工業機械潤滑油監測系統及相關方法
【專利說明】
[0001] 相關申請案的奪叉引用
[0002] 本申請案涉及共同待決的第13/872,488號美國專利申請以及共同待決的第 13/872, 495號美國專利申請。
[0003] (代理人案號：276014-1 ;GEEN-0574)美國專利申請號14/467526：(代理人 案號：275989-1 ;GEEN-0575)，美國專利申請號14/467534：(代理人案號：275995-1 ; GEEN-0577),美國專利申請號14/467549:(代理人案號:275993-1 ;GEEN_0578)和美國專 利申請號14/467555:(代理人案號:275992-1 ;GEEN_0579)和美國專利申請號14/467566： 這些專利申請均于2014年8月25日與本專利申請一起提交）。
技術領域
[0004] 本說明書中所公開的主題涉及潤滑系統。具體來說，本說明書中公開的主題涉及 用于工業機械中的潤滑油系統。
【背景技術】
[0005] 工業機械（或者，簡稱為"工業機器"）使用潤滑油來減小器械部件之間的摩擦系 數。工業機械可以包括：金屬生產機床、紡織機床、造紙機床、大規模電動機、采礦機械、采伐 機、農業機器、魚類加工機器、制造機器等。盡管許多工業機械是由制造和/或銷售實體交 付并安裝的，這些機器通常由購買機器的客戶管理（在其整個壽命中）。為確保工業機械中 的潤滑油維持足以提供潤滑的質量水平，客戶常規地抽取油的樣品并將所述樣品送到實驗 室以用于測試。然而，一些客戶的取樣方式不適當，因而可能危及到測試的準確度。其他客 戶的取樣頻率不足，因此無法適當地監測油況。
[0006] 在其他情況下，基于工業機械的性能參數使用與預期油壽命相關的經驗數據估計 潤滑油質量。在這些情況下，工業機械的監測系統可監測機器部件的性能，例如，軸/帶速、 加速度、減速度等，并且基于工業機械的性能來評估潤滑油質量退化的時間。然而，這些經 驗系統并不測試潤滑油來確定所述潤滑油的質量。
【發明內容】
[0007] 本發明的各個實施例包括一種監測系統，所述系統包括：至少一個計算裝置， 所述至少一個計算裝置被配置成通過執行包括以下各項的操作來監測來自工業機械 的潤滑油：確定來自所述工業機械的所述潤滑油的初始理想剩余壽命（initial ideal rema i n i ng 1 i fe);基于所述潤滑油的溫度測量值確定所述潤滑油的基于溫度的剩余壽 命（temperature-based remaining life);基于所述潤滑油的污染樣品計算所述潤滑油 的污染系數（contamination factor);基于所述污染系數、所述初始理想剩余壽命和所 述基于溫度的剩余壽命來確定所述潤滑油的更新的理想剩余壽命（updated ideal life remaining);以及基于所述更新的理想剩余壽命和壽命損耗系數（life loss factor)來確 定所述潤滑油的實際剩余壽命。
[0008] 其中，所述至少一個計算裝置進一步被配置成根據下式確定所述壽命損耗系數： 壽命損耗系數=[初始理想剩余壽命：基于溫度的剩余壽命]X污染系數。
[0009] 其中，所述至少一個計算裝置進一步被配置成基于所述潤滑油的采樣頻率 (sample frequency)確定所述潤滑油的采樣時間間隔。
[0010] 其中，確定所述實際剩余壽命包括根據下式確定實際壽命損耗：實際壽命損耗= 壽命損耗系數X所述潤滑油的采樣頻率。
[0011] 其中，確定所述潤滑油的所述更新的理想剩余壽命包括根據下式計算所述更新的 理想剩余壽命：更新的理想剩余壽命=初始理想剩余壽命-實際壽命損耗。
[0012] 其中，確定所述潤滑油的所述實際剩余壽命包括根據下式計算所述實際剩余壽 命：實際剩余壽命=更新的理想剩余壽命/壽命損耗系數。
[0013] 其中，所述潤滑油的所述基于溫度的剩余壽命是基于所述潤滑油的阿倫尼烏斯反 應速率（Arrhenius Reaction Rate ;簡稱ARR)進行計算的。
[0014] 其中，所述污染系數是基于所述潤滑油的以下性質中的至少一個性質的測量 值進行計算的：鐵顆粒數、含水量、介電常數和/或國際標準化組織（International Organization for Standardization ;簡稱 ISO)等級顆粒計數（level particle count) 〇
[0015] 所述的系統進一步包括與所述至少一個計算裝置相連的油傳感系統，所述油傳感 系統用于對所述潤滑油進行采樣，其中所述污染系數是基于國際標準化組織（ISO)等級顆 粒計數的平均值進行計算的，而所述國際標準化組織（ISO)等級顆粒計數的平均值是通過 平均所述潤滑油的多個ISO等級顆粒計數進行計算的。
[0016] 本發明的第一方面包括一種系統，所述系統具有：至少一個計算裝置，所述至少一 個計算裝置被配置成通過執行包括以下各項的操作來監測來自工業機械的潤滑油：確定來 自所述工業機械的所述潤滑油的初始理想剩余壽命；基于所述潤滑油的溫度測量值確定所 述潤滑油的基于溫度的剩余壽命；基于所述潤滑油的污染樣品計算所述潤滑油的污染系 數；基于所述污染系數、所述初始理想剩余壽命和所述基于溫度的剩余壽命來確定所述潤 滑油的更新的理想剩余壽命；以及基于所述更新的理想剩余壽命和壽命損耗系數來確定所 述潤滑油的實際剩余壽命。
[0017] 本發明的第二方面包括一種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括程序代 碼，所述程序代碼在通過至少一個計算裝置執行時，促使所述至少一個計算裝置通過執行 包括以下項的操作監測來自工業機械的潤滑油：確定來自所述工業機械的所述潤滑油的初 始理想剩余壽命；基于所述潤滑油的溫度測量值確定來自所述工業機械的所述潤滑油的基 于溫度的剩余壽命；基于所述潤滑油的污染樣品計算所述潤滑油的污染系數；基于所述污 染系數、所述初始理想剩余壽命和所述基于溫度的剩余壽命來確定所述潤滑油的更新的理 想剩余壽命；以及基于所述更新的理想剩余壽命和壽命損耗系數來確定所述潤滑油的實際 剩余壽命。
[0018] 其中，所述程序代碼促使所述至少一個計算裝置根據下式確定所述壽命損耗系 數：壽命損耗系數=[初始理想剩余壽命：基于溫度的剩余壽命]X污染系數。
[0019] 其中，所述程序代碼促使所述至少一個計算裝置進一步獲取所述潤滑油的采樣頻 率。
[0020] 其中，確定所述實際剩余壽命包括根據下式確定實際壽命損耗：實際壽命損耗= 壽命損耗系數X所述潤滑油的采樣頻率。
[0021] 其中，確定所述潤滑油的所述更新的理想剩余壽命包括根據下式計算所述更新的 理想剩余壽命：更新的理想剩余壽命=初始理想剩余壽命-實際壽命損耗。
[0022] 其中，確定所述潤滑油的所述實際剩余壽命包括根據下式計算所述實際剩余壽 命：實際剩余壽命=更新的理想剩余壽命/壽命損耗系數。
[0023] 其中，所述污染系數是基于國際標準化組織（ISO)等級顆粒計數的平均值進行計 算的，而所述國家標準化組織（ISO)等級顆粒計數的平均值是通過平均所述潤滑油的多個 ISO等級顆粒計數進行計算的。
[0024] 本發明的第三方面包括一種系統，所述系統包括：至少一個計算裝置，所述至少一 個計算裝置被配置成通過執行包括以下各項的操作來分析來自工業機械的潤滑油：預測來 自所述工業機械的所述潤滑油的初始理想剩余壽命；基于所述潤滑油的測量溫度來確定來 自所述工業機械的所述潤滑油的基于溫度的剩余壽命；基于所述潤滑油的測量污染水平來 確定所述潤滑油的污染系數；基于所述初始理想剩余壽命、所述基于溫度的剩余壽命和所 述污染系數來確定所述潤滑油的壽命損耗系數；基于所述潤滑油的所述壽命損耗系數和采 樣頻率來確定所述潤滑油的壽命損耗量；基于所述壽命損耗量和所述初始理想剩余壽命來 計算所述潤滑油的精確理想剩余壽命（refined ideal remaining life);以及基于所述精 確理想剩余壽命和所述壽命損耗系數來預測所述潤滑油的實際剩余壽命。
[0025] 其中，所述潤滑油的測量溫度是在與所述測量污染水平同樣的所述油源的公共位 置（common location)處進行測量的。
[0026] 其中，所述潤滑油的測量溫度是在與所述測量污染水平同樣的大體相同的時間進 行測量的。
[0027] 所述的系統進一步包括與所述至少一個計算裝置相連的油傳感系統，所述油傳感 系統用于對所述潤滑油進行采樣，其中所述污染系數是基于國際標準化組織（ISO)等級顆 粒計數的平均值進行計算的，而所述國際標準化組織（ISO)等級顆粒計數的平均值是通過 平均所述潤滑油的多個ISO等級顆粒計數進行計算的。
【附圖說明】
[0028] 從以下結合附圖對本發明各方面進行的詳細描述將更容易理解本發明的這些和 其他特征，附圖描繪了本發明的多個實施例，其中：
[0029] 圖1是根據本發明多個實施例進行的方法的流程圖。
[0030] 圖2是根據本發明特定實施例的方法的流程圖。
[0031] 圖3是根據理想估值以及本發明各個實施例的油壽命預測圖。
[0032] 圖4示出了包括一種根據本發明多個實施例的系統的環境。
[0033] 圖5示出了根據本發明各個實施例的設備的前視示意圖。
[0034] 圖6示出了根據本發明一個實施例的圖5所示設備的局部透視圖。
[0035] 應注意，本發明的附圖不必按比例繪制。附圖僅用于示出本發明的典型方面，因此 不應視為限制本發明的范圍。在附圖中，相同編號表示附圖間的相同元件。
【具體實施方式】
[0036] 如上所述，本說明書中公開的主題涉及一種工業機械中的潤滑油。具