1.本发明属于润滑剂质量检测技术领域，具体涉及一种润滑脂劣化状态检测装置。
背景技术：2.润滑脂作为轴承的主要润滑介质，在服役过程中极易产生劣化，劣化之后的润滑脂会直接影响轴承的性能，因此润滑脂在使用一段时间之后都需要进行及时更换，以满足轴承的润滑需要，保证轴承的正常工作。
3.现有技术中，通常是人工凭借经验不定时观察润滑脂的状态以判断是否需要更换，这种方法不仅容易误判，造成润滑脂不能及时更换影响轴承正常工作或者更换过于频繁增加生产成本，而且对于有些设备，轴承安装部位不易采用人工进行查看，为了能够方便准确测量润滑脂的劣化状态，最理想的检测方式就是能够利用在线检测仪实时对润滑脂的劣化状态进行检测，从而能够及时了解润滑脂的劣化状态，为是否需要更换润滑脂提供准确的判断依据。
4.我们知道，在润滑脂劣化过程中，润滑脂会产生大量的羰基化合物（如酮和醛类）和羟基化合物（如醇和酚类）产物等，进而会挥发产生许多劣化气体。劣化气体种类及浓度随着润滑脂劣化不断改变，因此，利用劣化气体种类及相应气体的浓度可以表征润滑脂劣化状态。
5.如果我们能获得润滑脂在通常工作温度下的劣化极限状态的气体种类和浓度，那么在后续润滑脂的使用过程中，通过在线检测装置（目前还没有）检测劣化气体的种类与浓度然后与这个极限状态劣化气体种类和浓度进行比较即可判断润滑脂劣化状态，从而为轴承润滑脂补脂时间及补脂量的科学规划提供支撑，达到最终合理使用润滑脂，降低轴承失效概率，延长轴承服役寿命的目的。
6.现有技术中对润滑脂劣化气体种类及浓度的检测是采用质谱仪进行检测，质谱仪的价格高达60万元以上，购买成本比较高，租用一次也要几千元，而通常润滑脂生产厂家需要对多种润滑脂进行检测，不论是购买质谱仪还是租用质谱仪进行检测，花费都会比较高。
技术实现要素：7.基于上述原因，本发明的目的是提供一种润滑脂劣化状态检测装置。
8.为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：包括劣化气体采集单元和劣化气体检测单元，劣化气体采集单元包括用于模拟润滑脂工作环境的热反应室、用于对热反应室中过来气体进行干燥的干燥室、用于对干燥室过来气体进行冷却的冷却室以及用于收集冷却室过来气体的采集室；所述劣化气体检测单元包括一个用于对采集室内气体进行检测的检测室。
9.进一步地，劣化气体采集单元中的热反应室、干燥室和冷却室自下向上顺次设置，所述的采集室设置在劣化气体采集单元的一侧。
10.进一步地，所述的热反应室底部设置有用于加热润滑脂样品和反应室空气温度的
电热膜2，在热反应室内的侧壁上设置有温度传感器，在热反应室的外壁上安装有用于显示热反应室温度的温度显示屏，温度传感器与温度显示屏电连接。
11.进一步地，所述的干燥室内设有供劣化气体通过的管道状过滤器，管道状过滤器进口与热反应室相连通，管道状过滤器出口与冷却室相连通。
12.进一步地，所述的冷却室内设有一根蛇形的冷却管，冷却管进口与干燥室中的管道状过滤器出口相连通，另一端与采集室相连通；在冷却室的一个侧壁上设置有一个冷却进风口，在冷却进风口相对的另一个侧壁上设置有冷却出风口，冷却出风口设置有冷却排风扇。
13.进一步地，在采集室内设有一个l形管，l形管的短段入口与冷却管出口相连通，l形管的长段向下延伸到采集室的底部并与底部之间具有一段距离。
14.进一步地，所述的检测室设置在采集室的侧壁上，检测室为一个六面箱体的内腔，检测室的一半位于采集室内，另一半位于采集室外部，在检测室的每个内侧壁均设有气敏传感器，在检测室朝向外部的一个侧面设置有与气敏传感器电连接的检测室显示屏，检测室能够与采集室相通接纳采集室内的劣化气，并能在检测结束后将检测过的劣化气排出到大气中。
15.进一步地，在检测室的顶板上对应采集室内部设有一个空气排出孔，对应采集室外部设有一个空气进入孔，检测室的底板上对应采集室内部设有一个劣化气进入孔，对应采集室的外部设有一个劣化气排出孔，劣化气排出孔处设有排气风扇；当需要对劣化气进行检测时，劣化气进入孔和空气排出孔打开，空气进入孔和劣化气排出孔关闭，劣化气从劣化气进入孔进入到检测室内，其中的杂质空气从空气排出孔排出；当需要排出劣化气时，劣化气进入孔和空气排出孔关闭，空气进入孔和劣化气排出孔打开，劣化气从劣化气排出孔排出，外部空气从空气进入孔进入以提供劣化气排出压力。
16.进一步地，在检测室的顶板内设有一个上水平长槽，上水平长槽内设有一块上封板，上封板上设有一个空气进入控制孔，当上封板插入到上水平长槽底部时，空气排出孔被上封板关闭，空气进入控制孔与空气进入孔对应从而将空气进入孔打开；当上封板向外拉出一段距离时，空气排出孔被打开，空气进入控制孔与空气进入孔错开，从而空气进入孔被关闭；在检测室的底板内设有一个下水平长槽，下水平长槽内设置有一块下封板，下封板上设置有一个劣化气排出控制孔，当下封板插入到下水平长槽底部时，劣化气进入孔被下封板关闭，劣化气排出控制孔与劣化气排出孔对应从而将劣化气排出孔打开；当下封板向外拉出一段距离时，劣化气进入孔被打开，劣化气排出控制孔与劣化气排出孔错开从而将劣化气排出孔关闭。
17.进一步地，在上封板与下封板上分别设置有一个便于相应封板推拉的手拉孔。
18.有益效果：本发明通过热反应室、干燥室、冷却室、采集室和检测室连通的结构，不仅可以快速将润滑脂样品中产生的劣化气体进行采集，而且由于在采集过程中，对劣化气进行了干燥和过滤，排除了水分等杂质对劣化气的干扰，同时在检测室的内侧壁设置多个气敏传感器，形成矩阵排列，从而可以保证检测结果的准确性。
19.本发明通过在采集室的侧壁上设置检测室，并在检测室内壁设置气敏传感器的方式，不仅可以保证检测室气体与采集室气体的一致性，而且通过检测室上各个进气孔和排
气孔的设计与封板相结合，可以实现检测室内劣化气体的有效收纳和排出，从而保证每一种润滑脂的劣化气体的纯净，进一步保证检测结果的准确性。
20.本发明生产成本低，利用率高，可应用于高校实验室或者润滑脂生产企业，为润滑脂的劣化状态研究以及相应参数的出具提供可靠的支持，极具推广应用的价值。
附图说明
21.图1为本发明的结构示意图。
22.图2为本发明中采集室和检测室的剖视结构示意图。
23.图3为本方中检查室立体结构示意图（图中有略）。
24.图4为本发明外观示意图。
25.图5为图4的视结构示意图（以序号102所示热反应室门为主视图的后视图）。
26.图中，1、热反应室，101、热反应室进气口，102、热反应室门，103、热反应室门把手，2、电热膜，3、干燥室，301、干燥室门，302、干燥室门把手，4、管道状过滤器，401、管道状过滤器进口，5、冷却室，501、冷却出风口，502、冷却进风口，503、冷却室门，504、冷却室门把手，6、冷却排风扇，7、冷却管，701、冷却管进口，702、冷却管出口，8、上隔板，9、过滤球，901、干燥剂，10、下隔板，11、温度传感器，12、采集室，13、检测室排气扇，14、下封板，14a、下封板手拉孔，14b、劣化气排出控制孔，15、检测室，15a、空气排出孔，15b、空气进入孔，15c、劣化气排出孔，15d、劣化气进入孔，15e、上水平长槽，15f、下水平长槽，16、检测室显示屏，17、上封板，17a、上封板手拉孔，18、气敏传感器，19、l形管，20、竖隔板，21、检测室玻璃窗，22、采集室下排气口，23、采集室下排气口开关，24、采集室下排气扇，25、合页，26、温度显示屏，27、采集室上排气口，28、采集室上排气扇。
具体实施方式
27.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不作为对发明做任何限制的依据。
28.参照附图所示，一种润滑脂劣化状态检测装置，包括劣化气体采集单元和劣化气体检测单元，劣化气体采集单元包括用于模拟润滑脂工作环境的热反应室1、用于对热反应室中过来气体进行干燥的干燥室3、用于对干燥室过来气体进行冷却的冷却室5以及用于收集冷却室过来气体的采集室12；所述劣化气体检测单元包括一个用于对采集室内气体进行检测的检测室15。
29.劣化气体采集单元中的热反应室1、干燥室3和冷却室5自下向上顺次设置，所述的采集室12设置在劣化气体采集单元的一侧。
30.具体可如图1、2所示，热反应室1和干燥室3之间通过下隔板10隔开，干燥室3和冷却室5之间通过上隔板8隔开，劣化气体采集单元与采集室12通过竖隔板20隔开。
31.如图1所示，所述的热反应室1底部设置有用于加热润滑脂样品和反应室空气温度的电热膜2，在热反应室1内的侧壁上设置有温度传感器11，在热反应室的外壁上安装有用于显示热反应室温度的温度显示屏26，温度传感器11与温度显示屏26电连接。
32.在热反应室1的一个侧壁上还设有一个热反应室进气口101，供空气进入热反应室1内与放置在电热膜2上加热的润滑脂样品进行化学反应。
33.所述的干燥室3内设有供劣化气体通过的管道状过滤器4，管道状过滤器进口401与热反应室1相连通，管道状过滤器出口与冷却室相连通。
34.本实施例中，管道状过滤器4中设置有多个过滤球9，过滤球9内装有干燥剂901，从而可以过滤劣化气中的杂质以及水分子，同时具有预先冷却的作用，使得润滑脂劣化气体更加纯净。
35.本实施例中，在冷却室内设有一根蛇形的冷却管7，冷却管进口701与干燥室3中的管道状过滤器出口相连通，另一端与采集室12相连通；在冷却室5的一个侧壁上设置有一个冷却进风口502，在冷却进风口相对的另一个侧壁上设置有冷却出风口501，冷却出风口设置有冷却排风扇6。
36.蛇形的冷却管7可以增加与冷却空气的接触面积，增强冷却效果。
37.作为冷却剂的空气从冷却进风口502进入到冷却室5中，对冷却管7中流动的劣化气进行冷却后，冷却排风扇6的作用下从冷却出风口501排出。
38.在采集室12内设有一个l形管19，l形管19的短段入口与冷却管出口702相连通，l形管19的长段向下延伸到采集室的底部并与底部之间具有一段距离。
39.因为劣化气的分子量大于空气平均分子量，所以采用l形管19可以将劣化气向下导入到采集室12的底部，将采集室内的空气向上排挤，从而可以使劣化气充满整个采集室12。
40.检测室15设置在采集室12的侧壁上，最好设置在相应侧壁上上下方向的中部或者偏下的位置，以保证不受空气成分的干扰。
41.检测室15为一个六面箱体的内腔，检测室15的一半位于采集室12内，另一半位于采集室12外部，在检测室15的每个内侧壁均设有气敏传感器18，气敏传感器18优选设在相应侧壁的中部，从而形成气体传感器阵列， 多方位检测劣化气体的种类及浓度。 在检测室15朝向外部的一个侧面设置有与气敏传感器18电连接的检测室显示屏16，从而可以显示气敏传感器的检测结果。
42.检测室15能够与采集室12相通接纳采集室12内的劣化气，并能在检测结束后将检测过的劣化气排出到大气中。
43.为了便于观察检测室15内部情况，在检测室15朝向外部的一个侧面还设有检测室玻璃窗21。
44.在检测室15的顶板上对应采集室内部设有一个空气排出孔15a，对应采集室12外部设有一个空气进入孔15b，检测室15的底板上对应采集室12内部设有一个劣化气进入孔15d，对应采集室15的外部设有一个劣化气排出孔15c，劣化气排出孔处设有检测室排气扇13。
45.当需要对劣化气进行检测时，劣化气进入孔15d和空气排出孔15a打开，空气进入孔15b和劣化气排出孔15c关闭，劣化气从劣化气进入孔15d进入到检测室15内，其中的杂质空气从空气排出孔15a排出；当需要排出劣化气时，劣化气进入孔15d和空气排出孔15a关闭，空气进入孔15b和劣化气排出孔15c打开，劣化气从劣化气排出孔15c排出，外部空气从空气进入孔15b进入以提供劣化气排出压力。
46.具体可采用如下方式控制劣化气进入孔15d、空气排出孔15a、 空气进入孔15b和劣化气排出孔15c的关闭和打开：
在检测室15的顶板内设一个上水平长槽15e，上水平长槽内设一块上封板17，上封板17上设一个空气进入控制孔（图中略），当上封板17插入到上水平长槽15e底部时，空气排出孔15a被上封板17关闭，空气进入控制孔与空气进入孔15b对应从而将空气进入孔15b打开；当上封板17向外拉出一段距离时，空气排出孔15a被打开，空气进入控制孔与空气进入孔15b错开，从而空气进入孔15b被关闭。
47.在检测室15的底板内设有一个下水平长槽15f，下水平长槽15f内设置有一块下封板14，下封板14上设置有一个劣化气排出控制孔14b，当下封板14插入到下水平长槽15f底部时，劣化气进入孔15d被下封板关闭，劣化气排出控制孔14b与劣化气排出孔15c对应从而将劣化气排出孔15c打开；当下封板14向外拉出一段距离时，劣化气进入孔15d被打开，劣化气排出控制孔14b与劣化气排出孔15c错开从而将劣化气排出孔15c关闭。
48.为了便于上封板17与下封板14的推拉，在上封板17上设置有一个上封板手拉孔17a，下封板14上设有下封板手拉孔14a。
49.采集室侧壁上靠近顶部的位置设置有采集室上排气口27，采集室上排气口27处设有采集室上排气扇28。
50.采集室侧壁上靠近底部的位置设置有采集室下排气口22，与采集室下排气口22对应设有采集室下排气口开关23，在采集室下排气口22处设有采集室下排气扇24；采集室12工作时，采集室下排气口22关闭，防止内部气体泄漏；采集室12不工作时，采集室下排气口22打开，采集室下排气风扇24工作，可将采集室12内部的润滑脂劣化气体抽排到大气中。
51.如图4所示，与热反应室1对应设有热反应室门102，热反应室门102上设有热反应室门门把手103，与干燥室3对应设有干燥室门301，干燥室门301上设有干燥室门把手302，与冷却室5对应设有冷却室门503，冷却室门503上设有冷却室门把手504，上述热反应室门102、干燥室门301以及冷却室门503均通过各自的合页与相应的腔室相铰接。
52.利用本实施例对润滑脂劣化状态进行检测的具体步骤为：1、将适量的润滑脂样品放入一个器皿中，打开热反应室门102，将装有样品的器皿放到热反应室1中，置于电热膜2上进行加热，同时打开热反应室进气口101，以便空气进入热反应室1与加热的润滑脂样品反应产生劣化气。
53.2、关闭热反应室门102、干燥室门301、冷却室门503，将检测室15的两个封板压入相应水平长槽的最底部，从而关闭劣化气进入孔15d和空气排出孔15a，使得劣化气暂时不能进入到检测室15中。
54.3、打开通电开关，设定热反应室1的温度为90
°
c（这个温度可在润滑脂实际应用的工作温度即室温~300
°
c之间选择，因为润滑脂在这个工作温度范围内最终的劣化状态是一样的，最终的劣化状态也就是润滑脂的失效状态），电热膜2通电加热润滑脂样品，加速润滑脂样品的劣化，挥发产生劣化气体，劣化气体依次经过干燥室3中的管道状过滤器4、冷却室5中的冷却管1以及采集室中l形管19最终进入到采集室12；4、将检测室15的两个封板向外拉出一段距离（这段距离与相应孔的大小和位置相关，可自行设计，优选在3~5cm之间），从而打开劣化气进入孔15d和空气排出孔15a，让采集室12中的劣化气进入检测室15，待劣化气中各种类气体稳定后（大概需等待10-20分钟），观察检测室显示屏16，当检测室显示屏16上的显示数据稳定至少2分钟没有变动，记录显示的各气体种类与相应浓度，即为润滑脂最终劣化状态的表征参数，也是润滑脂失效状态的表征参数。润滑脂实际应用中，可研发相关
仪器检测润滑脂劣化状态与此参数比较来判断是否需要更换润滑脂。
55.与气敏传感器电连接还有一个控制单元，气敏传感器将测量数据传输给控制单元，控制单元对各个气敏传感器的测量数据进行平均化处理后，将处理后获得的劣化气中各种气体的浓度显示在检测室显示屏16。
56.5、将两个封板再次压入相应水平长槽的最底部，劣化气进入孔15d和空气排出孔15a被关闭，劣化气排出孔15c 和空气进入孔15b被打开，检测室排气扇13将劣化气排出检测室15，外界空气进入检测室15，对气敏传感器恢复到初始状态。
57.同时，采集室12内的气体也经过采集室下排气扇24和采集室上排气扇28排出干净，以便另外一个润滑脂样品的检测。热反应室内的残余气体可通过打开热反应室门102排除干净。
58.本发明通过热反应室1、干燥室3、冷却室5、采集室12和检测室15连通的结构，不仅可以快速将润滑脂样品中产生的劣化气体进行采集，而且由于在采集过程中，对劣化气进行了干燥和过滤，排除了水分等杂质对劣化气的干扰，同时在检测室15的内侧壁设置多个气敏传感器，形成矩阵排列，从而可以对检测室内劣化气进行全方位检测，最终以平均值作为检测结果，以保证检测结果的准确性。
59.本发明通过在采集室的侧壁上设置检测室，并在检测室内壁设置气敏传感器的方式，不仅可以保证检测室气体与采集室气体的一致性，而且通过检测室上各个进气孔和排气孔的设计，可以实现检测室内劣化气体的有效收纳和排出，从而保证每一种润滑脂的劣化气体的纯净，进一步保证检测结果的准确性。
60.本文中所用上下等方位词，均与附图本身的方位相一致，仅只是为了方便说明本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。
61.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，所属领域的普通技术人员应当理解，参照上述实施例可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换均在申请待批的权利要求保护范围之内。
技术特征：1.一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：包括劣化气体采集单元和劣化气体检测单元，劣化气体采集单元包括用于模拟润滑脂工作环境的热反应室（1）、用于对热反应室中过来气体进行干燥的干燥室（3）、用于对干燥室过来气体进行冷却的冷却室（5）以及用于收集冷却室过来气体的采集室（12）；所述劣化气体检测单元包括一个用于对采集室内气体进行检测的检测室（15）。2.根据权利要求1所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：劣化气体采集单元中的热反应室（1）、干燥室（3）和冷却室（5）自下向上顺次设置，所述的采集室（12）设置在劣化气体采集单元的一侧。3.根据权利要求2所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：所述的热反应室（1）底部设置有用于加热润滑脂样品和反应室空气温度的电热膜（2），在热反应室内的侧壁上设置有温度传感器（11），在热反应室的外壁上安装有用于显示热反应室温度的温度显示屏，温度传感器（11）与温度显示屏（26）电连接。4.根据权利要求2所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：所述的干燥室（3）内设有供劣化气体通过的管道状过滤器（4），管道状过滤器进口（401）与热反应室（1）相连通，管道状过滤器出口与冷却室相连通。5.根据权利要求4所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：所述的冷却室内设有一根蛇形的冷却管（7），冷却管进口（701与干燥室（3）中的管道状过滤器出口相连通，另一端与采集室（12）相连通；在冷却室的一个侧壁上设置有一个冷却进风口（502），在冷却进风口相对的另一个侧壁上设置有冷却出风口（501），冷却出风口设置有冷却排风扇（6）。6.根据权利要求5所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：在采集室（12）内设有一个l形管（19），l形管（19）的短段入口与冷却管出口（702）相连通，l形管的长段向下延伸到采集室的底部并与底部之间具有一段距离。7.根据权利要求2所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：所述的检测室（15）设置在采集室（12）的侧壁上，检测室为一个六面箱体的内腔，检测室的一半位于采集室（12）内，另一半位于采集室外部，在检测室的每个内侧壁均设有气敏传感器（18），在检测室朝向外部的一个侧面设置有与气敏传感器电连接的检测室显示屏（16），检测室能够与采集室相通接纳采集室内的劣化气，并能在检测结束后将检测过的劣化气排出到大气中。8.根据权利要求7所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：在检测室的顶板上对应采集室内部设有一个空气排出孔（15a），对应采集室外部设有一个空气进入孔（15b），检测室的底板上对应采集室内部设有一个劣化气进入孔（15d），对应采集室的外部设有一个劣化气排出孔（15c），劣化气排出孔处设有排气风扇（13）；当需要对劣化气进行检测时，劣化气进入孔（15d）和空气排出孔（15a）打开，空气进入孔（15b）和劣化气排出孔（15c）关闭，劣化气从劣化气进入孔（15d）进入到检测室内，其中的杂质空气从空气排出孔（15a）排出；当需要排出劣化气时，劣化气进入孔（15d）和空气排出孔（15a）关闭，空气进入孔（15b）和劣化气排出孔（15c）打开，劣化气从劣化气排出孔（15c）排出，外部空气从空气进入孔（15b）进入以提供劣化气排出压力。9.根据权利要求8所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：在检测室的顶板内设有一个上水平长槽（15e），上水平长槽内设有一块上封板（17），上封板上设有一个空气进入控制孔，当上封板插入到上水平长槽底部时，空气排出孔（15a）被上封板关闭，空气进
入控制孔与空气进入孔（15b）对应从而将空气进入孔（15b）打开，；当上封板向外拉出一段距离时，空气排出孔（15a）被打开，空气进入控制孔与空气进入孔（15b）错开，从而空气进入孔（15b）被关闭；在检测室的底板内设有一个下水平长槽（15f），下水平长槽内设置有一块下封板（14），下封板上设置有一个劣化气排出控制孔（14b），当下封板插入到下水平长槽底部时，劣化气进入孔（15d）被下封板关闭，劣化气排出控制孔（14b）与劣化气排出孔（15c）对应从而将劣化气排出孔（15c）打开；当下封板向外拉出一段距离时，劣化气进入孔（15d）被打开，劣化气排出控制孔（14b）与劣化气排出孔（15c）错开从而将劣化气排出孔（15c）关闭。10.根据权利要求8所述的一种润滑脂劣化状态检测装置，其特征在于：在上封板与下封板上分别设置有一个便于相应封板推拉的手拉孔。
技术总结一种润滑脂劣化状态检测装置，包括劣化气体采集单元和劣化气体检测单元，劣化气体采集单元包括用于模拟润滑脂工作环境的热反应室、用于对热反应室中过来气体进行干燥的干燥室、用于对干燥室过来气体进行冷却的冷却室以及用于收集冷却室过来气体的采集室；所述劣化气体检测单元包括一个用于对采集室内气体进行检测的检测室。结构设计合理，生产成本低，检测结果可靠。结果可靠。结果可靠。
技术研发人员：田恒 张文虎 许荣滨 邓四二 孙雪 张迅雷 马珂艳 段小鹃
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：2022.05.06
技术公布日：2022/7/5
