用于测试流体中颗粒污染程度的合格-不合格工具的制作方法
专利名称：用于测试流体中颗粒污染程度的合格-不合格工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及流体的测试和监测，关注其中的颗粒污染，并且重要的是要知道该流 体是否适于特定用途。更特别地，此描述涉及测试流体中的颗粒污染程度，其能用于，例如 判定需要使用的流体的可接受性，例如作为流体系统中的燃油、润滑油、传动液、热交换液 或其它流体。
背景技术：
在应用流体作为燃油、润滑油、传动液、和/或热交换液的系统中，保持最低程度 的清洁是重要的。流体中的污染可以是不希望的固体颗粒和不相混的水或者其他流体滴漏 的任何组合。流体中的固体和滴漏能损坏系统部件、缩短使用寿命、以及降低效能。一个遭 污染而易损系统的例子是一种高压共轨(HPCR，high pressure common rail)柴油机的燃 油喷射系统。在过去，判定流体是否适于特定用途，要将该流体送到实验室分析或者要使用便 携式颗粒计数仪。然而，将流体样本送到实验室分析需要花费数天才能得知结果。便携式 颗粒计数仪相对而言比较昂贵，并且常常提供对简单使用者而言过多数据。而且，现有的用 来分析石油基流体譬如燃油、润滑油、和液压油等的颗粒计数仪不能够统计出小于3 μ m(c) 的颗粒。
发明内容
描述一种简单的能用于测试流体的颗粒污染程度的合格_不合格工具，其能相对 快速地依据流体中颗粒污染程度测定流体是否适合特定的用途。该流体可以是燃油，譬如 柴油(包括生物柴油)或汽油、润滑油、传动液、热交换液、水或者其他用于流体系统中的流 体，例如柴油机燃油喷射系统或液压系统中，其中流体的污染应受关注并应避免使用过度 污染的流体。描述于此的该合格_不合格工具可使设备操作者在将设备置于可导致损坏的过 度污染的流体中之前快速测定该流体是否适于使用。在许多情况下，所需的信息仅仅是流 体符合特定应用要求的最低的清洁程度。通常并不必要知道精确的污染浓度；相反，知道该 流体是“足够清洁的”或者适于给定应用就足够了。举例而言，在HPCR柴油应用中，世界燃 料宪章组织目前要求燃料具有国际标准化组织(IS0)4406固体污染规范18/16/13或者更 高的清洁程度，并且水污染低于200ppm。该合格-不合格工具警示操作者流体中污染程度可造成潜在伤害，或者反之告知操作者依照污染程度该流体适合使用。由于污染程度能因时间和环境变化，该合格-不合 格工具使操作者能够一次性、周期性或连续性的测定该流体是否足够清洁。该合格-不合格工具所依据的原理是被样本散射或吸收的光量，也就是浑浊度， 是直接与污染程度相关联的。一旦知道了样本的污染程度，就能采取恰当的措施。举例而 言，浑浊度能被关联到ISO规范中的4μ m(c)尺寸位数。在一个实施例中，一种测试流体中颗粒污染程度的方法包括将光束导入容置有流 体样本的样本腔室内，并检测被流体样本散射或吸收的光量。具有与被散射或吸收的光量 相应的量值的信号与表示流体的污染程度的另一指示值比较。该指示值是任何能指示流体污染程度的、可以与该信号进行比对的指示值(实际 的或理论的)。举例而言，该指示值能够是一预定的污染程度、一以往的污染程度的指示 值，如先前生成的信号、或者数学计算得来的污染程度指示值。因此，该工具能够用来作出 大量的与该流体相关的测定，例如该流体对于某一应用的适合度，或者流体中的状况变好 或变差。浑浊度能够被认为是液体的清洁度或朦胧度的度量是因为存在固体、颗粒、滴液 和其他不溶的类型。浑浊度能用浊度计测量出来，浊度计是一种测量被样本散射或吸收的 光量的装置。在设定的条件下被散射的光和浑浊度的关系经被已知浑浊度的样本散射的 光的比对来建立。资料参考于《水和废水检验的标准方法》第14版，1975年出版，编者 M. C. Rand、Arnold Ε· Greenberg、MichaelJ. Taras 禾口 Mary Ann Franson, APHA-AffffA-ffPCF, 第 131-134 页。本文主要使用是“散射”、“被散射”、“被散射的光”诸如此类的术语。除了检测散 射的光量，一种可接受的变化是检测被样本吸收的光量。一旦校正了流体样本自身的基本 吸收量，那么检测光吸收量实际就是正向散射的度量。因此，可以理解的是此处描述的合 格-不合格工具能够将光散射和光吸收单独或一起使用，或者使用其他的表示在入射光束 和样本中的颗粒污染相互影响的量的方式。该预定的污染程度或临界值能够是基于对参考样本或状况的测量。该测量能够通 过在被测样本和参考样本之间的并行比较而可视化的执行。该测量还能够通过使用感应器 自动地执行，该感应器生成电压信号，电压信号的值关联于检测到的光量，然后与代表临界 值的已存的电压值比较。在另一实施例中，提供一种测量燃油颗粒污染程度的方法。该方法包括将光束导 入燃油样本，并检测被燃油样本散射或吸收的光量。散射或吸收的光量与至少一预定临界 值比较，每一临界值对应于各自的已知的燃油浑浊状况。如果检测的散射或吸收的光量超 过预定的临界值，燃油将被判定为不适于使用。还描述了一种方法，包括建立与流体中的颗粒污染最大允许浓度相应的第一浑浊 临界值，用以与对应于被流体样本散射或吸收的光量的信号比较，作为将光束导入该流体 样本的结果。还可以建立与流体中的最大允许污染水浓度相应的第二浑浊临界值。第一 浑浊临界值或第二浑浊临界值中的较低者能够被选择作为预定的临界值以与检测到的被 流体样本散射或吸收的光量作比较。该合格_不合格工具还包括用于测试流体颗粒污染程度的系统。该系统包括适合 容置流体样本的样本腔室，该样本腔室允许光照射在该流体样本上并允许光从该样本腔室中出射。光源投射光进入该样本腔室，检测器探测被流体样本散射或吸收的光量。处理单 元接受来自检测器的信号，将接受到的信号与表示流体污染程度的参考指示值比较，并生 成输出基于接受到的信号与指示值比较结果的信号。
图1用于判定流体是否适于特定用途的合格_不合格方法的流程图。图2A-C是描述在合格_不合格系统中测试流体样本的实施例。图3A-3C是描述合格_不合格系统的其他实施例。
具体实施例方式本发明所描述的合格_不合格工具包括用来测定流体是否适合关于流体的颗粒 污染的特定用途的方法和系统。举例而言，该合格-不合格工具能用来测定流体在特定应 用之前是否过度污染。此后会描述的流体可以是燃油，特别是柴油(包括生物柴油)，用于 HPCR燃油喷射系统。然而，描述于此的概念能够应用于其他类型的流体，包括但不限于汽 油、液压油和其他的需要关注污染的流体。定义于此的燃油污染程度是指在燃油中的固体颗粒、半固体、和不相溶的液滴 (其中的典型是水)的浓度。该燃油的可接受性通过使用与已知的燃油浑浊状况相应的 预定临界值来测定。浑浊度是流体清洁程度的度量。一般地，浑浊度越高，燃油的污染程 度越高，也就越脏。浑浊度是流体样本中颗粒尺寸，浓度，流体和颗粒的光学特性的函数。 用于此的颗粒包括所有固体、半固体、滴液和其他不相溶颗粒。相对于颗粒计数，浑浊度 是基于光与大量颗粒的相互影响，而不是光与单个颗粒的相互影响。由于浑浊度是颗粒尺 寸分布和数量的函数，并且大于特定尺寸的颗粒浓度随着尺寸的减少而以近似指数方式增 加，描述于此的合格-不合格工具对细微的颗粒尤其敏感，包括在油和燃油中的那些低于 3-4um(c)的太小而难以由粒子计数检测到的但确信会导致HPCR燃油喷射器显著损坏的 颗粒。如此，该合格-不合格工具提供一种监测非常微细的或者说难以检测到的但是有害 的颗粒的工具。发明人已经发现在本领域中浑浊度和颗粒计数和/或水浓度之间有相互的关系。 通常，通过将光束导入燃油样本而导致的散射或吸收的光量和燃油浑浊度有相互关系，浑 浊度越高，燃油样本不能被采用的可能性越高。这种污染程度和浑浊度之间的半定量关系 能被用来测定燃油或其他流体样本是否适合特定用途。为了便于描述，该合格-不合格工具将被描述成使用光散射，检测被散射的光量， 诸如此类。可以理解的是该描述于此的合格_不合格工具还能够使用其他方法，这种方法 表示光束和燃油样本中的颗粒之间相互影响的量，例如被燃油样本吸收的光量。图1是用来测定燃油是否适合使用的合格-不合格方法100的流程图。该方法 100包括引导流体样本进入样本腔室的步骤102，随后将光束导入该燃油样本的步骤104。 该样本腔室可以是用来在分离的腔室中保有和分析静态燃油样本的一批容器，或者是溢流 腔室用来当燃油样本流经该溢流腔室时连续分析流动的燃油样本。典型地，被光源照射的 燃油的体积大于被单一固体颗粒或液滴污染物占据的燃油的平均体积，以便确保该整个颗 粒群体的示例样本被取样。例如，如果浓度为IO6颗粒/mL，每个颗粒的平均体积是IO-6HiL/ 颗粒。在这种情况下，样本体积应是l(T3mL或者更大。光束被引导射入样本腔室透明部分并进入被分析的样本燃油中。光束能够是单色
6的，如由激光二极管发出的光束，或者是多色的，如由白光源发出的光束。光束经过燃油样 本的光路长度必须足够大，这样污染物群落才能够被精确地覆盖到，但还要足够短使得散 射光可以到达检测器。在步骤106处，被燃油样本散射的光量被检测器检测。在步骤108处，检测器生成 具有基于散射的光量的度量的信号，并将该信号送到处理装置。在一些实施例中，被燃油样 本散射的光量被自动检测，例如使用光电探测器。在其他实施例中，被流体样本散射的光量 被人工检测，例如人眼。检测器能被定位在与光束成任意角度的位置，只要其能够检测到散 射的光。例如，检测器能被定位在相对于光束的入射角α为0°到180°，或45°到135° 之间。在步骤110处，使用处理单元将来自光电探测器的信号与至少一个预定的对应于 已知的或参考浑浊度的参考临界值比对。建立临界值的一种途径是将流体样本的浑浊度与 一个或多个污染程度相关联，就如同检测器生成的信号那样。污染程度能够是基于燃油所 要求的清洁程度。例如，如同描述在图1中的步骤112处的那样，一清洁程度能够对应于一 ISO规范中规定的燃油中的最大的允许固体或半固体颗粒浓度，譬如ISO规范18/16/13。如 果燃油超过ISO规范，燃油将被认为太脏了，在步骤114处，清洁程度被判定对应于一浑浊 度S。另一清洁程度能够在步骤116处通过设定燃油所要求的最大水污染浓度而设定，例 如200ppm，如果燃油超过此浓度，燃油将被认定为太脏，在步骤118处，清洁程度被认为对 应于浑浊度W。在步骤120处，取S或W中较低者为临界值，由此设定高于此浑浊度的燃油 被认定为太脏。判定上述的所有两个临界值是不必要的。该临界值通过使用ISO规范、颗 粒浓度或者水浓度就能确定。被认定为不适合的高于该临界的浑浊度和对应的临界值的燃油能够用许多其他 方式测定。在一个实施例中，对应已知浑浊度的预定临界值由不能达到流体必要清洁度要 求的具有最低的浑浊度的参考样本来决定。参考样本能够包括不同颗粒和水污染浓度并具 有不同颗粒尺寸分布的多种样本，其浑浊度和颗粒计数和/或水浓度数据已被取得。使用 时，当燃油表现出超过临界值的浑浊度时，燃油将被认定为不适合使用。这提供了一种对燃 油可接受程度的保守估计，因为一些不能通过测试的超过浑浊度的燃油依据实际颗粒计 数或水浓度数据实际上是可以被接受的。在关键应用中，最重要的是保持设备可靠运行， 这种保守的估计燃油可接受度的方法确保清洁燃油会被使用，提高设备/发动机的使用寿 命、可靠性和耐用性。该关键的临界值还能够根据燃油应用的已知知识来设定。一般而言，对于类似类 型的样本，颗粒尺寸分布是类似的。例如，在不同地点和时间的储油罐常常具有宽幅度的污 染浓度，但是颗粒的尺寸分布是相似的。这同样也适用于收集从过滤器流出的样本。这观 察到的情况能够用于设定关键的临界值。具有与预先的给定应用相似的颗粒尺寸分布的具 有不同的浓度的样品可用来测量浑浊度和颗粒计数和/或水浓度。从这个数据，具有最低 的燃油首先变得不可接受的浑浊度被定义成关键的浑浊度或临界值。例如，对于生物柴油提供燃油样本，ISO媒质测试灰尘的样本和具有大约15dyne/ cm表面张力的燃油中的水可以被用于设定关键临界值。当样本在第二个过滤器的下游被测 量时，可以使用ISO特微细测试灰尘。在步骤110处，处理单元将检测器生成的信号和步骤120处设定的临界值比较。与流体中取得的高于临界浑浊度的浑浊度相应的信号值被认定为对于特定用途而言是不可 接受的。在一些实施例中，包括散射光的量被自动检测到的实施例中，处理单元是信号处理 器。在另外一些实施例中，包括散射光的量被人眼可视的检测到的实施例中，处理单元是人 脑。如果来自检测器的信号的值小于预定的临界值，步骤122处的该处理单元送出一 输出信号到一输出单元，该输出单元指示流体样本的使用是可接受的，并且在步骤124处， 能连续地使用燃油而不需要执行动作。输出单元能传递结果到操作者、设备和/或发动机。如果信号的值超过预定的临界值，在步骤126处，处理单元传送输出信号到输出 单元，输出单元指示在目前的条件下流体样本的使用是不可接受的。在步骤128处，输出单 元警示操作者执行恰当的校正动作，或者在步骤130处，自动发起校正动作。例如，在一些 实施例中，校正动作能包括警示操作员替换燃油样本处的燃油，更换使用该燃油的设备以 弥补燃油清洁度的损失，或者警示操作员将过滤器替换成新的或不同的过滤器。该操作者 能被提供用于校正动作的可能选项的清单，包括推荐的校正动作。当输出单元连接至数字 信号处理器时，可以完成对操作者的通知，例如，通过指示灯、错误消息、可听的警告或其它 通知方法。此外，颜色或其他指示系统能被用来警示操作者。例如，如果信号值低于S或W的 最低者，绿色将亮起来以表示流体是可接受的；如果介于S和W之间，黄色将亮起来以表示 向用户发出该流体需要进一步的或者更细致的监测的警告；如果高于S或W的最高者，红色 将亮起来以表示需要立即执行相应动作。在一些实施例中，例如样本腔室溢流腔室，处理单元还能够监测来自检测器的一 段时间内的信号值并计算信号值的变化率，其与燃油浑浊度的变化相对应。对应于浑浊度 的变化，处理单元比较信号的变化率和存储的临界变化率。如果变化率低于存储的变化率， 处理单元发出输出信号到输出单元，以表明流体样本适合使用。如果变化率超过存储的临 界变化率，该处理单元发出输出信号到输出单元，以表明由于样本流体的恶化的状况，样本 流体是不可接受的。输出单元还能用于表明污染程度在变化。判定流体是否适合使用的合格_不合格系统包括光源、流体样本容器、检测散射 光的检测器、信号处理器和输出单元。如上所指出的，光源能够是单色的，如激光二极管，或 者是多色的，如白光源。该流体样本容器能够是任何可用于静止或流通的流体样本的容器，该容器具有用 来供入射光入射和从流体样本散射光离开的透明窗口或容器壁。该检测器能够是电子检测器，例如光电探测器或人眼。如果该检测器是光电探测 器，该光电探测器生成电信号，该电信号的量值与检测到的散射光量相关，并且与流体的浑 浊度相关。检测器，不管是光电探测器还是人眼，都能够定位在来自光源的入射光束的入射 角在0°到180°，或45°到135°之间。该信号处理器能够是数据信号处理器或人脑。该信号处理器取得来自检测器的输 出信号并将之与一个或多个对应于已知参考浑浊度条件的参考值或临界值比较。该预定的 参考条件储存在信号处理器中。该参考条件能够是参考样本、参考条件的可视化表现或存 储在信号处理器中的预定参考条件。根据比较的结果，可以得出流体的清洁程度是否适合 特定用途的判定。
该信号处理器向输出单元输出判定的结果，输出单元以允许执行操作的方式将结 果送达操作者、设备或者发动机。输出能够是人体或指示器的形式如光或声音警报装置。图2A-C描述了用来测定流体的使用是否是可接受的合格_不合格系统200的实 施例。单色激光发射器220作为光源以引导光束225射入容置有MIL-H-5606液压油的玻 璃容器230A-C，该液压油混合有不同量的ISO特细微测试灰尘。参考数字240A-C标示被散 射的光。直观地，操作者能够看见在此三个样本中的浑浊度的不同并且通过与参考样本比 较而估计特定样本是否高于或低于临界的清洁程度，例如一 4ym(c)的ISO规范18。使用 该示例性的清洁程度，具有相应的ISO规范17的容器230A被认定为是可接受的，而对应于 ISO规范21和25的容器230B和230C被认定为是不可接受的。图2A-C的系统是人工系统，其中操作者执行测试或其他人执行可视化的检测被 散射的光量的功能、处理散射的光亮的信息、决定散射的光量是否超过表示的过度污染， 并且像输出单元那样执行恰当动作。激光发射器220设置在可视光束225直接射入容器 230A-C中的位置。在示例性的实施例中的容器230A-C完全地由透明材料制成，例如玻璃。然而，在 其他实施例中，容器230A-C能够用只是装在容器的局部位置的透明窗户制成，该容器可让 激光发射器220发出的光束和被测的污染的流体散射的光射过。在本实施例中容器230A-C 装有静态液体样品。操作者或其他人可视地监测来自流体样本的被散射的光。操作者将散射的光量和 一个或多个参考临界值比较，例如，可视的图或储存在操作者大脑里的代表已知浑浊度条 件的临界值。操作者估计散射的光量是否是高于或低于参考临界值并决定流体是否是被不 可接受地污染了。如果操作者测定流体不是可接受的，操作者能执行校正动作或开始实施 校正动作。校正动作可以包括，例如，替换取得流体样本处的流体，更换使用流体的设备以 补偿流体清洁方面的损失或者替换新的或不同的过滤器。图3A-3C描述了自动的合格-不合格系统300的实施例。该自动的合格-不合格 系统300包括光源320、容置有流体样本的样本腔室330和光电探测器340，光电探测器340 连接至信号处理器350，信号处理器350再依次连接至输出单元360。光源320定位于直接 引导光束325进入样本腔室330的位置。样本腔室330能够是容置和分析静止流体样本的容器，或者该腔室能是溢流腔 室，流体能够连续流过该腔室。光电探测器340设置在来自光源320的入射光的合适的入 射角α，监测被样本腔室330中的流体样本散射的光335B、335C，并生成信号，信号的值与 检测到的散射光量相关。信号345送至信号处理器350，其将接受到的信号与一个或多个存 储的表示已知浑浊条件的参考临界值比较。在一些实施例中，参考临界值能够是对应于最 小可接受ISO规范的单一临界值。在另一些实施例中，也可以是在信号处理器350中的存 储多个参考临界值，信号处理器350允许输出信号345与多个临界值比对。而且，在一些实 施例中，样本腔室330是溢流腔室，信号处理器350在一段时间内监测腔室330中的流体， 并计算来自光电探测器的信号的变化率，表示散射光的变化。如果变化率超过储存的临界 变化率，产生指示输出单元360通知用户样本流体恶化状况的输出信号。许多方式导致恶 化状况，例如过滤器故障或者外部造成的污染。输出单元360根据输出信号355执行动作。如果信号处理器350测定散射的光信
9号345没有超过预定的参考临界值，流体被认定为是可接受的，并且输出信号355指示输出 单元360不必要执行动作。如果信号处理器350测定散射光信号345超过预定的参考临界 值，流体不会被认定为是可接受的，并且输出信号355指示输出单元360通知用户其是不 可接受的。通知能以例如通过显示灯、出错消息或可听的警报的方式发出。
该合格-不合格系统200、300能够有许多不同的构造，例如车载系统、探测器、用 于实验室外的便携单元、实验室内使用的单元以及其他构造。该系统200、300能是任意形 式的，只要其便于使用工具以服务于本领域中的个人、发动机操作者和其他人员。
权利要求
一种检测流体中颗粒污染程度的方法，其特征在于，包括引导光束射入装有该流体的样本腔室内；通过检测从该样本腔室内出射的被该流体样本散射的光量来测定该流体样本的浑浊度；生成具有与检测到的被散射的光量相应值的信号；以及将该生成的信号与另一表示该流体污染程度的指示值比较。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该流体是燃油或者液压油。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该另一表示污染程度的指示值是一预定的 污染程度，一先前的表示污染程度的指示值，或者是数学计算出来的污染程度指示值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该另一污染程度指示值是该预定的污染程 度，并且该预定的污染程度对应于该流体中的固体、半固体、液滴和/或不相溶颗粒的最大 允许浓度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，至少该颗粒中的一部分的尺寸小于或等于 4 μ m(c) ο
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括 根据比对判定该流体是否适于特定的用途；以及如果该流体被判定为不可使用，促使用户执行校正动作。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括 判定该生成的信号的变化率；以及将该判定的变化率与一预定的临界变化率比较。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括如果判定的变化率超过该预定的临界 变化率，生成一警报。
9.一种检测燃料中颗粒污染程度的方法，其特征在于，包括 将一光束对准射入一装有该燃料的样本腔室内；检测从该样本腔室内射出的被该燃料样本散射的光量，并根据该检测到的散射光量生 成一信号；以及将该生成的信号与至少一预定的临界值比较，每一临界值各对应于一已知的燃料浑浊 状况。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该燃料是柴油燃料。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该至少一预定的临界值对应于一ISO代码。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该颗粒污染至少包括一些尺寸小于或等于 4ym(c)的颗粒。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该至少一预定临界值对应于最大的水浓度 水平。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该燃料样本是静态的或流动的。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括如果该生成的信号超过该至 少一预定的临界值，判定该燃料因颗粒污染而不适于使用，并根据该判定生成一警报。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括 判定该生成的信号的变化率；将该判定的变化率与一预定的临界变化率比较。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括如果该检测的变化率超过该预定的 临界变化率，则生成警报。
18.一种方法，其特征在于，包括设定与流体中的颗粒污染的最大允许浓度对应的第 一浑浊临界值，用以与容置于样本腔室内的该流体的样本所散射的光量相应的信号作比 对，作为将光束导入容纳该流体样本的样本腔室的结果。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，包括将该信号与第一浑浊临界值比较。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该第一浑浊临界值对应于一ISO规范，并 且包括设定和该流体中的最大可允许的水浓度对应的第二浑浊临界值，并且选择第一浑浊 临界值或第二浑浊临界值中较低者作为用以和该信号比对的预设的临界值。
21.一种用于测试流体中的颗粒污染程度的系统，其特征在于，包括适于容纳该流体样本的样本腔室，该样本腔室允许光照射在该流体样本上并允许光从 该样本腔室中出射；用于引导光射入该样本腔室的光源；该样本腔室外部的检测器，其检测被该流体样本散射的光，并生成信号，该信号的值和 检测到的散射光量相关；以及处理单元，其接受来自该检测器的信号，将该接受到的信号与表示该流体污染程度的 参考指示值比较，并生成基于该接受到的信号与该参考指示值比较结果的输出信号。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，进一步包括输出单元，其接受来自该处理 单元的输出信号并提供通知。
23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，该样本腔室是溢流腔室或者静止的腔室。
24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，来自于该光源的光是单色光或者多色光。
25.如权利要求21所述的系统，其特征在于，检测器是光电探测器，处理单元是信号处 理器。
26.如权利要求21所述的系统，其特征在于，当该接受到的信号等于或大于该参考指 示值时，该处理单元生成第一输出信号，并且当该接受到的信号小于该参考指示值时，生成 第二输出信号。
全文摘要
一种简单的合格-不合格工具，其可被用于检测流体颗粒污染程度。该工具根据对测得的表示流体污染程度的指示值和该流体中的另一污染程度的指示值进行比较。根据比较，可以作出对于该流体中污染程度的结论以及对于该流体的决定，譬如该流体是否可用于特殊用途。该流体能够为燃油、润滑油、传动液、热交换液或其他用于流体系统中的流体，譬如柴油机的燃料喷射系统或液压系统，在这些系统中，需关注该流体的污染程度，过度污染的流体应被避免。
文档编号G01N21/94GK101925810SQ200880125711
公开日2010年12月22日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年1月22日
发明者丹尼尔·卡迪, 巴里·M·维德甘, 布莱恩·克拉里, 莫莉·德比尔泽 申请人:康明斯过滤Ip公司
技术领域：
本发明涉及流体的测试和监测，关注其中的颗粒污染，并且重要的是要知道该流 体是否适于特定用途。更特别地，此描述涉及测试流体中的颗粒污染程度，其能用于，例如 判定需要使用的流体的可接受性，例如作为流体系统中的燃油、润滑油、传动液、热交换液 或其它流体。
背景技术：
在应用流体作为燃油、润滑油、传动液、和/或热交换液的系统中，保持最低程度 的清洁是重要的。流体中的污染可以是不希望的固体颗粒和不相混的水或者其他流体滴漏 的任何组合。流体中的固体和滴漏能损坏系统部件、缩短使用寿命、以及降低效能。一个遭 污染而易损系统的例子是一种高压共轨(HPCR，high pressure common rail)柴油机的燃 油喷射系统。在过去，判定流体是否适于特定用途，要将该流体送到实验室分析或者要使用便 携式颗粒计数仪。然而，将流体样本送到实验室分析需要花费数天才能得知结果。便携式 颗粒计数仪相对而言比较昂贵，并且常常提供对简单使用者而言过多数据。而且，现有的用 来分析石油基流体譬如燃油、润滑油、和液压油等的颗粒计数仪不能够统计出小于3 μ m(c) 的颗粒。
发明内容
描述一种简单的能用于测试流体的颗粒污染程度的合格_不合格工具，其能相对 快速地依据流体中颗粒污染程度测定流体是否适合特定的用途。该流体可以是燃油，譬如 柴油(包括生物柴油)或汽油、润滑油、传动液、热交换液、水或者其他用于流体系统中的流 体，例如柴油机燃油喷射系统或液压系统中，其中流体的污染应受关注并应避免使用过度 污染的流体。描述于此的该合格_不合格工具可使设备操作者在将设备置于可导致损坏的过 度污染的流体中之前快速测定该流体是否适于使用。在许多情况下，所需的信息仅仅是流 体符合特定应用要求的最低的清洁程度。通常并不必要知道精确的污染浓度；相反，知道该 流体是“足够清洁的”或者适于给定应用就足够了。举例而言，在HPCR柴油应用中，世界燃 料宪章组织目前要求燃料具有国际标准化组织(IS0)4406固体污染规范18/16/13或者更 高的清洁程度，并且水污染低于200ppm。该合格-不合格工具警示操作者流体中污染程度可造成潜在伤害，或者反之告知操作者依照污染程度该流体适合使用。由于污染程度能因时间和环境变化，该合格-不合 格工具使操作者能够一次性、周期性或连续性的测定该流体是否足够清洁。该合格-不合格工具所依据的原理是被样本散射或吸收的光量，也就是浑浊度， 是直接与污染程度相关联的。一旦知道了样本的污染程度，就能采取恰当的措施。举例而 言，浑浊度能被关联到ISO规范中的4μ m(c)尺寸位数。在一个实施例中，一种测试流体中颗粒污染程度的方法包括将光束导入容置有流 体样本的样本腔室内，并检测被流体样本散射或吸收的光量。具有与被散射或吸收的光量 相应的量值的信号与表示流体的污染程度的另一指示值比较。该指示值是任何能指示流体污染程度的、可以与该信号进行比对的指示值(实际 的或理论的)。举例而言，该指示值能够是一预定的污染程度、一以往的污染程度的指示 值，如先前生成的信号、或者数学计算得来的污染程度指示值。因此，该工具能够用来作出 大量的与该流体相关的测定，例如该流体对于某一应用的适合度，或者流体中的状况变好 或变差。浑浊度能够被认为是液体的清洁度或朦胧度的度量是因为存在固体、颗粒、滴液 和其他不溶的类型。浑浊度能用浊度计测量出来，浊度计是一种测量被样本散射或吸收的 光量的装置。在设定的条件下被散射的光和浑浊度的关系经被已知浑浊度的样本散射的 光的比对来建立。资料参考于《水和废水检验的标准方法》第14版，1975年出版，编者 M. C. Rand、Arnold Ε· Greenberg、MichaelJ. Taras 禾口 Mary Ann Franson, APHA-AffffA-ffPCF, 第 131-134 页。本文主要使用是“散射”、“被散射”、“被散射的光”诸如此类的术语。除了检测散 射的光量，一种可接受的变化是检测被样本吸收的光量。一旦校正了流体样本自身的基本 吸收量，那么检测光吸收量实际就是正向散射的度量。因此，可以理解的是此处描述的合 格-不合格工具能够将光散射和光吸收单独或一起使用，或者使用其他的表示在入射光束 和样本中的颗粒污染相互影响的量的方式。该预定的污染程度或临界值能够是基于对参考样本或状况的测量。该测量能够通 过在被测样本和参考样本之间的并行比较而可视化的执行。该测量还能够通过使用感应器 自动地执行，该感应器生成电压信号，电压信号的值关联于检测到的光量，然后与代表临界 值的已存的电压值比较。在另一实施例中，提供一种测量燃油颗粒污染程度的方法。该方法包括将光束导 入燃油样本，并检测被燃油样本散射或吸收的光量。散射或吸收的光量与至少一预定临界 值比较，每一临界值对应于各自的已知的燃油浑浊状况。如果检测的散射或吸收的光量超 过预定的临界值，燃油将被判定为不适于使用。还描述了一种方法，包括建立与流体中的颗粒污染最大允许浓度相应的第一浑浊 临界值，用以与对应于被流体样本散射或吸收的光量的信号比较，作为将光束导入该流体 样本的结果。还可以建立与流体中的最大允许污染水浓度相应的第二浑浊临界值。第一 浑浊临界值或第二浑浊临界值中的较低者能够被选择作为预定的临界值以与检测到的被 流体样本散射或吸收的光量作比较。该合格_不合格工具还包括用于测试流体颗粒污染程度的系统。该系统包括适合 容置流体样本的样本腔室，该样本腔室允许光照射在该流体样本上并允许光从该样本腔室中出射。光源投射光进入该样本腔室，检测器探测被流体样本散射或吸收的光量。处理单 元接受来自检测器的信号，将接受到的信号与表示流体污染程度的参考指示值比较，并生 成输出基于接受到的信号与指示值比较结果的信号。
图1用于判定流体是否适于特定用途的合格_不合格方法的流程图。图2A-C是描述在合格_不合格系统中测试流体样本的实施例。图3A-3C是描述合格_不合格系统的其他实施例。
具体实施例方式本发明所描述的合格_不合格工具包括用来测定流体是否适合关于流体的颗粒 污染的特定用途的方法和系统。举例而言，该合格-不合格工具能用来测定流体在特定应 用之前是否过度污染。此后会描述的流体可以是燃油，特别是柴油(包括生物柴油)，用于 HPCR燃油喷射系统。然而，描述于此的概念能够应用于其他类型的流体，包括但不限于汽 油、液压油和其他的需要关注污染的流体。定义于此的燃油污染程度是指在燃油中的固体颗粒、半固体、和不相溶的液滴 (其中的典型是水)的浓度。该燃油的可接受性通过使用与已知的燃油浑浊状况相应的 预定临界值来测定。浑浊度是流体清洁程度的度量。一般地，浑浊度越高，燃油的污染程 度越高，也就越脏。浑浊度是流体样本中颗粒尺寸，浓度，流体和颗粒的光学特性的函数。 用于此的颗粒包括所有固体、半固体、滴液和其他不相溶颗粒。相对于颗粒计数，浑浊度 是基于光与大量颗粒的相互影响，而不是光与单个颗粒的相互影响。由于浑浊度是颗粒尺 寸分布和数量的函数，并且大于特定尺寸的颗粒浓度随着尺寸的减少而以近似指数方式增 加，描述于此的合格-不合格工具对细微的颗粒尤其敏感，包括在油和燃油中的那些低于 3-4um(c)的太小而难以由粒子计数检测到的但确信会导致HPCR燃油喷射器显著损坏的 颗粒。如此，该合格-不合格工具提供一种监测非常微细的或者说难以检测到的但是有害 的颗粒的工具。发明人已经发现在本领域中浑浊度和颗粒计数和/或水浓度之间有相互的关系。 通常，通过将光束导入燃油样本而导致的散射或吸收的光量和燃油浑浊度有相互关系，浑 浊度越高，燃油样本不能被采用的可能性越高。这种污染程度和浑浊度之间的半定量关系 能被用来测定燃油或其他流体样本是否适合特定用途。为了便于描述，该合格-不合格工具将被描述成使用光散射，检测被散射的光量， 诸如此类。可以理解的是该描述于此的合格_不合格工具还能够使用其他方法，这种方法 表示光束和燃油样本中的颗粒之间相互影响的量，例如被燃油样本吸收的光量。图1是用来测定燃油是否适合使用的合格-不合格方法100的流程图。该方法 100包括引导流体样本进入样本腔室的步骤102，随后将光束导入该燃油样本的步骤104。 该样本腔室可以是用来在分离的腔室中保有和分析静态燃油样本的一批容器，或者是溢流 腔室用来当燃油样本流经该溢流腔室时连续分析流动的燃油样本。典型地，被光源照射的 燃油的体积大于被单一固体颗粒或液滴污染物占据的燃油的平均体积，以便确保该整个颗 粒群体的示例样本被取样。例如，如果浓度为IO6颗粒/mL，每个颗粒的平均体积是IO-6HiL/ 颗粒。在这种情况下，样本体积应是l(T3mL或者更大。光束被引导射入样本腔室透明部分并进入被分析的样本燃油中。光束能够是单色
6的，如由激光二极管发出的光束，或者是多色的，如由白光源发出的光束。光束经过燃油样 本的光路长度必须足够大，这样污染物群落才能够被精确地覆盖到，但还要足够短使得散 射光可以到达检测器。在步骤106处，被燃油样本散射的光量被检测器检测。在步骤108处，检测器生成 具有基于散射的光量的度量的信号，并将该信号送到处理装置。在一些实施例中，被燃油样 本散射的光量被自动检测，例如使用光电探测器。在其他实施例中，被流体样本散射的光量 被人工检测，例如人眼。检测器能被定位在与光束成任意角度的位置，只要其能够检测到散 射的光。例如，检测器能被定位在相对于光束的入射角α为0°到180°，或45°到135° 之间。在步骤110处，使用处理单元将来自光电探测器的信号与至少一个预定的对应于 已知的或参考浑浊度的参考临界值比对。建立临界值的一种途径是将流体样本的浑浊度与 一个或多个污染程度相关联，就如同检测器生成的信号那样。污染程度能够是基于燃油所 要求的清洁程度。例如，如同描述在图1中的步骤112处的那样，一清洁程度能够对应于一 ISO规范中规定的燃油中的最大的允许固体或半固体颗粒浓度，譬如ISO规范18/16/13。如 果燃油超过ISO规范，燃油将被认为太脏了，在步骤114处，清洁程度被判定对应于一浑浊 度S。另一清洁程度能够在步骤116处通过设定燃油所要求的最大水污染浓度而设定，例 如200ppm，如果燃油超过此浓度，燃油将被认定为太脏，在步骤118处，清洁程度被认为对 应于浑浊度W。在步骤120处，取S或W中较低者为临界值，由此设定高于此浑浊度的燃油 被认定为太脏。判定上述的所有两个临界值是不必要的。该临界值通过使用ISO规范、颗 粒浓度或者水浓度就能确定。被认定为不适合的高于该临界的浑浊度和对应的临界值的燃油能够用许多其他 方式测定。在一个实施例中，对应已知浑浊度的预定临界值由不能达到流体必要清洁度要 求的具有最低的浑浊度的参考样本来决定。参考样本能够包括不同颗粒和水污染浓度并具 有不同颗粒尺寸分布的多种样本，其浑浊度和颗粒计数和/或水浓度数据已被取得。使用 时，当燃油表现出超过临界值的浑浊度时，燃油将被认定为不适合使用。这提供了一种对燃 油可接受程度的保守估计，因为一些不能通过测试的超过浑浊度的燃油依据实际颗粒计 数或水浓度数据实际上是可以被接受的。在关键应用中，最重要的是保持设备可靠运行， 这种保守的估计燃油可接受度的方法确保清洁燃油会被使用，提高设备/发动机的使用寿 命、可靠性和耐用性。该关键的临界值还能够根据燃油应用的已知知识来设定。一般而言，对于类似类 型的样本，颗粒尺寸分布是类似的。例如，在不同地点和时间的储油罐常常具有宽幅度的污 染浓度，但是颗粒的尺寸分布是相似的。这同样也适用于收集从过滤器流出的样本。这观 察到的情况能够用于设定关键的临界值。具有与预先的给定应用相似的颗粒尺寸分布的具 有不同的浓度的样品可用来测量浑浊度和颗粒计数和/或水浓度。从这个数据，具有最低 的燃油首先变得不可接受的浑浊度被定义成关键的浑浊度或临界值。例如，对于生物柴油提供燃油样本，ISO媒质测试灰尘的样本和具有大约15dyne/ cm表面张力的燃油中的水可以被用于设定关键临界值。当样本在第二个过滤器的下游被测 量时，可以使用ISO特微细测试灰尘。在步骤110处，处理单元将检测器生成的信号和步骤120处设定的临界值比较。与流体中取得的高于临界浑浊度的浑浊度相应的信号值被认定为对于特定用途而言是不可 接受的。在一些实施例中，包括散射光的量被自动检测到的实施例中，处理单元是信号处理 器。在另外一些实施例中，包括散射光的量被人眼可视的检测到的实施例中，处理单元是人 脑。如果来自检测器的信号的值小于预定的临界值，步骤122处的该处理单元送出一 输出信号到一输出单元，该输出单元指示流体样本的使用是可接受的，并且在步骤124处， 能连续地使用燃油而不需要执行动作。输出单元能传递结果到操作者、设备和/或发动机。如果信号的值超过预定的临界值，在步骤126处，处理单元传送输出信号到输出 单元，输出单元指示在目前的条件下流体样本的使用是不可接受的。在步骤128处，输出单 元警示操作者执行恰当的校正动作，或者在步骤130处，自动发起校正动作。例如，在一些 实施例中，校正动作能包括警示操作员替换燃油样本处的燃油，更换使用该燃油的设备以 弥补燃油清洁度的损失，或者警示操作员将过滤器替换成新的或不同的过滤器。该操作者 能被提供用于校正动作的可能选项的清单，包括推荐的校正动作。当输出单元连接至数字 信号处理器时，可以完成对操作者的通知，例如，通过指示灯、错误消息、可听的警告或其它 通知方法。此外，颜色或其他指示系统能被用来警示操作者。例如，如果信号值低于S或W的 最低者，绿色将亮起来以表示流体是可接受的；如果介于S和W之间，黄色将亮起来以表示 向用户发出该流体需要进一步的或者更细致的监测的警告；如果高于S或W的最高者，红色 将亮起来以表示需要立即执行相应动作。在一些实施例中，例如样本腔室溢流腔室，处理单元还能够监测来自检测器的一 段时间内的信号值并计算信号值的变化率，其与燃油浑浊度的变化相对应。对应于浑浊度 的变化，处理单元比较信号的变化率和存储的临界变化率。如果变化率低于存储的变化率， 处理单元发出输出信号到输出单元，以表明流体样本适合使用。如果变化率超过存储的临 界变化率，该处理单元发出输出信号到输出单元，以表明由于样本流体的恶化的状况，样本 流体是不可接受的。输出单元还能用于表明污染程度在变化。判定流体是否适合使用的合格_不合格系统包括光源、流体样本容器、检测散射 光的检测器、信号处理器和输出单元。如上所指出的，光源能够是单色的，如激光二极管，或 者是多色的，如白光源。该流体样本容器能够是任何可用于静止或流通的流体样本的容器，该容器具有用 来供入射光入射和从流体样本散射光离开的透明窗口或容器壁。该检测器能够是电子检测器，例如光电探测器或人眼。如果该检测器是光电探测 器，该光电探测器生成电信号，该电信号的量值与检测到的散射光量相关，并且与流体的浑 浊度相关。检测器，不管是光电探测器还是人眼，都能够定位在来自光源的入射光束的入射 角在0°到180°，或45°到135°之间。该信号处理器能够是数据信号处理器或人脑。该信号处理器取得来自检测器的输 出信号并将之与一个或多个对应于已知参考浑浊度条件的参考值或临界值比较。该预定的 参考条件储存在信号处理器中。该参考条件能够是参考样本、参考条件的可视化表现或存 储在信号处理器中的预定参考条件。根据比较的结果，可以得出流体的清洁程度是否适合 特定用途的判定。
该信号处理器向输出单元输出判定的结果，输出单元以允许执行操作的方式将结 果送达操作者、设备或者发动机。输出能够是人体或指示器的形式如光或声音警报装置。图2A-C描述了用来测定流体的使用是否是可接受的合格_不合格系统200的实 施例。单色激光发射器220作为光源以引导光束225射入容置有MIL-H-5606液压油的玻 璃容器230A-C，该液压油混合有不同量的ISO特细微测试灰尘。参考数字240A-C标示被散 射的光。直观地，操作者能够看见在此三个样本中的浑浊度的不同并且通过与参考样本比 较而估计特定样本是否高于或低于临界的清洁程度，例如一 4ym(c)的ISO规范18。使用 该示例性的清洁程度，具有相应的ISO规范17的容器230A被认定为是可接受的，而对应于 ISO规范21和25的容器230B和230C被认定为是不可接受的。图2A-C的系统是人工系统，其中操作者执行测试或其他人执行可视化的检测被 散射的光量的功能、处理散射的光亮的信息、决定散射的光量是否超过表示的过度污染， 并且像输出单元那样执行恰当动作。激光发射器220设置在可视光束225直接射入容器 230A-C中的位置。在示例性的实施例中的容器230A-C完全地由透明材料制成，例如玻璃。然而，在 其他实施例中，容器230A-C能够用只是装在容器的局部位置的透明窗户制成，该容器可让 激光发射器220发出的光束和被测的污染的流体散射的光射过。在本实施例中容器230A-C 装有静态液体样品。操作者或其他人可视地监测来自流体样本的被散射的光。操作者将散射的光量和 一个或多个参考临界值比较，例如，可视的图或储存在操作者大脑里的代表已知浑浊度条 件的临界值。操作者估计散射的光量是否是高于或低于参考临界值并决定流体是否是被不 可接受地污染了。如果操作者测定流体不是可接受的，操作者能执行校正动作或开始实施 校正动作。校正动作可以包括，例如，替换取得流体样本处的流体，更换使用流体的设备以 补偿流体清洁方面的损失或者替换新的或不同的过滤器。图3A-3C描述了自动的合格-不合格系统300的实施例。该自动的合格-不合格 系统300包括光源320、容置有流体样本的样本腔室330和光电探测器340，光电探测器340 连接至信号处理器350，信号处理器350再依次连接至输出单元360。光源320定位于直接 引导光束325进入样本腔室330的位置。样本腔室330能够是容置和分析静止流体样本的容器，或者该腔室能是溢流腔 室，流体能够连续流过该腔室。光电探测器340设置在来自光源320的入射光的合适的入 射角α，监测被样本腔室330中的流体样本散射的光335B、335C，并生成信号，信号的值与 检测到的散射光量相关。信号345送至信号处理器350，其将接受到的信号与一个或多个存 储的表示已知浑浊条件的参考临界值比较。在一些实施例中，参考临界值能够是对应于最 小可接受ISO规范的单一临界值。在另一些实施例中，也可以是在信号处理器350中的存 储多个参考临界值，信号处理器350允许输出信号345与多个临界值比对。而且，在一些实 施例中，样本腔室330是溢流腔室，信号处理器350在一段时间内监测腔室330中的流体， 并计算来自光电探测器的信号的变化率，表示散射光的变化。如果变化率超过储存的临界 变化率，产生指示输出单元360通知用户样本流体恶化状况的输出信号。许多方式导致恶 化状况，例如过滤器故障或者外部造成的污染。输出单元360根据输出信号355执行动作。如果信号处理器350测定散射的光信
9号345没有超过预定的参考临界值，流体被认定为是可接受的，并且输出信号355指示输出 单元360不必要执行动作。如果信号处理器350测定散射光信号345超过预定的参考临界 值，流体不会被认定为是可接受的，并且输出信号355指示输出单元360通知用户其是不 可接受的。通知能以例如通过显示灯、出错消息或可听的警报的方式发出。
该合格-不合格系统200、300能够有许多不同的构造，例如车载系统、探测器、用 于实验室外的便携单元、实验室内使用的单元以及其他构造。该系统200、300能是任意形 式的，只要其便于使用工具以服务于本领域中的个人、发动机操作者和其他人员。
权利要求
一种检测流体中颗粒污染程度的方法，其特征在于，包括引导光束射入装有该流体的样本腔室内；通过检测从该样本腔室内出射的被该流体样本散射的光量来测定该流体样本的浑浊度；生成具有与检测到的被散射的光量相应值的信号；以及将该生成的信号与另一表示该流体污染程度的指示值比较。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该流体是燃油或者液压油。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该另一表示污染程度的指示值是一预定的 污染程度，一先前的表示污染程度的指示值，或者是数学计算出来的污染程度指示值。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该另一污染程度指示值是该预定的污染程 度，并且该预定的污染程度对应于该流体中的固体、半固体、液滴和/或不相溶颗粒的最大 允许浓度。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，至少该颗粒中的一部分的尺寸小于或等于 4 μ m(c) ο
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括 根据比对判定该流体是否适于特定的用途；以及如果该流体被判定为不可使用，促使用户执行校正动作。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括 判定该生成的信号的变化率；以及将该判定的变化率与一预定的临界变化率比较。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，包括如果判定的变化率超过该预定的临界 变化率，生成一警报。
9.一种检测燃料中颗粒污染程度的方法，其特征在于，包括 将一光束对准射入一装有该燃料的样本腔室内；检测从该样本腔室内射出的被该燃料样本散射的光量，并根据该检测到的散射光量生 成一信号；以及将该生成的信号与至少一预定的临界值比较，每一临界值各对应于一已知的燃料浑浊 状况。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该燃料是柴油燃料。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该至少一预定的临界值对应于一ISO代码。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该颗粒污染至少包括一些尺寸小于或等于 4ym(c)的颗粒。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该至少一预定临界值对应于最大的水浓度 水平。
14.如权利要求9所述的方法，其特征在于，该燃料样本是静态的或流动的。
15.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括如果该生成的信号超过该至 少一预定的临界值，判定该燃料因颗粒污染而不适于使用，并根据该判定生成一警报。
16.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括 判定该生成的信号的变化率；将该判定的变化率与一预定的临界变化率比较。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，包括如果该检测的变化率超过该预定的 临界变化率，则生成警报。
18.一种方法，其特征在于，包括设定与流体中的颗粒污染的最大允许浓度对应的第 一浑浊临界值，用以与容置于样本腔室内的该流体的样本所散射的光量相应的信号作比 对，作为将光束导入容纳该流体样本的样本腔室的结果。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，包括将该信号与第一浑浊临界值比较。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，该第一浑浊临界值对应于一ISO规范，并 且包括设定和该流体中的最大可允许的水浓度对应的第二浑浊临界值，并且选择第一浑浊 临界值或第二浑浊临界值中较低者作为用以和该信号比对的预设的临界值。
21.一种用于测试流体中的颗粒污染程度的系统，其特征在于，包括适于容纳该流体样本的样本腔室，该样本腔室允许光照射在该流体样本上并允许光从 该样本腔室中出射；用于引导光射入该样本腔室的光源；该样本腔室外部的检测器，其检测被该流体样本散射的光，并生成信号，该信号的值和 检测到的散射光量相关；以及处理单元，其接受来自该检测器的信号，将该接受到的信号与表示该流体污染程度的 参考指示值比较，并生成基于该接受到的信号与该参考指示值比较结果的输出信号。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，进一步包括输出单元，其接受来自该处理 单元的输出信号并提供通知。
23.如权利要求21所述的系统，其特征在于，该样本腔室是溢流腔室或者静止的腔室。
24.如权利要求21所述的系统，其特征在于，来自于该光源的光是单色光或者多色光。
25.如权利要求21所述的系统，其特征在于，检测器是光电探测器，处理单元是信号处 理器。
26.如权利要求21所述的系统，其特征在于，当该接受到的信号等于或大于该参考指 示值时，该处理单元生成第一输出信号，并且当该接受到的信号小于该参考指示值时，生成 第二输出信号。
全文摘要
一种简单的合格-不合格工具，其可被用于检测流体颗粒污染程度。该工具根据对测得的表示流体污染程度的指示值和该流体中的另一污染程度的指示值进行比较。根据比较，可以作出对于该流体中污染程度的结论以及对于该流体的决定，譬如该流体是否可用于特殊用途。该流体能够为燃油、润滑油、传动液、热交换液或其他用于流体系统中的流体，譬如柴油机的燃料喷射系统或液压系统，在这些系统中，需关注该流体的污染程度，过度污染的流体应被避免。
文档编号G01N21/94GK101925810SQ200880125711
公开日2010年12月22日 申请日期2008年12月12日 优先权日2008年1月22日
发明者丹尼尔·卡迪, 巴里·M·维德甘, 布莱恩·克拉里, 莫莉·德比尔泽 申请人:康明斯过滤Ip公司
最新回复(0)