Способ и устройство для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов
Группа изобретений относится к способу и устройству для анализа масел и технических рабочих жидкостей. Способ анализа масел и технических рабочих жидкостей, в котором каплю испытываемой жидкости, накладывают на подходящую испытательную среду, позволяют ей проникнуть в испытательную среду и изображение, полученное в результате испытания, оптически сравнивают с данными множества эталонных изображений согласно множеству критериев испытания. Устройство для анализа масел и технических рабочих жидкостей, а также для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов содержит: опору для плоской испытательной среды, на которую наложена капля испытываемой жидкости, и создано изображение испытания, устройство записи изображений и источник света для получения изображений для передней записи и записи с задней подсветкой, устройство для хранения данных множества последовательностей эталонных изображений, устройство для хранения изображения испытания, программное обеспечение для сравнения данных изображения испытания относительно его формы и цветовых спектров с данными эталонных изображений, элемент отображения и записи, служащий для представления результатов анализа и оценки. Технический результат заключается в оценке состояния испытываемых жидкостей и механико-технического состояния компонентов и элементов, связанных с испытываемыми жидкостями. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к способу и устройству для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов, причем каплю испытываемой жидкости, которую необходимо проверить, накладывают на подходящую испытательную среду, позволяют проникнуть в испытательную среду и оценивают после предварительно выбранного времени с помощью получающегося в результате изображения испытания, которое оптически сравнивают с данными множества эталонных изображений согласно множеству критериев испытания.
Способ и связанное устройство могут быть применены для проверки различных испытываемых жидкостей относительно различных признаков, содержимого и загрязнения, например, моторных масел, масел гидросистем, трансмиссионных масел, тормозных жидкостей, индустриальных масел и масел для жарки, выпечки и пищи.
Изобретение служит для анализа возможного повреждения в результате обычного или необычного износа и приближающегося повреждения в элементах, относящихся к автомобильной промышленности, таких как, например, двигатели, тормоза, системы управления с усилением или трансмиссии, и в установках, зубчатых передачах, гидравлических механизмах и контроллерах промышленных установок с помощью анализа соответствующих масел или рабочих жидкостей. Кроме того, оно служит для анализа качества масел и рабочих жидкостей в промышленности, например пищевой промышленности, особенно на кухнях.
DE 941520 В описывает устройство для испытания смазочного масла или подобных веществ относительно количества посторонних или обесцвечивающих компонентов, содержащихся в нем, с помощью поглощающего участка на поглощающей бумаге. Согласно данному изобретению, этой цели достигают с помощью того факта, что большая часть листа бумаги, на его поверхности, например, с помощью цветного покрытия, реализована так, что она является сравнительно непоглощающей или даже отталкивающей относительно вещества, подлежащего проверке, или масла, и множество сравнительно поглощающих участков расположены в углублениях в указанной части, указанные участки имеют отметки в цвете сравнения у себя внутри. Сравнение цветов между соответствующим поглощающим образцом, наложенным на соответствующий непоглощающий участок, и связанная маркировка для различных образцов тогда предполагаются очень легкими в осуществлении.
US 5313824 А описывает испытательный комплект и ручной способ для анализа смазочного масла, в котором образец накладывают на испытательную среду на определенное время и могут подвергать визуальному сравнению с образцом.
DE 102005058595 А1 и ЕР 1825256 В1 описывают испытательную среду и способ для быстрого анализа моторных масел в двигателях внутреннего сгорания. Там каплю масла, подлежащую проверке, накладывают на специальную испытательную среду и позволяют ей проникать в испытательную среду. После предопределенного времени человек выполняет ручное оценивание так, что получающееся изображение визуально сравнивают с множеством эталонных изображений.
В предыдущем визуальном оценивании с помощью глаза обозревателя результаты испытаний могут быть оценены индивидуально по-разному. Кроме того, глаз человека видит очень по-разному и по-разному воспринимает цвета. Это вносит степень неопределенности. Кроме того, глазом обнаруживаются не все компоненты. Определенные компоненты в маслах, подлежащих проверке, не могут быть определены глазом. Способ визуального оценивания глазом является лишь приблизительным. Оценка пользователем подвержена ряду субъективных влияний и в практическом плане поддается изучению только относительно большим усилием. Здесь также играет роль людская инертность, которая часто проявляет критичное отношение к новым вещам. Предыдущие способы требуют объяснения и интенсивного обучения. В крайних случаях оценка результатов является недостаточно надежной.
US 5091652 А относится к флуоресцентному сканеру и более конкретно к сканеру, который сканирует гель, возбужденный до свечения лазером, содержащему систему обнаружения с конфокальным микроскопом.
DE 102005015826 А1 описывает способ и систему для оптической проверки контактных площадок на полупроводниковых компонентах, имеющих различный внешний вид. Положение наконечников контактной иглы на контактной площадке может быть определено процедурой, в которой первое изображение поверхности контактной площадки записывают до контакта с контактной площадкой, второе изображение указанной поверхности записывают после контакта контактной площадки с контактным элементом, и третье изображение генерируют из создания разницы между первым и вторым изображениями, указанное третье изображение анализируют, чтобы установить, в каком положении контактная игла оставила отпечаток на контактной площадке.
Ни одно из вышеупомянутых решений не подходит для анализа масел и других технических рабочих жидкостей и не позволяет делать выводы об элементах, из которых они были взяты.
ЕР 0571295 А1 описывает устройство для оценки смазки, более конкретно для двигателя автомобиля, в котором запись с передней подсветкой создают и автоматически оценивают относительно конкретных свойств смазки.
Способ, описанный в DE 19637234 А1, служит для оперативной проверки чистоты цвета поверхностей с помощью устройства, состоящего из одной или нескольких видеокамер и компьютера, в частности с целью контроля качества.
US 4781892 А описывает устройство и способ для определения склонности к загрязнению жидких углеводородов, в котором создают переднюю запись в форме записи в отраженном свете и записи с задней подсветкой в форме переданного света. Оценку производят с помощью интенсивности света.
Целью настоящего изобретения является предложение способа и устройства для анализа масел и технических рабочих жидкостей, в котором испытываемые жидкости, подлежащие проверке, могут сами предоставлять информацию о состоянии указанных испытываемых жидкостей, при этом могут быть сделаны утверждения и оценки о механико-техническом состоянии компонентов и элементов, связанных с испытываемыми жидкостями. Настоящее изобретение предназначено предоставлять возможность быстрого и надежного обнаружения, оценивания и оценки. Предполагается сокращение или полное исключение влияния субъективной оценки.
Настоящее изобретение достигает цели с помощью признаков, определенных в пунктах 1 и 12 формулы изобретения. Преимущественные развития настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы изобретения и более подробно объяснены ниже вместе с описанными вариантами осуществления настоящего изобретения, включая чертежи.
Способ для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов основан на том факте, что каплю испытываемой жидкости, подлежащей проверке, накладывают на подходящую испытательную среду, так что указанная капля проникает в испытательную среду, и после определенного времени получается изображение, которое может быть оценено. Это изображение испытания оптически сравнивают с данными множества эталонных изображений согласно специальным критериям испытаний.
В качестве предварительной меры последовательности эталонных изображений для различных критериев испытаний записывают и сохраняют в виде данных. Эти эталонные изображения ставят в соответствие определенным признакам жидкостей, подлежащих проверке, и рабочим состояниям элементов, так что каждому эталонному изображению ставят в соответствие определенное состояние.
Для фактического анализа изображение испытания капли, которая образуется на испытательной среде, записывают устройством записи изображений, по меньшей мере, в передней записи и записи с задней подсветкой и сохраняют. В одном конкретном варианте осуществления запись с задней подсветкой может представлять собой запись в УФ свете. В одном предпочтительном варианте осуществления запись с задней УФ подсветкой может быть выполнена в дополнение к записи с задней подсветкой с помощью белого и/или цветного света. Компьютеризированное сравнение данных изображений испытания с данными эталонных изображений затем выполняют с помощью постановки в соответствие данных одного или нескольких изображений передней записи, записи с задней подсветкой и, если необходимо, записи с УФ задней подсветкой эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания, который имеет наибольшее соответствие. За этим следует отображение и/или запись признаков испытываемой жидкости и/или рабочего состояния элемента, которые соответствуют поставленным в соответствие данным эталонных изображений.
Поскольку отдельные испытываемые жидкости, подлежащие проверке, имеют очень разные признаки и состояния различных элементов, из которых были взяты испытываемые жидкости, такие как, например, тормоз, управление с усилителем, трансмиссия или гидравлически управляемые установки или компоненты, такие как рулевые системы с усилением, также могут находиться под влиянием очень разных критериев, в качестве основания для анализа для каждой испытательной среды и для каждого элемента следует создавать специальные последовательности эталонных изображений. После создания этих эталонных изображений их можно неоднократно брать в качестве основы для анализа и оценивания. В этом отношении также становится возможной очень простая и быстрая интеграция новых испытываемых жидкостей или элементов в систему анализа.
Компьютеризированное сравнение данных изображений испытания с данными эталонных изображений предпочтительно выполняют с помощью программного обеспечения, подходящего для различения формы и/или цветовых спектров данных изображений испытания и данных эталонных изображений и для постановки в соответствие данных изображений передней записи, записи с задней подсветкой и, если необходимо, записи с УФ задней подсветкой соответствующему эталонному изображению для соответствующего критерия испытания.
Запись и хранение данных эталонных изображений могут быть выполнены на внутреннем компьютере или на внешнем сервере. В случае внешнего хранения компьютеризированное сравнение также может быть выполнено на внешнем сервере, в этом случае должно быть соединение от устройства записи изображений испытания, например USB соединение или сетевое соединение.
Источники света различных цветов могут быть использованы для передней записи или записи с задней подсветкой, эти источники света могут улучшать оценивание получающихся изображений испытания для конкретных критериев испытания. Устройство записи изображений само может также иметь фотографические фильтры, например специальные цветные или нейтральные фильтры.
Что касается фактических записей испытания, устройство записи изображений создает запись для идентификации и документирования для постановки в соответствие испытываемой жидкости образцу, например типу испытываемой жидкости, времени записи и/или объекту, например конкретному транспортному средству и/или человеку, например клиенту. В качестве примера, с этой целью также может быть использована передняя запись.
В качестве испытательной среды могут быть использованы различные подходящие несущие материалы с покрытиями или без, такие как фильтровальная или лабораторная бумага, пластмассовые пленки, алюминиевая фольга. В одном предпочтительном варианте осуществления используют испытательную среду, имеющую удельный вес от 50,0 г/м2 до 200,0 г/м2, содержащую, относительно общего веса испытательной среды, от 70,0 вес. % до 98,0 вес. % хлопковой пульпы, от 0,0 вес. % до 25,0 вес. % целлюлозы и от 0,5 вес. % до 30,0 вес. % кремниевой кислоты и/или по меньшей мере одного силиката.
Описанный способ подходит для проверки испытываемых жидкостей относительно различных критериев испытания. Для получения результата испытания, который может быть оценен, существует ряд вариантов. В этом отношении каждая отдельная запись с передней записи, записи с задней подсветкой и, если необходимо, записи с УФ задней подсветкой может быть сравнена в каждом случае с последовательностью эталонных записей для, в каждом случае, только одного критерия испытания или запись проверяют и оценивают с множеством последовательностей эталонных изображений относительно множества критериев испытания.
Критериями испытания могут быть, например в случае двигателей, содержание сажи, доли металлов или осадков, состояние самого моторного масла, его старение, ухудшение добавок, или содержание конденсационной воды, или охлаждающей воды, или топлива; в случае тормозов - истирание, попадание грязи, содержание воды или ухудшение добавок (осаждение смолистых веществ); в случае рулевых систем с усилением - истирание, попадание грязи или ухудшение добавок, и в случае трансмиссий - истирание металла или попадание воды со стороны охлаждающей воды, например в автоматических трансмиссиях.
Для анализа состояния исправности элементов испытываемая жидкость может быть проверена относительно содержащихся загрязняющих веществ, происходящих от сажи, пыли, истирания металла, с помощью процедуры, в которой участок с сажей, который возникает в центре изображения испытания в области а, сравнивают с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают содержание загрязняющих веществ.
Для анализа состояния исправности элементов испытываемая жидкость может быть проверена относительно состояния испытываемой жидкости с помощью процедуры, в которой кольцо, которое возникает в области b изображения испытания, сравнивают относительно его цвета с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают качество испытываемой жидкости в связи с ее старением, например эксплуатационными характеристиками.
Еще одна возможность состоит в том, что для анализа состояния исправности элементов испытываемая жидкость может быть проверена относительно содержания воды и/или охладительной жидкости, например гликоля, имеющейся в воде, с помощью процедуры, в которой зубчатую крайнюю зону, которая возникает в области с изображения испытания, сравнивают относительно ее формы с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают содержание воды в испытываемой жидкости в связи с состоянием элемента.
Для анализа состояния исправности элементов испытываемая жидкость может быть проверена относительно содержания топлива с помощью процедуры, в которой топливный круг, который возникает на внешнем кольце изображения испытания в области d, сравнивают относительно его формы и цвета с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают содержание топлива в испытываемой жидкости в связи с состоянием элемента.
Устройство согласно настоящему изобретению для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов содержит опору или стойку для плоской испытательной среды, например несущую пластину. Капля испытываемой жидкости, подлежащей проверке, может быть наложена на испытательную среду, и может быть создано изображение испытания. Опора должна быть прозрачной или, по меньшей мере, пропускающей свет, чтобы делать возможными и не искажать записи с задней подсветкой.
Для записи изображений испытания устройство имеет по меньшей мере одно устройство записи изображений для передней записи и записи с задней подсветкой и, по меньшей мере, в каждом случае один источник для получения изображения для передней записи и записи с задней подсветкой. Устройство записи изображений может представлять собой фотокамеру или оптически-цифровой сканер, например лазерный сканер. В каждом случае может присутствовать одно или несколько устройств записи изображений или различные устройства записи изображений могут сочетаться друг с другом. В одном конкретном варианте осуществления запись с задней подсветкой может представлять собой запись с УФ задней подсветкой. В одном предпочтительном варианте осуществления, что касается записи с задней подсветкой, использующей предпочтительно обычный свет, может быть реализована дополнительная запись с УФ задней подсветкой. Для обоих вариантов необходимо предусмотреть соответствующие источники света для получения изображений для записи с УФ задней подсветкой.
Указанное устройство дополнительно содержит устройство для хранения изображения испытания, которое образуется на испытательной среде, и устройство для хранения данных множества последовательностей эталонных изображений. Устройство для хранения изображения испытания, которое образуется на испытательной среде, в частности, представляет собой внутреннюю память данных, связанную с компьютером. Устройство записи изображений также может содержать обычные запоминающие устройства для изображений, по меньшей мере, для временного хранения. Устройство для хранения данных множества последовательностей эталонных изображений расположено как память данных или во внутреннем компьютере, или на внешнем сервере с обычным оборудованием, таким как процессоры, память данных, устройства питания и связанные драйверы и программное обеспечение.
Кроме того, устройство содержит приспособление, в частности программное обеспечение, применимое для сравнения данных изображений испытания относительно их формы и цветовых спектров с данными эталонных изображений и для постановки в соответствие данных в каждом случае одного изображения или нескольких изображений из передней записи, записи с задней подсветкой и, если необходимо, с УФ задней подсветкой, в каждом случае одному эталонному изображению или эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания, который имеет наибольшее соответствие. Указанное программное обеспечение может быть размещено или на внутреннем компьютере, или на внешнем сервере в зависимости от того, где предполагается выполнение оценивания.
Наконец, устройство имеет элемент отображения и/или элемент записи для представления и/или вывода результатов анализа и/или оценки.
Опора, устройства записи изображения, источники света и, если необходимо, элемент отображения и/или элемент записи предпочтительно размещены в корпусе, который должен быть защищен от внешних влияний. Опора или стойка для испытательной среды может иметь дополнительный крепежный элемент, который располагает плоскую испытательную среду всегда в определенном положении, чтобы можно было создавать сравнимые записи. Кроме того, может быть предусмотрено предоставление защитного устройства для защиты от загрязнения записывающих устройств, источников света или испытательной среды, например дополнительных стеклянных пластин.
Один конкретный вариант осуществления настоящего изобретения относится к устройству, в котором действующее устройство записи испытания имеет интерфейс к сети и/или к Интернету и устройство для хранения данных множества последовательностей эталонных изображений, а также программное обеспечение для сравнения и оценивания данных изображений испытания с данными эталонных изображений, расположенными на внешнем сервере. Устройство затем может быть использовано как клиент-серверное устройство через онлайн-соединение.
Кроме того, возможно, чтобы устройство записи испытания служило только для записи данных изображений испытания и, если необходимо, эталонных изображений, и чтобы сохранение выполнялось на прямо подключенном компьютере, с которого затем осуществляется соединение, если необходимо, с внешним сервером, на котором происходит оценивание. Отображение, запись или вывод результатов испытания затем выполняется или на самом устройстве записи испытания, или на прямо подключенном компьютере.
Устройство, таким образом, может представлять собой стационарное устройство, мобильный терминал, имеющий специальный источник питания, или их сочетание.
Преимущества настоящего изобретения состоят в том, что оптико-электронный способ обеспечивает большую определенность в определении и оценивании. Различающиеся интерпретации, как в случае человеческого глаза, исключены в наиболее возможной степени. Данный способ является более быстрым и более точным, поскольку компоненты в маслах могут быть определены более точно, и в результате будут иметь место значительно более точные оценки. Благодаря этому способу проверка составляющих и элементов становится гораздо более точной, и выводы становятся более обоснованными. Это приводит к лучшим результатам в этих способах испытания. Настоящее изобретение также обеспечивает дополнительные преимущества в представлении, передаче и архивации результатов испытания.
Настоящее изобретение делает возможной непрямую проверку состояния двигателей и элементов, без необходимости их открывать или разбирать.
Настоящее изобретение более подробно объяснено ниже на основе иллюстративного варианта осуществления. На чертежах:
Фиг. 1 - изображение устройства с получением изображений с помощью системы фотокамеры.
Фиг. 2 - изображение устройства со сканером и откидной крышкой.
Фиг. 3 - изображение четырех критериев испытания и четырех рядов с эталонными изображениями.
Одно иллюстративное устройство представлено на фиг. 1. На нем представлено устройство для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов с оптико-электронным получением изображений с помощью системы фотокамеры.
Герметичный корпус 4 имеет приемное гнездо 12 для вставки листа испытательной среды 10, на которую может быть наложена капля испытываемой жидкости, которую необходимо исследовать, и может быть создано изображение испытания. За приемным гнездом 12 расположена опора для испытательной среды 10, указанная опора реализована в виде стеклянной несущей пластины 3. Фотокамера 1 закреплена над несущей пластиной 3 с испытательной средой 10, указанная фотокамера используется для создания множества записей с передней, задней и УФ задней подсветкой и для сохранения их на компьютере 5. Два источника 2 света для передних записей установлены поблизости от фотокамеры 1. Три дополнительных источника 2 света предусмотрены ниже несущей пластины 3, причем левый источник 2 света генерирует белый свет, средний источник 2 света генерирует УФ свет и правый источник 2 света генерирует желтый свет. Белый свет и желтый свет предусмотрены для записей с задней подсветкой, а УФ свет предусмотрен для записей с УФ задней подсветкой.
В настоящем примере данные множества последовательностей эталонных изображений хранят внутренним образом в той же памяти компьютера 5, в которой также хранят и изображения испытания. Компьютер 5 содержит программное обеспечение, подходящее для сравнения данных изображений испытания относительно их формы и цветовых спектров с данными эталонных изображений и для постановки в соответствие данных, в каждом случае, одного изображения или нескольких изображений с передней записи, записи с задней подсветкой и записи с УФ задней подсветкой, в каждом случае, одному эталонному изображению или эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания, который имеет наибольшее соответствие. В результате этого оценивания результаты анализа и оценки сохраняют в одном из имеющихся запоминающих устройств, например в компьютере 16, и отображают на устройстве 15 отображения. Компьютер 5 также содержит программное обеспечение для управления последовательными этапами для создания изображений испытания.
Корпус 4 устройства записи испытания также содержит энергетическое соединение 6 и интерфейс 7 для внешних соединений, например USB соединение для возможностей внешнего хранения или для вывода результатов. Кроме того, интерфейс 7 может содержать сетевую карту для соединения с Интернетом.
На фиг. 2 представлен дополнительный пример. Вместо приемного гнезда здесь лист испытательной среды 10, имеющий каплю испытываемой жидкости, подлежащей проверке, принимается прямо на стеклянную несущую пластину 3. Три крепежных отверстия образованы в испытательной среде 10 и соответствуют трем крепежным элементам 11 на несущей пластине 3, так что испытательная среда 10 может быть закреплена точно в указанных крепежных элементах 11, и во время получения изображения всегда преобладают сопоставимые условия.
Перед созданием изображений испытания с помощью элемента 13 сканирования, служащего устройством записи изображений, закрывают крышку 8, шарнирно присоединенную на шарнире 9. В зависимости от того, расположен ли сканер под или над испытательной средой, могут быть выполнены записи с передней или задней подсветкой. Кроме того, корпус содержит и дополнительные источники 2 света, например, для УФ или цветных записей.
Для записи и оцифровки изображений испытания или эталонных изображений могут быть использованы адаптированные планшетные сканеры, имеющие подвижную каретку. В случае планшетных сканеров испытательную среду, подлежащую сканированию, помещают на оригинальное стекло, освещаемое флуоресцентным или галогенными источниками света и защищенное от внешней яркости крышкой 8. В этом случае непрозрачные оригиналы освещают снизу, а прозрачные оригиналы освещают сверху элементом проходящего света. Источник света, весь оптический узел и CCD датчики установлены на каретке, которая непрерывно отодвигается в продольном направлении под оригиналом. Отраженный свет направляют с помощью двух зеркал и элемента синхронно фокусирующей линзы на прямой ряд тысяч CCD датчиков и оцифровывают в полную ширину последовательными рядами. Элемент проходящего света установлен вместо покрытия и содержит лампу, которая передвигается параллельно с кареткой над оригиналом и по ходу процесса освещает последний сверху.
Записывающее устройство также может быть снабжено подвижной крышкой вместо приемного гнезда 12 или откидной крышки 8.
Обработку и оценивание выполняют способом, подобным описанному в примере со ссылкой на фиг. 1, за исключением того, что эталонные изображения и программное обеспечение для оценивания не размещены в корпусе устройства записи испытания, а скорее на внешнем сервере 14, и устройство используют как клиент-серверное устройство через радиосоединение 18.
При подготовке для различных испытываемых жидкостей создают различные последовательности эталонных изображений. Поскольку дизельные и бензиновые двигатели дают различные изображения, например, их также следует оценивать по отдельности. Также могут быть оценены двигатели, работающие на газе и биодизеле.
Способ работы будет описан ниже на основании примера, представленного на фиг. 3, в котором предполагается анализ капли моторного масла дизельного двигателя.
Для описанного здесь примера предполагается оценивание моторного масла согласно четырем различным критериям испытания I-IV. На четырех иллюстрациях слева, находящихся одна под другой, фиг. 3 представляет, какие изображения образуют результат капли, брошенной на испытательную среду 10, и какие области изображений оценивают согласно конкретным критериям. Значение возникающих изображений объясняется ниже.
Критерий I испытания - Образование сажи и загрязнение пылью, металлическим истиранием и т.п.
Внутренний круг обозначает в области а образование сажи и загрязнение пылью, металлическим истиранием и т.п. В зависимости от состояния сгорания двигателя и возможно имеющихся истирания и пыли образуется пятно сажи. Если масло уже совершило очень много километров пробега в двигателе, сажей могут быть покрыты даже круги 2 и 3. "Здоровый" двигатель, имеющий эксплуатационный пробег масла 5000 или 10000 км, демонстрирует кольца отчетливо. Для этого критерия испытания последовательность испытаний в девяти различных состояниях испытания осуществляют и сохраняют в виде эталонных изображений для последующего компьютеризированного сравнения на центральном сервере. Последовательность эталонных изображений, содержащая девять эталонных изображений для критерия I испытания, представлена справа на фиг. 3.
Критерий II испытания - Состояние моторного масла
Второй круг указывает в области b состояние моторного масла. Следующее является верным в случае бензиновых двигателей: чем старше масло, тем более темно-коричневым оно становится, а в случае дизельных двигателей - от светлосерого до темно-черного. Если двигатель испытывает очень сильное сажеобразование, часто нет заметной разницы между кругами 1 и 2. Если масло все еще в порядке, но двигатель испытывает сильное сажеобразование, еще один светлый круг образуется вокруг коричневой (в случае дизеля - черной) области в центре, указанный круг, таким образом, указывает на то, что состояние моторного масла в порядке. Для этого критерия испытания последовательность испытаний в 9 различных состояниях испытания осуществляют и сохраняют в виде эталонных изображений для последующего компьютеризированного сравнения на центральном сервере. Последовательность эталонных изображений, содержащая 9 эталонных изображений для критерия II испытания, представлена справа на фиг. 3.
Критерий III испытания - Вода в масле
Зазубренная крайняя область с (стрелка) вокруг второго круга представляет воду в масле. Испытываемая жидкость затем начинает образовывать зубцы на краях немедленно после всасывания масла. Если в масле имеется большое количество воды, это распознается по прошествии лишь нескольких минут. При высоком содержании воды результаты 1, 2 и 4 могут быть наложены друг на друга. Различают два типа воды: конденсационную воду и охладительную воду (содержащую гликоль). Обе образуют зубцы на краю. Если в моторном масле есть гликоль, это распознается через приблизительно 1/2 часа на основании внешнего желтого кольца ("короны") вокруг зубчатого края, которое становится существенно более крупным и более отчетливым. Для этого критерия испытания последовательность испытаний в трех различных состояниях испытания осуществляют и сохраняют в виде эталонных изображений для последующего компьютеризированного сравнения на центральном сервере. Последовательность эталонных изображений, содержащая три эталонных изображения для критерия III испытания, представлена справа на фиг. 3.
Критерий IV испытания - Топливо в масле
Внешнее кольцо d образует топливный круг. Если в масле имеется топливо, то вокруг внешней части образуется светлое прозрачное кольцо. Чем больше становится кольцо, тем больше топлива в масле (стрелка). Светлое кольцо будет образовываться всегда - чем больше последнее относительно капли, тем больше топлива имеется. Если кольцо становится различимым после нескольких часов, то это следует классифицировать как "среднее" и в порядке. Для этого критерия испытания последовательность испытаний в трех различных состояниях испытания осуществляют и сохраняют в виде эталонных изображений для последующего компьютеризированного сравнения на центральном сервере. Последовательность эталонных изображений, содержащая три эталонных изображения для критерия IV испытания, представлена справа на фиг. 3.
Затем может быть выполнен фактический способ анализа. Каплю моторного масла, подлежащего проверке, накладывают на плоскую испытательную среду. Испытательная среда, имеющая размеры приблизительно 50 мм × 50 мм, состоит, для примера, из несущего материала, имеющего удельный вес 140 г/м2, относительно общего веса испытательной среды. Он состоит из 100 вес. % хлопковой пульпы и 0 вес. % целлюлозы. Испытательная среда покрыта специальными веществами в качестве катализатора, ускорителя и реагента.
По прошествии времени проникновения от приблизительно 0,15 до 45 минут (в зависимости от налива масла) и времени отверждения 1-8 часов может быть произведено оценивание получающегося изображения. С этой целью испытательную среду вставляют в гнездо, предусмотренное для нее в устройстве записи испытания, или, как представлено на фиг. 2, помещают на несущую пластину 3 и закрепляют с помощью трех крепежных элементов 11. Устройство записи испытания переключают и создают переднюю запись, запись с задней подсветкой и УФ задней подсветкой с помощью содержащейся фотокамеры 1 и источников света и цифровым способом сохраняют в компьютере 16, подключенном с помощью USB соединения 17.
Затем просят оператора устройства записи испытания начать оценивание. В этом случае изображения испытания передают на внешний сервер 14 по Интернету через интерфейс 7, имеющийся в устройстве записи испытания или в подключенном компьютере 16, эталонные изображения уже сохранены на указанном внешнем сервере.
Внешний сервер 14 содержит программное обеспечение, подходящее для сравнения данных изображений испытания относительно их формы и цветовых спектров с данными эталонных изображений и для постановки в соответствие данных, в каждом случае, одного изображения или нескольких изображений с передней записи, записи с задней подсветкой и записи с УФ задней подсветкой, в каждом случае, одному эталонному изображению или эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания. Получающееся изображение испытания затем на сервере сравнивают с данными нескольких эталонных изображений согласно нескольким критериями испытания. В этом случае программное обеспечение определяет, для каждого из четырех критериев испытания, с каким эталонным изображением имеет наибольшее соответствие соответствующее изображение испытания.
Поскольку каждому эталонному изображению или нескольким эталонным изображениям был поставлен в соответствие конкретный результат испытания, после определения того, к каким эталонным изображениям наиболее близко изображение испытания, также можно указать, какие свойства необходимо поставить в соответствие соответствующему изображению испытания.
Для оценивания изображений испытания имеются различные возможности. В принципе, имеется возможность оценивания изображения испытания по множеству критериев. Было доказано, что является преимуществом, если создается несколько записей и, для конкретных критериев испытания, особо подходящие записи также выбирают из передней записи, записи с задней подсветкой или записи с задней УФ подсветкой. Для записи и оценивания критериев I и II испытания, описанных выше, во многих случаях в значительной степени достаточной является передняя запись. Кроме того, переднюю запись применяют для создания и документирования распознавания и оценивания для соответствующего испытания. Запись с задней подсветкой применяют, в частности, для распознавания и оценивания критериев III и IV испытания. Применение цветного света делает возможными поддержку и оценивание в особых цветных спектрах. Запись с УФ задней подсветкой выполняют, в частности, для спектрального цветного оценивания внутреннего круга по критерию I испытания и состояния моторного масла по критерию II испытания. Как и запись с задней подсветкой, запись с УФ задней подсветкой также дополнительно подходит для прояснения наличия конденсационной воды или охладительной воды по критерию III испытания и наличия топлива по критерию IV испытания.
Настоящий пример, представленный на фиг. 3, показывает, как четыре изображения испытания проверяют и оценивают по соответствующему критерию испытания. Испытательная среда 10, имеющая каплю моторного масла дизельного двигателя, представлена слева в верхнем ряду I на фиг. 3.
Результаты испытания на эталонных изображениях согласно фиг. 3 имеют следующие значения:
Ряд I: сажа и загрязняющие вещества (продукты сгорания)
Диапазон А: результат испытания в этом диапазоне означает, что двигатель не содержит повышенных долей сажи и/или грязи.
Диапазон В: в двигателе имеется повышенное образование сажи и грязи. Рекомендуется посещение мастерской специалиста в обозримом будущем с целью выполнения более точной диагностики.
Диапазон С: начиная с диапазона С настоящей шкалы, рекомендуется срочное посещение мастерской специалиста.
Причинами плохих результатов могут быть неполное сгорание, плохая настройка карбюратора, неверный способ вождения, недостаточное впрыскивание, забитый полнопроточный фильтр, неполадки на выпускном трубопроводе или турбокомпрессоре. Последствиями могут быть возможное накопление сажи на клапанах и ослабление теплообмена на поршнях. В результате возникают повышенные износ и потребление топлива и ухудшение величин выбросов.
Ряд II: состояние моторного масла (окисление и старение моторного масла)
Диапазон А: испытываемое масло в хорошем состоянии.
Диапазон В: с таким результатом испытания масло демонстрирует первые признаки старения. Также следует принять во внимание эксплуатационные качества масла. Низкие эксплуатационные качества в сочетании с явно выраженным старением масла указывают на возможное повреждение.
Диапазон С: рекомендуется своевременная замена масла.
Причины плохого результата испытания указывают на чрезмерно длительный интервал замены, кратковременный перегрев, неправильное масло или чрезмерно высокое содержание серы в топливе. Последствия могут состоять в том, что просроченное моторное масло приводит к более высокому износу на поршневых кольцах и деталях двигателя. Это приводит к более высоким объемам потребления в сочетании с ухудшением производительности двигателя.
Ряд III: вода в масле (конденсационная вода или охладительная вода, гликоль)
Диапазон D: воды в масле нет.
Диапазон Е: масло содержит от незначительно до умеренно повышенной доли воды. Рекомендуется повторное испытание после следующей 1000 км и посещение мастерской специалиста в случае ухудшения.
Диапазон F: в масле слишком много воды.
Причинами слишком большого содержания воды в масле могут быть прохождение воды в масляной контур через поврежденные уплотнения, пористые уплотнения маслоохладителя, дефектное уплотнение головки цилиндра, трещины в контуре водяного охлаждения или ржавеющие паяные соединения на маслоохладителе.
Последствия: это может привести к существенному повреждению двигателя. Рекомендуется срочное посещение мастерской специалиста.
Ряд IV: топливо в масле (состояние сгорания в результате разжижения топлива)
Диапазон G: повышенная доля топлива в масле не может быть обнаружена.
Диапазон Н: масло содержит от незначительно до умеренно повышенной доли топлива. Уже могут возникать разжижение масла и ухудшение смазочных свойств.
Диапазон I: несгоревшее топливо перемещается мимо поршня в моторное масло.
Причинами наличия топлива в моторном масле могут быть недостаточное впрыскивание, плохая настройка карбюратора, зажигания или контроля клапана. Также могут быть повреждены впрыскивающие сопла или поршневые кольца. Последствиями являются недостаточные смазочные свойства в результате разжижения масла, риск перегрева, повышенный износ, высокое потребление топлива или плохие значения выбросов. Рекомендуется срочное посещение мастерской специалиста.
После выполнения оценивания на внешнем сервере 14 результаты испытания передают на устройство записи испытания или на компьютер 16, например настольный компьютер, подключенный к устройству записи испытания с помощью USB соединения 17. Свойства моторного масла и соответствующие поставленные в соответствие рабочие состояния дизельного двигателя отображают и/или записывают на элемент 15 отображения и/или элемент записи на устройстве записи испытания или на подключенном компьютере 16.
Испытатель получает распечатанный анализ "состояния исправности" двигателя указанного испытателя и может предпринимать рекомендуемые меры.
Список ссылочных обозначений
1 Фотокамера
2 Источник питания
3 Опора (несущая пластина)
4 Корпус
5 Компьютер
6 Энергетическое соединение
7 Интерфейс
8 Крышка
9 Шарнир
10 Испытательная среда
11 Крепежный элемент
12 Приемное гнездо
13 Сканирующий элемент
14 Внешний сервер
15 Элемент отображения
16 Компьютер
17 USB соединение
18 Радиосоединение
А Хорошо
В Средне
С Плохо
D Нет воды в масле
Е Немного воды в масле
F Большое количество воды в масле
G Нет топлива в масле
Н Немного топлива в масле
I Большое количество топлива в масле
1. Способ для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов, в котором каплю испытываемой жидкости, которую необходимо проверить, накладывают на подходящую испытательную среду, позволяют проникнуть в испытательную среду и оценивают после предварительно выбранного времени с помощью получающегося в результате изображения испытания, которое оптически сравнивают с данными множества эталонных изображений согласно множеству критериев испытания,
отличающийся тем, что включает следующие этапы:
- запись и хранение данных множества последовательностей эталонных изображений для различных критериев испытания и постановку в соответствие эталонных изображений особым свойствам жидкостей, подлежащих проверке, и рабочих состояний элементов,
- запись и хранение изображения испытания капли, которая образуется на испытательной среде (10), с помощью устройства записи изображения, по меньшей мере, в передней записи и записи с задней подсветкой,
- компьютеризированное сравнение данных изображений испытания с данными эталонных изображений и постановку в соответствие данных одного или нескольких изображений передней записи или записи с задней подсветкой эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания, который имеет наибольшее соответствие,
- отображение и/или запись свойств испытываемой жидкости и/или рабочего состояния элемента, которые соответствуют поставленным в соответствие данным эталонных изображений.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что запись и хранение изображения испытания капли, которая образуется на испытательной среде, выполняют устройством записи изображений с помощью записи с УФ задней подсветкой.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что компьютеризированное сравнение выполняют с помощью программного обеспечения, подходящего для различения формы и/или цветовых спектров данных изображений испытания и данных эталонных изображений и для постановки в соответствие данных изображений с передней записи и записи с задней подсветкой эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что запись и хранение данных эталонных изображений выполняют на внешнем сервере (14), при этом компьютеризированное сравнение выполняют на внешнем сервере (14), с которым возможно онлайн-соединение.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для передней записи и/или записи с задней подсветкой применяют источники (2) света различного цвета.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что устройство записи изображений создает запись для распознавания и документирования для постановки в соответствие испытываемой жидкости образцу, и/или объекту, и/или человеку.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют испытательную среду (10), имеющую удельный вес от 50,0 г/м2 до 200,0 г/м2, содержащую, относительно общего веса испытательной среды, от 70,0 вес. % до 98,0 вес. % хлопковой пульпы, от 0,0 вес. % до 25,0 вес. % целлюлозы и от 0,5 вес. % до 30,0 вес. % кремниевой кислоты и/или по меньшей мере одного силиката.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для анализа состояния исправности элементов испытываемую жидкость проверяют относительно содержащихся загрязняющих веществ, происходящих из сажи, пыли, истирания металла, с помощью процедуры, в которой участок с сажей, который возникает в центре изображения испытания в области а, сравнивают с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают содержание загрязняющих веществ.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для анализа состояния исправности элементов испытываемую жидкость проверяют относительно состояния испытываемой жидкости с помощью процедуры, в которой кольцо, которое возникает в области b изображения испытания, сравнивают относительно его цвета с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают качество испытываемой жидкости относительно ее старения, например эксплуатационных характеристик.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для анализа состояния исправности элементов испытываемую жидкость проверяют относительно содержания воды и/или охладительной жидкости (например, гликоля), имеющейся в воде, с помощью процедуры, в которой зубчатую крайнюю зону, которая возникает в области с изображения испытания, сравнивают относительно ее формы с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают содержание воды в испытываемой жидкости в связи с состоянием элемента.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что для анализа состояния исправности элементов испытываемую жидкость проверяют относительно содержания топлива с помощью процедуры, в которой топливный круг, который возникает на внешнем кольце изображения испытания в области d, сравнивают относительно его формы и цвета с данными эталонных изображений, и определяют и оценивают содержание топлива в испытываемой жидкости в связи с состоянием элемента.
12. Устройство для анализа масел и технических рабочих жидкостей и для квалифицированной оценки рабочих состояний элементов для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что содержит:
- опору (3) для плоской испытательной среды (10), на которую может быть наложена капля испытываемой жидкости, подлежащей проверке, и может быть создано изображение испытания,
- по меньшей мере одно устройство записи изображений для передней записи и записи с задней подсветкой,
- по меньшей мере, в каждом случае, один источник (2) света для получения изображений для передней записи и записи с задней подсветкой,
- устройство для хранения данных множества последовательностей эталонных изображений,
- устройство для хранения изображения испытания, которое образуется на испытательной среде (10),
- устройство, в частности программное обеспечение, подходящее для сравнения данных изображения испытания относительно его формы и цветовых спектров с данными эталонных изображений и для постановки в соответствие данных, в каждом случае, одного изображения или нескольких изображений с передней записи и записи с задней подсветкой, в каждом случае, одному эталонному изображению или эталонным изображениям для соответствующего критерия испытания, который имеет наибольшее соответствие,
- элемент (15) отображения и/или элемент записи для представления и/или вывода результатов анализа и/или оценки.
13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что содержит источник (2) света для записи с УФ задней подсветкой, при этом устройство записи изображений применимо для получения записи с УФ задней подсветкой.
14. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что устройство записи изображений представляет собой цифровую фотокамеру (1).
15. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что устройство записи изображений представляет собой сканирующий элемент (13), имеющий оптически-цифровой сканер, например лазерный сканер.
16. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что данное устройство имеет интерфейс (7) к сети и/или к Интернету и устройство для хранения данных множества последовательностей эталонных изображений, а также программное обеспечение для сравнения и постановки в соответствие данных изображений испытания данным эталонных изображений, расположенным на внешнем сервере, с которым возможно онлайн-соединение, при этом данное устройство можно применять как клиент-серверное устройство.
17. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что устройство записи испытания представляет собой мобильный терминал, имеющий выделенный источник питания.
18. Устройство по любому из пп. 12-17, отличающееся тем, что опора (3) для плоской испытательной среды (10) имеет крепежный элемент (11) для крепления испытательной среды (10).
