在线流体特性分析仪减少对石油的需求

保守的换油周期可保护发动机、变速箱、液压流体系统、齿轮箱和其他润滑操作设备的性能和健康。然而，世界需求和石油价格的急剧上涨正在给维护预算带来压力，并侵蚀车辆和设备所有者的运营利润。为了减少需求，同时保护机器和提高运营利润，我们必须更明智地利用世界有限的石油供应。使用有效的在线实时流体特性传感器应该并且可以安全地延长换油间隔。基于状态的换油周期不仅可以降低油耗和维护成本，还可以通过立即检测渗入润滑油和油的污染物来提供增量车辆和设备保护。在线传感器性能必须全面才能实现这一目标。

流体特性分析器 (FPA)

在线多参数传感器检测油污染物和降解
Measurement Specialties 开发了一种在线传感器，可直接并同时测量流体的粘度、密度、介电常数和温度。这种多参数流体特性分析仪 FPA2400BST (FPA) 可以检测污染物以及机油和润滑油的降解曲线，甚至可以确定燃料质量以优化发动机运行。油污染物和降解会改变产品测量的重要物理特性。这使传感器能够支持基于条件的换油周期，为运营资产提供实时保护，并帮助车辆和设备所有者减少资产停机时间并提高运营利润。

正如实验室依靠多项分析测试来评估油等流体的状况一样，FPA 也依靠其对流体多种物理特性的测量来确定它们的状况。发动机油中的煤烟、水、乙二醇冷却剂和燃料等污染物很容易通过它们对油的粘度、密度和介电常数的影响来检测。油氧化也会以一种可检测的方式改变这些特性。

FPA 执行的多参数测量是有效流体状态监测的关键。单参数传感器，例如仅测量单一物理特性的电导率传感器或声学粘度传感器，不能提供足够的分辨率来可靠地确定油龄和污染物负荷。

例如，如果标准 2 号柴油由于活塞窜气、燃烧后燃油喷射以供给废气后处理系统或高压共轨泄漏而污染发动机油，则柴油将导致机油粘度降低。但是，燃料污染不会导致油的介电常数或密度发生任何变化。 FPA 可以很容易地检测到这一事件，显示测得的粘度显着降低，老化油的密度和介电常数没有变化。

相比之下，如果发动机因气缸盖密封件泄漏而被冷却液污染，即使冷却液浓度很低，也会导致电性能急剧增加和油的密度增加，而粘度不会显着变化除非发生灾难性事件。 FPA 将通过识别介电常数和密度的异常变化来及早检测油中的冷却剂，但在低冷却剂浓度下不会测量粘度变化。冷却液泄漏的快速检测可以防止发动机出现油泥或灾难性故障。

这两个例子强调了对多参数传感器的需求，该传感器可以对机油的重要物理特性进行直接、同步和实时测量，以有效、可靠地检测发动机中的机油污染物和机油降解。这同样适用于更简单的系统，如变速箱、齿轮箱和液压设备。单参数电气特性或声学粘度传感器无法提供有效监测油污染和降解所需的分辨率。与油龄退化曲线相比，FPA 隔离了常见污染物的检测，以支持基于条件的换油间隔。

强大的传感技术在恶劣环境中发挥作用
流体特性分析仪采用音叉式机械谐振器，其同时直接测量粘度、密度和介电常数的方法已获得专利。该传感器在工厂使用 NIST 可追溯标准进行校准，并且不依赖与实验室方法的相关性来进行测量。该传感器可以直接安装到高压、高流量管道或工艺流以及流体储存器中。传感器的测量准确度和精度不受静态或变化的流体流量或压力的影响。该传感元件已在广泛的应用领域有效监测流体，包括超过 5,000 psi 的压力、零下 60 至 150 摄氏度的温度和高达 46 Grms 的极端振动。这些传感器在液压油、齿轮油、公路和越野商用车发动机运行以及各种工业应用的数千小时运行中表现出卓越的性能。该传感器可抵抗颗粒、燃料、乙二醇、磨损金属、酸和碱等材料的污染和腐蚀降解。

在线传感器的实验室质量性能
FPA 测量的粘度、密度和介电常数特性的质量优于标准分析实验室仪器测量的相同值。在线传感器的强大性能展示了与实验室仪器的比较性能，使车辆和设备所有者能够依赖 FPA 的绝对测量值来确定油龄、状况或污染物负载，或支持创建复杂的资产可能导致主动过程监控反馈回路的可靠性算法，以增强设备控制和诊断。

结论
FPA2400BST 是一款功能强大的传感产品，其能够直接和同时测量流体的粘度、密度、介电常数和温度的能力已经在广泛的应用中经过近 10 年的测试。该传感器依靠获得专利的音叉技术，监测多种物理特性之间的直接和动态关系，以确定发动机油、燃料、变速箱和制动液、液压和齿轮油、制冷剂和溶剂等流体的质量、状况和污染物负荷.

多参数分析能力改进了流体表征算法。 FPA 为广泛的售后市场安装提供流体在线监测，包括储液罐、工艺管线和加压高流量管道，适用于 HVAC&R、压缩机、工业设备和涡轮机等应用。 FPA 与分布式或车辆控制系统的连接和通信是通过可选的 RS232/485、USB、CAN 2.0B 或 2.0A 和模拟配置之一实现的。一个简单的图形用户界面在标准 PC 硬件上运行，当 FPA 没有连接到自动分布式控制或车辆控制系统时，它可以轻松设置和操作 FPA。机载数据记录功能支持远程安装和应用。

关于作者：
Mark Uhrich 是 Measurement Specialties Inc. 的流体特性传感器业务开发总监，Lisa Bernasconi 是 Measurement Specialties Inc. 的流体特性传感器产品营销工程师。 Measurement Specialties 设计和制造测量流体特性、压力/力、位置、振动、温度和湿度的传感器.如需更多信息，请访问 www.meas-spec.com，发送电子邮件至[email protected] 或致电 757-766-1500 或 +33 (0)561 194 543。