Оптико-электронный способ для контроля качества моторного масла


 


Владельцы патента RU 2587756:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) (RU)

Изобретение относится к технике измерений и позволяет проводить оперативный анализ качества моторного масла. Способ заключается в том, что проводят дозацию подаваемой на анализ пробы, на ленту из фильтровальной бумаги наносят каплю масла, ленту перемещают в положение захвата изображения с последующим освещением капли масла, осуществляют обработку изображения капли с помощью компьютера и из полученного цифрового изображения выделяют сигнал одной центральной строки, проводят преобразование Фурье данной строки, а полученное преобразование автоматически сравнивают с эталонными и по результату сравнения формируют интегральный показатель загрязненности моторного масла. Достигается возможность осуществления непрерывного автоматизированного контроля, повышение точности, оперативности и достоверности измерений. 1 ил.

 

Изобретение относится к технике измерений и может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла.

Известен способ оценки загрязненности механическими примесями моторного масла двигателя внутреннего сгорания (патент RU 2301414, G01N 11/10 от 20.06.2007), по которому путем измерения времени перемещения чувствительного элемента в измерительной емкости с пробой масла, взятой из картера двигателя, и сравнением ее с составленной заранее функциональной зависимостью для данного сорта масла, пробу масла из картера двигателя делят на две части, одну из которых доводят до оптимальной температуры термически и измеряют время перемещения чувствительного элемента, а другую обрабатывают ультразвуком до достижения ею оптимальной температуры, измеряют время перемещения чувствительного элемента, причем замер времени перемещения чувствительного элемента в измерительной емкости производят для обеих частей проб масла раздельно в верхней и нижней половинах измерительной емкости, сравнивают разность времени перемещения чувствительного элемента, произведенную отдельно в верхней и нижней половинах измерительной емкости, с пробами масла, прогретыми ультразвуком и термически, с заранее составленной функциональной зависимостью для подобных условий и производят оценку загрязненности масла механическими примесями.

Недостатком данного способа является отсутствие автоматизации контроля.

Известен способ определения необходимости замены масла в дизелях путем нанесения капли испытуемого масла на фильтровальную бумагу, в котором наличие активной присадки определяют по отношению наружного диаметра пятна к внутреннему диаметру внешнего кольца пятна, измеренных через десять минут после нанесения капли при температуре масла и бумаги в пределах 30-60°C, а концентрацию механических примесей определяют по отношению внутреннего кольца пятна к диаметру ядра при тех же условиях (а.с. №201768, МПК G01N 30/94).

Недостатки этого способа: сравнение пятен производят визуально, что снижает достоверность результатов оценки качества масел.

Известен способ определения качества моторного масла по пятну на фильтровальной бумаге, при котором на фильтровальную бумагу наносят каплю масла, взятую щупом из системы смазки. При этом характеристики качества масла находят по отношению наружного диаметра пятна к внутреннему диаметру внешнего кольца пятна, а также по отношению внутреннего диаметра внешнего кольца пятна к диаметру его ядра (Хмелевой Н.М. Справочник мастера-наладчика. - М.: Россельхозиздат, 1980, - с. 127-129.).

Недостатки указанного способа: полученные пятна часто не имеют четкой формы круга, что существенно влияет на определяемые характеристики качества масла и, следовательно, на достоверность результата его проверки.

Существует способ определения качества масла на основе сравнения пятна оцениваемого масла с эталонными пятнами (Остриков В.В., Белогорский В.В. Смазочные моторные масла и контроль их качества // Техника в сельском хозяйстве. - 2007. - №2, - с. 40-41).

Недостатки этого способа: сравнение пятен производят визуально, что также снижает достоверность результатов оценки качества масел. При этом отсутствует возможность быстрого ввода информации в компьютер.

Известен компьютерный способ оценки качества моторного масла, при котором после получения пятна оцениваемого масла фиксируют его внешний вид с возможностью ввода полученных данных в компьютер. Затем вводят их в компьютер и сравнивают при помощи компьютера с внешним видом эталонов, предварительно введенных в компьютер (патент ЕР №0571295, G01M 33/28).

Недостатком известного способа является то, что он малоинформативен. В частности, этот метод не позволяет получить данные об остаточном ресурсе масла.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому способу является компьютерный способ определения качества моторного масла, заключающийся в том, что на лист фильтровальной бумаги наносят каплю масла, взятую щупом из системы смазки, после получения пятна на бумаге фиксируют его внешний вид с возможностью ввода полученной информации в компьютер и сравнивают его при помощи компьютера с внешним видом эталонных пятен, предварительно введенных в компьютер, на основании чего определяют качество масла, при этом эталонным пятнам, введенным в компьютер, присваивают соответствующую наработку масла с начала эксплуатации, фиксируют наработку оцениваемого масла с начала эксплуатации при сравнении оцениваемого пятна с эталонным, а при фиксации наработки оцениваемого масла одновременно определяют его остаточный ресурс (патент RU 2390774, G01N 33/28).

Недостатком способа является большая погрешность, так как степень сходства эталонных и измеряемых пятен определяется визуально без применения средств автоматизации.

Задачей изобретения является возможность осуществления непрерывного автоматизированного контроля, повышение точности, оперативности и достоверности измерений.

Технический результат от использования данного способа связан с разработкой электронной системы для оценки состояния моторного масла двигателей внутреннего сгорания, что позволяет контролировать качество работы двигателя, оставшийся ресурс работы масла до его замены.

Поставленная задача достигается тем, что оптико-электронный способ определения качества моторного масла заключается в том, что проводят дозацию подаваемой на анализ пробы, на ленту из фильтровальной бумаги наносят каплю масла, ленту перемещают в положение захвата изображения с последующим освещением капли масла, осуществляют обработку изображения капли с помощью компьютера и из полученного цифрового изображения выделяют сигнал одной центральной строки, проводят преобразование Фурье данной строки, а полученное преобразование автоматически сравнивают с эталонными и по результату сравнения формируют интегральный показатель загрязненности моторного масла.

Принцип предлагаемого способа поясняется с помощью функциональной схемы устройства, представленной на фиг. 1.

На фиг 1. представлены картер двигателя 1 с маслом в картере 2, электромеханический клапан 3 дозации масла из картера двигателя, устройство управления электромеханическим клапаном 15, катушка для ленты из фильтровальной бумаги 4, капля масла из картера двигателя 5, направление движения 6, ПЗС-матрица 7, осветительный блок 8, объектив 9, лента из фильтровальной бумаги 10, термодатчик 11, шаговый двигатель 12, усилитель 13, аналого-цифровые преобразователи 14, 17, блок управления электромеханическим клапаном 15, DSP-процессор 18, блок управления осветительным блоком 19, блок управления шаговым двигателем 21, цифроаналоговые преобразователи 16, 20, 22, ЭВМ 23, цифровой индикатор 24, интерфейс взаимодействия с внешними устройствами 25.

Устройство работает периодически (раз в неделю, в месяц или по пробегу). ЭВМ 23 через цифроаналоговое устройство 16 и устройство управления электромеханическим клапаном 15 подает сигнал управления электромеханическим клапаном 15 дозации масла 2 из картера двигателя 1, причем данный сигнал управления подается после остановки двигателя и в момент, когда температура масла, снимаемая термодатчиком 11, составляет 50°C. При этом с термодатчика 11 через усилитель 13 и аналого-цифровой преобразователь 14 информация о температуре масла поступает в ЭВМ 23, работа которой осуществляется по заданному алгоритму.

В момент открытия электромеханического клапана 3 из картера двигателя 1 масло 2 в виде капли 5 направляется на ленту из фильтровальной бумаги 10 и на ней происходит растекание капли в течение 10 минут, после чего ЭВМ 23 при помощи аналого-цифрового преобразователя 22 и блока управления шаговым двигателем 21 включает шаговый двигатель, при помощи которого катушка для ленты 4 перемещает ленту из фильтровальной бумаги по направлению 6 в положение захвата изображения.

Далее ЭВМ 23 при помощи цифроаналогового преобразователя 20 и блока управления осветительным устройством 19 включает осветительный блок 8, выполненный из светодиодов. Изображение капли масла при помощи линзы 9 и ПЗС-матрицы 7 проходит оцифровку в аналого-цифровом преобразователе 17 и поступает в DSP-процессор 18, который проводит обработку изображения: выделяют сигнал одной центральной строки и проводят Фурье-преобразование данной строки, а полученное преобразование автоматически сравнивают с эталонными.

Результаты обработки изображения из DSP-процессора 18 поступают в ЭВМ 23.

Регистрация и обработка изображения капли масла осуществляется через 10, 60, 120 минут и через сутки. Полученные данные усредняются ЭВМ 23, и в результате цифровой обработки и сравнения показаний с существующими стандартами ЭВМ 23 формируется результат измерений в виде интегрального показателя загрязненности моторного масла для вывода на цифровой индикатор 24, а также для дистанционной передачи результата на внешние устройства через интерфейс взаимодействия с внешними устройствами 25.

Таким образом, применение оптико-электронного способа для контроля качества моторного масла обеспечивает следующие преимущества: возможность осуществления непрерывного автоматизированного контроля, повышение точности, оперативности и достоверности измерений.

Оптико-электронный способ определения качества моторного масла, заключающийся в том, что проводят дозацию подаваемой на анализ пробы, на ленту из фильтровальной бумаги наносят каплю масла, ленту перемещают в положение захвата изображения с последующим освещением капли масла, осуществляют обработку изображения капли с помощью компьютера и из полученного цифрового изображения выделяют сигнал одной центральной строки, проводят преобразование Фурье данной строки, а полученное преобразование автоматически сравнивают с эталонными и по результату сравнения формируют интегральный показатель загрязненности моторного масла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к химической промышленности и используется для исследования химического процесса получения синтетической нефти. Установка для исследования процесса получения синтетической нефти, включающая в себя реактор, загруженный катализатором, накопительную емкость, средства контроля температуры и давления, запорно-регулирующую арматуру, отличается тем, что она дополнительно содержит ресивер, конденсатор-сепаратор, регистрирующие индикаторные устройства для измерения расхода газообразных потоков и отходящего газа, индикаторное устройство для измерения уровня жидкости, при этом на линии подачи газообразных потоков установлены последовательно регистрирующее индикаторное устройство для измерения расхода газообразных потоков, ресивер, каталитический реактор, выход которого соединен с последовательно установленными конденсатором-сепаратором и накопительной емкостью, причем каталитический реактор выполнен с возможностью электроподогрева слоя катализатора и имеет систему внешнего водяного охлаждения, состоящую из последовательно установленных водяного холодильника, сборника парового конденсата, дозирующего насоса и водонагревателя, при этом средства контроля температуры выполнены в виде индикаторного регистрирующего регулирующего устройства, установленного в водонагревателе, первого индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в каталитическом реакторе, второго индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в водяном холодильнике, третьего индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в конденсаторе-сепараторе, четвертого индикаторного устройства для измерения температуры, установленного в накопительной емкости, средства контроля давления выполнены в виде первого индикаторного устройства для измерения давления, установленного перед водяным холодильником, и второго индикаторного устройства для измерения давления, установленного в конденсаторе-сепараторе, запорно-регулирующая арматура выполнена в виде регулирующего клапана, установленного на трубопроводе подачи газообразных потоков и связанного с регистрирующим индикаторным устройством для измерения расхода газообразных потоков, первого регулирующего вентиля, установленного между первым индикаторным устройство для измерения давления и водяным холодильником, второго регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи оборотной воды в водяной холодильник, третьего регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе отвода отходящего газа из конденсатора-сепаратора между конденсатором-сепаратором и регистрирующим индикаторным устройством для измерения расхода отходящего газа, четвертого регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи оборотной воды в конденсатор-сепаратор, пятого регулирующего вентиля, установленного на трубопроводе подачи синтетической нефти потребителю и связанного с индикаторным устройством для измерения уровня жидкости.

Изобретение относится к контролю работоспособности смазочных материалов. Устройство содержит: измерительную емкость с датчиком уровня и каналом для поступления продукта, размещенной напротив указанного канала магнитной ловушкой и установленным рядом с ней датчиком Холла, размещенным в нижней части емкости первым датчиком диэлектрической проницаемости, размещенными по ходу движения продукта блоком обезвоживания и фильтрации и вторым датчиком диэлектрической проницаемости; систему отбора и слива продукта, состоящую из насоса, двух трехходовых кранов и двух переключающихся сервоприводов; а также блок обработки результатов измерения и дисплей.

Группа изобретений относится к испытанию топлив и масел и может быть использована для оценки их эксплуатационных свойств. Способ оценки диспергирующих и солюбилизирующих свойств топлив и масел включает испытание пробы исследуемого материала при оптимальной температуре в замкнутой циркуляционной системе, при котором осуществляют контакт циркулирующего оцениваемого масла или топлива с поверхностью растворяемого контрольного вещества, предварительную подготовку которого осуществляют путем его постепенного нагрева до температуры 360°C с последующей выдержкой в течение 4 часов, растворяют это вещество в процессе контакта с потоком циркулирующего масла или топлива, периодически фиксируют параметры его растворения в зависимости от температуры циркулирующего масла или топлива, интенсивности их циркуляции, величины поверхности контакта контрольного вещества с потоком циркулирующего масла или топлива, времени контакта циркулирующего масла или топлива с поверхностью контрольного вещества, при этом диспергирующие и солюбилизирующие свойства масла или топлива оценивают по скорости растворения контрольного вещества, которую оценивают по убыли веса контрольного вещества по мере его контактирования с потоком масла или топлива и по содержанию контрольного вещества в составе циркулирующего потока масла или топлива.

Изобретение относится к области технического обустройства нефтедобычи, в частности к обеспечению поточных измерений количества и показателей качества скважинного флюида.

Изобретение относится к определению физико-химических свойств веществ и материалов: относительной плотности, средней числовой молекулярной массы, коксуемости по Конрадсону, энергии активации вязкого течения многокомпонентных углеводородных систем.

Изобретение относится к технике моделирования процессов разложения смазочных масел в газотурбинных двигателях для проведения исследований по токсичности продуктов разложения смазочных масел и для сокращения количества полетных проб воздуха кабин летательных аппаратов при исследовании степени загрязнения воздуха вредными веществами, поступающими вместе с воздухом в систему кондиционирования воздуха, и определения состава вредных примесей, опасных концентраций в воздухе газов и паров, повышения чувствительности их определения.
Изобретение относится к области нефтяной промышленности и предназначено для исследования процесса внутритрубной деэмульсации. Способ исследования процесса внутритрубной деэмульсации включает в себя подготовку модели пластовой воды, состав которой соответствует ионному составу пластовой воды месторождения, формирование холостой и рабочей пробы, установление проб на возвратно-поступательный шейкер, перемещающийся со скоростью, эквивалентной скорости движения эмульсии при внутритрубной деэмульсации, при этом время и температуру перемешивания задают соответствующими внутритрубной деэмульсации, введение в рабочие пробы деэмульгатора и ингибиторов коррозии и солеотложения в последовательности, концентрациях и количестве, моделирующих локальную дозировку реагентов в точках подачи в реальной системе внутритрубной деэмульсации, выдерживание их в течение 20-24 часов при комнатной температуре, определение количественного содержания солюбилизированной нефти в водной фазе и получение вывода о влиянии ингибиторов коррозии и солеотложения на количественное содержание солюбилизированной деэмульгатором нефти.

Изобретение относится к подготовке и транспортировке нефти на промыслах и на предприятиях, занимающихся переработкой нефти, транспортировкой и распределением нефтепродуктов.

Изобретение касается способа выявления примесей в работающем масле и определения степени его загрязненности. Пробы диагностируемого и эталонного масла идентичной марки, а также масла с предельно допустимым значением загрязнителя внедряют в носитель из капиллярно-пористого материала, который помещают в область поверхностного тлеющего высоковольтного разряда от пластинчатого электрода.

Группа изобретений относится к области машиностроения и может быть использована для оценки в реальном масштабе времени работоспособности масла с целью определения оптимальных сроков его замены.
Наверх