KR20220014518A - Apparatus for monitoring oil oxidation in real time - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an engine oil oxidation degree measurement apparatus and, more specifically, to an engine oil oxidation degree measurement apparatus which can measure an accurate oil oxidation degree by compensating for light output changes in accordance with the temperature of engine oil and ambient temperature. To achieve the objective, according to the present invention, the engine oil oxidation degree measurement apparatus comprises: a light source emitting light to engine oil; a photodetector detecting a light signal outputted from the light source and received through engine oil; and a calculation unit calculating the oxidation degree of engine oil from a light signal detected by the photodetector. The engine oil oxidation degree measurement apparatus further comprises a temperature sensor unit measuring the temperature of engine oil or around an engine. The calculation unit compensates for light signal changes detected by the photodetector in accordance with temperature changes detected by the temperature sensor unit to calculate the oxidation degree of engine oil.

Description

엔진 오일 산화도 측정 장치{APPARATUS FOR MONITORING OIL OXIDATION IN REAL TIME}Engine oil oxidation degree measuring device {APPARATUS FOR MONITORING OIL OXIDATION IN REAL TIME}

본 발명은 엔진 오일 산화도 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 오일의 온도 및 주변 온도에 따른 광출력 변화를 보정함으로써 보다 정확한 오일 산화도를 측정할 수 있는 엔진 오일 산화도 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring the degree of oxidation of engine oil, and more particularly, to an device for measuring the degree of oxidation of engine oil capable of measuring the degree of oxidation of oil more accurately by correcting a change in light output according to the temperature of engine oil and ambient temperature will be.

일반적으로, 오일의 상태는 대상 기계의 성능 및 상태에 관한 중요한 정보를 지니고 있으며, 오일을 사용에 중요한 사항은 어느 시점에 엔진 오일을 교환할 것인가이다. 자동차의 경우 오일의 교환은 대부분 차량 제작사에 의하여 추천된 사용기간을 기준으로 행하여지고 있는 것이 통상적이다. 그러나, 오일의 수명은 오일의 질, 엔진 종류, 차량의 운전조건, 환경조건 등 여러 요인들에 의하여 크게 변할 수 있으므로, 단순한 산술평균적인 기준만을 적용하기가 곤란한 문제점을 가진다.In general, the condition of oil has important information on the performance and condition of the target machine, and an important point in using the oil is when to change the engine oil. In the case of automobiles, it is common that most of the oil change is performed based on the period of use recommended by the vehicle manufacturer. However, since the lifespan of oil can vary greatly depending on various factors such as oil quality, engine type, vehicle driving conditions, and environmental conditions, it is difficult to apply only a simple arithmetic average standard.

오일을 더 이상 사용할 수 없는 기술적인 이유로서 오일의 물리/화학적인 오염을 들 수 있다. 우선, 물리적인 오염은 오일을 사용하는 기계시스템 구성부품의 마모에 의한 마모입자 및 외부로부터 혼입된 먼지입자들에 의하여 발생한다. 이와 같이 오일을 오염시킨 입자들은 베어링 또는 기어 등 기계요소 표면을 연삭시켜 파손을 유도할 뿐만 아니라, 연삭에 의한 마모입자들이 또 다시 기계표면 파손을 초래하기도 한다. 다음, 화학적인 오염은 주로 오일에 혼입된 수분이나 오일의 열화생성물(degradation product), 냉각수 혹은 다른 종류의 윤활제들의 혼입에 의하여 발생한다.The technical reason that the oil can no longer be used is the physical/chemical contamination of the oil. First, physical contamination is caused by wear particles due to wear of mechanical system components using oil and dust particles mixed from outside. As such, the oil-contaminated particles not only induce damage by grinding the surface of machine elements such as bearings or gears, but also cause damage to the machine surface again by the wear particles due to grinding. Next, chemical contamination is mainly caused by the mixing of moisture or oil degradation products, coolant or other types of lubricants.

오일의 물리적 상태변화를 측정하기 위하여 사용되는 오염도 측정 및 점도 측정방법은 금속 마모입자들의 존재 또는 점도의 증가 등과 같은 물리적인 변화들에 관한 정보들을 파악할 수 있지만, 오일 내에서 발생한 첨가제들의 손실이나 기타의 화학적인 기능 변화들을 알아낼 수는 없다. 많은 경우에 있어서, 오일이 열화되는 과정에서 발생하는 오일의 화학적 변화를 파악하는 것은 매우 유용한 일로서, 이의 측정을 통하여 대상 기계의 상태를 보다 정확하게 진단할 수 있다.Pollution degree measurement and viscosity measurement methods used to measure changes in the physical state of oil can grasp information about physical changes such as the presence of metal wear particles or increase in viscosity, but loss of additives or other changes in the chemical function of In many cases, it is very useful to understand the chemical change of oil that occurs in the process of oil deterioration, and through the measurement, the state of the target machine can be more accurately diagnosed.

자동차용 오일은 지속적으로 높은 온도 분위기에 처할 뿐만 아니라, 산화질소 가스, 수분 및 공기와 접촉하면서 산화되어 열화되는데, 이와 함께 상기의 첨가제들도 소모되거나 파손된다. 따라서, 오일 속에는 사용 시간이 지남에 따라 여러 가지 형태의 오일 열화 생성물과 오염물들이 누적되어진다.Automotive oil is not only continuously subjected to a high temperature atmosphere, but is also oxidized and deteriorated by contact with nitrogen oxide gas, moisture, and air. Along with this, the additives are also consumed or damaged. Accordingly, various types of oil deterioration products and contaminants are accumulated in the oil over time.

특히, 산화방지 첨가제 성분이 소모되면 오일의 산화는 크게 발생한다. 이에 따라, 오일의 점도가 증가하고 고착물이 형성되며, 산 생성물들이 기계요소 부품을 부식시킴으로써 색상이 어두어지고 독한 냄새와 산가가 증가하며, 점도가 상승함과 동시에 슬러지 성분이 증가한다.In particular, when the antioxidant additive component is consumed, the oxidation of the oil occurs significantly. Accordingly, the viscosity of the oil increases and a sticking material is formed, and the acid products corrode the machine element parts, resulting in a dark color, a strong odor, and an increase in acid value.

이와 같은 오일의 변화를 정량적으로 측정하기 위한 방법으로서, 미국 표준규격(ASTM) D664에 기재된 전산가 측정방법, 전알칼리가 측정방법(ASTM D4739), 동점도 측정방법(ASTM D445/446), 디젤엔진유의 연료유 희석 측정방법(ASTM D3524-90), 휘발점 측정방법(ASTM D92), 산화도 측정방법(ASTM D2272) 등과 같은 표준 측정방법들이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 실험실적 측정 작업은 대상 기계시스템으로부터 분석대상 오일을 샘플링하고, 이의 분석에 앞서 적절한 전처리공정을 거쳐야 하므로, 많은 분석시간과 비용이 요구된다. 특히, 샘플 오일이 대상 기계 전체의 오일 상태를 잘 대표하고 있는지의 여부가 확실하지 않은 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 오일 샘플링작업의 필요없이 실시간적으로 오일의 상태를 진단할 수 있는 측정장치의 적용이 필수적으로 요구되고 있다.As a method for quantitatively measuring such changes in oil, the method for measuring the total acid value described in the American standard (ASTM) D664, the method for measuring the total alkalinity (ASTM D4739), the method for measuring the kinematic viscosity (ASTM D445/446), the diesel engine oil Standard measurement methods such as fuel oil dilution measurement method (ASTM D3524-90), volatilization point measurement method (ASTM D92), and oxidation degree measurement method (ASTM D2272) are used. However, this laboratory measurement operation samples the oil to be analyzed from the target mechanical system, and requires an appropriate pretreatment process prior to its analysis, requiring a lot of analysis time and cost. In particular, a problem may arise in which it is not certain whether or not the sample oil is well representative of the oil condition of the entire machine. Therefore, application of a measuring device capable of diagnosing the state of oil in real time without the need for oil sampling operation is essential.

일반적인 오일 분석은 오일의 점도, 절연율, 교류 전도도(AC Conductivity), 저항 및 임피던스, 부식도, pH값, 전알칼리가, 산성물질의 함량, 분광분석, 광밀도(Optical Density) 등의 다양한 물리/화학적 특성분석에 기초하고 있다.General oil analysis includes various physical properties such as oil viscosity, insulation rate, AC conductivity, resistance and impedance, corrosion, pH value, total alkalinity, acid content, spectroscopic analysis, and optical density. /Based on chemical characterization.

이들 분석방법 중 적외선 분광 분석이나 형광 분석과 같이 엔진 오일에 광을 조사하여 수광된 광을 분석함으로써 실시간적으로 오일의 상태를 측정하는 방법이 최근에 많이 연구되고 있다. 대한민국 공개실용신안 제20-1998-0050251호(엔진 오일 열화 검지장치, 1998.10.07), 대한민국 공개실용신안 제20-1999-0011486호(엔진오일의 점도 측정장치, 1999.03.25), 대한민국 등록특허 제10-0427870호(적외선 분광분석기를 이용한 엔진오일 점검장치, 2004.04.08), 대한민국 등록특허 제10-0504310호(자외선 형광특성을 이용한 오일 산화도 측정장치, 2005.07.20), 대한민국 등록특허 제10-0789724호(형광빛 측정에 의한 오일 산화도 실시간 모니터링방법 및장치, 2007.12.21), 대한민국 등록특허 제10-1356176호(엔진오일열화 감지방법 및 시스템, 2014.01.20), 대한민국 등록특허 제10-1566499호(차량용 엔진오일의 열화도 측정방법 및 상기 방법을 이용한 엔진오일의 교환시기 결정방법, 2015.11.10) 및 대한민국 공개특허 제10-2018-0104019호(형광 상승-시간을 사용한 오일의 열화 결정, 2018.09.19)에는 상기와 같이 엔진 오일에 빛을 조사하고 그 투광광, 산란광이나 형광을 검출하여 엔진 오일의 산화도 정도를 모니터링하는 다양한 기술이 개시되어 있다.Among these analysis methods, a method of measuring the oil state in real time by irradiating light to engine oil and analyzing the received light, such as infrared spectroscopy or fluorescence analysis, has been studied a lot in recent years. Korean Utility Model Publication No. 20-1998-0050251 (Engine Oil Deterioration Detection Device, October 7, 1998), Korean Utility Model No. 20-1999-0011486 (Engine Oil Viscosity Measurement Device, March 25, 1999), Republic of Korea Patent Registration 10-0427870 (Engine oil inspection device using infrared spectrometer, 2004.04.08), Republic of Korea Patent No. 10-0504310 (Oil oxidation measuring device using ultraviolet fluorescence characteristics, 2005.07.20), Republic of Korea Patent No. 10-0789724 (Method and Apparatus for Real-Time Monitoring of Oil Oxidation by Fluorescence Measurement, Dec. 21, 2007), Korean Patent Registration No. 10-1356176 (Method and System for Detecting Engine Oil Deterioration, Jan. 20, 2014), Korean Patent Registration No. No. 10-1566499 (Method for measuring the degree of deterioration of engine oil for a vehicle and a method for determining engine oil replacement timing using the method, November 10, 2015) and Korean Patent Laid-Open No. 10-2018-0104019 (Oil using fluorescence rise-time Deterioration Determination, 2018.09.19) discloses various techniques for monitoring the degree of oxidation of engine oil by irradiating light to engine oil and detecting the transmitted light, scattered light, or fluorescence as described above.

그러나, 상기 종래 기술에서 공통적으로 이용되는 발광 및 수광 소자는 온도에 따른 민감도가 높아 온도 편차에 따른 출력의 변화가 발생되어 측정된 오일 산화도의 정밀도가 떨어지는 단점이 있다.However, the light-emitting and light-receiving elements commonly used in the prior art have a high sensitivity to temperature, so that an output change according to a temperature deviation occurs, so that the precision of the measured oil oxidation degree is deteriorated.

특히, 자동차의 경우 동절기와 하절기 사이에는 엔진룸의 온도차가 상당할 뿐만 아니라 운전전과 운전후의 엔진 온도도 차이가 커 엔진 오일 뿐만 아니라 발광 및 수광 소자에는 상당한 온도 변화가 발생되는데, 이러한 온도 편차는 광 출력의 변화로 이어지고 결과적으로 오일 산화도 측정에 오차가 발생된다. In particular, in the case of automobiles, not only the engine room temperature difference is significant between winter and summer, but also the engine temperature before and after operation is large. This leads to a change in output and consequently an error in the measurement of oil oxidation.

대한민국 공개실용신안 제20-1998-0050251호(1998.10.07) : 엔진 오일 열화 검지장치Republic of Korea Public Utility Model No. 20-1998-0050251 (October 7, 1998): Engine oil deterioration detection device 대한민국 공개실용신안 제20-1999-0011486호(1999.03.25) : 엔진오일의 점도 측정장치Republic of Korea Public Utility Model No. 20-1999-0011486 (Mar. 25, 1999): Viscosity measuring device for engine oil 대한민국 등록특허 제10-0427870호(2004.04.08) : 적외선 분광분석기를 이용한 엔진오일 점검장치Republic of Korea Patent No. 10-0427870 (April 2004.04.08): Engine oil inspection device using infrared spectrometer 대한민국 등록특허 제10-0504310호(2005.07.20) 자외선 형광특성을 이용한 오일 산화도 측정장치Republic of Korea Patent No. 10-0504310 (July 20, 2005) Oil oxidation measuring device using ultraviolet fluorescence characteristics 대한민국 등록특허 제10-0789724호(2007.12.21) : 형광빛 측정에 의한 오일 산화도 실시간 모니터링방법 및장치Republic of Korea Patent No. 10-0789724 (2007.12.21): Real-time monitoring method and apparatus for oil oxidation by fluorescent light measurement 대한민국 등록특허 제10-1356176호(2014.01.20) : 엔진오일열화 감지방법 및 시스템Republic of Korea Patent Registration No. 10-1356176 (Jan. 20, 2014): Engine oil deterioration detection method and system 대한민국 등록특허 제10-1566499호(2015.11.10) : 차량용 엔진오일의 열화도 측정방법 및 상기 방법을 이용한 엔진오일의 교환시기 결정방법Republic of Korea Patent Registration No. 10-1566499 (November 10, 2015): A method for measuring the degree of deterioration of engine oil for a vehicle and a method for determining an engine oil replacement time using the method 대한민국 공개특허 제10-2018-0104019호(2018.09.19) : 형광 상승-시간을 사용한 오일의 열화 결정Korean Patent Laid-Open Patent No. 10-2018-0104019 (2018.09.19): Determination of oil deterioration using fluorescence rise-time

본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로, 엔진 오일의 온도 및 주변 온도에 따른 광출력 변화를 보정함으로써 보다 정확한 오일 산화도를 측정할 수 있는 엔진 오일 산화도 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention has been devised in recognition of the above points, and it is to provide an engine oil oxidation degree measuring device capable of measuring the degree of oxidation of oil more accurately by correcting the change in light output according to the temperature of the engine oil and the ambient temperature. .

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는, 엔진 오일로 광을 조사하는 광원과, 상기 광원에서 출력되어 엔진 오일을 거쳐 수광되는 광신호를 검출하는 광검출기와, 상기 광검출기에서 검출된 광신호로부터 엔진 오일의 산화도를 산출하는 산출부가 포함되어 구성된 엔진 오일 산화도 측정 장치에 있어서, 엔진 오일 또는 엔진 주변의 온도를 측정하는 온도 센서부가 더 포함되고, 상기 산출부는 상기 온도 센서부에서 측정된 온도 변화에 따른 상기 광검출기에서 검출된 광신호 변화를 보정하여 엔진 오일의 산화도를 산출하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an engine oil oxidation measuring apparatus according to the present invention includes a light source for irradiating light with engine oil, a photodetector for detecting an optical signal output from the light source and received through engine oil; In the engine oil oxidation degree measuring device configured to include a calculator for calculating the degree of oxidation of the engine oil from the optical signal detected by the photodetector, the device further includes a temperature sensor section for measuring the temperature of the engine oil or the engine surroundings, the calculation The unit is characterized in that the oxidation degree of the engine oil is calculated by correcting a change in the optical signal detected by the photodetector according to the change in temperature measured by the temperature sensor unit.

또한, 본 발명에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는, 상기 산출부는 상기 온도 센서부에서 측정된 온도와 그 온도에서 상기 광검출기에서 검출된 광신호를 측정하여 얻은 데이터로부터 온도-광신호 관계를 산출하여 기록하고, 상기 산출부는 기록된 온도-광신호 관계를 이용하여 실시간으로 측정된 광신호를 보정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the engine oil oxidation measuring apparatus according to the present invention, the calculator calculates the temperature-optical signal relationship from the temperature measured by the temperature sensor and the data obtained by measuring the optical signal detected by the photodetector at the temperature. is recorded, and the calculator corrects the optical signal measured in real time using the recorded temperature-optical signal relationship.

또한, 본 발명에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는, 상기 산출부는 시동 초기에서 엔진 온도가 정상화되는 상태까지 상기 온도 센서부에서 측정된 온도와 상기 광검출기에서 검출된 광신호를 연속적 또는 일정한 시간 간격으로 측정하여 온도-광신호 관계를 산출하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the engine oil oxidation measuring device according to the present invention, the calculation unit continuously or constant time interval between the temperature measured by the temperature sensor unit and the optical signal detected by the photodetector from the initial start to a state in which the engine temperature is normalized. It is characterized in that the temperature-light signal relationship is calculated by measuring with

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는 엔진 오일의 온도 및 주변 온도에 따른 광출력 변화를 보정함으로써 보다 정확한 오일 산화도를 측정할 수 있는 장점을 갖는다.With the above configuration, the apparatus for measuring the degree of oxidation of engine oil according to the present invention has the advantage of being able to measure the degree of oxidation of oil more accurately by correcting the change in light output according to the temperature of the engine oil and the ambient temperature.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치의 구성을 도시한 블럭도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치에 의해 온도 보정이 이루어지는 과정을 도시한 흐름도
1 is a block diagram showing the configuration of an engine oil oxidation degree measuring apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart illustrating a process in which temperature correction is performed by an engine oil oxidation measurement apparatus according to an embodiment of the present invention;

이하에서는 도면 및 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, an engine oil oxidation measuring apparatus according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings and examples.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치의 구성을 도시한 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치에 의해 온도 보정이 이루어지는 과정을 도시한 흐름도이다.1 is a block diagram illustrating the configuration of an engine oil oxidation degree measuring device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a process of temperature correction by the engine oil oxidation degree measuring device according to an embodiment of the present invention. is a flowchart showing

본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치를 개략적으로 나타내 보인 도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는 광원(11), 광검출기(12), 온도 센서부(21,22), 산출부(30) 및 저장부(40)이 구비되어 구성된다.Referring to FIG. 1 schematically showing an engine oil oxidation degree measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, the engine oil oxidation degree measuring apparatus according to an embodiment of the present invention includes a light source 11 and a photodetector 12 . , the temperature sensor units 21 and 22 , the calculation unit 30 , and the storage unit 40 are provided and configured.

상기 광원(11)은 각각 엔진 오일(O)로 광을 조사하기 위한 구성이고, 상기 광검출기(12)는 상기 광원(11)에서 출력되어 엔진 오일을 거쳐 수광되는 광신호를 검출하기 위한 구성이다.The light sources 11 are each configured to irradiate light to the engine oil O, and the photodetector 12 is configured to detect an optical signal output from the light source 11 and received through the engine oil. .

상기 광원(11)과 광검출기(12)는 엔진(E)에서 오일 팬(Oil Fan)과 같이 엔진 오일(O)이 담긴 부분에 장착되어 질 수 있다. 뿐만 아니라 같이 광원과 광검출기는 엔진 오일(O)이 순환되는 오일 순환 라인(L) 상에 장착되어 질 수 있다. 도 1에는 엔진(E)의 오일 팬에 장착된 광원(11)과 광검출기(12)와 함께 오일 순환 라인(L) 상에 장착된 광원(11')과 광검출기(12')가 동시에 도시되어 있으나 이는 어느 하나만이 선택되어 하나만으로 구성되어 질 수 있다.The light source 11 and the photodetector 12 may be mounted on a portion of the engine E containing engine oil O, such as an oil fan. In addition, the light source and the photodetector may be mounted on the oil circulation line (L) through which the engine oil (O) is circulated. 1, the light source 11' and the photodetector 12' mounted on the oil circulation line L together with the light source 11 and the photodetector 12 mounted on the oil pan of the engine E are simultaneously shown. However, it can consist of only one by selecting one of them.

광원(11,11')에서 출력되어 엔진 오일(O)를 거쳐 광검출기(12,12')로 수광되는 광신호는 엔진 오일(O)의 상태에 따라 달라지게 되며, 이때 다양한 광신호 및 광분석 기술이 이용될 수 있다.The optical signals output from the light sources 11 and 11' and received by the photodetectors 12 and 12' through the engine oil O vary depending on the state of the engine oil O. At this time, various optical signals and optical signals Analytical techniques may be used.

예를 들어, 엔진 오일(O)의 형광신호를 이용하는 경우 상기 광원(11,11')은 450nm의 레이저 광을 출사하는 레이저 다이오드가 적용되어지고, 상기 광검출기(12,12')는 상기 광원(11,11')에서 엔진 오일(O)로 조사된 레이저광에 대해 엔진 오일(O)의 방향족 탄화수소계, 폴리페닐탄화수소, 카리복실 화합물에 의해 발생된 530 내지 580nm 대역의 형광신호를 검출하고, 검출된 광의 세기에 대응되는 신호를 산출부(30)으로 출력한다. 엔진 오일(O)의 산화에 따라 530 내지 580nm 대역의 형광신호는 점진적으로 감쇠되는데, 본 발명은 이러한 형광신호의 감쇠로부터 산화도를 산출하도록 구성되어 질 수 있다.For example, when a fluorescence signal of engine oil O is used, a laser diode emitting 450 nm laser light is applied to the light sources 11 and 11', and the photodetectors 12 and 12' are the light sources. In (11, 11'), the fluorescence signal in the 530 to 580 nm band generated by the aromatic hydrocarbon-based, polyphenyl hydrocarbon, and carboxyl compound of the engine oil (O) is detected with respect to the laser light irradiated with the engine oil (O). , a signal corresponding to the detected light intensity is output to the calculator 30 . As the engine oil O is oxidized, the fluorescence signal in the 530 to 580 nm band is gradually attenuated, and the present invention may be configured to calculate the oxidation degree from the attenuation of the fluorescence signal.

상기 온도 센서부(21,22)는 엔진 오일 또는 엔진 주변의 온도를 측정하기 위한 구성이다. 도면에는 엔진 오일(O)이 담긴 오일 팬(Oil Fan)에 장착되어 엔진 오일(O)의 온도를 측정하는 온도 센서부(21)와, 엔진 룸과 같이 엔진(E) 주변의 온도를 측정하는 온도 센서부(22)가 구비된 실시예가 도시되어 있다. 이에 따라 본 발명은 엔진(E)의 운전 여부에 따라 엔진 주변의 온도나 또는 엔진 오일의 온도를 동시에 이용하거나 하나를 선택하여 이용할 수 있게 된다. The temperature sensor units 21 and 22 are configured to measure engine oil or a temperature around the engine. In the drawing, a temperature sensor unit 21 that is mounted on an oil fan containing engine oil O to measure the temperature of engine oil O, and an engine room that measure the temperature around the engine E An embodiment in which a temperature sensor unit 22 is provided is shown. Accordingly, according to the present invention, the temperature around the engine or the temperature of the engine oil can be simultaneously used or one can be selected and used depending on whether the engine E is being operated.

상기 산출부(30)는 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호로부터 엔진 오일의 산화도를 산출한다. 특히, 본 발명에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는 상기 산출부(30)가 상기 온도 센서부(21,22)에서 측정된 온도의 변화에 따른 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호의 변화를 보정하여 엔진 오일(O)의 산화도를 산출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The calculator 30 calculates the degree of oxidation of the engine oil from the optical signals detected by the photodetectors 12 and 12'. In particular, in the engine oil oxidation measurement apparatus according to the present invention, the light detected by the photodetectors 12 and 12' according to the change in the temperature measured by the temperature sensor units 21 and 22 by the calculator 30 . It is characterized in that it is configured to calculate the oxidation degree of the engine oil (O) by correcting the change in the signal.

우선, 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 형광신호를 이용하여 엔진 오일의 산화도를 산출하는 일예를 설명하기로 한다. 상기 산출부(30)는 새로운 엔진 오일을 엔진(E)에 투입하여 교체하였을 때 새로 교체된 신유에서 발생된 형광 신호를 측정하고 이를 기준 신호로 설정하여 상기 저장부(40)에 저장한다. 그리고, 상기 산출부(30)는 신유 교체 이후에 엔진 오일(O)의 사용 경과에 따른 엔진 오일(O)의 산화에 따라 변화된 형광 신호를 측정하여 이를 기준 신호와 비교하여 엔진 오일(O)의 산화도를 산출하게 된다. 상기한 내용에 따라 상기 산출부(30)에서 산출된 산화도가 기설정된 오일 교체 기준 조건에 해당하여 교체가 필요하면 이는 사용자가 이를 알 수 있도록 램프나 디스플레이 화면에 표출된다.First, an example of calculating the degree of oxidation of engine oil using the fluorescence signals detected by the photodetectors 12 and 12' will be described. The calculator 30 measures the fluorescence signal generated from the newly replaced new oil when the new engine oil is introduced into the engine E to replace it, sets it as a reference signal and stores it in the storage unit 40 . Then, the calculator 30 measures the fluorescence signal changed according to the oxidation of the engine oil (O) according to the use of the engine oil (O) after the replacement of the new oil and compares it with the reference signal to determine the level of the engine oil (O) yields the degree of oxidation. According to the above, if the oxidation degree calculated by the calculator 30 corresponds to the preset oil replacement reference condition and requires replacement, it is displayed on a lamp or a display screen so that the user can know this.

한편, 상기 광원으로 이용되는 레이저 다이오드와 같은 발광 소자나 상기 광검출기에 이용되는 포토 센서와 같은 수광 소자는 온도에 따른 민감도가 높아 온도 편차에 따른 출력의 변화가 발생되기 때문에 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호는 온도에 따른 오차를 갖게 되는데, 본 발명은 상기 온도 센서부(21,22)에서 측정된 온도 변화를 반영하여 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호 변화를 보정하여 엔진 오일의 산화도를 산출함으로써 보다 정확한 오일 산화도를 산출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, since a light-emitting element such as a laser diode used as the light source or a light-receiving element such as a photosensor used in the photodetector has high sensitivity to temperature, a change in output according to temperature deviation occurs, so that the photodetector 12, The optical signal detected at 12') has an error according to the temperature. In the present invention, the light detected by the photodetectors 12 and 12' reflects the temperature change measured by the temperature sensor units 21 and 22. It is characterized in that it is configured to calculate the oxidation degree of the engine oil more accurately by correcting the signal change.

이러한 온도 보정을 위한 과정을 도시한 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 엔진 오일 산화도 측정 장치는 온도-광신호 관계를 산출하기 위한 모드에서 미리 온도-광신호 관계를 산출하고, 그 온도-광신호 관계를 이용하여 오일 산화도 실시간 측정 모드에서 실시간으로 오일 산화도를 산출하여 오일의 교체 필요 여부를 판단하도록 구성된다.Referring to FIG. 2 showing a process for such temperature correction, the engine oil oxidation measuring apparatus according to an embodiment of the present invention calculates the temperature-optical signal relationship in advance in a mode for calculating the temperature-optical signal relationship, and , using the temperature-light signal relationship to calculate the oil oxidation degree in real time in the oil oxidation degree real-time measurement mode to determine whether the oil needs to be replaced.

온도-광신호 관계를 산출하기 위한 모드에서 상기 산출부(30)는 상기 온도 센서부(21,22)에서 측정된 온도와 그 온도에서 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호를 측정하여 얻은 온도 및 광신호 데이터로부터 온도-광신호 관계를 산출하여 기록하게 된다.In the mode for calculating the temperature-optical signal relationship, the calculation unit 30 calculates the temperature measured by the temperature sensor units 21 and 22 and the optical signal detected by the photodetectors 12 and 12' at the temperature. From the measured temperature and optical signal data, the temperature-optical signal relationship is calculated and recorded.

예를 들어, 온도-광신호 관계를 산출하기 위한 모드에서 엔진의 운전이 시작되면 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호와 그에 대응되는 상기 온도 센서부(21,22)에서 측정된 온도에 대한 데이터는 상기 저장부(40)에 저장된다. 상기 산출부(30)는 상기 저장부(40)에 저장된 온도와 광신호에 대한 데이터를 이용하여 온도-광신호 관계를 산출하게 된다. 한편, 엔진의 운전이 어느정도 지속되면 엔진 오일의 온도변화가 거의 이루어지지 않는 정상상태에 도달되는데, 본 발명은 시동 초기에서 엔진 온도가 정상화되는 상태까지 상기 온도 센서부(21,22)에서 측정된 온도와 상기 광검출기(12,12')에서 검출된 광신호를 연속적 또는 일정한 시간 간격(주기적)으로 측정하여 온도-광신호 관계를 산출하도록 구성된다.For example, when the operation of the engine is started in the mode for calculating the temperature-light signal relationship, the optical signals detected by the photodetectors 12 and 12' and the corresponding temperature sensors 21 and 22 are measured. Data on the set temperature is stored in the storage unit (40). The calculator 30 calculates the temperature-optical signal relationship by using the data about the temperature and the optical signal stored in the storage 40 . On the other hand, when the operation of the engine continues to some extent, a steady state in which the temperature of the engine oil hardly changes is reached. In the present invention, the temperature measured by the temperature sensor units 21 and 22 is It is configured to measure the temperature and the optical signal detected by the photodetectors 12 and 12' continuously or at regular time intervals (periodically) to calculate the temperature-optical signal relationship.

상술한 온도-광신호 관계의 산출은 새로운 오일이 교체 투입되었을 때 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 산출은 1회의 수행만으로 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 복수회 수행되어 통계적인 처리 과정을 거쳐 산출될 수 있다.Calculation of the above-described temperature-light signal relationship is preferably performed when new oil is replaced, and this calculation may be performed not only once, but also may be performed multiple times and calculated through statistical processing.

오일 산화도 실시간 측정 모드에서는 상기 온도-광신호 관계를 산출하기 위한 모드에서 산출되어 기록된 온도-광신호 관계를 이용하여 실시간으로 측정된 광신호를 보정하고, 그 보정된 광신호를 이용하요 오일 산화도를 산출하게 된다. 상술한 바와 같이 오일 산화도 실시간 측정 모드에서는 신유 교체 이후에 엔진 오일(O)의 사용 경과에 따른 엔진 오일(O)의 산화에 따라 변화된 형광신호와 같은 광신호를 측정하여 이를 기준 신호와 비교하여 엔진 오일(O)의 산화도를 산출하며, 산출된 산화도가 기설정된 오일 교체 기준 조건에 해당하여 교체가 필요하면 이는 램프나 디스플레이 화면에 표출된다.In the oil oxidation degree real-time measurement mode, the optical signal measured in real time is corrected using the temperature-optical signal relationship calculated and recorded in the mode for calculating the temperature-optical signal relationship, and the corrected optical signal is used. yields the degree of oxidation. As described above, in the oil oxidation level real-time measurement mode, an optical signal such as a fluorescence signal changed according to the oxidation of engine oil (O) according to the use of engine oil (O) after new oil is measured and compared with a reference signal. The oxidation degree of engine oil (O) is calculated, and when the calculated oxidation degree corresponds to a preset oil replacement reference condition and replacement is required, this is displayed on a lamp or a display screen.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 엔진 오일 산화도 측정 장치는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.The engine oil oxidation degree measuring apparatus described above and shown in the drawings is only one embodiment for carrying out the present invention, and should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is defined only by the matters described in the claims below, and improved and changed embodiments without departing from the gist of the present invention are obvious to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It will be said that it falls within the protection scope of the present invention.

E 엔진
O 엔진 오일
P 오일 순환 펌프
L 오일 순환 라인
11,12 광원 및 광검출기
21,22 온도 센서부
30 산출부
40 저장부
E engine
O engine oil
P oil circulation pump
L oil circulation line
11,12 Light source and photodetector
21,22 temperature sensor unit
30 output
40 storage

Claims (1)

엔진 오일로 광을 조사하는 광원과, 상기 광원에서 출력되어 엔진 오일을 거쳐 수광되는 광신호를 검출하는 광검출기와, 상기 광검출기에서 검출된 광신호로부터 엔진 오일의 산화도를 산출하는 산출부가 포함되어 구성된 엔진 오일 산화도 측정 장치에 있어서,
엔진 오일 또는 엔진 주변의 온도를 측정하는 온도 센서부가 더 포함되고,
상기 산출부는 상기 온도 센서부에서 측정된 온도 변화에 따른 상기 광검출기에서 검출된 광신호 변화를 보정하여 엔진 오일의 산화도를 산출하는 것을 특징으로 하는 엔진 오일 산화도 측정 장치.
A light source for irradiating light with engine oil, a photodetector for detecting an optical signal output from the light source and received through the engine oil, and a calculation unit for calculating the degree of oxidation of engine oil from the optical signal detected by the photodetector In the engine oil oxidation degree measuring device configured as
A temperature sensor unit for measuring the engine oil or temperature around the engine is further included,
and the calculator calculates the degree of oxidation of the engine oil by correcting the change in the optical signal detected by the photodetector according to the change in temperature measured by the temperature sensor.
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