TWI750824B - 潤滑脂磨屑檢測方法 - Google Patents

Abstract

本發明係設一光發射器、一光接收器、一透明上模片、一透明下模片、一施壓裝置及一處理器。將磨屑濃度等於零之一油品置於透明上、下模片之間而呈薄膜狀，以施壓裝置對透明上模片施加一50N之壓力，使油品之薄膜厚度為0.5mm；控制光發射器發出一檢測光，其穿透透明上模片、油品、透明下模片，最後至光接收器，可得到光衰退率與光強度值，分別定義為a、b值；同理可獲得複數油品之a、b值，進而透過特定公式得到第一、第二關係資訊。同理，當取得一未知磨屑濃度之油品之a、b值，即可透過第一、第二關係資訊對應出第一、第二預估磨屑濃度，兩者加總之平均值即為相對應油品之磨屑濃度。本案兼具特定公式計算不需高價儀器符合產業需求，及模組化可直接應用於相關裝置等優點。

Description

潤滑脂磨屑檢測方法

本發明係有關一種潤滑脂磨屑檢測方法，尤指一種兼具特定公式計算不需高價儀器符合產業需求，及模組化可直接應用於相關裝置之潤滑脂磨屑檢測方法。

過去的機台設備或儀器，例如：內燃機系統或齒輪軸承，其潤滑脂更換指標都是以使用時間，或是運轉行程的哩程數來做更換。然而，潤滑脂之磨屑含量有時無法用前述方式確認，若用前述方述造成過早更換(磨屑含量未達更換需求)則可能產生不必要的成本浪費，又，若太晚更換(磨屑含量超過標準)，則可能造成機台磨耗(損)。

而一般檢測儀器價格昂貴，且可能有操作複雜、保養不易等問題。

有鑑於此，必須研發出可解決上述習用缺點之技術。

本發明之目的，在於提供一種潤滑脂磨屑檢測方法，其兼具特定公式計算不需高價儀器符合產業需求，及模組化可直接應用於相關裝置等優點。特別是，本發明所欲解決之問題係在於一般潤滑脂之磨屑含量檢測儀器價格昂貴，且可能有操作複雜、保養不易等問題。

解決上述問題之技術手段係提供一種潤滑脂磨屑檢測方法，其包括下列步驟：一．準備步驟；二．取得複數油品步驟； 三．逐一進行光學檢測步驟；四．參數A與磨屑濃度關係之資訊建置步驟；五．參數B與磨屑濃度關係之資訊建置步驟；及六．未知磨屑濃度之油品檢測步驟。

本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。

茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

10A:光發射器

10B:光接收器

10C:透明上模片

10D:透明下模片

10E:施壓裝置

10F:處理器

10G:顯示部

91:油品

92:固定基座

S1:準備步驟

S2:取得複數油品步驟

S3:逐一進行光學檢測步驟

S4:參數A與磨屑濃度關係之資訊建置步驟

S5:參數B與磨屑濃度關係之資訊建置步驟

S6:未知磨屑濃度之油品檢測步驟

P:壓力

D:薄膜厚度

L:檢測光

B1:磨屑含量0ppm之滑脂參數A

B2:磨屑含量500ppm之滑脂參數A

B3:磨屑含量1000ppm之滑脂參數A

B4:磨屑含量1500ppm之滑脂參數A

B5:磨屑含量3000ppm之滑脂參數A

B6:磨屑含量0ppm之滑脂參數B

B7:磨屑含量500ppm之滑脂參數B

B8:磨屑含量1000ppm之滑脂參數B

B9:磨屑含量1500ppm之滑脂參數B

B10:磨屑含量3000ppm之滑脂參數B

第1圖3係本發明之檢測方法之流程圖

第2圖係本發明之部分裝置之示意圖

第3圖係本發明之主要裝置之示意圖

第4圖係本發明之磨屑濃度與參數A之對應關係之長條圖

第5圖係本發明之磨屑濃度與參數B之對應關係之長條圖

參閱第1、第2及第3圖，本發明係為一種潤滑脂磨屑檢測方法，其包括下列步驟：

一．準備步驟S1：準備一光發射器10A、一光接收器10B、一透明上模片10C、一透明下模片10D、一施壓裝置10E及一處理器10F。該光發射器10A及該光接收器10B皆係電性連結該處理器10F，該透明上模片10C及該透明下模片10D係位於該光發射器10A與該光接收器10B之間，該透明上模片10C係對應該光發射器10A，該透明下模片10D係對應該光接收器10B。

二．取得複數油品步驟S2：取得複數油品91，該複數油品91中之每一油品91之取樣量均係為1.0mg；且該每一油品91係具有已知且不相同之磨屑濃度，又，該每一油品91之其中之一油品91之磨屑濃度等於零。

三．逐一進行光學檢測步驟S3：先將步驟二之磨屑濃度等於零之該油品91置於該透明上模片10C與該透明下模片10D之間，使其形成薄膜狀，該施壓裝置10E對該透明上模片10C施加一壓力P，該壓力P係為50N，使前述磨屑濃度等於零之該油品91具有一薄膜厚度D，該薄膜厚度D係為0.5mm。之後，控制該光發射器10A發出一檢測光L，該檢測光L穿透該透明上模片10C、呈薄膜狀之前述磨屑濃度等於零之該油品91、該透明下模片10D，最後至該光接收器10B。由該光發射器10A與該光接收器10B可算出光衰退率，其係被定義為a，單位為%；該光接收器10B所得之訊號為光強度值，其係被定義為b，無單位；然後，重複前述動作逐一對前述步驟二之該複數油品91進行光學檢測，最後，前述步驟二之該每一油品91均具有相對應之該a值及該b值。

四．參數A與磨屑濃度關係之資訊建置步驟S4：依據下列之公式(1)，計算出前述步驟二之該每一油品91之參數A；公式(1)參數

；其中：C為權數，其等於0.05；To為儀器之各穿透率波長之合，其等於4266.67%；進而得到參數A與不同磨屑濃度之間的第一關係資訊(如第4圖所示)。

五．參數B與磨屑濃度關係之資訊建置步驟S5：依據下列之公式(2)，計算出前述步驟二之該每一油品91之參數B；公式(2)參數

；其中：C為權數，其等於0.05；Cm為極限值，其等於1.36*10¹⁵；To為儀器之各穿透率波長之合，其等於4266.67%；進而得到參數B與不同磨屑濃度之間的第二關係資訊(如第5圖所示)。

六．未知磨屑濃度之油品檢測步驟S6：將未知磨屑濃度之油品91置於該透明上模片10A與該透明下模片10B之間，而呈薄膜狀，同樣由該施壓裝置10E對該透明上模片10C施加該壓力P，使未知磨屑濃度之該油品91具有該薄膜厚度D，之後，控制該光發射器10A發出該檢測光L，該檢測光L穿透該透明上模片10C、呈薄膜狀之前述之未知磨屑濃度之該油品91、該透明下模片10D，最後至該光接收器10B；則可算出前述之未知磨屑濃度之該油品91之相對應之該a值及該b值；利用前述之公式(1)算出其參數A，再由第一關係資訊來反推出一第一預估磨屑濃度；再利用前述之公式(2)算出其參數B，並由第二關係資訊來反推出一第二預估磨屑濃度；將第一預估磨屑濃度與第二預估磨屑濃度兩者平均，得到前述之未知磨屑濃度之該油品91之磨屑濃度。

實務上，該潤滑脂磨屑檢測方法可再包括：一組固定基座92，該透明下模片10D係設於該組固定基座92上，使得該施壓裝置10E對該透明上模片10C施加該壓力P時，該壓力P係為50N。

該透明上模片10C可為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(英文為Acrylonitrile Butadiene Styrene，簡稱ABS)，其為一種結構強度高、韌性強、易於加工成型的熱塑型高分子材料。

該透明上模片10C之透光率為100%。

該透明下模片10D可為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(英文為Acrylonitrile Butadiene Styrene，簡稱ABS)，其為一種結構強度高、韌性強、易於加工成型的熱塑型高分子材料。

該透明下模片10D之透光率為100%。

於該準備步驟S1中，可再包括一顯示部10G，該顯示部10G係電性連結該處理器10F，用以顯示該處理器10F所傳來之訊號(例如第4圖或是第5圖所示，可為該第一關係資訊或是該第二關係資訊)。

關於參數A之算法，舉例如下：

(C=0.05，T_o=4266.67%，a=0.25%，b=40000)。

更進一步，關於To為儀器之各穿透率波長之合，其等於4266.67%，舉例來講，可以下列方式計算得到：T₃₂₅=33.33%；T₃₂₆=66.66%；T₃₂₇=100.12%；T₃₂₈=99.98%；T₃₂₉=100.08%；T₃₃₀=100.05%；T₃₃₁=100.08%；T₇₇₀=99.99%；．．．T₇₇₁=100.00%；T₇₇₂=100.01%；T₇₇₃=100.11%；T₇₇₄=66.66%；T₇₇₅=33.34%； To=T₃₂₅+T₃₂₆…T₇₇₃+T₇₇₄+T₇₇₅=4266.67%。

關於參數B之算法，舉例如下：

(C=0.05，T_o=4266.67%，a=0.25%，b=40000，C_m=1.36＊10¹⁵)。

如第4圖所示，關於參數A與磨屑濃度關係之資訊建置步驟S4中，該第一關係資訊係可包括：磨屑含量0ppm之滑脂參數A(B1)、磨屑含量500ppm之滑脂參數A(B2)、磨屑含量1000ppm之滑脂參數A(B3)、磨屑含量1500ppm之滑脂參數A(B4)與磨屑含量3000ppm之滑脂參數A(B5)。

如第5圖所示，關於參數B與磨屑濃度關係之資訊建置步驟S5中，該第二關係資訊係可包括：磨屑含量0ppm之滑脂參數B(B6)、磨屑含量500ppm之滑脂參數B(B7)、磨屑含量1000ppm之滑脂參數B(B8)、磨屑含量1500ppm之滑脂參數B(B9)與磨屑含量3000ppm之滑脂參數B(B10)。

關於未知磨屑濃度之該油品91之檢測，舉例來說，假設一待測之油品91經本案檢測後，得到之參數A為75%，且得到之參數B為103%。則以傳統之內插法可知：

1.由參數A之關係資訊反推：(0-x)/(0-500)=(100%-75%)/(100%-50.5%)；-x=(25%)/(49.5%)*(-500)；x=252.5。

2.由參數B之關係資訊反推：(0-y)/(0-500)=(100%-103%)/(100%-105%)；-y=(-2%)/(-5%)*(-500)；y=200。

故，x與y之平均值=(252.5+200)/2=226.25。

所以，推測其磨屑濃度=226.25(ppm)。

本發明之重點在於，潤滑脂(劑、液、油)在產業上是一個不可或缺的存在，若有適當潤滑保養，可使相關機台(裝置)長時間高效率運轉，以達到減少磨耗與磨損之成效。但，當磨屑含量達預定量後，即可能造成相關機台或是裝置之損壞。

而一般檢測儀器價格昂貴，若能以一般光學模組檢測，將可以方便又快速的檢測及保養，達到便利性及節省成本之效益。

本發明控制該光發射器10A發出之該檢測光L，先後穿透該透明上模片10C、呈薄膜狀之該油品91、該透明下模片10D，最後至該光接收器10B。由該光發射器10A與該光接收器10B可算出光衰退率，其係被定義為a；該光接收器10B所得之訊號為光強度值，其係被定義為b；然後，利用公式(1)得到第一預估磨屑濃度；並利用公式(2)得到一第二預估磨屑濃度，以第一、第二預估磨屑濃度之加總後算出平均值，即得到該油品91之磨屑濃度。不需複雜、高價之檢驗儀器，相當方便。

本發明之優點及功效係如下所述：

[1]特定公式計算不需高價儀器符合產業需求。本發明只要對呈薄膜狀之油品打光，即可配合特定的第一、第二關係資訊，間接以特定公式算出其磨屑濃度，以供更換參考，並不需要複雜、高價之檢驗儀器。故，特定公式計算不需高價儀器符合產業需求。

[2]模組化可直接應用於相關裝置。本發明為模組化設計，可供相關裝置進行油品之磨屑濃度檢測。故，模組化可直接應用於相關裝置。

以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

S1:準備步驟

S2:取得複數油品步驟

S3:逐一進行光學檢測步驟

S4:參數A與磨屑濃度關係之資訊建置步驟

S5:參數B與磨屑濃度關係之資訊建置步驟

S6:未知磨屑濃度之油品檢測步驟

Claims (7)

1. 一種潤滑脂磨屑檢測方法，係包括：一．準備步驟：準備一光發射器、一光接收器、一透明上模片、一透明下模片、一施壓裝置及一處理器；該光發射器及該光接收器皆係電性連結該處理器，該透明上模片及該透明下模片係位於該光發射器與該光接收器之間，該透明上模片係對應該光發射器，該透明下模片係對應該光接收器；二．取得複數油品步驟：取得複數油品，該複數油品中之每一油品之取樣量均係為1.0mg；且該每一油品係具有已知且不相同之磨屑濃度，又，該每一油品之其中之一油品之磨屑濃度等於零；三．逐一進行光學檢測步驟：先將步驟二之磨屑濃度等於零之該油品置於該透明上模片與該透明下模片之間，使其形成薄膜狀，該施壓裝置對該透明上模片施加一壓力，該壓力係為50N，使前述磨屑濃度等於零之該油品具有一薄膜厚度，該薄膜厚度係為0.5mm；之後，控制該光發射器發出一檢測光，該檢測光穿透該透明上模片、呈薄膜狀之前述磨屑濃度等於零之該油品、該透明下模片，最後至該光接收器，由該光發射器與該光接收器可算出光衰退率，其係被定義為a，單位為%；該光接收器所得之訊號為光強度值，其係被定義為b，無單位；然後，重複前述動作逐一對前述步驟二之該複數油品進行光學檢測，最後，前述步驟二之該每一油品均具有相對應之該a值及該b值；四．參數A與磨屑濃度關係之資訊建置步驟：依據下列之公式(1)，計算出前述步驟二之該每一油品之參數A；公式(1)參數

   

   ；其中：C為權數，其等於0.05；To為儀器之各穿透率波長之合，其等於4266.67%； 進而得到參數A與不同磨屑濃度之間的第一關係資訊；五.參數B與磨屑濃度關係之資訊建置步驟：依據下列之公式(2)，計算出前述步驟二之該每一油品之參數B；公式(2)參數

   

   ；其中：C為權數，其等於0.05；Cm為極限值，其等於1.36*10¹⁵；To為儀器之各穿透率波長之合，其等於4266.67%；進而得到參數B與不同磨屑濃度之間的第二關係資訊；六．未知磨屑濃度之油品檢測步驟：將未知磨屑濃度之油品置於該透明上模片與該透明下模片之間，而呈薄膜狀，同樣由該施壓裝置對該透明上模片施加該壓力，使未知磨屑濃度之該油品具有該薄膜厚度，之後，控制該光發射器發出該檢測光，該檢測光穿透該透明上模片、呈薄膜狀之前述之未知磨屑濃度之該油品、該透明下模片，最後至該光接收器；則可算出前述之未知磨屑濃度之該油品之相對應之該a值及該b值；利用前述之公式(1)算出其參數A，再由第一關係資訊來反推出一第一預估磨屑濃度；再利用前述之公式(2)算出其參數B，並由第二關係資訊來反推出一第二預估磨屑濃度；將第一預估磨屑濃度與第二預估磨屑濃度兩者平均，得到前述之未知磨屑濃度之該油品之磨屑濃度。
2. 如請求項1所述之潤滑脂磨屑檢測方法，其又包括：一組固定基座，該透明下模片係設於該組固定基座上，使得該施壓裝置對該透明上模片施加該壓力時，該壓力係為50N。
3. 如請求項1所述之潤滑脂磨屑檢測方法，其中，該透明上模片係為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
4. 如請求項3所述之潤滑脂磨屑檢測方法，其中，該透明上模片之透光率為100%。
5. 如請求項1所述之潤滑脂磨屑檢測方法，其中，該透明下模片係為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
6. 如請求項5所述之潤滑脂磨屑檢測方法，其中，該透明下模片之透光率為100%。
7. 如請求項1所述之潤滑脂磨屑檢測方法，其中，於該準備步驟中，係又包括一顯示部，該顯示部係電性連結該處理器，用以顯示該處理器傳來之訊號。

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