[发明专利]用于确定液体质量的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定液体的质量、尤其是老化状态的方法，液体包含在氧气的作用下形成基团和过氧化氢物的烃。

背景技术

液体例如液压用液体主要由化学性质相对稳定的烃组成。为了提高这些液体的可利用性，还将少量其它的物质溶解在其中，尤其是采用所谓的添加剂的形式。就液体的热稳定性和老化稳定性而言，已证明形式为抗氧化剂的、影响液体反应性的添加剂是尤其重要的。

所有这些液体的共同点是，在存在有氧气比如大气中氧气、并且在比如会出现在液体运行中的高温情况下有化学过程发生，其长期下来对这些液体的质量产生不利影响。人们也把对液体质量产生不利影响的这些过程称作液体的老化。在多级进行的老化反应中形成有暂时的或中间的含氧中间级，所谓的中间体。它们根据其反应性接着与别的物质或与自身起反应。这些中间体的数量和分解速度是用于衡量液体老化状态的标准。

油的老化，更准确地说是其烃组分的氧化作用是通过形成过氧化氢物的自由基链机理过程进行的。尽管不好预先确定在通过基团进行的老化反应中的产品形成，但过氧化物总是首先形成为老化的初始产物。老化反应的后续产物可被归入产物组乙醇、酯、羧酸、醛等。虽然不可能预知在成链反应中会形成什么老化产品，但过氧化物总是首先形成为通过老化形成的乙醇、酮、聚合体等的初始产物。而且，本发明的目的在于确定液体中存在的过氧化氢物，以便通过确定初始产物的量而判断液压用液体剩余的使用期限，并且通过在实际上已形成老化产物之前确定初始产物的数量得出有关液体分解产物数量的结论。本发明的另一个目的在于在在线操作中即当液体流动时进行有关的老化测定。此外，将有效地制得用于执行该方法的装置。

在作为老化反应初始级的过氧化氢物形成期间，会出现化学发光，也就是说，由于发生化学反应，液体中会有光发射。

光发射在所涉及的液体物质的发光温度下会伴随有紫外线、可见光或红外线而发生。这里提到的生物体的化学发光也称作生物体发光，但有别于萤火虫的发光。

发明内容

下面描述的测量方法的基础是这样的事实，即，只要液体中包含有效的添加剂比如抗氧化剂，自由量的过氧化氢物优选与抗氧化剂发生反应，这样导致液体老化的成链反应的速度就大大下降。但如果抗氧化剂已耗尽的话，那么形成的过氧化氢物就开始进行成链反应，在其中大量地形成了光发射时分解的老化产物。此外，可通过测量光发射直接得出有关老化反应速度的结论。还可通过改变测量操作得出有关液体各种状态比如氧化稳定性、过氧化物含量和抗氧化剂含量的结论。

附图说明

下面参照附图对本发明所要求的方法和执行该方法的装置进行详细说明，附图未按比例绘制，其中：

图1示出了测量和分析装置的基本结构；

图2示出了涉及抗氧化剂等价物测量的测量曲线；

图3以测量曲线的形式示出了已老化的液体(顶部测量曲线)和新液体(底部测量曲线)之间老化速度的比例；

图4为以T和t之间的限定关系为条件、T₁＞T₂且t₁＞t₂的含氧大气环境中抗氧化的测量图，T＝f(t)或者T为常数，其中

T₂(老化油)和T₁(未老化油)

t₂(老化油)和t₁(未老化油)

L/V为光强、T为摄氏温度、t为以小时计的时间。

具体实施方式

其基本结构在图1中示出的测量和分析装置具有一个测量腔10。在测量腔10中，要被研究的液体或油样品被放到例如形式为载玻片的物架12上。测量腔10相对于外界环境被外壳14蔽光密封。外壳14特别是由一个可拆卸地连接在板状底部部件上的顶部部件构成，以便能让操作员接触外壳14的内部。测量腔10在端侧被绝缘板16包围，并具有一个出口部位18，以被形式为光电倍增管的传感装置20进行光检测。