专利名称：用来监测润滑油质量的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用来监测在一传动箱内的、含有添加剂的润滑油的质量的方法和装置。
背景技术：
润滑油质量在机械设备与制造和特别是在传动技术中是一个重要的影响因素，它决定整个传动链或润滑的部件的可使用性、可靠性和安全性。矿物油、矿物油产品或合成油添加溶于油的添加剂，例如不同的极压和抗磨损添加剂，以改善润滑作用和化学特性。不同润滑油的质量差别是竞争的判定标准。传动箱维护的经验表明，最好的润滑油也会老化，并必须更换。这里人们逐步从按时间计划换油过渡到按油的状态换油。标准是经典的油分析，用这种标准分析润滑油的物理化学参数。
但是通过它可以作出决定什么时候油的质量不行了的确切的可测量的标准还没有。出于这个原因例如在风力发电技术中有这样的标准和规定，即在风力发电设备方面定期登上塔，提取油样，接着在实验室内确定油的质量。如果油的个别参数变差，那么出于安全性的原因便要更换润滑油。为了能够确定换油的适当时刻，在进行这种分析时需要配备精良的分析实验室以及正确地提取样品。测量粘度、酸值、杂质数量和其成分。这些性能只能用非常贵的分析仪器侧出，并只能由专家进行评价。
立即作出关于由于油老化使质量不够造成传动箱可能出现危险的结论只有在使用期的最后阶段才有可能。在专业资料中有大量更换标准，它们部分相互矛盾。
发明内容
本发明的目的是，提供一种方法和装置，它可以在现场迅速和可靠地监测在传动箱或机器中的润滑油的质量。
对于本发明的方法按照本发明这个目的通过权利要求1特征部分的特征来实现。用来实现这种方法的装置是权利要求4的内容。本发明优良的结构在从属权利要求中给出。
按本发明的解决方案以发明者的以下认识为基础，即润滑油根据来源、使用时间和化学成分的不同通过其气味加以区别。其中气味通过作为性能改善剂混合在高效润滑油内的添加剂及其分解产物实现。如果在运行时由于老化润滑油内的添加剂含量下降，那么润滑油上方的蒸汽相的化学成分便发生变化。现在按照本发明建议，用测量仪，特别是离子流动性光谱仪(Ionenmoblitaets-Spektrometer)分析存在于润滑油上方蒸汽相中的添加剂。离子流动性光谱仪例如由DE19515270A1所知，并适合用来分析微量气体。在本发明的范围内离子活动性光谱仪用来分析润滑油上方蒸汽相中的添加剂，并与在未使用的润油油中测出的参考值作比较。由相对于初始状态的挥发组分含量的变化推断出润滑油质量的变化。借助离子流动性光谱仪确定油质量状况的方式可靠和迅速，可以现场进行和�？�。测量结果可以传输到任何地点，因此可以远距离监控。
在附图中示出本发明的一个实施例，下面作较详细的说明。
在附图的唯一图形中示出用来监测润滑油质量的装置的示意图。
具体实施例方式
传动箱1或机器被一壳体2包围，在壳体2内装灌润滑油直至规定的油面高度，以润滑旋转的零件。传动箱1尤其是安装在一不是始终有人监管的设备，例如风力发电设备中。
传动箱1的壳体2设有一取样管3，通过它采集润滑油或在壳体2内油池上方形成的油蒸汽的取样量。如果采集油蒸汽，那么取样管3可以连接在排风扇4(lentlüfter)上，用该排风扇造成传动箱1的压力平衡。取样管3也可以连接在安装在壳体2上油池上方的其他管接头上。
取样管3通向测量仪，特别是离子流动性光谱仪5，它由一反应腔6和一漂移腔7组成。反应腔6设有一样品入口8和一出口9，并安装一电离源10。漂移腔7在内侧上设有漂移环11，它们成对连接，并与一高压直流电源连接。因此在漂移腔7内建立一轴向静电场。
反应腔6与漂移腔7通过一控制栅(Schaltgitter)12隔开，控制栅原则上具有许多导电杆，它们成对接通，并与一电源连接。各杆通过缺口相互隔开。在与控制栅12相对的一端上漂移腔7内设有一离子检测器13。离子检测器13通过一放大器与处理单元14连接。处理单元14可与一远程监测装置连接。
在反应腔6内在进入的样品流内所包含的分子借助于电离源10电离。控制栅12通过加上一定的电压样式交替接通，以使离子通过或阻隔。在通过阶段离子到达漂移室7内，并在那里分开，并凭借通过漂移气体入口15输入的漂移气体，例如空气、氮气等等，向离子检测器13方向移动。命中离子检测器13的离子在那里产生一信号流，它在处理单元14内储存和处理。根据待测试添加剂的含量或种类的不同在处理单元14内产生不同的光谱。
包含在油蒸汽内的添加剂按上述方法原理分析，其中根据添加剂含量和种类的不同得到一定的光谱，它在处理单元14中显示出来。因为在一种润滑油中添加不同的添加剂，包含在油蒸汽内的在分析光谱中明确显示的分解产物对于润滑油状态是一个重要指标。如果与未使用的润滑油的起始状态(理论状态)相比光谱(实际状态)的外观发生变化，那么借助于所属光谱可以测出，润滑油的对于运行重要的掺入添加剂分解得如何，润滑油老化到什么程度或甚至含有水。
通过离子流动性光谱仪5获取的关于包含在油蒸汽内的添加剂的含量和种类的变化的测量结果，在处理单元14内作为润滑油相对于未使用的润滑油的老化的实际状态进行处理。在达到或超过在处理单元内的规定的边界值时引起一报警信号，例如对于管理人员。处理的测量结果也可以借助于已知的远程诊断技术传递给管理人员。
作为处理的结果可以在检测室16内触发一警报。测量结果也可以在远程数据传输装置17或互联网上传输，并在一远程监测站18中调出。如果由处理和传输的测量结果得到一关于润滑油质量的临界状态，那么需要进行操作，这通过一报警信号显示给管理人员。然后在必要情况下给老化的润滑油添加新的添加剂，或者换润滑油。
权利要求
1.用来监测在传动箱(1)或机器内的、包含添加剂的润滑油质量的方法，其特征为从传动箱(1)中取出润滑油的或从润滑油中逸出的蒸汽的样品，从润滑油中逸出的蒸汽的样品输送给一离子流动性光谱仪(5)，分析样品中存在于润滑油上方蒸汽相中的添加剂，通过比较分析处理作为润滑油老化实际状态的在样品中被分析的添加剂相对于未使用的润滑油蒸汽相中规定的添加剂的含量和种类的变化。
2.按权利要求1的方法，其特征为根据通过与规定的边界值比较分析处理测得的测量结果对润滑油分级。
3.按权利要求1的方法，其特征为根据通过与规定的边界值比较分析处理测量的测量结果给润滑油添加添加剂。
4.按权利要求1的方法，其特征为根据通过与规定的边界值比较分析处理测得的测量结果更换润滑油。
5.用来实施按权利要求1的方法的装置，其特征为传动箱(1)设有一取样管(3)，此取样管(3)与一离子流动性光谱仪(5)连接，并在离子流动性光谱仪上连接一处理单元(14)。
6.按权利要求5的装置，其特征为处理单元(14)与一检测室(16)连接。
7.按权利要求5的装置，其特征为处理单元(14)与一远程监测站(18)连接。
8.按权利要求5或6的装置，其特征为取样管(3)连接在油面以上的传动箱(1)内腔上。
9.按权利要求7的装置，其特征为在传动箱(1)带有排风扇(4)时取样管(3)连接在排风扇(4)上。
全文摘要
在用来监测在传动箱(1)或机器中的、包含添加剂的润滑油质量的方法中从传动箱(1)中取出润滑油或从润滑油中逸出的蒸汽的样品。此样品输送给一离子流动性光谱仪(5)，并在那里分析存在于润滑油上方蒸汽相中的添加剂。对样品中被分析的添加剂的含量和种类的变化作为润滑油老化的实际状态加以分析处理。
文档编号G01N33/30GK1480730SQ0315253
公开日2004年3月10日 申请日期2003年8月1日 优先权日2002年8月2日
发明者埃德温·贝克尔, 克劳斯－彼德·德佩曼, 洛塔尔·E·恩格尔, 马克·聪德尔, 格尔德·H·达姆斯, E 恩格尔, H 达姆斯, 埃德温 贝克尔, -彼德 德佩曼, 聪德尔 申请人:弗伦特服务有限公司
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