机械中的油的质量，因此可能导致油的质量意外下滑，并且最终损坏依赖这种油进行润滑的机器。
[0038]与常规途径相反，本发明的各个实施例包括使用从机油所提取的测试数据来分析该机油(例如，用于润滑机器或者用作机械的工作流体)的系统、计算机程序产品和相关方法。在多个特定实施例中，一种系统包括至少一个计算装置，所述至少一个计算装置被配置成通过执行包括以下各项的操作来监测机油:确定所述机油的初始理想剩余寿命；基于所述机油的温度测量值确定所述机油的基于温度的剩余寿命；基于所述机油的污染样品计算所述机油的污染系数；基于所述污染系数、所述理想剩余寿命和所述基于温度的剩余寿命来确定所述机油的更新的理想剩余寿命；以及基于所述更新的理想剩余寿命和寿命损耗系数来确定所述机油的实际剩余寿命。
[0039]以下说明将参考构成本说明书一部分的附图，并且附图以说明方式示出了可实践本发明教示的具体示例性实施例。这些实施例的描述足够详细，以便所属领域的技术人员能够实践本发明教示，并且应理解，可以利用其他实施例，并且可在不背离本发明教示的范围的情况下进行改变。因此以下说明仅为示例性的。
[0040]图1是本发明各个实施例的用于监测机油(例如，机器中的润滑油或者机器中的工作流体)的工序的流程图。例如，这些工序可由本说明中所述的至少一个计算装置来执行。在其他情况下，这些工序可根据监测机油的计算机实施的方法来执行。在其他实施例中，可在至少一个计算装置上执行计算机程序代码，从而促使所述至少一个计算装置来监测机油，以此来执行这些工序。一般来说，所述工序可包括以下子工序:
[0041]工序P1:确定机油的初始理想剩余寿命(LJ。在各个实施例中，这包括获得关于所述机油类型的信息以及计算所述油类型的阿伦尼乌斯反应速率(ARR)，假设所述油是干净的(无污染)并且在所述油的设计温度(最佳条件)下运行。初始理想剩余寿命是当机油在其整个寿命中都在这些最佳条件下运行时，所述机油的预期寿命量。
[0042]ARR是用于计算矿物油中的氧化寿命下降量(L)的已知技术。在特定实施例中，可根据以下方程式来计算ARR:
[0043]k = Ae Ea/(RT)(方程式 1)
[0044]其中k =化学反应的速率常数；T =机油的绝对温度(单位是开氏度)；Α =指数前因数；Ea=机油的活化能；并且R =通用气体常数。或者，可使用玻尔兹曼常数(kB)来替代通用气体常数(R)。简言之，对于矿物油而言，根据油的氧化寿命(L)、化学反应的速率常数(h)和理想速率常数匕=4750，可将ARR表示为:
[0045]Log (L；) = k!+(k2/T)(方程式 2)
[0046]工序P2:基于机油的温度测量值确定所述机油的基于温度的剩余寿命(LT)。所述基于温度的剩余寿命代表基于所述机油的测量温度预测的估计剩余寿命。这可以包括获得机油的温度测量值。如果机油是来自润滑油箱或者工作流体油箱的，可从与润滑油或工作流体油接触的温度传感器(在机器内或在机器外部)获得温度测量值。与工序P1相同，可根据ARR计算基于温度的剩余寿命。
[0047]工序P3可包括基于(所测量的)机油的污染样品来计算机油的污染系数。在各个实施例中，所述计算包括利用传递函数来为本说明书中所述的多个所测量油特性中的每个特性指定定性加权污染系数(qualitative weighted contaminat1n factor)。在各个实施例中，第一油特性A被指定为加权污染系数X，而第二油特性B被指定为不同的加权污染系数YXX，其中Y是系数，例如1、2、3、0.1、0.2、0.3、负系数、百分比系数等。在多个实施例中，污染样品可得自与获取温度测量值大体类似的机油样品。在多个实施例中，获取所述污染样品并且分析所述以下油特性中的至少一个特性:铁颗粒数、含水量、介电常数和/或国际标准化组织(ISO)颗粒水平以计算污染系数。在一些特定情况下，ISO颗粒水平包括通过计算机油的多个ISO级别颗粒计数的平均值所计算出的平均ISO级别颗粒计数。在各种情况下，这些iso级别颗粒计数可包括ISO 4级别颗粒计数、ISO 6级别颗粒计数和ISO14级别颗粒计数。
[0048]工艺P4可包括基于污染系数、理想剩余寿命和基于温度的剩余寿命来确定机油的更新的理想剩余寿命。在各个实施例中，通过从初始理想剩余寿命减去(机油的)实际寿命损耗来计算出机油的更新的理想剩余寿命。以方程式表示:更新的理想剩余寿命=初始理想剩余寿命-实际寿命损耗。可通过寿命损耗系数乘以机油的采样频率来计算实际寿命损耗。以方程式表示:实际寿命损耗=寿命损耗系数X所述机油的采样频率。采样频率可使用查找表或其他参考表来获得，并且可基于油的类型、储箱中油的体积以及油的连续采样间隔之间的已知关系来计算。在各个实施例中，例如，这些关系被预先确定并保存在位于至少一个计算装置(例如，本说明中示出和/或描述的任何计算装置)内或可由所述至少一个计算装置访问的内存或另一个数据存储器中。基于已知的油采样频率和所测量的储箱中油的体积，计算装置可确定对油进行采样(例如，连续采样)之间的时间间隔(timeelapsed)。该采样时间间隔可用于确定油的剩余(和/或已消逝的)寿命。
[0049]工艺P5可包括基于更新的理想剩余寿命和寿命损耗系数来确定机油的实际剩余寿命。在各个实施例中，实际寿命损耗等于寿命损耗系数乘以机油的采样频率。以方程式表示:实际寿命损耗=寿命损耗系数X所述机油的采样频率。在各个实施例中，通过以下方式来计算寿命损耗系数:计算初始理想剩余寿命与基于温度的剩余寿命的比值，并且使这个比值乘以污染系数。以方程式表示:寿命损耗系数=[初始理想剩余寿命:基于温度的剩余寿命]X污染系数。
[0050]在许多实施例中，在机器的不同位置处获得机油样品。在这些情况下，应理解，可计算样品数据的平均值或以其他方式使其规范化，以便确定剩余寿命。
[0051]在一些情况下，对于所获得的第一样品数据(例如，温度数据、污染数据、采样频率数据等)，可将寿命损耗系数乘以样品采样时间间隔，并且从流体在最佳条件下的寿命减去所述值。如上所述，这个特定实例适用于所获得的第一样品(或在油已经被更换出机器和储箱之后取得的第一样品)的情况。在第一数据样品可供使用之后，后续样品将形成将一些或所有先前获得的样品计算在内的运行平均值的一部分。
[0052]在特定实施例中，可基于包括机油的机器(例如，压缩机或从动机)的运行期间将寿命损耗系数计算为运行平均值。在一些情况下，寿命损耗系数是在近(例如，最近)期(如机器运行的最近1至3周)期间所取得的运行平均值。
[0053]在各个实施例中，工序P1至工序P5可周期性地(例如，根据每y个周期X次的时间表，和/或连续地)迭代(重复)，以便监测机油的实际剩余寿命。在一些实施例中，例如，工序P2至工序P5可通过获得新的机油样品并且进行本说明书中所述的相关工序来重复。在这些情况下，可不需要重复工序P1，因为初始理想剩余寿命(LJ在一些测试时间间隔之间可能大体上不变。
[0054]图2是根据本发明各个实施例的分析机油的工序的流程图。例如，这些工序可由本说明中所述的至少一个计算装置来执行。在其他情况下，这些工序可根据监测机器的机油的计算机实施的方法来执行。在其他实施例中，可在至少一个计算装置上执行计算机程序代码，从而促使所述至少一个计算装置监测机器的机油，以此来执行这些工序。一般来说，所述工序可包括以下子工序:
[0055]PA:预测机油的初始理想剩余寿命；
[0056]PB:基于所述机油的测量温度来确定所述机油的基于温度的剩余寿命；
[0057]PC:基于所述机油的测量污染水平来确定所述机油的污染系数；
[0058]PD:基于所述初始理想剩余寿命、所述基于温度的剩余寿命和所述污染系数来确定所述机油的寿命损耗系数；
[0059]PE:基于所述机油的所述寿命损耗系数和采样频率来确定所述机油的寿命损耗量;
[0060]PF:基于所述寿命损耗量和所述初始理想剩余寿命来计算所述机油的精确理想剩余寿命；以及
[0061]PG:基于所述精确理想剩余寿命和所述寿命损耗系数来预测所述机油的实际剩余寿命ο
[0062]应理解，在本说明书中示出并描述的流程图中，虽然未示出，但是可执行其他工序，并且可根据不同实施例来重新安排这些工序的顺序。另外，一个或多个所述工序之间可存在中间工序。本说明中示出并描述的流程不应解释为是对各个实施例的限制。
[0063]图3是根据以下各项预测的剩余油寿命曲线的示例性图形描绘:Α)基于理想条件的剩余油寿命的理论计算结果；Β)污染系数曲线；C)基于实际寿命损耗的剩余油寿命的计算结果；以及D)基于乘上系数的(factored)剩余有用寿命计算结果的剩余油寿命的计算结果。在左边Y轴上示出以年计的时间，在右边Y轴上示出污染系数，并且在X轴上示出时间。
[0064]图4示出包括监测系统114的示例性运行环境(environment) 101，所述监测系统用于根据本发明各个实施例执行本说明书中所描述的功能。为此，运行环境101包括计算机系统102，所述计算机系统102可以执行本说明书中所述的一个或多个工序，以便检测来自机器等的机油(润滑油和/或工作流体油)。具体来说，计算机系统102被图示为包括监测系统(monitoring system) 114，所述监测系统114使得计算机系统102