导言
对于发动机、变速器、液压系统、齿轮箱和其它需要润滑的设备，保守的换油周期对于维持这些设备的性能和正常运行是有效的。但是，人类的需求和油价的迅速攀升正在使车辆和设备的拥有者不得不面临着维护费用的增加、运营利润的下降。因此，我们需要更加明智地使用地球上这种有限的自然资源，既可控制需求增长，又能有效地保护设备和提高运营利润。通过采用在线的、实时监测的流体特性传感器，换油周期是应该、也能够被安全地延长的。基于油品状况的换油不仅可以降低机油的消耗和设备维护成本，而且还可以立即监测出进入润滑油和机油的污染物，从而为车辆和设备提供额外的保护。使用在线的传感器可以全面地达到上述各方面的目的。
检测机油污染物和降解程度的、在线的、多参数测量传感器
精量电子公司已开发出一款在线的传感器，可以直接并实时测量出流体的粘度、密度、介电常数和温度。该款多参数流体特性传感器（FPS2800B12C4，FPS）能够检测出机油和润滑油中的污染物和降解情况，还可以用于燃油质量的检测，以优化发动机的运行。该产品能够检测出由于机油降解和污染物导致的机油主要物理指标的变化，从而为基于机油品质变化而更换机油提供依据，既可为这些生产资料提供保护，又可降低它们的停工期成本、提高运营利润。
如同在实验室里评价诸如机油等流体的品质，需要依靠多种分析测试，FPS 也是依靠多个物理参数来确定流体的品质状况。机油中的污染物，例如，烟炱、水、乙二醇冷却液和燃油，会改变机油的粘度、密度和介电常数，因此可以很容易地检测出来。机油的氧化也会改变这些物理指标，也能够被检测出来。
FPS 的多参数测量性能是有效监测流体品质的关键。单参数测量传感器，例如，电导率传感器或声学传感器，是不具备足够的或者可靠的分辨能力来确定油的老化和污染物的含量情况。
例如, 如果由于发动机活塞窜漏、燃油延迟 射导致废气处理系统处理后的废气进入汽缸、或者高压共轨泄漏导致了标准的 2 号柴油污染了机油，会引起机油的粘度下降，但是对机油的介电常数和密度没有影响。PFS 能够很容易地检测出这种污染：机油的粘度明显下降、密度和介电常数的变化没有改变。
另一方面，如果由于发动机的缸盖密封垫裂缝导致冷却液污染机油，哪怕是很低浓度的冷却液也会导致机油的电学性能指标显著上升以及密度的增加，而机油的粘度变化不显著，除非有很大量的冷却液泄漏到机油中。因此，在机油中有较低浓度冷却液时，FPS 能够通过辨认介电常数和密度的异常改变、粘度的不改变来进行冷却液的早期监测。这种快速的早期监测可以放置发动机中淤泥的生成或者发动机发生严重故障。
上述两种情况表明，对于有效和可靠地检测发动机机油中的污染物和机油降解的状况，是非常需要一种能够直接地、同时地和实时地测量机油主要物理指标的多参数传感器。这种传感器也同样可应用于一些比较简单的系统中，例如变速器、齿轮箱和液压设备。单参数的电学性能传感器或声学粘度传感器不具备足够的分辨能力，是不能有效地检测机油的污染和降解状况的。而 FPS 能够将正常的机油老化降解状况与常见污染物导致的机油变化进行区分，从而能够为基于机油品质状况而换油提供可靠的依据。
可用于恶劣环境的传感器技术
流体特性传感器采用了音叉机械式共振器，其直接的、同时的检测粘度、密度和介电常数的方法是获得专利保护的。该传感器在出厂前采用 NIST 追溯标准进行校准，不需要用实验室的检测结果来进行相关性调整。该传感器可直接安装于高压、高流速的管道或工业生产液流，以及流体储存罐中。其检测精度和准确度不会受到流体的流速和压力变化的影响。感应元件可应用于很多领域内的流体检测，例如压力范围超过 5,000 psi，温度范围为-60°C 至 150°C，以及高达 46Grms 的振动区域。该传感器已经在液压液、齿轮油、运输车辆和特种作业车辆的发动机和多个工业应用领域中进行了数千小时应用，显示出优良的性能。传感器可耐受多种污染物和降解产物，例如颗粒、燃油、乙二醇、金属磨屑、酸和碱。
在线传感器性能质量
FPS 测量粘度、密度和介电常数的能力与标准的分析实验室设备是一样有效、可靠的。在线传感器的这种与实验室设备相对应的性能，可为车辆和设备的所有者提供流体物理参数的绝对测量值，以此来确定机油的老化、品质或污染物情况、或者为创建可用于主动性过程监控反馈回路的精密的资产可靠性分析运算提供依据，从而提高设备的控制和分析能力。
总结
FPS是一种先进的传感技术产品，可直接并同时测量流体的粘度、密度、介电常数和温度，已经在广泛的领域有近10年的应用历史。依靠专利的音叉技术，该传感器可检测包括发动机机油、燃油、变速器和刹车油、液压油和齿轮油、制冷剂和溶剂等的流体的多个物理参数的直接数值和变化关系，从而确定流体的质量、状况和污染物情况。
这种多参数的分析能力可完善流体特性的运算法则。FPS对流体进行在线监测，可安装于包括流体储存罐、工艺管路、高压高流速导管（如，发动机机油主油道）等的OEM和售后设备上，广泛用于道路运输车辆和特种作业车辆、HVAC&R，压缩机、工业设备和涡轮机。可采用通用数字CAN J1939协议与主控制器连接，具备一个简单的4针连接器，便于安装。根据不同客户的使用要求，亦可采用模拟信号输出。
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