[发明专利]润滑油液微量水分传感器探头及在线监测方法

权利要求书

1.一种润滑油液微量水分传感器探头，其特征在于，内电极(1)为圆柱体，外电极(2)为长方体，外电极(2)内部开设有圆柱形空腔，将内电极(1)包含在其中，内电极(1)与外电极(2)同轴，内电极(1)表面涂覆绝缘漆，内外电极之间的间隙形成储油腔，外电极(2)底部有进油口(6)连接储油腔，外电极(2)顶部有出油口(4)连接储油腔，在储油腔顶部留有气泡收集空间(3)，用于测量过程中收集气泡到该区域，温度测量晶体管安装口(5)设置在外电极(2)靠近顶部位置。

2.根据权利要求1所述的传感器探头，其特征在于，温度测量晶体管测量0～120℃温度变化。

3.一种使用权利要求1所述的传感器探头进行润滑油液微量含水在线监测的方法，其特征在于，按以下步骤进行：

首先，启动辅助循环油路，油液流经传感器探头，前端测量电路对流动中油液的等效介电常数和温度进行第一次测量，前端测量电路由CDC芯片构成；每隔Δt时间测量一组电容和温度数据，Δt通常取1秒，连续测量5～10分钟，得到“介电常数-时间曲线”和“温度-时间曲线”；其次，辅助循环油路进行油液静置，静置时间3～5分钟；再次，前端测量电路对静置后的油液等效介电常数和温度进行第二次测量，第二次测量只测一组电容和温度数据，即：一组等效介电常数值和温度值；

对上述步骤得到的测量数据分三步进行处理：

第一步：由以下公式，将第二次测量等效介电常数值折算到温度为20℃情况下数值，

1ϵdϵdT=-(ϵ+2)(ϵ-1)3ϵβv]]>

其中ε表示油液的等效介电常数，β_v表示油液的体膨胀系数，dε表示相对介电常数差值，d_T表示温度差值；

再根据下式，得出油液中微量含水量，

ε₂₀＝13.0214α²+2.6841α+ε₀

其中ε₂₀表示20℃油液的介电常数值，ε₀表示不含水的纯净油液介电常数值，α表示含水体积分数；

第二步：从“介电常数-时间曲线”中选取在一个时间段内介电常数变化平滑的一段曲线，求出其对应的平均介电常数值和平均温度值，即：阶段介电常数与阶段温度值，按照第一步所述方法，将阶段介电常数折算到20℃下，由下式得出气泡含量体积分数，

ε₂₀-ε_t20＝0.894α_a

式中α_a为气泡的体积分数，ε_t20为阶段介电常数折算到20℃的值；

第三步：根据“介电常数-时间曲线”中是否存在凸峰，判断油液中是否存在游离状态的水分，如果存在凸峰，则存在游离状态的水分，凸峰的高度越大，游离状态水分的颗粒粒径就越大；凸峰数量越多，游离状态水分含量就越多。