一种模拟润滑油在机器中氧化过程的装置的制作方法

本实用新型涉及机械设备润滑油特性测试领域，提出了一种模拟润滑油在机器中氧化过程的装置。

背景技术：

润滑油在使用过程中由于受热、与氧接触、金属的催化等作用会氧化而变质，使其润滑性能下降。润滑油的抗氧化性是润滑油基础油组分的分子结构、各组分比例和添加剂的种类及量等多因素作用的结果，因此，通过试验装置测定润滑油的抗氧化性是掌握润滑油抗氧化能力和预测润滑油使用寿命的必要手段。

温度是影响润滑油氧化进程的主要因素。在实际机器中一般都是当润滑油流经润滑部位时温度较高，在油箱时温度较低，即润滑油在机器中的温度呈高-低周期性变化的状态。润滑油正是在这温度一高一低的变化中，逐步被氧化的。现有的试验装置,如SH/T0123、SH/T0124、SH/T0185、SH/T0192、SH/T0193、SH/T0196、SH/T0206、SH/T0208、SH/T0209、SH/T0299、SH/T0560、GB/T12709、GB/T12581等中所述的，其油样容器均是玻璃容器，而且都是将油样容器置于恒温浴或金属块加热器上（在SH/T0192中），使油样在恒温下氧化的。

技术实现要素：

本实用新型提出的装置克服了现有装置的缺点，可使油样按预定的温度-时间关系周期性变化，模拟油液在实际使用中的氧化过程。

一种模拟润滑油在机器中氧化过程的装置，包括位于顶部的盛放润滑油试样的铝合金容器，所述铝合金容器的右侧经由右继电器连接于单片机，所述铝合金容器的中部经由温度传感器、变送器和A/D模数转换器连接于单片机，所述铝合金容器的左侧经由左继电器连接于单片机；所述单片机分别连接程序存储器、键盘、液晶显示器和数据存储器。

作为本方案进一步具体优化的，容器的形状呈扁长方体，内表面和外侧面均镀有陶瓷膜；所述容器的左侧设有用于对油样加热的电加热涂层，左继电器连接于电加热涂层；所述容器的右侧设有用于对油样制冷的半导体制冷片，右继电器连接于半导体制冷片。

作为本方案进一步具体优化的，容器的壁厚为1-3mm，陶瓷绝缘膜为5-15微米厚的Si3N4陶瓷镀膜。

作为本方案进一步具体优化的，电加热涂层采用中低温碳系电热涂料，涂层发热功率取2w/cm²。

作为本方案进一步具体优化的，单片机采用8031单片机，单片机的外扩程序存储器和数据存储器分别选用一片32kB的EP-ROM和两片32kB的RAM。

作为本方案进一步具体优化的，温度传感器采用半导体集成温度传感器AD590；所述半导体制冷片采用四片HT-12703半导体制冷片；所述键盘采用4×4矩阵式键盘；所述液晶显示器采用16×2字符液晶显示器SMC1602A，直接与所述单片机接口；左继电器和右继电器采用直流D210K固态继电器SSR。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型为模拟润滑油在机器中氧化过程的装置，润滑油试样（简称油样）盛于一扁长方体形、内表面和一个面积较大的外侧面镀有陶瓷膜的铝合金制容器中。油样容器上镀有陶瓷绝缘膜的外侧表面涂有电热层，与其相对的另一个外侧面无陶瓷镀膜并与半导体制冷片接触。电热层和半导体制冷片在单片机的指令下可分别使油温上升和下降。与容器接触的传感器感知油温信号并通过变送器和A/D模数转换器将其反馈给单片机。电热涂层、半导体制冷片、温度传感器单元和以单片机为核心的控制部分形成闭环控制系统，使油液温度随时间按预定规律变化，模拟实际使用时润滑油在机器中经历的氧化过程。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构组成示意图。

图中，容器1；半导体制冷片2；温度传感器3。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一种模拟润滑油在机器中氧化过程的装置，包括位于顶部的盛放润滑油试样的容器1，铝合金容器1的右侧经由右继电器连接于单片机，铝合金容器1的中部经由温度传感器3、变送器和A/D模数转换器连接于单片机，铝合金容器1的左侧经由左继电器连接于单片机。单片机分别连接程序存储器、键盘、液晶显示器和数据存储器。

容器1的形状呈扁长方体，内表面和外侧面均镀有陶瓷膜。容器1的左侧设有用于对油样加热的电加热涂层，左继电器连接于电加热涂层。容器1的壁厚为1-3mm，陶瓷膜为5-15微米厚的Si3N4陶瓷镀膜。容器1的右侧设有用于对油样制冷的半导体制冷片2，右继电器连接于半导体制冷片2。

电加热涂层采用中低温碳系电热涂料，涂层发热功率取2w/cm²。单片机采用8031单片机，单片机的外扩程序存储器和数据存储器分别选用一片32kB的EP-ROM和两片32kB的RAM。温度传感器3采用半导体集成温度传感器3AD590。半导体制冷片2采用四片HT-12703半导体制冷片2。键盘采用4×4矩阵式键盘。液晶显示器采用16×2字符液晶显示器SMC1602A，直接与单片机接口。左继电器和右继电器采用直流D210K固态继电器SSR。

实施例

本装置由油样容器1、电加热涂层、半导体制冷片2、温度传感器3、加热和制冷控制电路、键盘和液晶显示以及以单片机为核心的控制部分组成，见附图1所示。油样容器1为扁长方体，进样口宽度3-10mm，材料为铝合金，壁厚3mm。容器1内表面和一个较大的外侧面镀陶瓷膜，膜厚10微米，内表面陶瓷膜的作用是防止铝对油样的氧化催化作用和油样对铝合金容器1基体产生腐蚀，而外侧面的陶瓷膜在电热涂层和容器1基体间起绝缘作用。外侧面镀有陶瓷绝缘膜的表面涂电热层，与涂电热层相对的另一外侧面与半导体制冷片2冷端接触。

油样容器1用铝合金焊接而成，壁厚取3mm，内表面和一个外侧面经真空镀膜处理，使有10微米厚Si₃N₄陶瓷镀膜。进样口净宽度5mm。油样容器1外形尺寸：宽×高×厚=86mm×95mm×11mm。试验油样量300ml。油样温度最高时液面至进样口上端面距离大于5mm，使油样不溢出。

温度传感器3采用半导体集成温度传感器3AD590，它将油温信号直接转变成与温度成正比的电流信号，经变送电路变成电压信号并放大后由A/D模数转换器ADC0809转换成八位数字信号。半导体制冷片2采用4片HT-12703半导体制冷片。电加热涂层采用中低温碳系电热涂料，涂层发热功率取2w/cm²。继电器采用直流D210K固态继电器SSR。控制主机采用8031单片机，外扩程序存储器和数据存储器分别选用一片2725632kBEPROM和两片6225632kBRAM。键盘采用4×4矩阵式键盘。显示器显示采用16×2字符液晶显示器SMC1602A，直接与8031单片机接口。

本实用新型的工作原理：

电热膜通电后产生的热量通过油样容器1侧壁传递给油样使其温度上升。半导体制冷片2接电后通过与油样容器1接触的壁面吸收油样热量使其温度下降。单片机通过继电器使加热涂层和制冷片交替工作，控制油温上升和下降。温度传感器3与油样容器1底部接触，将油温信号转成模拟电信号后经变送器线性化和放大，由A/D模数转换器转换成数字信号送单片机。单片机根据油样实际温度与设定值的对比结果，使电热层或制冷片工作，使油液温度趋于设定值。电热涂层、半导体制冷片2、温度传感器3和以单片机为核心的控制部分形成闭环控制系统，使油液温度随时间按程序设定的规律变化，模拟实际使用时润滑油在机器中经历的氧化过程。温度、时间以及温度-时间周期等参数从键盘输入，输入参数和测定过程中油样的温度和试验时间等实时参数通过液晶显示器显示。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。