段502的设备500，所述壳体区段具有在底板506和后部支撑件508(图5)上方的外壳504。图4还说明与壳体区段502连接的安装件510。图5展示不具有外壳504的设备500的透视图，且说明进油套管512、油泵514、内部套管516、油分析器518和排放套管520。关于设备500描述的各个部件可由所属领域中已知的常规材料形成，例如金属，例如钢、铜、铝、合金、复合物等。
参考图4和5，在一些特定实施例中，润滑油监测设备(设备)500可包括：
壳体区段502包括底板506和后部支撑件508，其可由金属板料或其它合适的复合物形成。壳体区段502还可包括连接到底板506和后部支撑件508的外壳504，如图4中所展示。在各种实施例中，外壳504可包括界面526，例如人机界面(HMI)，所述界面可包括显示器528(例如触摸屏、数字显示器或其它显示器)。在一些状况下，界面526可包括一个或多个警报指示器530，所述警报指示器可包括一个或多个灯(例如LED)、音频指示器和/或触觉指示器，其用于指示所测试的油的状况正在接近、已接近或可能接近不合需要的水平(例如范围)。
壳体区段502还可包括与底板506连接且延伸通过底板506的进油套管512。进油套管512可与涡轮机油储存器(储存器)540流体连接，且配置成从储存器540提取油。还展示(在图5中)，壳体区段502可包括基本上包括在外壳504内且与进油套管512流体连接的油泵514。泵514可提供泵吸压力以将油从储存器540抽吸通过进油套管512(且到底板506上方)。壳体区段502可进一步包括(在泵514的出口处)与油泵514流体连接的内部套管516和进油套管512。内部套管516配置成用于从泵514接收吸入油。壳体区段502还可包括与内部套管516流体连接的油分析器518，其中油分析器518测量吸入油的特性(例如油温度、油压力和/或油频率)。还展示，壳体区段502可包括与油分析器518流体连接、延伸通过底板506且与储存器540流体连接的排放套管520。排放套管520允许将所测试的油排放回到储存器540。
设备500还可包括连接到壳体区段502的安装件510。安装件510可设计成连接到涡轮机的油储存器540。
在各种实施例中，底板506配置成竖直地面朝下，例如垂直于纵轴(y)延行。这可允许排放套管560利用重力将所测试的润滑油排放回到储存器540。在这些状况下，底板506位于储存器540之上。
在一些特定实施例中，安装件510包括L形构件572，所述L形构件包括与壳体区段502连接的竖直延伸的主干574和水平延伸的底座576。水平延伸的底座576可安放在涡轮机118的油储存器540上。
应了解，设备500可由电力单元，例如电池电力单元，和/或与涡轮机的一个或多个电源连接的直接交流电(AC)供电。
在操作期间，设备500配置成通过进油套管512(和提供压力以竖直向上地抽吸储存器油的泵514)从油储存器540提取储存器油，将所提取的油泵吸通过内部套管516，且在通过排放套管520将油释放回到储存器540之前将油提供到分析器518以用于测试。在各种实施例中，排放套管520排空到储存器540的与和进油套管512连接的区段582不同的区段580。在一些状况下，储存器540具有从提取部位582走向排放部位580的基本上连续流动路径，这意谓新的油从涡轮机118连续地进入储存器540，穿过储存器540(由设备500测试)且重新进入涡轮机。
在各种实施例中，描述为彼此“连接”的部件可沿着一个或多个接口接合。在一些实施例中，这些接口可包括不同部件之间的接合点，并且在其它状况下，这些接口可包括牢固地和/或一体地形成的互连件。也就是说，在一些状况下，彼此“连接”的部件可同时形成以限定单个连续构件。然而，在其它实施例中，这些连接部件可形成为独立构件并且随后通过已知过程(例如，紧固、超声焊接、搭接)接合。
此书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得所属领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书限定，且可包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果此类其它实例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种系统，其包括：
至少一个计算装置，其配置成通过执行包括下列的动作监测润滑油：
确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；
基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；
基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；
基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；以及
基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述实际损失使用寿命依据所述润滑油的使用寿命损失因子(LLF)变化，所述LLF根据以下方程式加以计算：
其中TCF是所计算的污染因子，T是所述润滑油的所述温度测量值，且T0是所述润滑油的参考温度。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述至少一个计算装置进一步配置成基于所述润滑油的取样频率确定所述润滑油的取样之间的经过时间。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述确定所述实际剩余使用寿命包括基于依据时间变化的所述污染因子和依据时间变化的所述润滑油的所述温度测量值确定所述实际损失使用寿命。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命包括根据下式计算所述经过更新的理想剩余使用寿命：
经过更新的理想剩余使用寿命＝初始理想剩余使用寿命-实际损失使用寿命。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述确定所述润滑油的所述实际剩余使用寿命包括根据下列计算所述实际剩余使用寿命：
如果：那么：在时间(t)处改变润滑油，
其中Tave是随时间推移测量的平均润滑油温度，TCF是所述污染因子且T0是所述润滑油的参考温度。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述润滑油的所述基于温度的剩余使用寿命是基于所述润滑油的阿伦尼乌斯反应速率加以计算。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述污染因子根据以下方程式加以计算：
其中ΔPfilter是所测量的润滑油过滤器压力差，且k0、k2、k3、k4和k5是基于所述润滑油的安装状况或所述润滑油的操作状况的动态地指派的权重。
9.一种包括程序代码的计算机程序产品，所述程序代码在由一个计算装置执行时使至少一个计算装置通过执行包括下列的动作监测润滑油：
确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；
基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；
基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；
基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；以及
基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。
10.一种监测来自涡轮机的润滑油的通过具有处理器和存储器的至少一个计算装置执行的计算机实施的方法，所述方法包括：
确定所述润滑油的初始理想剩余使用寿命；
基于所述润滑油的温度测量值确定所述润滑油的基于温度的剩余使用寿命；
基于所述润滑油的非粒子计数样本计算所述润滑油的污染因子；
基于所述污染因子、所述初始理想剩余使用寿命和所述基于温度的剩余使用寿命确定所述润滑油的经过更新的理想剩余使用寿命；和
基于所述润滑油的所述经过更新的理想剩余使用寿命和实际损失使用寿命确定所述润滑油的实际剩余使用寿命。
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