CN1165762C - 油质量传感器以及用其确定分析物的方法 - Google Patents
油质量传感器以及用其确定分析物的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1165762C CN1165762C CNB971809275A CN97180927A CN1165762C CN 1165762 C CN1165762 C CN 1165762C CN B971809275 A CNB971809275 A CN B971809275A CN 97180927 A CN97180927 A CN 97180927A CN 1165762 C CN1165762 C CN 1165762C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- analyte
- oil
- sensitive layer
- layer
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims abstract description 181
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 51
- 239000010705 motor oil Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 154
- 239000012491 analyte Substances 0.000 claims description 123
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims description 34
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 claims description 29
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 22
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 claims description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 17
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 9
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 9
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 5
- 239000013047 polymeric layer Substances 0.000 claims description 3
- 125000002924 primary amino group Chemical group [H]N([H])* 0.000 claims description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 abstract description 23
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 21
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 abstract 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 27
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 18
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 15
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 12
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 10
- QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N phloroglucinol Chemical compound OC1=CC(O)=CC(O)=C1 QCDYQQDYXPDABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229960001553 phloroglucinol Drugs 0.000 description 9
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000004044 response Effects 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 5
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 5
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 5
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 239000005057 Hexamethylene diisocyanate Substances 0.000 description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 3
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N hexamethylene diisocyanate Chemical compound O=C=NCCCCCCN=C=O RRAMGCGOFNQTLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 125000000325 methylidene group Chemical group [H]C([H])=* 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010012442 Dermatitis contact Diseases 0.000 description 2
- 244000287680 Garcinia dulcis Species 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 2
- 208000002925 dental caries Diseases 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 2
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000004224 protection Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- 238000004566 IR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 ammonia ester Chemical class 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 description 1
- 239000013043 chemical agent Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 125000005442 diisocyanate group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006471 dimerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 125000002485 formyl group Chemical class [H]C(*)=O 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012067 mathematical method Methods 0.000 description 1
- 238000013178 mathematical model Methods 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000013517 stratification Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 150000003512 tertiary amines Chemical group 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
- G01N33/2888—Lubricating oil characteristics, e.g. deterioration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/26—Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
- G01N33/28—Oils, i.e. hydrocarbon liquids
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N11/00—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties
- G01N11/10—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material
- G01N11/16—Investigating flow properties of materials, e.g. viscosity, plasticity; Analysing materials by determining flow properties by moving a body within the material by measuring damping effect upon oscillatory body
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/02—Analysing fluids
- G01N29/036—Analysing fluids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/025—Change of phase or condition
- G01N2291/0258—Structural degradation, e.g. fatigue of composites, ageing of oils
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02818—Density, viscosity
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/04—Wave modes and trajectories
- G01N2291/042—Wave modes
- G01N2291/0427—Flexural waves, plate waves, e.g. Lamb waves, tuning fork, cantilever
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Non-Biological Materials By The Use Of Chemical Means (AREA)
Abstract
化学地和/或物理化学地确定发动机油的老化是很费事的，并且要求在汽车上不能在机地进行的各种测量方法。只有一个状态参数的，例如粘度的确定仅仅有条件地导致一种质量结论，因为在这里以交变的程度可能存在着各相对而行的效应。按本发明借助具有一种敏感层涂层的一个石英进行油质量确定。此敏感层拥有与一个油组成部分部分适配的一个表面或一个体，此表面或此体相应于此油组成部分的浓度是特别适合于重复贮入和放出此油组成部分的。在存在此油组成部分时，此油组成部分贮入此敏感层中，由此经一种质量效应，经构件厚度的或构件质量的有效上升，共振频率下降。通过油的老化，贮入到此敏感层中的此组成部分在减少，由此此共振频率上升。采用一种不敏感层作为基准，经此不敏感层测定油对此石英振荡的粘度效应和测定作为第二重要的油质量参数的发动机油的粘度改变。
Description
本发明涉及一种油质量传感器，用于油质量确定的方法和传感器的使用。
各种发动机油随着时间的推移已发展成为各种高技术产品，这些高技术产品是以使各高的发动机功率成为可能为前提。各种发动机油“在此是来自矿物油，各加氢裂化物和合成组分的各基础油组分用的一个总称。各种发动机油还含有作为成品混合物(“包”)添加的各添加剂以及粘度指数改善剂(VI)。这些发动机油在此用作为各发动机用的各种润滑剂以及用作为冷却介质与密封介质。此外这些发动机油应清洗全部的发动机件和使之保持清洁。这些VI改善剂促成比这些纯基础油所具有的一种更有利的粘度温度性能。按对此油所提出的各种要求而不同，添加剂和VI改善剂占的份额通常在5和25％之间。
在这些发动机油中添加剂的各其它任务是：改善备油的各种防腐蚀性能以及防止各种污泥沉积和油稠化，以及在所有出现的负荷条件下各摩擦副上的磨损防护。各发动机油的这些热负荷是高的，而且在此在油池中平均位于约100至150℃。在上部活塞环区的范围中各温度的尖峰可能出现在200和350℃之间。
这些油在它们使用的过程中老化，在此首先分解(消耗)这些添加剂组份和VI改善剂。未消耗的、部分氧化的和聚化的各燃料组份在油老化方面占有一个可观的份额。因此通过温度作用和可反应的各燃烧产物(各种基)以及通过超越各种油对各固体物或老化产物的分散能力而引起油的老化。然后用于发动机无干扰运行时的各种油的这些必需性能急剧地恶化。一种增高了的粘度例如在起动过程时具有将油延迟运送到各润滑点的后果，由此出现磨损的上升。
各种分散添加剂的消耗具有的后果在于，用于使各发动机保持清洁的，尤其在各像活塞环/槽和燃焰小道(stege)范围中的各关键润滑点上保持清洁的各种油的润滑能力恶化，以及在防止阀门和阀动装置上形成沉积方面的恶化。
因此值得追求的是，连续或以分别短的时间间隔，意即在内燃机运行期间一次或多次掌握在发动机运行过程中必然出现的发动机油各种性能的恶化。
直到今天都还未成功地开发油位分析用的各种可靠的探测器，在此对于在发动机中的发动机油较长的运行，尤其是在各固定的发动机上，一种在机分析，意即直接在发动机上分析是必要的。
迄今已开发了极其不同的各种油传感器，这些油传感器尤其探测粘度、TAN(总酸值)或油位。在此一个特别的困难是在一个和同一个内燃机上采用各种不同的油，以及对这些所探测性能的各种不同老化影响的补偿。因此例如由US-A 4,675,662和4,721,874，EP 527176 B和JPN.Appl.Phys.(日本应用物理)1993，公开了声学板式粘度传感器，采用了随着油的老化而改变的粘度作为油状况用的测量值。这一点经石英振荡器的声持续时间的改变，相移或经自振频率变化来实现。在此成问题的是一方面常常缺乏在机进行测量的可能性，而另一方面相对于“各分解产物的结合”(只要这些分解物不沉淀为污泥，此结合提高粘度)成问题的是这些可能相反进行的效应“发动机油的分解和通过燃料的稀释”，其降低了粘度。
在US 5 151 110 A中公开了一种传感器，在该传感器上具有用于选择性吸收液相中分析物的层体，该层体可以吸收液体中具有特定大小的分析物。所述传感器重量的改变引起共振频率的改变，从而可以对特定物质进行分析。
在US 5 201 215 A中公开了一种使用石英晶体微平衡的方法，以得到固体聚合物质量以及液态粘稠产品中质量改变的同时测量。这种关于表层质量改变的电参数实时测量能够区分于在溶液属性中的改变。其中使用了两种方法用于得到导纳/频率。
从在机测量用的基本原理上看此TAN或者甚至TBN(总碱度)是不适合的，因为老化油在此是用KOH滴定的。例如象SAE 910 497，SAE962 112，US-A 4,675,662，4,792,791和5,200,027示出各种有益的解决方案，这些解决方案例如用各电容传感器，离子迁移或电位差的测量，用各电化学固体电池和用各腐蚀传感器工作。这些解决方案考虑得都不甚周全，全部是太复杂和太困难，或者需要根本上不受欢迎的一种消耗构件。此外还公开了各种数学模型(SAE 870403)和各种HC废气传感器(DE 42 35 225)，这些HC废气传感器迄今还未取得突破。甚至各种油位传感器是少有合适的，因为例如在通过各燃料的发动机油强烈稀释时这些油位传感器失灵。
在由F.L.Dickert，P.Forth，P.Lieberzeit，M.Tortchanoff，W.-E.Bulst，U.Knauer和G.Fischerauer在“传感器97”第8届国际博览会，纽伦堡，1997，上发表的，“化学敏感涂层的分子印痕-传感器设计和制造的各种新战略”中详述在各气体中，如同在各液体中那样的质量敏感传感技术用的一种分子印记。
本发明的任务在于，提出也能在机地在内燃机上进行各种测量的一种传感器，在此该传感器应在很大程度上可靠而无干扰地确定油的老化。
通过具有如下的技术特征的传感器解决本发明的任务，即：
内燃机用的油质量传感器，具有一种敏感层，此敏感层拥有专门与至少一种存在于油中的组成部分适配的一种表面或一种层体，在油被安排使用时此组成部分对此层的亲和力在改变，此表面或此层体相应于此组成部分对此层存在的亲和力是特别适合于专门重新贮入此组成部分的，其中此传感器是为确定油的老化而确定的并且此材料或此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
如下的这些应用以及方法示出本发明的各其它解决办法。
具有一个敏感层的一种传感器的应用，用于通过测定该敏感层的重量改变来确定一种液相中的分析物，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一个表面和/或与至少一种分析物适配的一种层体，此表面或此层体相应于此分析物对此层存在的亲和力是特别适合于分析物专门地重复贮入和放出此分析物的，其中此传感器是为确定油的老化而确定的并且此材料或此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
液相中的一种分子印记材料的应用，用于通过测定材料重量改变来确定一种分析物，和/或用于确定油中的一种分析物，和/或用于确定一种油性的分析物，其中此传感器是为确定油的老化而确定的并且此材料或此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
具有一个敏感层的一种传感器的应用，用于确定油中的分析物和/或用于确定一种油性分析物，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一种表面和/或与至少一种分析物适配的一种层体，此表面或此层体相应于此分析物对此层存在的亲和力是特别适合于分析物专门地重复贮入和放出此分析物的，其中此传感器是为确定油的老化而确定的并且此材料或此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
用于通过具有一个敏感层的一种传感器确定液相中一种分析物的方法，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一种表面和/或拥有与至少一种分析物适配的一个层体，此表面或此层体相应于此分析物对此层存在的亲和力是特别适合于分析物专门地重复贮入和放出此分析物的，其特征在于，通过测定此敏感层的重量改变进行液相中分析物的确定，其中此传感器是为确定油的老化而确定的并且此材料或此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
用于通过具有一个敏感层的一种传感器确定液相中一种分析物的方法，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一种表面和/或拥有与至少一种分析物适配的一种层体，此表面或此层体相应于此分析物对此层存在的亲和力是特别适合于分析物专门地重复贮入和放出此分析物的，其特征在于，在油中进行此分析物的确定，和/或进行油性分析物的确定，其中此传感器是为确定油的老化而确定的并且此材料或此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
另外本发明还有可实施各特别有利传感器的传感器各种应用的以及油质量测定的各种优先的实施形式。
当以下涉及一个层、一个表面、一个体积或一种材料时，按意思此关系适用于此整个组以及适用于本发明的所有应用、方法和传感器。在此层的情况下涉及每一个衬底固定连接的一种材料。
分析物的按本发明的确定通常不仅是定性的，而且特别是至少半定量的。这就是说，随着分析物的确定也进行分析物的一种准确的或估计的浓度确定或数量确定。在定性确定时有时与一种数学方法(例如时间过程)相结合，可将达到此确定阈值引用来用于(换油)的传信。
按照本发明，此传感器原则上可使用于在其中进行着成分的物质改变的所有液体中，意即在这些液体中至少一个组份增加或减少。优先采用此传感器用于表征一种复杂的液体，意即使用在含有从结构和数量方面多个未知组分的一种液体中，在此尤其是大多未给出液体确切成份的可重复性，例如因为通过各种影响的(不可全面掌握的)多样性决定了液体的成份。此传感器完全特别有利地在一种含油的液体中，优先在含有至少达30％的和尤其至少达50％油的一种液体中得到应用。除此油之外还可能存在着有时也能由传感器识别的不同的其它组分。此传感器是优先按油的在油(或液体)使用过程中减少的一个或多个组成部分设计的；按液体一个或多个组成部分的增加来设计传感器却也是可能的。例如在随着油老化增长着的酸度情况下存在着这样一种增加，意即也可确定各酸性化合物的增加。此传感器有利地是按液体的一个或多个主要组份设计的，意即按关系到液体的，例如油成份的主要重量份额的组分来设计。
在发动机油老化时的这些上述的酸性改变是在红外光谱上可验证的。因此图8中的老化油红外光谱相对于新油红外光谱，明显地示出在3353cm-1上的源自各醇和有机酸的各羟基组的各吸收光谱带。此外此老化油光谱含有在1159cm-1上的一个醇光谱带(各醇的，尤其是第三或第二的各C-C-O晶格振动-但是也可能是一种P＝0的拉伸振动)，并且含有在1730cm-1上的(C＝0光谱带)和在1277或1241cm-1上的(各-C-O拉伸振动)的各酸光谱带。(文献引语：各有机分子红外和喇曼特征频率手册-Daimay Lien-Vien及其他人著，AcademicPress(学术快报)1991.)。在红外光谱上，相对于各羧基物分组的或各羧基分组的这些强化的C＝0光谱带的油中酸性的这些改变，如它们在1608/1630/1730/1769cm-1上可识别的那样，是特别明显地可验证的。
相对于开始时所述的传感器，在应用按本发明的传感器进行测量时，该传感器能够重复地贮入和放出液体的至少一个组成部分，有利地相应于该组成部分的浓度。
相对于已知的各传感器，例如像各玻璃电极，按本发明所采用的传感器通过以下各特征中的至少一个来区别。
-液体的组成部分的分子量≥150，尤其是≥200；
-在传感器中基本上吸收或吸附液体的组成部分；
-液体的(测定的)组成部分不是阳离子，尤其不是离子；
-不能确定一种界面电位、电化学电位和/或氢电位作为特征量。
在此如此选择此组成部分，即在液体的使用过程中，此组成部分在对敏感层亲和力方面存在改变，通常通过物质的使用引起的液体中物质的浓度变化来实现这一点。
按本发明如此来特别有利地测量液体的一个(或多个)组成部分，即此组成部分贮入此敏感层或从此层释放出来，在此发生敏感层的重量改变。贮入也可表示为体积效应，意即至少到某个层厚，基本上与层厚成比例地发生此或这些分析物的贮入。人们通过重量改变的测量获得对于这个/这些涉及的组成部分的贮入的一个尺度，并且由此获得对这个/这些组成部分的浓度的一个尺度。外加或另可选择地按本发明通过将这个(或这些)分析物贮入此敏感层而确定一种油中的一个(或多个)分析物(一种组成部分)，和/或确定一个(或多个)油性分析物。
例如像在内燃机中得到采用的一种发动机油特别适合于作为分析物和/或油。在此分析物有利地是一种新的发动机油的至少一个组成部分，此组成部分却也可以是在使用此发动机油时形成的老化油的一个组成部分，尤其是一种氧化产物。在此此分析物优先地又有一种脂族残余物，正如此残余物通常在各矿物的和/或合成的发动机油中存在的那样。这样的各种烃残余物通常有一种在300和3000之间的分子量。通过按本发明地采用此适配的敏感层例如可以实现，例如要么基本上仅这些新油组份，要么基本上仅(带有酮基、醛和/或酸残余物或带有这些新油组份的各加成产物和冷凝产物的)各分解物贮入此层。
传感器的这个敏感层特别有利地是由一种聚合物构造的。这使一种简单的和成本有利的制造和方便地适配到一种分析物上成为可能。尤其是各种聚氨酯和/或各种变性聚氨酯，例如在其上OH组份至少局部地替换了一个NH2组份的那样的聚氨酯适合于作为聚合物。当将各碱性组份加入此聚合物结构时，对于验证各分解产物，尤其验证油的酸性改变是有利的。例如这可通过采用带有各碱性残余物的各碱性单体或预聚合物来实现，在此碱度在聚合物形成时保持不变。一种这样的碱性单体例如是作为交联剂起作用的和在聚合物为氨酯时其叔胺基保持不变的三乙醇胺N(CH2CH2OH)3。在这样的聚合时进行对老化油的适配，意即在老化油在场的情况进行此聚合，随后此老化油重新可从制成的聚合物中分离出来。随后含在三乙醇胺中的氮可以接受对老化油中各酸性组份的各种极性交互作用，并且因此甚至在某些量的未消耗油在场的情况下从一种混合物中萃取这些组份。此外此三乙醇胺在这些如此获得的层中提供具有各适配性能的各分析物分子用的完全一般极性的各交互作用中心。
例如通过将发动机油与此层组份，尤其与一种单体或预聚合物的混合与此分析物一起形成此层，一般用此方法有利地实现对这些分析物的适配。如此优先选择该层成份，使得此分析物也像此整个液体一样对此层是惰性的，意即既不分解也不以其它任何方式化学地改变此层。
此外按本发明有利地与作为基准的一个不敏感的传感器(如该传感器的相同构造的测量元件，却不具有对液体的一个组成部分敏感的各种性能)一起采用此传感器。这使一种简单而可靠的测量构造成为可能。也可特别十分有利地共同采用各种不同敏感的传感器，尤其是也可结合一个不敏感的传感器。在此一个传感器则是按识别新油，而另外的传感器是按识别老化油设计的。这些不同敏感的传感器可以互相用作为基准，以致于能测出各种粘度变化。如正提及的那样，却可以特别有利地采用经其测定粘度改变的一个不敏感的第三传感器。用这样的各种联合可以特别可靠地识别各种极其不同的油变化，以致于对于极其不同的油(或各其它的液体)可以采用这个油传感器。此外通过采用多个(不同)敏感的传感器也可识别一个传感器失灵或一个传感器的可能减小的敏感性，如同它们在采用极其不同油时可能出现的那样，由此产生了一种特别高的过程安全性。
测量本身优先地通过在振动上错开此层来进行，甚至层的一种介电效果可以例如用作测量原理。在振动上错开此层时有利地将此层置放到一个振荡晶体(石英晶体)上，然后激振此振荡晶体。通过用分析物装载此敏感层时按照装载量此层变得较重，由此改变振动行为。从此又可以反推出此装载量。
另外经其可测定绝对粘度(或粘度改变)的基准还有一个温度传感器被有利地得到采用，因为(尤其是在发动机油上的)粘度是强烈地与温度有关的。
在此例如可在一个特性曲线族中放置了这种液相的与温度有关的粘度特性，各测量值的温度修正则经此特性曲线族进行。另可选择地或外加地也可仅在一个或多个确定的温度下进行此测量
如同已提及的那样，可并行地采用多个传感器，这些传感器是针对液相的各种不同的组成部分和/或针对各种不同的液相创造的。由此可以识别液相的各种不同的改变。尤其在发动机油中采用此传感器时这一点是重要的，因为在这里一方面可能采用具有各种不同组成部分的不同的油，并且另一方面(按发动机油的这些运行条件不同)可能进行着各种不同的老化过程。
此外一种分析处理电子装置属于此传感器的使用，一方面经此分析处理电子装置来运行此传感器，并且另一方面将此传感器信号转换为所希望的信息。在发动机油的情况下，此信息尤其可能是对发动机油更换到期的一种提示。
原则上对于本发明实际上可采用含有带各模槽和/或各扩散沟道的一种基质的每一种层，这些模槽和/或扩散沟道是与液体(分析物)的一个应确定的组成部分适配的，意即(在一种高浓度时)相应于组成部分的浓度地贮入此分析物，或者(在液体中分析物的一种纸浓度时)放出此分析物。
这样的适配的各表面的制作也作为“分子印记”是已知的，在此基本上仅曾在各气体中采用这样的分子印记的各种层。可以工业化和成本有利地制作这样的分子印记的各种层。在例如通过一种聚合过程生成此传感器层时，向反应混合物添加此要探测的分析物。这些分析物分子在聚合或固化时在基体中遗留下它们的印痕，并且在反应结束之后可以蒸发或从此(聚合的)网络中冲刷出这些分析物分子。为此应选择针对此聚合过程和制成的聚合的层为惰性的分解物(或者应相应地选择此反应混合物)。在此这些分子印记层的质量取决于许多影响，尤其取决于层材料选择(聚合物)、聚合时间、在层制作时的溶剂份额、温度、交联剂份额等等。通过该制作过程在化学敏感的层中剩下与此分析物适配的，特别适合重新贮入此分析物的各模槽和扩散沟道。通过这种印记相似于钥匙锁原理地相应于分析物的浓度导致各种分析物专门的交互作用。不仅能以一种化学纯的分析物，而且也能用复杂成份的一种分析物混合物进行此印记过程。因此用如此制作的各种传感器在各种发动机油上表征多种多样的老化过程也是可能的。因此按本发明，例如在(例如汽油发动机用的；矿物油基的和/或合成的)新鲜发动机油在场的情况下，通过具有交联剂分子的某个份额的聚氨酯的聚合，例如可以制作一种这样的敏感层。在从已聚合层冲刷出油之后在此聚合物的基体中剩下与新鲜发动机油的这些组成部分适配的各空腔。借助于红外光谱学可以示出，这些空腔明显选择性地纯吸纳新油。相应的情况也适用于用老化油的印记，在此在用老化油印记时的这个选择性是较小的，意即也贮入微量的新油，因此反应(例如重量改变；电子信号)是较小的。
以下用各图和实施例详述本发明。
所示的
图1为在四氯化碳中汽油机新油和汽油机老化油的各红外光谱，CH2/CH3拉伸振动；
图2为一个非印痕样品在各不同的工作步骤之后的各红外光谱，CH2/CH3/OH拉伸振动；
图3为一个印痕样品在各单个工作步骤之后的各红外光谱；
图4为一种含胺聚合物的一个印痕样品在各不同的工作步骤之后的各红外光谱；
图5为一个未涂层QMB石英微型天平在老化油和新油中的频率响应的温度关系；
图6为在从新油更换到老化油时一个用新油印记的QMB的频率响应；
图7为质量敏感和质量不敏感的涂层的各QMB的各频率响应的一种比较；
图8为新鲜的和用过的汽油机发动机油的各红外光谱；和
图9为新油印记的和老化油印记的QMB的各频率响应的一种比较。
试验情况：
各层的制备
制作用于确定发动机油老化的各传感器层。通过各不同的聚氨酯的分子印记来制作这些化学敏感的层。采用以下各化学剂：
-纯的间苯三酚；
-双酚A，97％；
-三乙醇胺P.A；
-二苯甲烷二异氰酸酯用于合成(来自70％二异氰酸酯和30％三异氰酸酯的混合物)；
-己撑二异氰酸酯用于合成；
-干燥的四氢呋喃P.A。
各合成的聚氨酯中的每一个以化学数量的关系含有各异氰酸酯中的一个，和两个醇组份的一个混合物。间苯三酚在此醇组份中的份额决定交联度。印痕用的(分析物重新贮入用的)一种有利的交联度约位于60％(按聚合物而不同一般20-85％)。在使用己撑二异氰酸酯时人们为此采用来自60mol％(克分子％)间苯三酚和40mol％双酚A；对于此异氰酸酯混合物，间苯三酚在醇混合物中的份额位于40mol％，因为在这里此异氰酸酯由于它的三异氰酸酯份额也作为交联剂起作用。
为了制作各层将这些单个组份与合适量的新油一起溶在THF(四氢呋喃)中。此混合物可以直接置放到用于用FT-IR测量的玻璃片上或石英片上或置放到各振荡石英上。
1.)己撑二异氰酸酯：
0.76mg(6mmol)间苯三酚，91mg(4mmol)双酚A，218mg(13mmol)己撑二异氰酸酯和116mg汽油机新油(相当于单体混合物质量的30％和因此相当于基质总质量的23.1％份额)溶在1ml(毫升)THF中。
将此初始混合物中的20μl用180μl的THF稀释，并且将稀释物中的20μl置放到玻璃片上或2μl置放到QMB上。
2.)二苯甲烷二异氰酸酯。
50mg间苯三酚(4mmol)，137mg双酚A(6mmol)，274mg二苯甲烷二异氰酸酯(10.4mmol)与138mg油一起溶在1ml的THF中。稀释和涂敷相似于上面的层。
3.)三乙醇胺：
由这些单个的组份已在干燥的THF中制备浓度为2.5mmol/2ml的各种溶液，这意味着以下的名称量：
二苯甲烷二异氰酸酯： 576mg
间苯三酚： 315mg
双酚A： 570mg
三乙醇胺： 373mg
已在各埃本道夫(Eppendorf)容器中称量汽油机老化油(在层中的30％含油量时62.8mg，48.9mg对于25％和36.7mg对于20％)，以及在0.5mg THF中溶解该汽油机老化油。
然后借助Gilson吸管首先给该溶液添加这些醇的组份，并且紧挨涂敷之前才添加此异氰酸酯。这些混合物如下组成：
双酚A： 148μl溶液
三功能的醇： 100μl溶液
异氰酸酯： 231μl溶液
已经以所需的比例混合这两种三功能组份间苯三酚和三乙醇胺(例如在层中的10％TEA(三乙醇胺)→10μl TEA溶液和90μl间苯三酚溶液)。
以10％和20％TEA发现这些最好的老化油重新贮入。
FT-IR测量
在一个FT-IR仪器(Perkin-Eimer珀金匀FTIR 2000)中相对于一个空白的石英片作为光洁的来测量这些过液聚合透的片。引用在2856cm-1和2921cm-1上的对称的以及非对称的亚甲基振动来用于说明。
按以下工作步骤人们获得这些主要的测量点：
1.)透彻聚合
2.)通过在n庚烷中的搅动从此层中冲刷出发动机油
3.)重新贮入新油(在油中置入和搅动一夜)。为了除去表面的油，首先用纸拭干和最后用约为1ml n庚烷冲洗此片。
4.)重新洗去油和置入老化油中(相似于2，3)。
质量敏感的测量
将反应混合物置放到振荡石英上。为了实现遍布整个圆形电极范围的不变的层厚，人们采用所谓的旋转涂层法，在此旋转涂层法上在聚合期间传感器以200-400转/分(按层材料的粘度不同)旋转。此层厚约为1.5μm，这生成约为75kHz的频率提高量。用一种网络分析器进行此质量敏感的测量，由此将可变频率的一种高频施加到此已涂层的石英构件上，并且因此求出此构件的阻尼行为。这在石英厚度剪振的共振范围中出现。然后由计算机读出最小阻尼的频率，并且作为时间的函数来表示。在测量开始时将传感器浸入恒温的新油中(T＝50±0.1℃)。为了较快地调节传感器效应，借助于一个潜入搅动器以约700转/分搅匀这些油样。然后在传感器信号恒定之后更换此测量油。所使用的老化油同样是预先恒温过的。然后基于两个相反进行的效应，最小阻尼(共振频率)的频率在改变。(在粘稠的老化油上的)粘度上升首先诱导部份地由质量效应补偿的一种频率降低(在化学敏感的涂层上)。通过扩散出事先贮入这些层中的各分子来生成此质量效应。在此未涂层的或非敏感性涂层的石英上，粘度效应为16000Hz，在这些敏感涂层的各构件上按聚合物层不同，频率提高量在11000和15000Hz之间变化。因此按所使用的层不同此质量效应为1000至5000Hz。
如从图1中可看出的那样，在关注的脂肪族范围中新鲜的(11)和用过的(12)汽油机发动机油的这些红外光谱实际上互相没有区别。各种对称的(13)和非对称的(14)亚甲基振动的这些强度几乎是等同的，甚至在亚甲基振动(对称15，非对称16)的范围中实际上不能识别出区别。
图2至4示出每次在这些单个工作步骤之后录取的这些在三个聚合物上的红外光谱。将一个用新鲜油印记的，用等同材料制的聚合物(图3)和一个用新鲜油印记的氨基聚合物(图4)与一个无印记制备的聚合物(图2)对比。按以下各过程步骤实施这些红外光谱。
1.固化聚合物(在图3和4中包括汽油机新油)；
2.用n庚烷冲刷出为印记采用的印痕(汽油机新油)的可流动份额；
3.在汽油机新油中贮存聚合物12小时，和随后冲洗各表面层；并且
4.在汽油机老化油中存放12小时，和随后冲洗各表面层。
在具有各印记的传感器层的这些试体上(图3和4)在冲刷印痕时各脂肪族尖峰的强度(在2900cm-1左右，背衬的)在减小，因此可以从聚合物基质中除去油的大部分。通过在新油中存放这些强度近似地重新升高到此初始值，因此新油又贮入此聚合物基质中(在重复地贮入和放出此新油时获得各相同的光谱)。
在无印痕的这些试件上(图2)在工作步骤1至4的期间仅仅产生各种微小的强度改变，以致于人们可以排除，在这些印记过的试件上涉及一种纯粹的表面吸附。这些在此微小的效应可以推断到表面附近的各无印痕试件的微量多孔性上。在此聚合物上在此涉及一种纯粹的聚氨酯层。此重要的信号位于约2900波长常数处(在约3200cm-1处的这些宽带主要表示各酸的氢的各种振动)。当材料与新鲜油一起聚合时(图3)，此相同的材料表现得完全另一个样。在用n庚烷(1.→2.)冲洗此层之后人们明显地看到各脂肪族CH振动的强度损失，这应归结到在聚合时添加的油的冲刷。如果人们将此冲洗过的层放在新油中过夜，在此情况下此信号几乎重新达到它的初始值(2.→3.)，因此重新贮入新油。重新冲洗和贮入老化油中产生像此冲洗过的层那样的相同的信号强度(2.→4.)，意即与新油相反，未曾将此老化油贮入此层。
图5示出在老化油22或在新油21中的一个未涂层QMB的共振频率的温度关系。在50℃时在从新油过渡进老化油时，浸入各自油中的各石英的频率提高量23为16kHz。用各种以不能吸纳油的聚合物(各未印记的聚合物，无印痕试件)涂层的石英获得各相似的值。可以观察到在频率提高量的对数和倒数绝对温度之间的一种线性关系。具有各不敏感聚合物层(无印痕的)的各种振荡石英产生各平行推移的直线，这些直线的各斜率互相最多差异为10％。由此得出结论，在这些测得的频率提高量上涉及各纯粹的粘度效应，而不是各质量效应。
在将用通过分子印记制作的一个敏感层(印痕试件)装载的一个QMB(石英微型天平)从新油转移到老化油中时，可以观察到的频率提高量，在50℃温度下开始时要比对于一个无印痕石英的低2至3kHz。按聚合层而不同也可得出还更小的频率提高量。图6示出具有一个敏感层的一个石英的为11kHz的频率提高量25，意即此频率提高量25位于一个未涂层石英之下5.0kHz处(这里也可采用带有一个无印痕层的一个石英)。由于汽油机新油可逆地贮入此层导致在一个敏感涂层的QMB相对于所有其它石英的频率响应方面的这种差别，并且当将此层浸入老化油中时，导致汽油机新油从此层中溶解出来。各种不同不敏感层的频率提高量是近似相等的。在图7中详示了这种情况。
未配备一个敏感层的石英几乎仅对新油31和老化油32的这个不同的粘度作出反应，而不考虑它们的化学成分。此频率响应Δf为16kHz。在用一个敏感层配备的石英上平行地进行测量频率提高量时(请参阅上面)仅仅获得为11至14kHz的数额(按敏感层而不同)，意即约少2至5kHz。此数额由此质量效应，意即由用新油3 3装载的敏感层的重量差别以及由当此层存放在老化油32中时，新油33从此敏感层溶解出来所引起。
随着采用具有不敏感层(或无涂层)作为基准的一个石英因此一方面可以确定从新油向老化油的粘度改变和新油的消耗(老化)。后者与质量效应Δm成比例地进行。用按本发明的传感器可以持续地通过质量效应的增加相应地监控发动机油的老化，在此通过此基准考虑从增加一直延伸到减少的粘度的改变。
另可选择地或外加地对于新油敏感的或不敏感的石英也可采用一个对老化油敏感的石英。图9表示在用老化油印记的一个石英涂层42和用新油印记的一个石英涂层41之间的比较。按新油印记的此石英41在新油中示出为16kHz的频移，这种频移在老化油中减少到13kHz。与此相反按老化油印记的此石英42在新鲜油中示出为16kHz的频移，此频移在老化油中增加到18kHz。
通过使用三乙醇胺，估计也能使各氢桥键用于结合老化油的各酸性组份。这些极性交互作用的利用对于开发每一种任意发动机油用的传感器提供潜力，因为通过各燃烧过程总是形成各种羧基(酸基)。用不同碱度的各聚合物组件可以实现与老化油的这些单个酸性组份适配的各种交互作用。老化油传感器也可作为阈值传感器来设计的，这种阈值传感器在一个给定的酸度时响应，并且由此传信油更换。因此酸度可掌握独立于各油的商标和质量的一种性能，以致于也能对各种合成油在它们的老化方面进行监控。
按本发明因此有利地用具有一个敏感层涂覆的一个石英进行油质量确定。此敏感层具有与至少一个油组成部分适配的表面，此表面相应于此油组成部分的浓度是特别适合于此油组成部分的重复的贮入和放出的。在存在此油组成部分时，此油组成部分贮入此敏感层，由此经一种质量效应，经各构件厚度或构件质量的一种有效上升，此共振频率下降。通过油的老化贮入，此敏感层中的组成部分减少，共振频率由此上升。采用一种不敏感层作为基准，经此不敏感层测出油对石英振荡的粘度效应。
Claims (25)
1.具有一个敏感层的一种传感器的应用，用于通过测定该敏感层的重量改变来确定一种油中的分析物，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一个表面和/或与至少一种分析物适配的一种层体，相应于此分析物对此敏感层存在的亲和力，此表面或此层体预定用于分析物的重复贮入和放出，其中此传感器被用于确定油的老化，并且此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
2.具有一个敏感层的一种传感器的应用，用于确定油中的分析物和/或用于确定一种油性分析物，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一种表面和/或与至少一种分析物适配的一种层体，相应于此分析物对此敏感层存在的亲和力，此表面或此层体预定用于分析物的重复贮入和放出，其中此传感器被用于确定油的老化，并且此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
3.按权利要求1或者2的应用，其特征在于，此油或油性分析物是一种发动机油。
4.按权利要求1或者2的应用，其特征在于，此油或油性分析物是一种内燃机用的油。
5.按权利要求3的应用，其特征在于，此分析物是一种新鲜的或老化的发动机油。
6.按权利要求1到2之一的应用，其特征在于，此敏感层是一种聚合物。
7.按权利要求6的应用，其特征在于，此聚合物是一种交联的聚氨酯和/或一种衍生的聚氨脂。
8.按权利要求6的应用，其特征在于，此聚合物含有各碱性基。
9.按权利要求8的应用，其特征在于，此聚合物含有各氨基。
10.按权利要求5的应用，其特征在于，此聚合物是在存在老化油的情况下形成的，或者是用老化油印记的。
11.按权利要求1到2之一的应用，其特征在于，此分析物对于此敏感层是有惰性的。
12.按权利要求1到2之一的应用，其特征在于，除了此敏感层外此传感器还含有一种不敏感的基准。
13.按权利要求12的应用，其特征在于，此传感器除了此分析物外还含有油的其他性能。
14.按权利要求13的应用，其特征在于，此传感器除了此分析物外还含有油的粘度。
15.按权利要求2的应用，其特征在于，通过确定敏感层的质量改变来确定分析物进入或从此敏感层中的贮入或放出。
16.按权利要求1到2之一的应用，其特征在于，通过敏感层的振荡来确定分析物进入或从此敏感层中的贮入或放出。
17.按权利要求1到2之一的应用，其特征在于，此敏感层是具有与此分析物适配的各模槽和/或扩散沟道的一种基体。
18.内燃机用的油质量传感器，具有一种敏感层，此敏感层拥有与至少一种存在于油中的分析物适配的一种表面或一种层体，在使用油时此分析物对此层的亲和力在改变，相应于此分析物对此敏感层存在的亲和力，此表面或此层体预定用于分析物的重新贮入，其中此传感器被用于确定油的老化，并且此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
19.按权利要求18的油质量传感器，其特征在于，此敏感层的表面和/或层体是与至少一个分析物适配的，该分析物是油的一个油性组成部分。
20.按权利要求18或19的油质量传感器，其特征在于，此油质量传感器能够检测此敏感层的质量。
21.按权利要求18或者19的油质量传感器，其特征在于，此敏感层是一种聚合物层。
22.按权利要求18或者19的油质量传感器，其特征在于，除了此敏感层外，此油质量传感器含有一个不敏感的基准。
23.用于通过具有一个敏感层的一种传感器确定油中一种分析物的方法，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一个表面和/或与至少一种分析物适配的一种层体，相应于此分析物对此敏感层存在的亲和力，此表面或此层体预定用于分析物的重复贮入和放出其特征在于，通过测定此敏感层的重量改变进行油中分析物的确定，其中此传感器被用于确定油的老化，并且此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
24.用于通过具有一个敏感层的一种传感器确定油中一种分析物的方法，此敏感层拥有与至少一种分析物适配的一个表面和/或与至少一种分析物适配的一种层体，相应于此分析物对此敏感层存在的亲和力，此表面或此层体预定用于分析物的重复贮入和放出其特征在于，此传感器被用于确定油的老化，并且此敏感层是与此分析物一起形成的，或者是用此分析物印记的。
25.按权利要求23或者24的方法，其特征在于，确定一种发动机油老化。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1996144572 DE19644572B4 (de) | 1996-10-26 | 1996-10-26 | Ölqualitätssensor |
| DE19644572.8 | 1996-10-26 | ||
| DE19731621 | 1997-07-23 | ||
| DE19731621.2 | 1997-07-23 | ||
| PCT/EP1997/005748 WO1998019156A1 (de) | 1996-10-26 | 1997-10-17 | Ölqualitätssensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1242077A CN1242077A (zh) | 2000-01-19 |
| CN1165762C true CN1165762C (zh) | 2004-09-08 |
Family
ID=26030801
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB971809275A Expired - Fee Related CN1165762C (zh) | 1996-10-26 | 1997-10-17 | 油质量传感器以及用其确定分析物的方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6223589B1 (zh) |
| EP (1) | EP0934520B1 (zh) |
| JP (1) | JP4071289B2 (zh) |
| KR (1) | KR100651891B1 (zh) |
| CN (1) | CN1165762C (zh) |
| AU (1) | AU5050998A (zh) |
| DE (1) | DE59712425D1 (zh) |
| WO (1) | WO1998019156A1 (zh) |
Families Citing this family (48)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6494079B1 (en) * | 2001-03-07 | 2002-12-17 | Symyx Technologies, Inc. | Method and apparatus for characterizing materials by using a mechanical resonator |
| EP1029160B1 (de) * | 1997-11-07 | 2003-04-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und vorrichtung zum überwachen und/oder ermitteln von motorölqualität |
| DE19901815A1 (de) * | 1999-01-19 | 2000-07-20 | Volkswagen Ag | Verfahren zur Bestimmung der Ölqualität sowie Ölqualitätssensor |
| DE19907743B4 (de) * | 1999-02-23 | 2012-01-05 | Volkswagen Ag | Ölqualitätssensor sowie Verfahren zu dessen Herstellung |
| US6840093B2 (en) | 2002-04-05 | 2005-01-11 | Caterpillar Inc. | System and method for determining oil grade |
| US6675635B2 (en) | 2002-04-17 | 2004-01-13 | Caterpillar Inc | System and method for determining oil quality |
| WO2004036207A2 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Symyx Technologies, Inc. | Environmental control system fluid sensing system and method comprising a sesnsor with a mechanical resonator |
| US7043969B2 (en) * | 2002-10-18 | 2006-05-16 | Symyx Technologies, Inc. | Machine fluid sensor and method |
| US6873916B2 (en) * | 2002-10-18 | 2005-03-29 | Symyx Technologies, Inc. | Application specific integrated circuitry for controlling analysis of a fluid |
| WO2004045757A2 (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-03 | Oil Purification Systems, Inc. | Method of and system for fluid purification |
| US6725707B1 (en) | 2003-01-13 | 2004-04-27 | Delphi Technologies, Inc. | In-situ liquid viscosity measurement |
| GB0302519D0 (en) * | 2003-02-04 | 2003-03-05 | Trw Ltd | Improvements in fluid monitoring |
| US7721590B2 (en) * | 2003-03-21 | 2010-05-25 | MEAS France | Resonator sensor assembly |
| US7158897B2 (en) * | 2003-03-21 | 2007-01-02 | Symyx Technologies, Inc. | Integrated circuitry for controlling analysis of a fluid |
| WO2004086027A2 (en) * | 2003-03-21 | 2004-10-07 | Symyx Technologies, Inc. | Mechanical resonator |
| US7239155B2 (en) * | 2003-11-14 | 2007-07-03 | Impact Technologies Llc | Electrochemical impedance measurement system and method for use thereof |
| EP1711824A1 (en) * | 2004-02-03 | 2006-10-18 | SPHERE Medical Limited | Sensor |
| US7272525B2 (en) | 2004-04-21 | 2007-09-18 | Visyx Technologies, Inc. | Portable fluid sensing device and method |
| US7862875B2 (en) * | 2004-10-04 | 2011-01-04 | Trico Corporation | Flinger disc |
| US7541004B2 (en) * | 2004-11-12 | 2009-06-02 | Predict, Inc. | MEMS-based sensor for lubricant analysis |
| DE102005012453A1 (de) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Viskositätsmessung von nicht-Newtonschen Flüssigkeiten, insbesondere Motorbetriebsstoffen |
| DE102005012454A1 (de) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur quantitiven Bestimmung eines Alterungseinflusses auf ein Motoröl |
| US7322243B2 (en) | 2005-06-16 | 2008-01-29 | Honeywell International Inc. | Acoustic wave etch rate sensor system |
| US7634937B2 (en) * | 2005-07-01 | 2009-12-22 | Symyx Solutions, Inc. | Systems and methods for monitoring solids using mechanical resonator |
| US20080022757A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Honeywell International Inc. | Oxidation stability measurement for oil condition management |
| US8149004B2 (en) * | 2007-01-19 | 2012-04-03 | Honeywell International Inc. | Corrosion sensor for monitoring and controlling lubricant acidity |
| KR100811677B1 (ko) * | 2007-02-09 | 2008-03-11 | 대성전기공업 주식회사 | 다기능 감지장치 |
| US7677086B2 (en) * | 2007-03-12 | 2010-03-16 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Engine oil viscosity diagnostic systems and methods |
| WO2008141035A1 (en) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Cooper Johnny G | Fluid quality sensor |
| US8096164B2 (en) | 2008-01-17 | 2012-01-17 | Trico Corporation | Apparatus and methods for management of fluid condition |
| KR100928947B1 (ko) * | 2008-02-21 | 2009-11-30 | 한국과학기술연구원 | 통합형 인라인 오일 모니터링 장치 |
| US8220671B2 (en) | 2008-03-12 | 2012-07-17 | Trico Corporation | Lubricant dispenser with nozzle |
| USD687923S1 (en) | 2008-06-03 | 2013-08-13 | Trico Corporation | Lubricant dispensing nozzle |
| US8147684B2 (en) * | 2009-03-27 | 2012-04-03 | Trico Corporation | Apparatus and methods for lubricant filtration and drum pump filtration system |
| US8321158B2 (en) * | 2009-04-03 | 2012-11-27 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for monitoring freshness of fuel in vehicles |
| US8147683B2 (en) | 2010-01-22 | 2012-04-03 | Trico Corporation | Portable lubricant filtration system and method |
| CN101936936B (zh) * | 2010-07-30 | 2012-10-31 | 浙江大学 | 基于导电高分子复合物的溶剂水分检测元件及其制作方法 |
| JP5968517B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-08-10 | テスト アクチエンゲゼルシャフト | フライヤー、携帯型フライ油計測器、フライヤーセット及びフライヤーの監視方法 |
| USD687922S1 (en) | 2012-04-25 | 2013-08-13 | Trico Corporation | Lubricant dispenser |
| USD696956S1 (en) | 2012-04-25 | 2014-01-07 | Trico Corporation | Lubricant dispenser |
| USD687921S1 (en) | 2012-04-25 | 2013-08-13 | Trico Corporation | Lubricant dispenser |
| GB201212542D0 (en) * | 2012-07-13 | 2012-08-29 | Universit De Mons | Method of monitoring quality and/or aging of oil |
| US20140266065A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Mastinc | Multi-modal fluid condition sensor platform and system thereof |
| EP2972305A4 (en) * | 2013-03-15 | 2016-10-26 | Mastinc | MULTIMODAL FLUID STATE SENSOR PLATFORM AND SYSTEM THEREOF |
| EP3211417A1 (en) * | 2016-02-23 | 2017-08-30 | C.C. Jensen A/S | System and sensor unit for monitoring and evaluation of the condition of a liquid |
| US11408855B2 (en) | 2018-07-06 | 2022-08-09 | Qorvo Us, Inc. | Bulk acoustic wave resonator with increased dynamic range |
| AT521457B1 (de) | 2018-07-13 | 2020-07-15 | Ac2T Res Gmbh | Sensor zur Erfassung von Fluideigenschaften |
| CN112748039A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-05-04 | 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 | 一种缸内直喷发动机机油稀释比例的测试方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59126931A (ja) * | 1983-01-12 | 1984-07-21 | Nippon Soken Inc | 流体の特性測定装置 |
| US4741200A (en) * | 1986-07-11 | 1988-05-03 | Ford Motor Company | Method and apparatus for measuring viscosity in a liquid utilizing a piezoelectric sensor |
| US5306644A (en) * | 1988-09-29 | 1994-04-26 | Hewlett-Packard Company | Mass sensor method for measuring analytes in a sample |
| US5151110A (en) * | 1990-09-11 | 1992-09-29 | University Of New Mexico | Molecular sieve sensors for selective detection at the nanogram level |
| US5201215A (en) * | 1991-10-17 | 1993-04-13 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for simultaneous measurement of mass loading and fluid property changes using a quartz crystal microbalance |
| US5341128A (en) * | 1992-04-10 | 1994-08-23 | Chomerics, Inc. | Sensor element for detection of hydrocarbons |
| FR2711797B1 (fr) * | 1993-10-29 | 1996-01-12 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de surveillance du vieillissement de fluides. |
| JPH07174685A (ja) * | 1993-12-20 | 1995-07-14 | Hitachi Ltd | 油劣化診断装置、及びこれを備えている油循環装置 |
| KR100374919B1 (ko) * | 1994-11-07 | 2003-05-12 | 티코나 게엠베하 | 중합체센서및이의제조방법 |
| US5656767A (en) * | 1996-03-08 | 1997-08-12 | Computational Systems, Inc. | Automatic determination of moisture content and lubricant type |
| US5852229A (en) * | 1996-05-29 | 1998-12-22 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Piezoelectric resonator chemical sensing device |
-
1997
- 1997-10-17 EP EP97913159A patent/EP0934520B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-17 CN CNB971809275A patent/CN1165762C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-17 DE DE59712425T patent/DE59712425D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1997-10-17 AU AU50509/98A patent/AU5050998A/en not_active Abandoned
- 1997-10-17 KR KR1019997003649A patent/KR100651891B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1997-10-17 WO PCT/EP1997/005748 patent/WO1998019156A1/de active IP Right Grant
- 1997-10-17 JP JP51999098A patent/JP4071289B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-04-26 US US09/299,126 patent/US6223589B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0934520B1 (de) | 2005-09-21 |
| CN1242077A (zh) | 2000-01-19 |
| JP4071289B2 (ja) | 2008-04-02 |
| EP0934520A1 (de) | 1999-08-11 |
| JP2001502806A (ja) | 2001-02-27 |
| KR20000052822A (ko) | 2000-08-25 |
| DE59712425D1 (de) | 2006-02-02 |
| KR100651891B1 (ko) | 2006-12-01 |
| WO1998019156A1 (de) | 1998-05-07 |
| AU5050998A (en) | 1998-05-22 |
| US6223589B1 (en) | 2001-05-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1165762C (zh) | 油质量传感器以及用其确定分析物的方法 | |
| Mujahid et al. | Monitoring automotive oil degradation: analytical tools and onboard sensing technologies | |
| Agoston et al. | Viscosity sensors for engine oil condition monitoring—Application and interpretation of results | |
| CN1182373C (zh) | 用于确定并且/或者监测容器中介质的液位的方法和设备 | |
| Ryder et al. | Identifications and quantitative measurements of narcotics in solid mixtures using near-IR Raman spectroscopy and multivariate analysis | |
| EA032682B1 (ru) | Способ и система измерения | |
| RU2014145026A (ru) | Способ и устройство для совместного оценивания количественного минералогического состава, состава керогена и зрелости в газовом сланце и нефтеносном сланце | |
| Pinheiro et al. | Assessment and prediction of lubricant oil properties using infrared spectroscopy and advanced predictive analytics | |
| Ash et al. | Viscosity measurement of industrial oils using the droplet quartz crystal microbalance | |
| Dickert et al. | Imprinting with sensor development–On the way to synthetic antibodies | |
| CN1598560A (zh) | 在实时运行中确定柴油发动机润滑剂的流体状态的方法 | |
| KR20090026098A (ko) | 유체, 특히 엔진 오일의 내용물을 결정하기 위한 방법 | |
| US20070196925A1 (en) | Determination of total base number in marine engine lubricants by elements | |
| WO2004083813A3 (en) | Method and apparatus for measuring concentration of a chemical component in a gas mixture | |
| CN102252954A (zh) | 单个生物分子反应实时原位表征方法 | |
| CN1673709A (zh) | 用于非连续地确定至少一种用在工作机械中的运转液的使用潜力的测量装置和方法 | |
| CN1534292A (zh) | 一种色-质联用预测油品性质的方法 | |
| DE19644572B4 (de) | Ölqualitätssensor | |
| CN1050612A (zh) | 储油岩油气组份的定量分析方法 | |
| Dong et al. | A new approach to the determination of moisture in hydrocarbon lubricating oils by mid-FTIR spectroscopy | |
| Frassa et al. | Diesel engine condition through oil analysis | |
| Jakoby et al. | Microacoustic viscosity sensor for automotive applications | |
| CN109916848B (zh) | 三氟化硼三乙醇胺中硼质量分数近红外检测方法 | |
| Lieberzeit et al. | Nanostructured functional polymers for engine oil quality sensors | |
| Dickert et al. | Quality assessment with molecularly imprinted microsensors: degradation processes in automotive oils |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20040908 Termination date: 20111017 |