TW201640119A

TW201640119A - 追蹤潤滑劑鹼度變化之裝置及方法

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Publication number: TW201640119A
Application number: TW105104180A
Authority: TW
Inventors: 強菲力浦侯曼; 阿何諾阿米歐; 馮索修德海耶; 米斯達法阿加利; 哈法耶賈斯當
Original assignee: 道達爾行銷服務公司
Priority date: 2015-02-06
Filing date: 2016-02-05
Publication date: 2016-11-16
Also published as: AR103585A1; US20180011074A1; KR102479114B1; CN107430111A; JP2018506037A; EP3254101B1; RU2017127774A; EP3254101A1; TWI695984B; SG11201706393RA; FR3032531A1; DK3254101T3; RU2700940C2; FR3032531B1; BR112017016778A2; WO2016124721A1; RU2017127774A3; HK1245395A1; KR20170138991A; ES2981525T3

Abstract

本發明揭示一種用於追蹤在一件設備(M)中循環之潤滑劑鹼度變化之裝置(2)，此裝置(2)包括：至少一導管(4)，其用於循環(F1)該潤滑劑，此導管上游連接至該件設備(M)且下游連接至一回收盤(6)；以及至少一感測器(48)，其用於判定該潤滑劑之該鹼度指數。該裝置進一步包括：一第一控制閥(20)，其用於中斷該導管(4)中之該潤滑劑之該循環(F1)；一緩衝槽(26)，其用於累積該潤滑劑；一第一旁路線(28)，其一方面在該第一閥(20)之上游連接至該導管(4)且另一方面連接至該緩衝槽(26)。該裝置亦包括：一第二控制閥(32)，其用於中斷該第一旁路線(28)中之該潤滑劑之該循環；一第二線(42)，其用於將該潤滑劑自該緩衝槽(26)排放至該回收盤(6)；一第三控制閥(44)，其用於中斷該第二排放線(42)中之該潤滑劑之該循環。該感測器(48)定位於該第二排放線(42)上且容許判定該緩衝槽(26)之出口處之該潤滑劑之該鹼度指數。

Description

追蹤潤滑劑鹼度變化之裝置及方法

本發明係關於一種用於追蹤在一件設備(諸如一船引擎)中循環之潤滑劑鹼度變化之裝置。本發明亦係關於一種用於追蹤潤滑劑鹼度變化之方法。

在用於商船上之內燃引擎之領域中，已知應藉由分析一引擎中循環之潤滑劑而監測此引擎之情況。此一分析給出偵測趨於在一引擎中出現之磨損或腐蝕現象之可能性。在過去，引擎之操作相對穩定且足夠在請求預期實施維護操作期間以一次性方式控制潤滑劑之品質。如今，引擎日益精細且對磨損及腐蝕現象敏感，使得必須在海上進行分析，尤其用於追蹤引擎油之鹼值或BN。此強加人員之訓練且將精細設備裝載於船上，此之操作相對難以控制(甚至藉由一經訓練之海員)。此外，此增加人員之工作負荷。

在此架構內，自Ben Mohammadi等人(Optical Sensing and Detection Conference-Brussels-12-15.4.2010)之文章《A low cost mid-infrared sensor for on line contamination monitoring of lubricating oils in marine engines》已知提供用於藉由其中定位待調查之潤滑劑之一樣本之一感測器而分析對應於總鹼度值之TBN(總鹼值)之一系統。所使用之該件設備精細且其之處置複雜。若將此一件設備裝載於一船上，則其之應用將需要意欲形成一量測樣本之一定量之油在船之引擎上之常規取樣。此將係漫長且複雜的。

WO-A-03/073075揭示一種用於分析潤滑劑之鹼度之方法，在該分析期間比較在待控制之潤滑劑之一樣本上實施之一量測與在參考潤滑劑之樣本上實施之量測。再次，此方法經提供用於在一實驗室中操作且需要一合格勞動力。

WO-A-2010/046591提供裝載於船上之一系統之使用，其中自一引擎流出之油經引導朝向與給出判定其之鹼度值之可能性之一量測系統相關聯之一功能組件。實務上，離開引擎之油流動速率低至不確定向功能組件供應足夠油流動速率使得其實施之量測正確之點，且在引擎之出口處之流動由在一導管內部滴下之小滴組成。

US-A-2007/0084271教示藉由與一電流感測器耦合之一信號產生器判定潤滑劑之鹼度指數。考慮到所使用之設備，此方法應用複雜且對擾動敏感。

不僅對船之二衝程或四衝程推進引擎造成此等問題，而且對亦裝載於船上之其他輔助引擎(例如起重式配件)亦造成此等問題。亦對用於在船上之設備或固定裝置(諸如一潮汐渦輪機或一風力渦輪機)之齒輪箱造成此等問題。一般言之，潤滑劑之鹼度之監測對於全部潤滑設備都係重要的且已知技術不非常適合於自動化。

此等係本發明更特定意欲藉由提議用於追蹤在一件設備中循環之潤滑劑鹼度變化之一新穎裝置而補救之缺點，該裝置經調適用於以一簡單且自動化方式操作，且尤其使一船上之人員卸除重複且精細之任務。

為了此目的，本發明係關於一種用於追蹤在一件設備中循環之潤滑劑鹼度變化之裝置，此裝置包括：至少一導管，其用於循環潤滑劑，此導管上游連接至相關件設備且下游連接至用於回收潤滑劑之一盤；以及至少一感測器，其用於判定潤滑劑之鹼度指數。根據本發明，此裝置進一步包括：一第一控制閥，其用於中斷導管中之潤滑劑之循環；及一緩衝槽，其用於累積潤滑劑。根據本發明，裝置包括：一第一旁路線；一第二線，其用於將潤滑劑自緩衝槽排放至回收盤，此第二線定位於第一旁路線之下游；及一第三控制閥，其用於中斷第二排放線中之潤滑劑之循環。進一步感測器定位於第二排放線上且容許判定緩衝槽之出口處之潤滑劑之鹼度指數。

藉由本發明，緩衝槽用於累積足夠用於容許適當供應鹼度指數感測器之一定量之潤滑劑。

本發明中相關之潤滑劑包括至少一潤滑油基礎油。一般言之，潤滑油基礎油可係礦物、合成或蔬菜來源之油以及其等之混合物。一般使用之礦物或合成油屬於根據API分類中界定之類別(或根據ATIEL分類之其等之等效物)之群組I至V之一者，如下文中所概述。API分類係在美國石油協會1509之2012年9月之「Engine oil Licensing and Certification System」第17版中所界定。ATIEL分類係在2012年11月之「The ATIEL Code of Practice」第18期中所界定。

可藉由蒸餾所選擇之環烷或石蠟原油且接著藉由純化藉由諸如使用溶劑萃取、使用溶劑脫蠟或催化脫蠟、加氫處理或氫化作用之方法而獲得之餾出物，以獲得群組I之礦物油。藉由更精細之純化方法(例如藉由選自加氫處理、加氫裂解、氫化作用及催化脫蠟之處理之一組合)而獲得群組II及III之油。群組IV及V之合成基礎油之實例包含聚異丁烯、烷基苯及聚α烯烴(諸如聚丁烯或進一步酯)。

在潤滑劑中，潤滑劑基礎油可單獨使用或作為一混合物使用。舉例而言，礦物油可與合成油組合。

用於二衝程船用引擎之汽缸油一般特徵在於SAE-40至SAE-60之一黏度等級，一般為等於根據ASTM D445標準量測之包括16.3與21.9mm²/s之間之100℃下之一運動學黏度之SAE-50。等級SAE-40之油具有根據ASTM D445標準量測之包括12.5與16.3cSt之間之100℃之一運動學黏度。等級SAE-50之油具有根據ASTM D445標準量測之包括16.3與21.9cSt之間之100℃下之一運動學黏度。等級SAE-60之油具有根據ASTM D445標準量測之包括21.9與26.1cSt之間之100℃下之一運動學黏度。搭配本發明使用之潤滑劑較佳具有範圍自12.5至26.1cSt(優先自16.3至21.9cSt)之在100℃下根據ASTM D445標準量測之一運動學黏度。為了獲得此一黏度，此等潤滑劑可進一步包括一個或若干個添加劑。典型地，用於船用引擎(例如二衝程引擎)之潤滑劑之一習知調配物係等級SAE-40至SAE-60(優先SAE-50)(根據SAE J300分類)且包括至少40重量%之經調適以用於一船用引擎之礦物、合成來源之潤滑劑基礎油或其等之混合物。舉例而言，群組I(根據API分類)之潤滑劑基礎油可用於調配汽缸潤滑劑。群組I之潤滑劑基礎油具有範圍自80至120之一黏度指數(VI)；其等之硫含量大於0.03%且其等之飽和烴化合物之含量小於90%。

潤滑劑可進一步包括選自高鹼性洗滌劑或中性洗滌劑之添加劑。洗滌劑典型地包含長親脂性烴鏈及親水頭之陰離子化合物，相關聯之陽離子典型地鹼性或鹼土金屬之金屬陽離子。洗滌劑優先選自羧酸、磺酸鹽、柳酸鹽、環烷酸鹽以及酚鹽之鹼性或鹼土金屬(尤其優先鈣、鎂、鈉或鋇)之鹽。此等金屬鹽可含有呈相對於洗滌劑之(若干)陰離子基之一近似化學計量之金屬。在此情況中，雖然其等亦提供一些鹼度，但其等稱為非高鹼性或《中性》洗滌劑。此等《中性》洗滌劑典型地具有根據ASTM D2896量測之小於洗滌劑之150mg KOH/g，或小於洗滌劑之100mg KOH/g或進一步小於洗滌劑之80mg KOH/g之BN。此類型之所謂中性洗滌劑可貢獻一部分至潤滑劑之BN。(例如)使用以下類型之中性洗滌劑：鹼性及鹼土金屬(例如鈣、鈉、鎂、鋇)之羧酸鹽、磺酸鹽、柳酸鹽、酚鹽、環烷酸鹽。當金屬過量(呈大於相對於洗滌劑之(若干)陰離子基之化學計量之一量)時，吾人處置所謂高鹼性洗滌劑。其等之BN高，大於洗滌劑之150mg KOH/g，典型地範圍自洗滌劑之200至700mg KOH/g，優先自洗滌劑之250至450mg KOH/g。提供高鹼性性質至洗滌劑之過量金屬呈現為不溶於油中之金屬鹽(例如，碳酸鹽、氫氧化物、草酸鹽、醋酸鹽、麩胺酸鹽，優先為碳酸鹽)。在一相同高鹼性洗滌劑中，此等不溶性鹽之金屬可與可溶於油中之洗滌劑之該等金屬相同，或者可不同。其等優先選自鈣、鎂、鈉或鋇。高鹼性洗滌劑因此呈現為由藉由洗滌劑而維持於潤滑劑中之懸浮液中作為可溶於油中之金屬鹽之不溶性金屬鹽組成之微胞。此等微胞可含有使用一或若干類型之洗滌劑穩定之一或若干類型之不溶性金屬鹽。包含可溶於洗滌劑中之一單一類型之金屬鹽之高鹼性洗滌劑將一般根據此高鹼性洗滌劑之疏水鏈之性質指定。因此，取決於此洗滌劑是否為酚鹽、柳酸鹽、磺酸鹽或環烷酸鹽，其等將分別聲稱為酚鹽、柳酸鹽、磺酸鹽、環烷酸鹽類型。若微胞包括藉由其等之疏水鏈之性質而彼此不同之若干類型之洗滌劑，則高鹼性洗滌劑將聲稱為混合類型。高鹼性洗滌劑及中性洗滌劑可選自羧酸鹽、磺酸鹽、柳酸鹽、環烷酸鹽、酚鹽且混合洗滌劑使此等類型之洗滌劑之至少兩者相關聯。高鹼性洗滌劑及中性洗滌劑尤其為基於選自鈣、鎂、鈉或鋇(優先為鈣或鎂)之金屬之化合物。高鹼性洗滌劑可係具有選自鹼性金屬及鹼土金屬碳酸鹽(優先碳酸鈣)之群組之不溶性金屬鹽係高鹼性。潤滑劑可包括至少一高鹼性洗滌劑及至少一中性洗滌劑，如上文中所界定。

如上文中所提及，在本發明之一實施例中，潤滑劑可具有根據ASTM D-2896標準判定之BN，該BN係每克潤滑劑為至多50、較佳至多40、有利地至多30毫克鉀鹼，尤其每克潤滑劑為範圍自10至30、較佳自15至30、有利地自15至25毫克鉀鹼。在本發明之此實施例中，潤滑劑可不包括基於具有金屬碳酸鹽之鹼性或鹼土金屬之高鹼性洗滌劑。

在本發明之另一實施例中，潤滑劑具有根據ASTM D-2896標準判定之至少50、優先至少60、更優先至少70、有利地自70至100之BN。

潤滑劑亦可包括選自分散劑、抗磨損添加劑或任何其他功能性添加劑之至少一額外添加劑。分散劑係用於潤滑劑之調配物之熟知添加劑，其等尤其應用於船用領域中。分散劑之主要作用係在懸浮液中維持最初存在之粒子或在分散劑用於引擎中期間呈現於潤滑劑中。分散劑藉由依據立體阻礙(steric hindrance)起作用而防止其等之凝聚。分散劑亦可對中性化具有一協同效應。用作用於潤滑劑之添加劑之分散劑典型地含有與相對長烴鏈(一般含有自50至400個碳原子)相關聯之極性基(polar group)。極性基典型地含有至少一氮、氧或磷元素。衍生自琥珀酸之化合物係特定用作潤滑添加劑之分散劑。特定言之，使用藉由琥珀酸酐及胺之縮合而獲得之琥珀醯亞胺，藉由琥珀酸酐及乙醇或多元醇之縮合而獲得之琥珀酸酯。可接著使用多種化合物(尤其硫、氧、甲醛、羧酸)及含有硼或鋅之化合物處理此等化合物以產生(例如)琥珀醯亞胺硼酸鹽或嵌有鋅之琥珀醯亞胺。藉由使用甲醛及一級或二級胺之烷基取代之酚之聚縮合而獲得之曼尼希鹼亦係用作潤滑劑中之分散劑之化合物。在本發明之一實施例中，分散劑含量可大於或等於基於潤滑劑之總重量之0.1重量%，較佳自0.5重量%至2重量%，有利地自1重量%至1.5重量%。抗磨損添加劑藉由形成吸附於經受摩擦之表面上之一保護薄膜而保護此等表面。當前使用最多為二硫代磷酸鋅或DTPZn。在此類別中，亦發現多種含磷、含硫、含氮、含氯及含硼化合物。存在多種抗磨損添加劑，但最多使用之類別係含磷-硫之添加劑之類別，諸如金屬烷基硫代磷酸鹽，特定言之，烷基硫代磷酸鋅，且更具體言之，二烷基二硫代磷酸鋅或DTPZn。較佳化合物具有化學式Zn((SP(S)(OR₁)(OR₂))₂，其中R₁及R₂係烷基，優先包含自1至18個碳原子。DTPZn典型地呈基於潤滑劑之總重量之約0.1重量%至2重量%之含量存在。磷酸胺、多硫化物(尤其含硫烯烴)亦係普遍使用之抗磨損添加劑。在用於船用引擎之潤滑劑中亦遇到含氮及含硫類型之抗磨損及極高壓添加劑，諸如例如金屬二硫胺甲酸鹽，尤其二硫胺甲酸鉬。甘油之酯亦係抗磨損添加劑。可(例如)提及單-、二-及三-油酸鹽、單硬脂酸鹽及單肉豆蔻酸鹽。在一實施例中，抗磨損添加劑含量範圍自基於潤滑劑之總重量之自0.01重量%至6重量%，優先自0.1重量%至4重量%。

其他功能性添加劑可選自用於抵抗洗滌劑之效應之增稠劑、消泡添加劑，其等可(例如)係極性聚合物(諸如聚甲基矽氧烷、聚丙烯酸酯、抗氧化劑)及/或防鏽添加劑(例如有機-金屬洗滌劑或噻二唑)。熟習此項技術者已知防鏽添加劑。此等添加劑可一般呈基於潤滑劑之總重量之自0.1重量%至5重量%之一含量存在。

根據有利但非強制性態樣，根據本發明之一裝置可併入採取任何技術上可容許之組合之以下特徵之一者或若干者：

- 裝置包括用於緩衝槽之內體積之氣體加壓之構件。

- 氣體加壓構件包括一壓縮空氣源及用於選擇性使緩衝槽之內體積與壓縮空氣源或與周圍大氣連通之一組閥或一氣動分配器。

- 裝置包括用於偵測緩衝槽中之潤滑劑位準之構件。

- 用於偵測槽中之潤滑劑位準之構件包括緩衝槽之內體積中之一氣體壓力感測器。

- 裝置進一步包括亦定位於第二排放線上之一密度、黏度、濕度及溫度感測器以及針對存在於緩衝槽中之潤滑劑之溶解鐵含量之一感測器。

再者，本發明係關於一種用於藉由如上文中提及之一裝置而追蹤在一件設備中循環之潤滑劑鹼度變化之自動化方法。此方法包括以下步驟：

a)關閉第一閥。

b)打開第二閥且關閉第三閥用於向緩衝槽供應在第一閥之上游在導管中累積之一定量之潤滑劑。

c)打開第三閥用於使存在於緩衝槽中之潤滑劑循環通過第二排放線，該潤滑劑與感測器接觸用於判定潤滑劑之鹼度指數。

d)使用此感測器之一輸出信號用於判定潤滑劑之鹼度指數。

有利地，此一方法可併入採取任何技術上可容許之組合之以下特徵之一者或若干者：

- 當裝置包括用於緩衝槽之含量之氣體加壓之構件時，提供一步驟e)，該步驟e)在步驟b)之後且在步驟c)之前且由以下組成：使用包括6與12巴之間，較佳7與10巴之間，仍較佳等於7巴之一壓力氣體加壓緩衝槽。

、中斷步驟c)同時在緩衝槽中餘留一殘餘量之潤滑劑。

- 該方法包含一步驟f)，該步驟f)在步驟d)之後且由以下組成：藉由使潤滑劑自緩衝槽循環至導管而疏通整合至第一排放線之一過濾器。

本發明亦係關於一種用於追蹤裝載於一船上之一件設備之操作之方法，此方法包括藉由應用如上文中提及之一自動化方法而判定在船上之相關件設備之潤滑劑之鹼度指數。

根據遵循僅作為一實例給出且參考隨附圖式進行之根據本發明之原理之一裝置之三個實施例之描述將更佳理解本發明且將變得更清晰瞭解本發明之其他優勢。

在圖2至圖5及圖7至圖18中，以灰色繪示在裝置之一部分中存在或循環之潤滑劑。

圖1至圖5中繪示之裝置2裝載於在圖1中藉由包含若干汽缸(例如十二或十四個汽缸)之其之引擎M而繪示之一船上。一導管4將引擎M連接至用於回收潤滑劑之一盤6。實務上，引擎油藉由重力而使用包括1.1與6絕對巴之間之一壓力P4流動至導管4中。導管4中之油流動速率可低至油在此導管之內壁上滴下之點。

此導管4自頂部至底部(自引擎M朝向盤6)垂直延伸。在此實施例中，在導管4中流動之油源自引擎M之至少一汽缸。

一蓋孔口8提供於導管4上且配備一手動控制閥10，此給出取樣流出引擎M之一定量之油以根據本身已知之一方法繼續物理-化學分析之可能性。

裝置2包括一停止閥20，該停止閥20安裝於導管4上且給出選擇性中斷油至導管4中朝向盤6之流動之可能性。由一電子單元22藉由一電信號S20而控制停止閥20。

如僅在圖1中可見，裝置2包括由其之軸線標記繪示之一套管24，且在該套管24內部定位裝置2之構成元件，惟整合至導管4之停止閥20之部分除外。

裝置2亦包括定位於套管24中且藉由一第一旁路線28而連接至導管4之一緩衝槽26。

線28之嘴標記為282。此嘴定位於導管4上之閥20之上游。第一旁路線28在緩衝槽26中自其之嘴282至其之開口嘴284配備一過濾器 30、配備一停止閥32及一分接孔口34。過濾器30用於防止具有一太大尺寸之雜質流動至第一旁路線28中。停止閥32給出視情況清空或關閉第一旁路線28之可能性。由電子單元22藉由一電信號S32而控制閥32。分接孔口34透過一控制閥36而連接至非裝置2之部分但屬於一船之標準設備之一加壓空氣源12。

實務上，加壓空氣源12可係在船上之一壓縮器且供應亦用於除了裝置2之外之設備處之一壓縮空氣網路。替代地，源12可係裝置2專屬之一泵。

裝置2亦包括連接至槽26之一分接孔口38，在該分接孔口38上安裝一停止閥40且該分接孔口38給出使槽26之內體積V26與周圍大氣連通之可能性。

在此實施例中，分接孔口34及38獨立。替代地，可由連接至第一線28或直接連接至槽26之一單一分接孔口替換分接孔口34及38，閥36及40平行安裝於該單一分接孔口上同時分別連接至加壓空氣源12及周圍大氣。在此情況中，可將閥36及40組合為一單一三路閥。

由電子單元22藉由各自電信號S36及S40而控制閥36及40。

裝置2亦包括用於將潤滑劑自槽26之內體積V26排放至回收盤6之一第二線42。第二排放線42因此定位於潤滑劑之流動路徑上在第一旁路線28且在槽26之下游。在實例中，第二線42自槽26延伸至導管4。第二線42之嘴422定位於槽26之下部分中，而其之流出嘴424定位於導管4上在停止閥20之下游(如圖式中所繪示)，此給出減少一分析週期之時期之可能性，此係因為可關閉停止閥20以產生導管4中之一油柱，同時發生量測步驟。替代地，第二線42之流出嘴424定位於停止閥20之上游，此給出同時實施用於清空且用於開啟過濾器30且視情況減少裝置2之成本之步驟之可能性。

第二線42配備由電子單元22藉由一電信號S44而控制之一停止閥 44。

兩個感測器46及48定位於線42上在閥44之上游。

感測器46給出量測在第二線42中存在或流動之一液體之密度D、黏度V、濕度H及溫度T之可能性。此感測器可係由一AVENISENSE以Cactus之名稱市售之感測器之類型。替代地，感測器46可係另一類型或僅容許上文中提及之參數之一單一者或一些之量測。

感測器48係鹼度指數(或BN，有時稱為鹼度指數)感測器。此可係使用紅外線技術以中紅外線操作之一感測器或經調適以判定潤滑劑之BN之任何其他感測器。

裝置2亦包括分別給出偵測何時槽26中之油量達到一第一位準N1或一第二位準N2之可能性之一第一位準感測器54及一第二位準感測器56。將來自感測器54及56之輸出電信號S54及S56傳遞至單元22。

替代地，可使用一單一感測器(諸如一壓力感測器)替換感測器54及56，此給出偵測何時油達到槽26中之兩個位準N1及N2之各者之可能性。

圖2至圖5示意性繪示藉由圖1之裝置2應用之一自動化方法之連續步驟。此方法在其可部分或較佳完全在單元22之控制下實施而無任何人介入之意義上係自動化。此亦適用於關於本發明之第二實施例之隨後解釋之方法。

依據預設且在取樣階段之外，離開引擎之油在圖1中之箭頭F1之方向上(自引擎M至回收盤6)流動至導管4中，而無需由當其他閥關閉時在一打開或通過組態中之閥20保持。

當應判定離開引擎M之油之鹼度指數(或鹼值)時，單元22驅動閥20關閉，使得在導管4中產生其中一油量(即，潤滑劑)累積之一貯集槽，如由圖2中之陰影部分L所繪示。

在圖2之組態中，導管4用作一傾析柱且雜質I在閥20附近在導管4 內部且在潤滑劑量L之下部分中累積。

在由圖2之組態繪示之此第一步驟中，閥32及40打開而閥36及44關閉。

當導管或柱4中之潤滑劑位準L達到嘴282時，油開始流動通過第一旁路線28(更特定言之，通過過濾器30及閥32)遠至其中油藉由重力而流動之槽26之內體積V26中。當然，第一線28之流出嘴284定位於槽26之上部分中且油可沿著槽26之壁流動。由於閥44關閉，因此油逐漸填充定位於閥44之上游之第二排放線42之部分(包含感測器46及48之內體積)，且接著藉由透過閥40將空氣驅出朝向大氣而填充內體積V26。此步驟對應於圖3中繪示之組態。

當感測器56偵測達到槽26內部之油位準N2時，單元22導致裝置2切換至由圖4之組態繪示之一新步驟，其中閥20進入打開組態，此藉由將存在於閥20之上游之潤滑劑量L之餘留者以及雜質I引導朝向回收盤6而容許傾析柱之清空。在箭頭F1之方向上之流動因此繼續遠至盤6。再者，閥32及40關閉且閥36打開，此給出將未由潤滑劑佔用之體積V26之部分(即，定位於位準N2上方之此體積V26之部分)放置於等於空氣源12之空氣壓力之一空氣壓力P1(在此實例中具有7絕對巴之值)下之可能性。

已完成此，單元22導致裝置2切換至由圖5之組態繪示之一下一步驟，當閥44打開時，其他閥保持其等之圖4之組態狀態。在此情況中，體積V26之上部分中之空氣之壓力P1具有將油通過感測器46及48推至第二排放線42中之效應，此給出此等感測器向單元22分別提供表示其等已偵測之參數之信號S46、S48之可能性。

若需要，則可在單元22中處理信號S46及S48以尤其藉由與針對參考潤滑劑之已知值比較而判定控制參數之值。

可將信號S46及S48或來自此等信號之外推信號提供至裝置2之外部作為一共軛信號S2，該共軛信號S2可由一中央處理單元使用用於控制引擎M。

實務上，鹼度指數感測器48之通過區段係約3mm x 0.1mm且應能夠向此通過區段供應一足夠流動達一足夠時間，用於實施鹼度指數之量測。具有槽26之裝置之構造給出產生形成一油《緩衝》之一儲備作為圖4之組態中之槽26中含有之油量L1之可能性。可將此儲油量L1之部分連續或相繼倒入至第二排放線42中，使得感測器48具有待分析之一足夠量之油。

自圖5之組態，可在一隨後步驟中藉由使閥44保持打開且藉由繼續注入壓縮空氣通過閥36而繼續槽26及整個第二排放線42之清空。

替代地，當油位準達到位準N1時可停止槽26之清空以便永久保持第二排放線42中(尤其感測器46及48中)之一油量L2用於使與油接觸之作用部分無乾燥之風險。若選擇此第二方法，則在一下一量測期間必須使用一特定量之油用於事先清潔第二排放線42且用於不干擾下一量測。

在圖6及下文中繪示之本發明之第二及第三實施例中，類似於第一實施例之元件之元件具有相同元件符號。在下文中，主要描述區分此等實施例與先前實施例之處。

在圖6至圖18之實施例中，第一線28及第二線42在一T形接頭29處接合。因此，第一旁路線28之流出嘴284與第二排放線42之嘴422重合。定位於槽26與接頭29之間之線段為第一線28及第二線42所共有。此線段在槽26之下部分中打開，使得自導管4流動至槽26之油直接到達此槽之下部分中。

在槽26中界定三個位準N1、N2及N3，N1及N2位準相當於第一實施例之N1及N2位準。

在此第二實施例中，未使用與位準感測器54及56相同之位準感測器，而是使用一壓力感測器58，將該壓力感測器58之輸出信號S58提供至電子控制單元22。再者，在導管4中在閥20之上游(即，在閥20上方)安裝一位準感測器60。

此外，由在其上連接壓力感測器58之一單一分接孔口38’以及一方面連接至加壓空氣源12且另一方面連接至周圍大氣之三路及三孔口分配器62替換第一實施例之分接孔口34及38及閥36及40。由單元22藉由一專屬電信號S62而控制分配器62。

裝置2亦包括一第三感測器50，第三感測器50安裝於槽26之上部分中且經定位用於瞄準槽26中存在之一定量之潤滑劑與此量上方存在之空氣之間之界面I26。感測器50係使用LIBS(雷射誘導擊穿光譜)技術之一感測器。

更具體言之，如圖12中可見，感測器50包括一控制單元50A、經經引導朝向界面I26(如由箭頭F2所繪示)之一雷射光束之一發射體50B以及能夠接收自界面I26返回發射且由箭頭F2R繪示之一光束之一接收器50C。由發射體50B發射之雷射光束F2激發量L1之潤滑劑，且在去激發期間，此量L1之一特性光譜之一發射作為返回發射之一光束F2R出現。感測器50之組件50B及50C整合於槽26之一上壁262且透過兩個導線連接50D及50E而連接至單元50A。

此技術容許感測器50判定槽26中含有之油之溶解鐵含量，更特定言之，Fe²⁺及Fe³⁺離子之含量。此容許判定與油接觸之引擎之部分之腐蝕之程度，且若需要則起始預防或校正維護行動。

替代地，可使用亦容許判定槽26中含有之油之溶解鐵含量之另一類型之感測器50。在此情況中，此感測器可整合至第二線42，尤其定位於鹼度指數感測器48之下游。

裝置2之操作係以下：

依據預設，閥20打開且閥32及44關閉，同時分配器62在其中其隔離槽26之內體積V26與壓縮空氣源12及周圍大氣之圖6中繪示之組態中。

當應繼續判定離開引擎M之油之鹼度指數時，在一第一步驟中，單元22藉由信號S20而啟動閥20以將其帶至如圖7中所繪示之一關閉組態。在此組態中，由於較早實施且隨後解釋之過濾器30之一疏通操作，因此油存在於第一旁路線28中於過濾器30與閥32之間。

在此組態中，閥32及44及分配器62關閉。

位準感測器60經定位使得當導管4中在閥20之上游保持之油柱達到由此感測器偵測之位準N0時(如圖8中所繪示)，一預定量之潤滑劑L’存在於嘴282上方。舉例而言，預定量等於100ml。當位準感測器60偵測在導管4中達到此位準N0時，藉由致動分配器62以將其帶至圖8之組態中而將槽26之內體積V26設定至大氣壓力。

自此組態，在一下一步驟中，單元22控制閥32及分配器62用於達成油量L’自導管4至槽26之傳遞，如由圖9之組態所繪示。在此組態中，閥32打開，而分配器62關閉。因此藉由槽26內部之空氣壓力之一增加而完成油自導管4至緩衝槽26之傳遞。陷留於槽中之空氣之壓縮位準可在校準之後與槽26中之空氣之初始體積且與所傳遞之油之體積相關。

舉例而言，針對絕熱壓縮且槽26中之空氣之一初始體積等於160ml，槽26中之壓力針對50ml之所傳遞之油達到1.7絕對巴。

另外，藉由考慮一槽26最初含有250ml空氣，可在於槽26之上部分中達到等於1.7絕對巴之一空氣壓力P1之前傳遞80ml(圖10中繪示之量L1)至槽26中。此係下文中考慮之實例。

在此情況中，在由在圖10之組態中之裝置2繪示之步驟，在槽26中獲得N2之油之位準。

單元22接著自動化控制閥及分配器以達到圖11之組態，其中透過將體積V26連接至壓縮空氣源12之分配器62而將槽26設定於壓力下，使得槽26內部之空氣壓力P1’變為等於7巴。為了可發生此，事先藉由單元22而將閥32切換成關閉組態以避免油自槽26至導管4之一返回。再者，在此步驟中，藉由單元22而將閥20切換成一打開組態，使得再次在箭頭F1之方向上發生油自引擎M至回收盤6之流動。仍在此步驟中，使用感測器50用於量測槽26中存在之油量L1之溶解鐵含量(尤其Fe²⁺及Fe³⁺離子含量)。

為了完成此，感測器50瞄準定位於槽26中之位準N2處之油/空氣界面I26。感測器50之輸出信號S50或自此信號外推之一信號整合至裝置2之輸出信號S2。

自此組態，單元22分別藉由信號S62及S44而控制分配器62及閥44，用於關閉分配器62且打開閥44且藉此達到圖13之組態，其中由於內體積V26之上部分中盛行之壓力P1而將槽26中之油含量逐漸驅出槽26。

油因此流動通過感測器46及48，感測器46及48能夠偵測向其等提供之參數且將對應信號S46及S48提供至單元22，如同在第一實施例中般。

可藉由陷留於槽中之空氣體積之連續膨脹及至空氣源12之連續連接而在若干週期中發生槽26中含有之油通過第二排放線42之排放。對於最初含有80ml之油之250ml之一槽，可(例如)實施三個連續膨脹(在7巴與6.2巴之間)，繼續至空氣源12之三個連接。此容許50ml之一總體積在第二排放線42中之傳遞且達到圖14之組態，其中一殘餘量L2之30ml之潤滑劑在槽26中餘留同時經受等於6.2巴之一壓力P2。

藉由憑藉分配器62之一適合命令而使用7巴之空氣事先且連續填充槽26以發生三個連續膨脹。

此三個膨脹給出在三個連續步驟中在感測器46及48中循環50ml 之潤滑劑之可能性，此容許該等感測器46及48產生意欲用於且提供至單元22之三組信號S46及S48或一組組合信號，且接著如同在第一實施例中般傳輸及/或處理該等信號。

自圖14之組態，單元22導致裝置2進入圖15之組態，其中回應於分配器62之一適合命令而再次將槽26之內體積V26加壓至7巴之壓力P1’，同時閥44關閉。

一旦完成此操作，單元22便命令閥32打開且分配器62關閉，此具有在用於疏通過濾器30之一方向上驅出存在於槽26之下部分中之油通過第一旁路線28遠至導管4中之效應。此步驟由圖16之組態所繪示。藉由將槽26中之壓力自7巴降低至6.2巴，可使槽26之約20ml之一量循環朝向導管4。在此步驟之結束處，在6.2巴之一壓力P2下在槽26中餘留等於10ml之一量L3之潤滑劑。

一旦已完成過濾器之此疏通操作，單元22便導致裝置2切換至圖17之組態，其中閥32再次關閉，而閥44打開且分配器62放置於用於向體積V26供應加壓空氣之一組態中。此具有排放存在於第二排放線42及感測器46及48中之殘餘量之油直到獲得其中清空第二排放線42及感測器46及48之油且使用空氣填充其等之圖18之組態之效應。此對應於上文中描述之圖7之組態。

應注意，在圖17及圖18中，藉由來自槽26之空氣而清空定位於閥32與流出嘴284之間之第一旁路線28之部分。此與以下事實相關：實務上，閥32定位於接頭29之正上游。

在圖19中繪示之本發明之第三實施例中，使用若干導管4，提供該等導管4之各者用於自引擎M之一單一汽缸收集油。

各導管4配備由電子單元22控制之一閥20，該閥20給出中斷潤滑劑之一串流F1在相關導管4中之流動之可能性。一第一旁路線28一方面在導管4之閥20之上游連接至各導管4且另一方面連接至緩衝槽26之入口，此與第一實施例中相同。裝置2因此包括與導管4相同數目之旁路線28。自旁路線28之嘴282開始，各旁路線28配備一過濾器30及一停止閥32。第一四個線28在其等之各自停止閥32之下游接合且分接孔口34以及緩衝槽26中其等之流出嘴284為第一四個旁路線28所共有。

根據類似於關於第一實施例在上文中提及之方法之一方法，一分接孔口8提供於各導管4上且配備一手動控制閥10。替代地，僅一個或某些導管4配備此一分接孔口8。

第二排放線42為引擎之全部汽缸所共有且在槽26之下游接收來自全部第一旁路線28之油。第二排放線之流出嘴424定位於一個導管4上在該導管4之停止閥20之下游。

此第三實施例容許導管4之大小及一船之引擎艙內之其等之路徑之最佳化。相較於第一實施例，此容許空間之一增益。

藉由連續應用關於第一實施例在上文中解釋之方法，針對導管4之各者，此第三實施例之裝置給出藉由與第一實施例之感測器48相同之感測器48判定在其上連接一導管4之引擎M之汽缸之各者之出口處之燃料之鹼度指數之可能性。

在圖19之實例中，提供四個導管4，各導管專屬於引擎M之一汽缸。替代地，導管4之數目不同，同時保持大於或等於2以取決於引擎M之組態及用於容置導管4之可用空間而調適裝置2。

不管實施例為何，裝置2容許藉由一種方法有效量測離開引擎M之一油之鹼度指數或BN，該方法可係自動化且不需要代表一使用者之任何特定知識，此係因為信號S2可係可由人或由一機器直接辨識。

實務上，取決於源12之壓力之槽26之內體積V26中盛行之最大壓力P1’不限於7巴。取決於船上可用之壓縮空氣網路之壓力，最大壓力P1’包括6與12巴之間，較佳7與10巴之間。7巴之值較佳，此係因為其給出好的實驗結果且對應於一當前可用壓力位準。重要的係此壓力P1 大於導管4中之油之壓力P4，P4包括1.1與6巴之間，如上文中所提及。當然，壓力P1與P4之間之差異確保油通過第二排放導管42之流動。

不管實施例為何，基本上包括在套管24中之裝置2容易安裝於一船上且不需要設定到位導管4中之閥20，此導管上之線28及42之接頭及向其供應電流及加壓空氣。裝置2可因此容易植入於一新船上或用於修整一操作船。

針對其用於一船推進引擎之情況在上文中描述本發明。然而，本發明可應用至例如一輔助或附屬船引擎以及(尤其一潮汐渦輪機或風力渦輪機)之一齒輪箱之其他件設備。

在上文中，模糊使用術語《油》及《潤滑劑》，此係因為引擎油係潤滑劑。然而，本發明可應用至諸如用於傳輸且用於齒輪之油、用於壓縮器之油、液壓油、渦輪機油或用於離心機之進一步油之其他潤滑劑。

可組合上文中涵蓋之實施例及替代例之特徵用於產生本發明之新穎實施例。

2‧‧‧裝置

4‧‧‧導管

6‧‧‧回收盤

8‧‧‧蓋孔口

10‧‧‧手動控制閥

12‧‧‧加壓空氣源

20‧‧‧停止閥

22‧‧‧電子單元/電子控制單元

24‧‧‧套管

26‧‧‧緩衝槽

28‧‧‧第一旁路線

29‧‧‧T形接頭

30‧‧‧過濾器

32‧‧‧停止閥

34‧‧‧分接孔口

36‧‧‧控制閥

38‧‧‧分接孔口

38’‧‧‧單一分接孔口

40‧‧‧停止閥

42‧‧‧第二排放線

44‧‧‧停止閥

46‧‧‧感測器

48‧‧‧感測器

50‧‧‧第三感測器

50A‧‧‧控制單元

50B‧‧‧發射體

50C‧‧‧接收器

50D‧‧‧導線連接

50E‧‧‧導線連接

54‧‧‧第一位準感測器

56‧‧‧第二位準感測器

58‧‧‧壓力感測器

60‧‧‧位準感測器

62‧‧‧三路及三孔口分配器

262‧‧‧上壁

282‧‧‧嘴

284‧‧‧開口嘴

422‧‧‧嘴

424‧‧‧流出嘴

F1‧‧‧箭頭/潤滑劑串流

F2‧‧‧箭頭/雷射光束

F2R‧‧‧箭頭

I‧‧‧雜質

I26‧‧‧界面

L‧‧‧陰影部分/潤滑劑量/潤滑劑位準

L’‧‧‧潤滑劑量/油量

L1‧‧‧油量/儲油量

L2‧‧‧油量

L3‧‧‧潤滑劑量

M‧‧‧引擎

N0‧‧‧位準

N1‧‧‧第一位準

N2‧‧‧第二位準

N3‧‧‧位準

P1‧‧‧空氣壓力

P1’‧‧‧空氣壓力

P2‧‧‧壓力

P4‧‧‧壓力

S2‧‧‧共軛信號

S20‧‧‧電信號

S32‧‧‧電信號

S36‧‧‧電信號

S40‧‧‧電信號

S44‧‧‧電信號

S46‧‧‧信號

S48‧‧‧信號

S50‧‧‧輸出信號

S54‧‧‧輸出電信號

S56‧‧‧輸出電信號

S58‧‧‧輸出信號

S62‧‧‧專屬電信號

V26‧‧‧內體積

XII‧‧‧細節

圖1係根據本發明之裝載於一船上之一裝置之原理之一示意性圖解，圖2係在一第一使用組態中之呈一較小比例之圖1之裝置之流體部分之一示意性圖解，圖3至圖5係當裝置在一第二、第三及第四使用組態中時類似於圖2之視圖，圖6係針對根據本發明之一第二實施例之一裝置之類似於圖1之一視圖，圖7至圖11及圖13至圖18係針對在不同使用組態中之圖6之裝置之類似於圖2之視圖，圖12係呈一較大比例之圖11中之細節XII之一視圖，且圖19係針對根據本發明之一第三實施例之一裝置之類似於圖1之一視圖。