流體狀態監測器的制作方法

專利名稱：流體狀態監測器的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及流體，具體涉及一種設備和評價操作設備正確運行所要求的有機流體狀態的方法。流體狀態的評價是基于基本原料的氧化降級程度，添加劑的耗減程度，液體和固體污染物水平，和在操作設備中影響流體完成其功能能力的其他參數。
背景技術：
流體，例如，汽油或柴油，往往用于潤滑和冷卻工作設備的元件以及去除從活動表面產生的顆粒。在正常工作設備中循環的流體經受熱應力和氧化應力以及各種污染，它們緩慢地改變流體的狀態，即，縮短流體的使用壽命。為了保證不良狀態的流體不損壞設備，基于運行時間，里程數，或其他的工作參數，定期地更換流體。由于不是相同類型的所有設備以同樣速率改變工作流體的狀態，定期更換是保守的辦法以確保沒有使用超過其使用壽命的循環流體，不管具體設備的工作狀態。有時，磨損或損壞的元件以及外力或污染物造成設備運行不正常，從而導致循環流體的加速氧化和/或污染。若不檢測形成的流體狀態惡化，則在流體使用壽命結束之后導致其他元件損壞或可能的設備失效。所以，應當定期進行流體的全面分析以監測流體的狀態，為的是確保在它的使用壽命結束之前更換流體和檢測非正常運行的設備以防止其他元件的損壞或設備失效。
然而，對于大多數運行的設備，由于設備的偏遠位置，設備設計，缺乏維護人員和/或運行汽油分析程序的成本，頻繁的流體取樣是不切實際的。此外，一些非正常的運行狀態，例如，內部元件著火或密封破裂，要求立刻進行檢測以避免設備失效，而不管定期取樣多么頻繁，仍不能成功地監測到這些非正常運行狀態。
因此，在技術上需要一種有效的方法，可以連續地監測流體的狀態以確定正常或非正常運行設備合適的流體更換日程以及在其他元件損壞或設備失效之前檢測到非正常狀態。
本發明可以滿足這種需要，其中通過測量若干個流體參數，提供一種監測流體狀態的方法和設備。本發明利用多個傳感器測量不同溫度下和在不同的流體處理之后流體的蒸汽和液體性質。根據這些測量結果，我們可以確定流體的狀態。

發明內容
按照本發明的一個實施例，提供一種監測流體狀態的傳感器裝置，包括一個部件；多個液體傳感器，用于測量與部件耦合的流體液體參數；和多個蒸汽傳感器，用于測量與部件耦合的流體蒸汽參數，其中多個液體傳感器與多個蒸汽傳感器之間隔開一段距離，使多個蒸汽傳感器不接觸液體。
按照本發明的一個實施例，提供一種監測流體狀態的傳感器裝置，包括一個部件；多個液體傳感器，用于測量與部件耦合的流體液體參數；多個蒸汽傳感器，用于測量與部件耦合的流體蒸汽參數，其中多個液體傳感器與多個蒸汽傳感器之間隔開一段距離，使多個蒸汽傳感器不接觸液體，而顯示系統耦合到與液體傳感器相對的部件末端。
按照本發明的另一個實施例，提供一種監測流體狀態的方法，包括以下步驟在部件上形成有多個液體傳感器和多個蒸汽傳感器的傳感器裝置；把該部件放入流體中，使多個液體傳感器浸入流體，而多個蒸汽傳感器不與流體接觸；至少測量流體的一個參數；在不同的溫度下分析流體的測量結果；和確定流體的狀態。


在結合以下的附圖閱讀時，可以更好地理解以下對本發明優選實施例的詳細描述，其中相同的結構是用相同的參考數字表示，且其中圖1是按照本發明一個實施例有多個蒸汽傳感器和多個液體傳感器的傳感器裝置示意圖。
圖2是按照本發明另一個實施例有多個蒸汽傳感器和多個液體傳感器的傳感器裝置示意圖。
圖3是按照本發明一個實施例傳感器裝置的電子線路流程圖。
圖4是按照本發明的液體傳感器輸出與溫度關系的曲線圖。
圖5是按照本發明的蒸汽傳感器輸出與溫度關系的曲線圖。
圖6是按照本發明另一個實施例中多個液體傳感器的示意圖。
圖7是利用本發明一個實施例測量粘度的示意圖。
具體實施例方式
參照圖1，本發明是包括多個液體傳感器20和多個蒸汽傳感器30的傳感器裝置10，在互相結合使用時，可以監測流體的狀態以便對流體進行全面的評價。在相同的傳感器裝置10上制成液體傳感器20和蒸汽傳感器30，本發明可以利用小型、有效、和經濟可行的方式借助于聯機和/或機載傳感器裝置直接監測工作設備內部的流體狀態。傳感器裝置適合于測量液面高度，粘度，溫度，導電率，電化學活度，水污染，磨損金屬，煙灰堆積，冷卻劑污染，液面高度，以及它們的組合。此外，傳感器裝置10可以延長被監測設備的流體取樣時間間隔。此外，傳感器裝置10可以延長不同設備的流體更換時間間隔，確保在過度使用下不超過流體的使用壽命。而且，傳感器裝置10可以提高設備操作員在早期檢測到非正常運行設備的能力。
傳感器20和30耦合到有第一部件末端12a和第二部件末端12b的部件12。在一個實施例中，部件12是由匹配周圍元件成分的導電材料制成，例如，鑄鐵，不銹鋼，鋁或任何其他合適的金屬。部件12也可以由非導電材料制成，例如，用于電路板的四氟乙烯，高密度聚乙烯，聚酰亞胺聚合物，在被監測設備的工作溫度下具有尺寸和化學穩定性的任何其他塑料或復合材料，以及它們的組合。部件12的尺寸適合于有流體容器的發動機或其他工作設備中所用的常規測量尺端口，用于檢查工作流體的液面高度，例如，汽油。部件12可以是常規的測量尺。
基于被監測設備的退化/污染機構，可以預選傳感器裝置10使用的傳感器數量和類型。傳感器20和30是以這樣的方式安排在部件12上，使多個液體傳感器20可以完全地浸入流體11中，而多個蒸汽傳感器30不與流體接觸。所以，蒸汽傳感器30僅測量流體的蒸汽部分參數。液體傳感器20測量流體的溫度和電氣性質。在一個實施例中，利用U.S.Patent No.5,933,016和5,071,527分別公開的單個電極導電率方法和三角形波形伏安測量方法測量電氣性質，全文合并在此供參考。其他測量的電氣性質還可以包括電容量，介電常數等。
如圖2所示，液體傳感器20可以是非導電基片29上形成傳感器陣列28的導線表面27和/或可以是一系列導線棒22，23，24，和26。在一個實施例中，絕緣片14放置在液體傳感器20與暴露到流體的導線棒部分之間。在一個實施例中，導線棒22，23，24，和26的間距約為0.1mm與100mm之間，更具體地說，它們的間距約為1mm。在一個實施例中，傳感器陣列28包括間距約為0.001mm與1mm之間的傳感器，更具體地說，它們的間距約為0.075mm。液體傳感器20可以由任何合適的抗腐蝕導電材料制成。合適的材料包括，但不限于，玻璃化炭黑，鉑，金，銅，銅合金，鎳合金，不銹鋼，以及它們的組合。在一個實施例中，蒸汽傳感器30是由鎳或316不銹鋼制成。絕緣片14和非導電基片29可以是用于電路板的四氟乙烯，高密度聚乙烯，聚酰亞胺聚合物，氧化鋁，和在工作設備流體環境下具有尺寸和化學穩定的任何其他非導電材料，以及它們的組合。
參照圖2，多個蒸汽傳感器30僅僅接觸流體蒸汽，它們對于流體氧化和/或凝結水滴很敏感。流體氧化或水滴31通常是在設備停止運轉之后形成的，例如，發動機，因為復合物是從熱流體凝結到傳感器裝置10的較冷部分上，例如，第一部件末端12a。在發動機運轉時可以形成流體氧化或凝結水滴31；在這種情況下，蒸汽傳感器30與液體傳感器20同時工作。所以，當發動機停止運轉或在流體變得足夠熱時，氧化產物和/或水蒸發，然后凝結到傳感器裝置10的較冷部分上，形成凝結水滴31并粘附到蒸汽傳感器30。于是，蒸汽傳感器30測量蒸汽參數。
類似于以上對液體傳感器20的解釋，蒸汽傳感器30可以是非導電基片29上形成傳感器陣列的導線表面27，和/或可以是一系列導線(未畫出)。在一個實施例中，導線表面27和/或導線的間距放置成約0.1mm與50mm之間，更具體地說，它們的間距約為1mm。在一個實施例中，傳感器陣列包括間距約0.001mm與1mm之間的傳感器，更具體地說，它們的間距約為0.075mm。蒸汽傳感器30可以由任何合適的抗腐蝕導電材料制成。合適的材料包括，但不限于，玻璃化炭黑，鉑，金，銅，銅合金，鎳合金，不銹鋼，以及它們的組合。在一個實施例中，蒸汽傳感器30是由鎳或316不銹鋼制成。在一個實施例中，絕緣片14放置在蒸汽傳感器30與未暴露到流體蒸汽的傳感器區域之間。絕緣片14和非導電基片29可以是用于電路板的四氟乙烯，高密度聚乙烯，聚酰亞胺聚合物，氧化鋁，在工作設備流體環境下具有尺寸和化學穩定的任何其他非導電材料，以及它們的組合。
參照圖2和圖3，電子系統40耦合到傳感器裝置10的第一部件末端12a。電子系統40電路連接到傳感器20和30，并顯示流體的總體狀態和液面高度，或可以改變成指出用戶感興趣的具體退化/污染機構。電子系統40包括傳感器的電子線路41，讀出顯示器42和復位按鈕44。電子線路41包括電源60，它給中央處理器單元62(CPU)，存儲器64，數據端口66，和顯示系統72提供功率。顯示系統72包括顯示驅動器68和顯示器42。基于被監測的退化/污染機構以及從蒸汽傳感器30和液體傳感器20得到的測量結果，電子線路41利用算法計算流體的狀態或液面高度。CPU62利用存儲器64中存儲的算法和從數據端口66經傳感器20和/或30提供給它的信息，可以計算被監測狀態的測量結果。應當理解，數據端口66包含所需的電子線路，可以把來自傳感器20和/或30的模擬數據轉換成過濾的數字信息，其格式適合于CPU62進行處理。CPU62轉發計算的測量結果到顯示驅動器68。然后，顯示驅動器68格式化測量結果給用戶可以觀看的顯示器42。CPU62完成的計算包括確定由于使用壽命終止造成加速的氧化降級或非正常的工作狀態，冷卻劑/水污染，煙灰堆積，粘度變化，加速的磨損，由于著火或局部過熱造成添加劑的熱擊穿，和液面高度。
應當理解，電子線路41的功率可以由外部電源或預定電池提供。此外，計算機算法和其他的初始化數據可以從外部計算機70裝入到存儲器64，如果需要，也可以經數據端口66。此外，如果需要，傳感器數據和計算的測量結果可以經數據端口66從CPU62，傳感器20和/或30，和/或存儲器64直接提供給外部計算機70。例如，計算機70可以經電纜連接，網絡連接，或經諸如射頻無線的無線技術，可以通信方式耦合到電子線路41。
復位按鈕44是在顯示系統上的任何位置，并在流體發生變化時可以按下復位按鈕，因此，傳感器裝置可以復位記錄的時間并識別由于流體變化造成讀數的突然變化。把電子系統40與部件12連接，傳感器裝置10可以給用戶提供快速觀看流體的狀態。雖然展示的電子系統40連接到部件12的第一部件末端12a，應當理解，電子系統40可以連接到用戶任何方便位置上的部件12。
再參照圖2，當導線棒22，23和24用作液體傳感器20時，可以利用以下的方法近似估算流體的液面高度。若流體接觸傳感器22和23，則流體完成兩個相鄰導線棒之間的回路，和顯示器42上的FULL燈發光。顯示器42是在顯示系統40上。然而，若流體的液面高度太低，它不能接觸到傳感器22和23，但仍能接觸到傳感器23和24，則在顯示器42中1/2 FULL燈發光。若流體不再能接觸傳感器24，則電路被切斷和顯示器42中的ADD燈發光。可以利用有數字/文本讀出的液晶顯示器(LCD)代替圖2中所示的發光系統，從而節省電池壽命和較容易地改變傳感器輸出。利用LCD，在顯示器42上可以顯示連續、更準確的液面高度。當流體完全浸沒導線棒26的整個暴露部分時，可以設置導線棒26和陣列28的輸出相等，和顯示器42可以設置成讀出100％滿。若汽油的液面高度下降，但仍然完全浸沒，則導線棒26的輸出按比例減小，但陣列28的輸出保持恒定。所以，導線棒26輸出與陣列28輸出的比率可以在顯示器42上顯示百分比，例如，70％。這個讀數給出準確的液面高度讀數和液面高度降低的速率，在需要時可以及時進行維修。應當理解，除了導線棒以外的傳感器也可用于指出流體的液面高度；然而，應當完全浸沒這種傳感器，以便準確地指出液面高度為滿。
在本發明的另一個實施例中，在利用傳感器陣列28時，至少有一條磁化線或磁鐵的傳感器陣列28放置在液體傳感器20之后。磁鐵或磁化線幫助傳感器陣列28指出流體上被監測設備的磨損速率，例如，發動機。當磁鐵或磁化線吸引含磨損顆粒的鐵性物質到傳感器陣列28上時，傳感器的輸出增大。當沉積的鐵性顆粒以及與鐵性磨損顆粒相關的其他金屬顆粒與陣列28上的兩條導線接觸時，從而形成回路并使傳感器電短路。有磁場的傳感器陣列28輸出(off-scale)與沒有磁場的傳感器陣列28或其他液體傳感器20輸出(on-scale)之差歸結于流體中加速產生的鐵性磨損顆粒，嚴重的磨損過程指出需要采取維護動作以維修磨損的部分。然后，可以去除傳感器陣列28以便檢查收集的顆粒，可以幫助用戶識別磨損部分和磨損機構的嚴重性，即，顆粒的成分和大小。磁鐵和磁化線可以是特殊鋁鎳鈷合金的Alnico，諸如鋇或鍶鐵氧體的陶瓷，或諸如釹鐵硼或釤鈷的稀土磁鐵，或在高于溫度700°F下仍保留其磁性的任何其他永磁鐵。
所加的電壓波形，例如，矩形波，正弦形波，和三角形波，可以加到流體中以增大傳感器裝置10的靈敏度。矩形波或正弦形波通常約在±0.5V與±15V之間，具體地說是±3V。其周期率通常小于1000Hz，具體地說，測量導電率是在1Hz，而測量電容是在500Hz。利用測量導電率的矩形波或正弦形波±3V和1Hz并結合傳感器裝置10，可以增大傳感器裝置10對流體氧化降級的靈敏度。利用測量電容和介電常數的矩形波或正弦形波±3V和500Hz并結合傳感器裝置10，可以增大傳感器裝置10對煙灰堆積和影響流體保持電荷能力的其他污染物的靈敏度。三角形波通常是在±1V與±20V之間，具體地說是±15V，和周期率是在0.001Hz與100Hz之間，具體地說是0.06Hz。利用三角形波并結合傳感器裝置10使水的電解隨電流而增大。這種電流增大可以增大傳感器裝置10對水的靈敏度。利用任何合適的波形發生器，可以給流體提供所需的電壓波形。
傳感器在不同溫度的流體中進行測量還增大傳感器裝置10的狀態監測能力。例如，在新油添加到發動機中之后，傳感器的輸出應當線性地或按照與新油溫度一致的方式增大，它指出流體沒有氧化。當油變成氧化油之后，液體傳感器20的輸出隨溫度按照指數方式增大。因此，新油的正常線性增大與氧化油的溫度增大之間關系的偏差正比于氧化程度。在流體變化之后，可以建立新油設定溫度下的傳感器輸出增大。把建立的輸出與以前新油讀數進行比較以確保使用合適的油。根據數據可以建立算法以計算輸出的測量結果。
圖4是飛機發動機加速氧化測試時的傳感器輸出與溫度關系的曲線圖，它指出氧化程度。具體地說，該曲線指出當溫度增大時，液體傳感器的輸出也增大。發動機運行8次指出氧化開始，液體傳感器的輸出隨油溫的升高而略微增大，如沿y軸所示。油溫從260°F(4400RPM)升高到420°F(9900RPM)導致液體傳感器#1和#2輸出的增大小于50％。然而，在發動機運行10次溫度升高之后，液體傳感器輸出的增大超過400％。在一些高溫設備中，例如，飛機發動機，它經受頻繁的新油添加，在預定溫度或溫度升高下液體傳感器輸出增大50％被認為是非正常的，它表示發動機出現問題，例如，密封破裂。
速率增大也是重要的。若液體傳感器輸出在幾分鐘內從正常增大到超過滿刻度值，則突然的增大表示局部過熱或發動機著火。在其他較低溫度設備中，例如，柴油發動機，它經受不頻繁的新油添加，在預定溫度下液體傳感器輸出增大200％是容許的，它表示需要換油而不是發動機出現問題。
利用蒸汽讀數和液體讀數還可以增大傳感器裝置10的流體狀態監測能力。與液體傳感器20的讀數不同，它可以受流體成分中的清潔劑，抗氧化劑，和其他強極性添加劑的影響，而蒸汽傳感器的讀數僅受揮發性氧化復合物的影響，例如，水凝結和濃煙。可以根據數據建立算法以計算輸出的測量結果。
如圖5所示，在汽油開始氧化之前，蒸汽傳感器讀數提供不變的底線。在圖4中發動機運行9次結束時，按照液體傳感器的輸出，傳感器輸出的增大指出油開始氧化。與液體傳感器的讀數不同，它是隨氧化和溫度而增大，與油氧化程度無關，但蒸汽傳感器的讀數僅在油發生加速氧化時增大。在傳感器環境冷卻時輸出增大，和/或揮發性復合物凝結。與氧化產物不同，在設備運行的同時，若飛機發動機或其他高溫設備的蒸汽傳感器快速地超過滿刻度值，則已檢測到來自局部過熱的添加劑退化產物或來自著火的濃煙，它要求設備操作員立刻引起注意以避免嚴重的元件損壞和設備失效。蒸汽傳感器僅在發生加速氧化或非正常工作狀態時有輸出，它獨立于流體成分或添加劑組成。
參照圖6，本發明另一個實施例的傳感器裝置10可以測量停滯系統中的粘度。在這個實施例中，部件12放置在液體流動的區域，例如，在閥或腔室中。液體從一個腔室流動到另一個腔室流動的速率，例如，通過管道關閉，可用于估算工作流體的粘度。在關閉時，當液體流速減慢并漏入到集油點時，例如，油槽，發動機中放置的上部傳感器3被流體覆蓋較少。與仍然浸沒在汽油中傳感器21的傳感器輸出比較，這導致上部傳感器3減小的傳感器輸出。上部傳感器3相對于傳感器21輸出減小的速率直接正比于流體的粘度，即，汽油越粘，油從上部傳感器3表面漏出得越慢，和上部傳感器3的輸出相對于傳感器21輸出減小越慢。利用查閱表和系統溫度讀數，它包括在已知溫度下利用已知粘度流體預定標的傳感器，可以確定流體的粘度。
參照圖7，它表示一種測量流動系統中粘度的方法。在特定溫度下利用已知粘度的流體定標傳感器系統59。第一傳感器54放置在限流的上游，而第二傳感器56放置在下游。當沿箭頭50方向流動的流體粘度減小時，流體容器53與55之間的壓力差就減小。流體容器53中的液面高度相對于流體容器55中的液面高度也減小。流體容器53中傳感器54的輸出相對于流體容器55中傳感器56的輸出減小。傳感器54輸出與傳感器56輸出之差值直接正比于流動液體的粘度。把這個差值與定標測量結果1比較，并在選取的溫度下利用已知粘度流體進行定標。
液體傳感器20和蒸汽傳感器30也可用于檢測流體中不可溶解冷卻劑/水濃度的形成。間隔小于75微米的液體陣列傳感器或間隔大于500微米的陣列傳感器或間隔大于1mm的導線棒傳感器通常用于檢測不可溶解的冷卻劑/水。例如，當冷卻劑汽油中時，冷卻劑/水溶解到汽油中達到約300-500ppm濃度，它取決于諸如分散添加劑，基本原料成分，溫度等因素，而不能被傳感器檢測。當冷卻劑/水聚集時，在汽油中形成冷卻劑/水滴，它取決于工作溫度，水從汽油中蒸發成蒸汽。當汽油中的水滴撞擊液體傳感器表面或水蒸汽凝結到蒸汽傳感器表面或蒸汽中導線棒傳感器之間時，冷卻劑/水滴在表面上形成一層冷卻劑/水。當粘附薄膜的長度超過導線棒傳感器間隔的陣列線間隔或橋路時，傳感器形成電短路或超過滿刻度值。一旦冷卻劑/水在流體中變成不可溶解時，液體傳感器就超過滿刻度值，它指出水的濃度大于300-500ppm。造成蒸汽傳感器短路的流體中水含量取決于蒸汽陣列或棒間隔，即，間隔越小，陣列短路所需的凝結物就越少，以及凝結到蒸汽傳感器上總系統水的比例就越小。若確實需要連續監測蒸汽傳感器，則可以建立比較測量結果的底線。
至少比較兩個液體傳感器的輸出，可以監測汽油中煙灰的堆積。從汽油中分離煙灰的過濾器或其他裝置可以放置在液體陣列傳感器表面的頂部或圍繞液體導線傳感器，因此，僅僅沒有煙灰的汽油可以接觸傳感器。至少另一個傳感器沒有被過濾器覆蓋，所以，它直接暴露給含煙灰的汽油。若過濾器覆蓋傳感器與未覆蓋傳感器的輸出之間差值在工作時間內保持不變，則傳感器沒有檢測到煙灰的堆積。若未覆蓋傳感器的輸出相對于覆蓋傳感器的輸出增大，則兩個傳感器輸出之間的增大差值指出并正比于流體中煙灰的堆積。通過傳感器的預定標或利用選取設備的經驗，可以建立傳感器的輸出差值與汽油中煙灰含量之間的數學關系。
已經詳細地描述本發明和參照本發明的優選實施例，在不偏離以下權利要求書限定的本發明范圍內，各種改動和變化是顯而易見的。更具體地說，雖然本發明的一些特征被認為是優選或特別有利的，可以設想，本發明并不局限于本發明的這些優選特征。
權利要求
1.一種監測流體狀態的傳感器裝置，包括一個部件；多個液體傳感器，至少包括測量流體液體參數的兩個導線棒，所述至少兩個導線棒與所述部件耦合，使所述至少兩個導線棒可以浸入到不同深度的液體；和多個蒸汽傳感器，用于測量與所述部件耦合的蒸汽參數，其中所述多個液體傳感器與所述多個蒸汽傳感器之間隔開一段距離，使所述多個蒸汽傳感器不接觸液體。
2.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述部件是測量尺。
3.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個液體傳感器和所述多個蒸汽傳感器適合于同時運行。
4.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個液體傳感器還至少包括一個傳感器陣列。
5.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述至少一個傳感器陣列包括間距約在0.001mm與1mm之間的傳感器。
6.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述至少兩個導線棒的間距約在0.1mm與100mm之間。
7.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個蒸汽傳感器至少包括在非導體基片上形成的兩個導線表面。
8.按照權利要求7的傳感器裝置，其中所述至少兩個導線的間距約在0.1mm與50mm之間。
9.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個蒸汽傳感器包括間距約在0.001mm與1mm之間的傳感器陣列。
10.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個液體傳感器是由選自以下的導電材料制成，包括玻璃化炭黑，鉑，金，銅，銅合金，鎳合金，不銹鋼，以及它們的組合。
11.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個蒸汽傳感器是由選自以下的導電材料制成，包括玻璃化炭黑，鉑，金，銅，銅合金，鎳合金，不銹鋼，以及它們的組合。
12.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述傳感器裝置適合于測量液面高度，粘度，溫度，導電率，電化學活度，水污染，磨損金屬，煙灰堆積，冷卻劑污染，液面高度，電容量，以及它們的組合。
13.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述部件與流體耦合，該流體選自以下的材料，包括潤滑油，傳動液體，液壓機液體，變壓器油，金屬加工液，食用油，以及它們的組合。
14.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述傳感器裝置還包括放置在所述多個液體傳感器中至少一個傳感器之后的磁鐵。
15.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述多個液體傳感器至少還包括一條磁化線。
16.按照權利要求1的傳感器裝置，其中所述傳感器裝置還包括與所述部件耦合的電子系統，所述電子系統包括用于所述多個液體傳感器，所述多個蒸汽傳感器，和讀出顯示器的電子線路。
17.一種監測流體狀態的傳感器裝置，包括一個部件；多個液體傳感器，用于測量與所述部件耦合的流體液體參數，所述多個液體傳感器至少包括一個傳感器陣列；和多個蒸汽傳感器，用于測量與所述部件耦合的流體蒸汽參數，所述多個液體傳感器與所述多個蒸汽傳感器之間隔開一段距離，使所述多個蒸汽傳感器不接觸所述液體。
18.按照權利要求17的傳感器裝置，還包括與所述部件耦合的電子系統，所述電子系統包括用于所述多個液體傳感器，所述多個蒸汽傳感器，和讀出顯示器的電子線路。
19.照權利要求17的傳感器裝置，其中所述至少一個傳感器陣列包括間距約在0.001mm與1mm之間的傳感器。
20.照權利要求17的傳感器裝置，其中所述多個液體傳感器還至少包括一個導線棒。
21.一種監測流體狀態的方法，包括在部件上形成有多個液體傳感器和多個蒸汽傳感器的傳感器裝置；把所述部件放置在流體中，使所述多個傳感器裝置浸入所述流體，而所述多個蒸汽傳感器不接觸所述流體；至少測量所述流體的一個參數；和基于所述多個液體傳感器和所述多個蒸汽傳感器的所述測量結果，利用算法分析所述流體測量結果以確定所述流體的狀態。
22.按照權利要求21的方法，其中所述方法還包括加矩形波到所述流體。
23.按照權利要求21的方法，其中所述方法還包括加三角形波到所述流體。
24.按照權利要求21的方法，其中所述方法還包括加正弦形波到所述流體。
25.按照權利要求21的方法，其中所述方法還包括改變流體的溫度。
26.按照權利要求21的方法，還包括顯示所述流體的所述狀態。
全文摘要
本發明是一種小型設備和在工作設備中以有效方式直接監測工作流體狀態和液面高度的方法。提供一種包括多個液體傳感器和多個蒸汽傳感器的傳感器裝置，在不同溫度下互相結合使用時，可以全面評價流體的氧化降級，液體污染和固體污染以檢測流體使用壽命的終結。通過在相同傳感器裝置上提供液體傳感器和蒸汽傳感器，本發明能夠以小型、有效和經濟可行的方式監測流體的狀態以及在其他元件損壞和最終設備失效之前檢測非正常的工作狀態。
文檔編號G01N33/28GK1685228SQ03823328
公開日2005年10月19日 申請日期2003年9月22日 優先權日2002年9月30日
發明者羅博特·E·考夫曼, 詹姆斯·D·沃夫 申請人:代頓大學