CN111693288A - 用于检测油泄漏的装置 - Google Patents

Abstract

一种便携式油泄漏检测系统，其具有可安装到发动机且被配置成检测油的存在的油传感器和定位在便携式外壳之内的处理器。所述处理器被配置成接收指示油传感器检测到油的信号，响应于接收到指示油传感器检测到油的信号而记录时间戳，并且激活指示油传感器已检测到油的警示。

Description

用于检测油泄漏的装置

技术领域

本公开总体上涉及用于检测油的存在的装置和方法，具体地，涉及用于检测发动机上的油泄漏的便携式装置。

背景技术

内燃机采用各种油密封件和垫圈来隔离待润滑的发动机部件并防止不希望的泄漏。一种此类密封件是曲轴后主密封件，其将油保持密封在发动机后部之内，其中曲轴与传动系连接，并防止油泄漏到飞轮外壳内。后主密封件可以由橡胶或硅酮制成，并且它们可能由于使用时间、曲轴的旋转力、路盐腐蚀和其它环境因素而磨损。另外，后主密封件泄漏可能起因于后主密封件安装不当、密封件中的缺陷以及缺陷、磨损、凹陷或劣化的发动机部件(例如主盖或曲轴本身)。

确定是否存在后主密封件泄漏并排除泄露故障通常需要使发动机停止服务并拆卸动力系的一部分，这可能是成本昂贵且耗费时间的。为了避免成本和停机时间，已经做出了一些尝试来实施实时泄漏检测。例如，名称为“Engine Oil Seal’s Real-Time LeakHunting Device(一种发动机油封的实时检漏设备)”的中国实用新型专利CN205981565公开了一种包括EPDM橡胶块、压力传感器和处理器的装置。EPDM橡胶块安装在发动机上的一个位置处，使得从油密封件泄漏的油将掉落或溅到EPDM橡胶块上，使得其膨胀。随着EPDM橡胶块膨胀，它将会挤压压力传感器，产生压力信号，该压力信号被传输到处理器。

发明内容

在一个方面中，本公开描述了一种便携式油泄漏检测系统，具有可安装到发动机且被配置成检测油的存在的油传感器和定位在便携式外壳之内的处理器。所述处理器被配置成接收指示油传感器检测到油的信号，响应于接收到指示油传感器检测到油的信号而记录时间戳，并且激活指示油传感器已检测到油的警示。

在另一方面中，本公开描述了一种用于检测发动机上的油泄漏的方法。所述方法包括：相对于发动机在油传感器能够检测到油泄露的位置定位油传感器；利用油传感器检测油的存在并产生指示检测到油的存在的信号；响应于指示检测到油的存在的信号而激活第一警示；以及响应于接收到指示检测到油的存在的信号而记录时间戳。

附图说明

本发明的其它特征和优点将从使用附图描述的实施例变得显而易见。在附图中：

图1是用于检测油泄露的装置的示例性实施例的示意图；以及

图2是用于检测油泄漏的方法的示例性实施例的流程图。

具体实施方式

本公开涉及用于检测内燃机上的油泄漏的系统和方法。根据本公开，系统可以用于在利用内燃机的多种应用中检测油泄漏，包括移动机器，例如挖掘机、矿用卡车、公路卡车、汽车、机车和船舶，以及静止应用，例如，柴油发电机和泵站。系统可以被配置为便携式系统，其可在现场使用以在发动机正在运行时检测油泄漏，而不会使发动机停止服务或拆卸发动机的一部分。系统可以实时有效地检测油泄漏，并且当检测到油泄漏时，记录准确的时间戳并提供警示。系统可以能够通过提供首次检测到油时的时间戳和不再检测到油时的时间戳来记录油泄漏的持续时间。

图1示出了用于检测油泄漏的系统100的示例性实施例的示意图。可以通过各种方式来配置系统100。例如，与图示实施例的部件和配置相比，一些实施例可以包括一个或多个不同的部件，和/或可以通过不同的配置来布置系统部件。除非在本文中另有表述或者与上下文明显矛盾，本公开涵盖上述部件以其所有可能变型作出的任何组合。在例示的实施例中，系统100包括油传感器102和处理器104。处理器104可以定位在便携式外壳106内。电源108可与系统100相关联以提供供系统操作的电力。电源108可以是系统电源，例如，设置在外壳106内的电池(未示出)，或外部电源，例如120VAC市电。在例示的实施例中，系统100包括插塞(未示出)，用于插入到电源插座中，以将系统100连接到市电(120VAC)。

可以通过各种方式来配置油传感器102。可以使用能够检测油的存在并且安装在发动机上或邻近发动机的位置以检测油泄漏的任何感测装置。在例示的实施例中，油传感器102是光学液体传感器，但可使用任何合适的液体或泄漏检测传感器。合适的光学液体传感器是来自CMR电气有限公司的OSP型液体泄漏检测传感器。

油传感器102可电耦合到电源108以向油传感器102提供电力。油传感器102还可包括安装部分110，所述安装部分被配置成将油传感器102安装到发动机上或与发动机相邻。可以通过各种方式来配置安装部分110。可使用允许油传感器102安装到发动机上或邻近发动机的位置以检测油泄漏的任何配置。安装部分110例如可以包括允许油传感器102被拧入配件中的螺纹、允许传感器安装到表面上的托架，或其它合适的附接特征或其组合。在一个实施例中，安装部分110可以包括螺纹，所述螺纹被配置成与发动机上的飞轮外壳的排放柱塞孔上的对应螺纹配合。这样的配置允许油传感器102拧入排放柱塞孔，使得油传感器102被定位成检测已从发动机的曲轴后主密封件泄漏的油。

在例示的实施例中，系统100包括与油传感器102相关联的油传感器继电器112。油传感器继电器112可以是任何合适的电操作开关。油传感器继电器112可操作地耦合到油传感器102且被配置成分别响应于油传感器102检测到油或未检测到油而打开和闭合。油传感器继电器112电耦合到电源108。

在例示的实施例中，第一整流器114定位于油传感器继电器112与电源108之间。第一整流器114可以是用于将交流电转换成直流电的任何合适的整流器。在例示的实施例中，第一整流器114被配置成将120VAC转换成24VDC。

处理器104被配置成接收指示油传感器102检测到油存在的信号，记录指示油被油传感器102检测到的时间的时间戳，记录指示油不再被油传感器102检测到的时间的时间戳，并且如果适用的话，提供指示油已被检测到和/或当前正被检测到的一个或多个警示。处理器104可以是任何合适的处理器。处理器104可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件部件或设计成执行本文所述功能的其任意组合。通用处理器可以是微处理器，但在替代方式中，处理器104可以是任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器104还可以被实现为计算装置的组合，例如，DSP和微处理器的组合，或任何其它此类配置。处理器104可包括保存在例如存储器装置(例如，随机存取、闪速存储器等)、光学介质(例如，CD、DVD、

等)、固件(例如，EPROM)或任何其他存储介质的任何类型的计算机可读介质中并且从其中执行的函数、步骤、例程、数据表、数据映射、图表等。在一个示例性实施例中，处理器104可以是一个或多个小型单板微控制器和微控制器套件计算机，诸如Raspberry

或

系统。

处理器104电连接到电源108。在例示的实施例中，第二整流器116定位于处理器104与电源108之间。第二整流器116类似于第一整流器114，但被配置成将120VAC转换成12VDC从而为处理器104供电。处理器104包括或可通信地耦合到处理器104可以访问的实时时钟118，以创建各种事件的时间戳并并保存到存储器中。实时时钟118电耦合到位于外壳106之内的系统电源(未示出)，例如电池。用于实时时钟118的系统电源被配置成为实时时钟118供电，以允许甚至在系统100未连接到电源108时也保持准确的时间。

在一个实施例中，处理器104为油传感器102检测到油泄漏的每个时刻并为油传感器102在先前检测到油泄漏之后不再检测到油泄漏的每个时刻创建并保存时间戳。

在一些示例性实施例中，处理器104可以通信耦合到油传感器102以从油传感器102接收指示已检测到油的信号。因此，处理器104可配置成在从油传感器102或油传感器继电器112接收到信号时起作用。然而，在例示的实施例中，处理器104不直接通信地连接到油传感器102或油传感器继电器112。相反，在例示的实施例中，系统100包括都位于外壳106内的光源120和光传感器122。

光源120电耦合到油传感器继电器112且被配置成在油传感器102检测到油时开启。光传感器122通信地耦合到处理器104且被配置成检测光源120已被激活且向处理器104发送指示光源120被激活的信号。

光源120和光传感器122可以是任何合适的光源120和光传感器122的组合。具体而言，光源120在被激活时必须具有充分大亮度，以被所用的光传感器122检测到，所用的光传感器122必须具有充分高灵敏度，以检测到所用的光源120已经被激活。在例示的实施例中，光源120是LED条。

合适的光传感器122包括光敏电阻器、光电二极管和光电晶体管。在例示的实施例中，光传感器122是数字光传感器。光传感器122在外壳106内定位和取向以检测光源120是否已被激活。

系统100还可包括一个或多个显示装置124，所述一个或多个显示装置通信地耦合到处理器104且被配置成向用户显示各种信息。一个或多个显示装置124可以以多种方式配置，并且可以包括任何类型的已知显示装置124。在一些实施例中，一个或多个显示装置124还可以被配置成允许用户输入，例如，触摸屏等。在例示的实施例中，显示装置124是安装到外壳106外部的LCD屏幕。

系统100还可以包括用于提供系统状态或一个或多个事件的发生的指示的一个或多个警示或指示器。例如，警示或指示器可以提供系统100被通电，油传感器102当前正在检测油，即使油传感器102不再检测到油，油传感器102在测试期期间已检测到油，故障已发生或任何其它事件或状态的指示。可以通过各种方式来配置警示或指示器。例如，警示和指示器可以是视觉的、音频的、触觉的或以其它方式配置的。警示和指示器可以是例如光、蜂鸣、铃、振动、通知、电子邮件或发送到计算或移动装置的文本消息，或其它合适的警示和指示器。警示和指示器也可以是一个或多个动作，例如当检测到泄漏时自动关闭发动机或其它合适的动作。

在例示的实施例中，系统100包括第一灯130、第二灯132和第三灯134。灯130、132、134中的每一个可安装到外壳106的外部或任何其它合适的位置。灯130、132、134可以是任何合适的灯，例如，LED灯。在不同实施例中，灯的大小、形状、位置、亮度、类型、颜色和其它性质可以变化。

第一灯130和第二灯132可操作地连接到继电器136。继电器136可以是任何合适的电操作开关。在例示的实施例中，继电器136电连接到电源108且可操作地耦合到处理器104。处理器104被配置成打开和闭合继电器136。当闭合时，继电器136将第一灯130连接到电源108以在第二灯132被去活时激活第一灯130。当打开时，继电器136将第二灯132连接到电源108以在第一灯130被去活时激活第二灯132。第三灯134可操作地连接到油传感器继电器112。当闭合时，油传感器继电器112将第三灯134和光源120两者都电连接到电源108以激活第三灯134和光源120两者。当打开时，油传感器继电器112将第三灯134和光源120两者都与电源108隔离。

外壳106可以被配置并设定尺寸以成为便携式的并且容易运输。在例示的实施例中，处理器104、光源120、光传感器122、继电器136、实时时钟118以及第一整流器114和第二整流器116位于外壳之内。LCD显示器124、第一灯130、第二灯132和第三灯134位于外壳的外部。然而，在其它实施例中，可以以其它方式定位和安装系统部件。

工业适用性

本公开适用于检测内燃机上的油泄漏。所公开的系统和方法可用于检测多种发动机应用中的油泄漏。例如，发动机可以与移动机器相关联，例如挖掘机、矿用卡车、公路卡车、汽车、机车、船舶或其它移动机器。发动机可替代地与固定应用相关联，例如泵站或柴油发电机。结合检测发动机的曲轴后主密封件处的油泄漏描述了下文公开的方法。然而，可以想到的是，可以将所述系统和方法用于检测发动机上多个位置处的油泄漏。所述系统和方法能够在发动机运行的同时检测油泄露而不使发动机退出服务或拆卸发动机的一部分。在一个示例性实施例中，除油传感器102和油传感器继电器112之外，系统100的其它部件安装在外壳106之内或安装到外壳106上。外壳106被设定大小，使得系统100是便携式的，并且可以容易地移动到发动机附近或相邻的位置。

图2示出了用于检测油泄漏的方法200的示例性实施例的流程图。在步骤202处，油传感器102相对于发动机被定位在油传感器102可检测油泄漏的位置处。例如，油传感器102可安装到发动机或与发动机相邻。在一个示例性实施例中，油传感器102被螺纹拧入到发动机的飞轮外壳上的排放柱塞孔中，使得油传感器102可检测油从发动机的曲轴后主密封件泄漏到飞轮外壳中。

在步骤204，对系统100加电。例如，系统100可以包括电气插头，该电气插头可插入到电气插座中以提供对120VAC市电的接入。当系统100被加电且油传感器102被激活但未检测油时，油传感器继电器112处于断开状态且第三灯134和光源120关闭或停用。另外，继电器136处于闭合状态，第一灯130打开或激活，第二灯132关闭或停用。因此，第一灯130可充当系统100通电且当前未检测到油的指示器或警示。当发动机正在运行时，油传感器102被激活并感测飞轮外壳中油的存在。

在步骤206处，如果油传感器102未检测油，那么在步骤204中将继续监测油的存在。如果油传感器102确实检测到油，那么油传感器继电器112将从打开状态改变为闭合状态，分别在步骤208和步骤210中向第三灯134和光源120输送电力，以打开第三灯134和光源120两者。在一个示例性的实施例中，同时或几乎同时打开第三灯134和光源120。因此，第三灯134可充当当前检测到油的指示器或警示。

在步骤212处，光传感器122检测到光源120现在打开，并将指示光源打开(和油传感器检测到油)的信号发送到处理器104。在步骤214处，处理器104从光传感器122接收信号并打开继电器136。继电器136在打开时将电力输送至第二灯132，并停止将电力输送到第一灯130，使得在步骤216处，第二灯132打开，第一灯130关闭。在示例性实施例中，一旦一开始检测到油，处理器104就将保持继电器136处于断开状态，并且即使不再检测到油，第二灯132也将保持打开。因此，第二灯132可充当在测试期间的每个时间点检测到油的指示器或警示。

在步骤218处，处理器104接收来自光传感器122的信号，处理器104还将记录时间戳并将其保存在存储器中，如实时时钟118所指示的，时间戳指示油传感器102检测到油的时间。在一些实施例中，除了灯130、132、134之外，系统100还可提供指示油传感器检测到油的额外或替代性指示器或警示。例如，系统100可以被配置成向移动设备提供推送通知、文本消息或电子邮件。

油传感器102将继续感测飞轮外壳中的油存在。如果油传感器102不再检测到飞轮外壳中的油，那么油传感器继电器112将从闭合状态改变回到断开状态，从而导致第三灯134和光源120关闭。

一旦光源120关闭，光传感器122停止将信号发送到处理器104。响应于没有来自光传感器122的信号，处理器104记录由实时时钟118指示的时间戳并保存在存储器中，时间戳指示油传感器102不再检测到油的时间。然而，如前所述，处理器104将继电器136保持在打开状态中，并且即使不再检测到油，第二灯132也将保持打开。

应当理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的实例。然而，可设想，本公开的其它实施例可在细节上与前述实例不同。对本公开或其实例的所有引用旨在引用当时所讨论的特定实例，而并非旨在更一般地暗示对本公开的范围的任何限制。关于某些特征的所有区别和不利言辞旨在表明这些特征不是优选的，但除非另外指明，否则并不是将这些特征从本发明的范围中完全排除。

在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)使用术语“一”和“一个”和“所述”和“至少一个”以及类似的指代物应当被解释为涵盖单数和复数两者，除非上下文另有说明或明确与上下文相矛盾。使用术语“至少一个”后跟一个或多个项目的列表(例如，“A和B中的至少一个”)应当被解释为表示从列出项目选择的一个项目(A或B)或列出项目中的两个或更多个的任何组合(A和B)，除非上下文另有说明或明确与上下文相矛盾。因此，如适用法律所允许的，本公开包括所附权利要求书中叙述的主题的所有修改和等效内容。另外，除非在本文中另有指示或者与上下文明显矛盾，本公开涵盖上述元件以所有可能变型的任何组合。

Claims (10)

1.一种便携式油检测系统，其包括：

油传感器，所述油传感器可安装到发动机并且被配置成检测油的存在；

处理器，所述处理器定位在便携式外壳之内，所述处理器被配置成：

接收指示所述油传感器检测到油的信号；

响应于接收到指示所述油传感器检测到油的所述信号而记录时间戳；以及

激活指示所述油传感器已检测到油的警示。

2.根据权利要求1所述的便携式油检测系统，其中所述油传感器是光学液体传感器，所述光学液体传感器被配置成通过螺纹拧入飞轮外壳上的排放柱塞孔中。

3.根据权利要求1或2所述的便携式油检测系统，其进一步包括设置于所述外壳之内的光源和光传感器，其中所述光源被配置成响应于所述油传感器检测到油而打开，并且其中所述光传感器被配置成生成指示所述光源打开的信号。

4.根据权利要求3所述的便携式油检测系统，其中由所述处理器接收的指示所述油传感器检测到油的所述信号与所述光传感器生成的指示所述光源打开的信号相同。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的便携式油检测系统，其进一步包括安装到所述外壳上的灯，所述系统被配置成当所述油传感器检测到油时打开所述灯并且在所述油传感器未检测到油时关闭所述灯。

6.一种用于检测发动机上的油泄漏的方法，所述方法包括：

相对于所述发动机在油传感器能够检测到油泄露的位置定位所述油传感器；

利用所述油传感器检测油的存在并且产生指示检测到油的存在的信号；

响应于指示检测到油的存在的所述信号而激活第一警示；以及

响应于接收到指示检测到油的存在的信号而记录时间戳。

7.根据权利要求6所述的方法，其还包括响应于指示检测到油的存在的所述信号而激活外壳之内的光源。

8.根据权利要求7所述的方法，其还包括检测所述光源的所述激活并且生成指示所述光源被激活的信号。

9.根据权利要求8所述的方法，记录所述时间戳是响应于指示所述光源被激活的信号而进行的。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的方法，其进一步包括与激活所述外壳之内的光源同时打开安装到所述外壳外部的灯。

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