润滑剂检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种当将润滑液体与通电的电气或电子元件接触时检测这些润滑液 体与通电的电气或电子元件之间的相容性的方法，以及用于实施此方法的设备。
【背景技术】
[0002] 许多现代机械设备的部件是由电气或电子装置控制的或引入了这些电气或电子 装置。这些设备部件通常包含可以用于润滑、能量传送或冷却的液体。在本申请中，润滑液 体应当理解为在广义上包括能进行除纯润滑外的其它功能的液体，例如冷却等。出于节省 空间和重量的原因，通常希望电气或电子装置处于设备中与液体直接接触的位置，并且不 总是可能或希望这些装置完全与液体分离。所以，当电气或电子装置在与所述液体接触的 同时通电时会产生问题。这会导致化学反应，可能损坏装置，使液体降解，或同时出现这两 种情况。例如，液体可以开始腐蚀装置的金属导体，或者液体的降解可能允许在正常未连接 的装置部件之间导电。最后，由于严重的腐蚀或短路可能出现装置的失效。
[0003] 易于经受这种损害的电子装置的例子包括手动或自动的车辆变速器；发动机；栗 等，其中含有液体例如传送油、自动变速器液体（ATF)、无级变速器液体（CVTF)、双离合器 变速器液体（DCTF)、发动机油、轴和差动油以及液压流体。
[0004] 在现代机械设备中的电气和电子装置通常是复杂的，所以在现场使用实际设备评 价这些装置将是昂贵且费时的。所以，需要能评价这些液体与这些装置的相容性，最终能预 见设备的寿命。有几种检测润滑油与金属之间的相容性的方法，例如石油产品铜片腐蚀性 ASTM D-130-12标准试验方法，以及在水存在下抑制矿物油的防锈特性的ASTM D-665-12标 准检测方法。这两种方法通过简单的暴露方式评估润滑剂与金属之间的相容性。目前还没 有评价润滑剂和其它非导电性液体对与这些液体接触的通电电路的影响的简单试验方法。 本发明提供适用于此目的的试验和设备。
[0005] 发明简述
[0006] 因此，在第一方面，本发明提供一种检测润滑液体与通电的电气或电子元件之间 的相容性的方法，此方法包括：
[0007] (a)使测试装置与所述液体接触；
[0008] (b)对测试装置施加电流；和
[0009] (C)监控随着时间经过测试装置的电流；
[0010] 其中测试装置包括被绝缘体分开的至少一对导体；其中绝缘体不会延伸穿过导体 的整个对侧表面；并且其中横跨所述导体对施加电流。
[0011] 在第二方面，本发明提供一种检测润滑液体与通电的电气或电子元件之间的相容 性的设备，此设备包括液体贮存器和具有被绝缘体分开的至少一对导体的测试装置，其中 绝缘体不会延伸穿过导体的整个对侧表面；用于横跨一个或每个导体对施加电流的电源； 用于监控随着时间经过测试装置的电流的监控装置；其中测试装置设计成使得在使用中的 导体与所述液体接触。
[0012] 在第三方面，本发明提供一种选择润滑剂的方法，此方法包括使用根据本发明第 二方面的设备检测备选润滑剂，并从备选润滑剂中选择能与通电的电气或电子元件相容的 那些润滑剂。
[0013] 在第四方面，本发明提供一种润滑剂，其能与通电的电气或电子元件相容，并且使 用本发明第三方面的方法选择。
[0014] 在第五方面，本发明提供如本发明第二方面所述的设备用于检测润滑液体与通电 的电气或电子元件之间的相容性的用途。
[0015] 附图简述
[0016] 图1显示本发明测试装置的一个例子。
[0017] 图2显示适合用于测试装置中的环形隔离器。
[0018] 图3显示在使用中的测试装置。
[0019] 图4显示适合用作导体的ASTM D-130铜片。
[0020] 图5显示对于三种不同的测试液体而言随着时间检测的电流的图表。
【发明内容】
[0021] 测试装置包括至少一对导体。这些导体可以从任何导电材料制成，但是优选它们 从作为用于机械设备的控制系统中所用的电气和电子装置中的代表性导电材料制成。优 选，导体对中的每个导体是金属，例如铜、银、铝、金，或被金属例如铜、银、铝、金镀覆的金属 基材或合金。在导体对中的每个导体可以从相同的材料或不同的材料制成。优选，在导体 对中的每个导体从相同的材料制成。
[0022] 所述导体被绝缘体分开。绝缘体可以从任何绝缘材料制成，但是优选从作为用于 机械设备的控制系统中所用的电气和电子装置中的代表性绝缘材料制成。合适的材料是在 生产电路板基材中使用的那些材料。代表性材料可以是：尼龙（聚芳酰胺），特氟龙（聚全 氟烯烃），酚醛塑料（聚酚）和相似的材料。重要的是，绝缘体不会延伸穿过导体的整个对 侧表面。这是因为当测试装置处于使用中时，液体应当能在导体之间穿透，从而捕捉在电子 传导路径中的少量体积的液体。这是重要的，因为这模拟了实际电气和电子设备所经历的 环境，并且允许评价代表实际操作的液体。
[0023] 测试装置可以是任何合适的设计。在一个简单和优选的形式中，测试装置包括两 个相同的长方形导电片，它们基本上相同地排列并且被绝缘体分开。绝缘体包含两个绝缘 材料区域，各自方便地朝向导体末端的方向并且插入导体之间。在一个优选实施方案中，绝 缘体包含两个环形隔离器或垫圈，它们被插入导电片之间，并且经由导体中的孔使用绝缘 紧固件固定在此位置，绝缘紧固件例如是塑料（例如尼龙）机械螺栓和螺母。在一个实施 方案中，使用隔离器或垫圈以在至少一个面上具有通道或沟槽。在使用中，这允许液体穿透 进入紧固件区域。也可以考虑其它设计以实现相同的目的。例如，除了螺栓连接之外，可以 将导体一起夹紧，或者绝缘体可以是不导电的树脂或胶水，其用于将导体粘合在一起。导体 也可以具有任何形状，并且不需要同时具有相同的尺寸和形状。
[0024] 电流可以通过任何合适的方式供应给导体。方便的是，电线进行焊接，或者与每个 导体连接。电线的选择将通过因素例如施加到测试装置上的电流幅度以及进行测试时的温 度来确定。电流可以通过将导体与电源例如能量供应源或电池连接来施加。所施加的电压 应当是模拟应用的代表性电压。对于交通工具应用，电压通常是6-42伏特直流电。但是， 对于混合传送应用，电压可以是6-400伏特或更大，并且可以是直流电或交流电。在一个优 选实施方案中，向测试装置施加的电流是直流电。
[0025] 在本发明的范围内，测试装置也可以包含多个导体对。当存在多于一个的导体对 时，这些导体对应当通过充足的物理分隔或通过使用合适的绝缘方式而彼此电绝缘。当存 在多于一个导体对时，每对导体可以在其结构和制造材料方面是相同的，或是不同的。
[0026] 液体包含在合适的容器中。对于容器的尺寸或形状没有特别的限制，但是出于经 济原因，可以希望不使用非必要的更多液体。容器必须具有足够的尺寸，从而使得测试装置 可以与液体接触。优选的是，测试装置完全浸入液体中，但是如果至少一部分的测试装置与 液体接触也可以获得结果。
[0027] 进行测试时的温度取决于要测试的液体的类型。通常，测试将在液体在使用中 所经历的代表性实际温度下进行。通常，对于手动变速箱液体或轴齿轮油，此温度将是约 60-100°C，对于自动变速箱液体、CVT液体或DCT液体，此温度是约80-130°C，和对于发动机 油，此温度是约80-160°C。优选，提供方式以加热或冷却润滑液体和/或将所述液体保持在 所选择的温度下。合适的方式可以是将包含测试装置和润滑液体的容器放入恒温控制的油 浴或加热块中。当然，也可以使用不太代表实际操作液体温度的温度（更高或更低），但是 如果所选择的温度达到或超过测试液体的闪点，则应当采取充分的安全措施。
[0028] 如果需要的话，可以将其它液体、添加剂或化学物质加入润滑液体中以确认它们 对于相容性的可能影响。例如，可以加入水以评价润滑剂的水污染或湿度的影响。所用的 任何水也可以含有离子物质，例如观察到随着来自外源的污染而产生的那些离子物质。例 子包括钠离子、钾离子、钙离子、镁离子、氯离子、溴离子和硫酸根。
[0029] 在所有方面的一个优选实施方案中，润滑剂是润滑油。合适的油是衍生自天然润 滑油、合成润滑油以及它们的混合物。
[0030] 天然润滑油包括动物油、植物油（例如蓖麻油和猪油）、石油、矿物油，以及从煤或 页岩衍生的油。优选的天然润滑油是矿物油。
[0031] 合适的矿物油包括所有常规的矿物油基料。这包括具有环烷或链烷化学性质的 油。可以是通过常规技术使用酸、碱和粘土或其它试剂例如氯化铝精制的油，或可以是萃取 的油，其例如通过用溶剂例如苯酚、二氧化硫、糠醛、二氯二乙醚等溶剂萃取而制备。它们可 以经过加氢处理或加氢精制，通过冷冻或催化脱蜡方法脱蜡，或加氢裂化。矿物油可以从天 然原始来源获得，或者由异构化蜡材料或其它精制工艺的残余物组成。
[0032] 通常，矿物油将具有在100°C下的运动粘度为2. 0-10.0 mmVs (cSt)。优选的矿物 油具有在l〇〇°C下的运动粘度为2-8mm2/s (cSt)，最优选的是在100°C下运动粘度为3-6mm2/ s(cSt)的矿物油。
[0033] 合成润滑油包括烃油和卤代的烃油，例如低聚的、聚合的和共聚的烯烃[例如聚 丁稀，聚丙稀，丙烯-异丁烯共聚物，氯化聚内酯，聚1-己稀，聚1-辛稀，聚1-癸烯等，以 及它们的混合物];烷基苯[例如十二烷基苯，十四烷基苯，二壬基苯，二（2-乙基己基）苯 等];多苯基化物[例如联苯，三联苯，烷基化多苯基化物等];以及烷基化二苯基醚，烷基 化二苯基硫醚，以及它们的衍生物、类似物和同系物等。
[0034] 优选的选自合成油的油是IV族的基料，即聚α -烯烃（PAO)，包括α -烯烃的氢化 低聚物，特别是1-癸烯的低聚物，尤其是通过自由基方法、齐格勒催化或阳离子弗瑞德-克 来福特（Friedel-Crafts)催化制备的那些。
[0035] 聚α-烯烃通常具有在KKTC下的粘度为2_20cSt，优选在10