基于油品黏度的机油品质检测系统设计.pdfVIP

第38卷 第6期 上海师范大学学报 (自然科学版) Vo1．38．No．6 2009年12月 JournalofShanghmNormalUniversity(NaturalSciences) Dec．，2009 基于油品黏度的机油品质检测系统设计 何凤琴，林 军 (上海师范大学 信息与机电工程学院，上海201418) 摘 要 ：介绍了一种检测机油黏度的机油品质检测系统的设计思路 ，论述 了测试系统原理、检 测系统机构设计，硬件 电路设计及系统软件设计．该套系统能通过检测汽车在用机油的黏度值 来分析机油的品质，并通过算法分析、单片机检测来决定在用汽车机油是否需要更换． 关键词：单片机；机油品质；黏度 中图分类号：0157．91 文献标识码 ：A 文章编号：1000-5137(2009)06-0625-03 汽车机油在使用一段时间后，由于油品氧化、污染等原因会使其 自身品质下降，失去对发动机的保 护作用．目前，我国的汽车机油管理基本上是沿用 “观察换油”或者 “按期换油”的传统模式，存在很多缺 陷．而如采用按照机油的品质来确定更换周期的先进做法，又面临国内目前针对于汽车机油品质的检测 装置还比较缺少的情况．因此本研究开发出一种新型的汽车机油智能检测系统，能便捷、准确地测量出 汽车在用机油的品质，以便于车主 “按质换油”． 1 黏度检测原理 本研究选择落球法 来检测汽车机油的黏度，该 寒 方法是利用当小球沿装有试液的倾斜管子的管壁滚下 标线 时，其滚落速度与试液的黏度成反比的原理，把对试液 服 电机 黏度的检测转化为装有试液的倾斜管子的官壁滚落小 球速度的检测． 机械系统结构设计如图 1所示，取油装置类似 于注射器，当取油探针从油箱中取出待测机油后，轻 架 轻按下活塞排空气泡，调节仪器的水平位置(此时试 液与垂直位置成 1O度)，将试液管连同保温套一起 绕支架上的转轴倒转 180度，小球降至管子顶部 (此 时顶部朝下)，再倒转 180度使其回到正常位置并用 水平螺母 销钉销紧．球 由顶端沿管壁滚落，测量球下落经过 图1 机械系统结构设计 上、下计时线的时间． 哈伯德 (Hubbard)及布朗(Brown)对于球径接近于管径的情况作了实验研究，得出下列公式，公式 中动力黏度 田的单位为Pa·s，其他参考的单位均为国际标准单位． 叼= (D ( p)， (1．1) 式中：d为球的直径，D为试液管的直径，P为球的密度，P为试液的密度，g为重力加速度，为球的滚落 收稿 日期：2008-12-03 基金项 目：上海市教育委员会科学研究项 目(06DZ035)． 作者简介：何凤琴(1977一)，女，上海师范大学信息与机电工程学院讲师 上海师范大学学报 (自然科学版) 2009正 速度，0为试液管中心轴与水平面的夹角，K为与d及D有关的常数 ．如果测量求得小球滚落距离 所需 时间t，则公式 (1．1)可以写成 ： =x(p6一P)t， (1．2) 5K ~rdgsin0(D+d)