CN116507814A - 油膜的状态检测方法、状态检测装置以及程序 - Google Patents

Abstract

一种状态检测方法，对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，所述状态检测方法具有：测定工序，通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而对所述电路的阻抗以及相位角进行测定；以及导出工序，基于所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及所述测出的所述阻抗以及所述相位角，导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

Description

油膜的状态检测方法、状态检测装置以及程序

技术领域

本发明涉及油膜的状态检测方法、状态检测装置以及程序。

背景技术

以往，在轴承装置中，使用润滑剂(例如，润滑油、润滑脂)对轴承的旋转进行润滑的结构正广泛普及。另一方面，对于轴承装置等旋转部件，通过定期地进行状态诊断，从而提前检测损伤、磨损，抑制旋转部件的故障等的发生。

在使用了润滑剂的轴承装置中，为了诊断其动作状态，要求适当地检测内部的状态。例如，在专利文献1中公开了一种在滚动装置中检测润滑油的膜的厚度以及金属的接触比例的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-211317号公报

发明内容

发明欲解决的技术问题

在轴承装置等装置中，掌握润滑剂周围的状态在防止该装置的损伤等方面是非常有用的。在专利文献1的方法中，能够导出润滑剂的膜的厚度、金属的接触比例，但未导出与滚动轴承的电特性相关的参数。原本，由于难以实测旋转时的滚动轴承内的润滑剂的油膜厚度，因此也难以导出该油膜厚度下的电特性。

鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种导出滚动轴承等装置中的润滑剂的膜厚度和与膜厚度所决定的电特性相关的参数的方法。

用于解决问题的技术手段

为了解决上述问题，本发明具有以下的结构。即，一种状态检测方法，对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，所述状态检测方法具有：

测定工序，通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而对所述电路的阻抗以及相位角进行测定；以及

导出工序，基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及在所述测定工序中测出的所述阻抗以及所述相位角，来导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

另外，本发明的其他方式具有以下的结构。即，一种状态检测装置，对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，所述状态检测装置具有：

测定单元，所述测定单元通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压来测定所述电路的阻抗以及相位角；以及

导出单元，所述导出单元基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数以及由所述测定单元测出的所述阻抗以及所述相位角，来导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

另外，本发明的其他方式具有以下的结构。即，一种程序，用于使计算机执行以下的工序：

测定工序，对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置，在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而测定所述电路的阻抗以及相位角；以及

导出工序，基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及在所述测定工序中测出的所述阻抗以及所述相位角，导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

发明效果

根据本发明，能够提供一种导出装置内的润滑剂的膜的厚度和与膜的厚度所决定的电特性相关的参数的方法。

附图说明

图1是示出本发明所涉及的诊断时的装置结构的例子的概略图。

图2是示出本发明所涉及的轴承装置的物理模型的曲线图。

图3是示出本发明所涉及的几何学模型的曲线图。

图4是用于说明本发明所涉及的轴承装置的等效电路的电路图。

图5是用于说明本发明所涉及的轴承装置的等效电路的电路图。

图6是用于说明频率与相对介电常数以及相对介电损耗率的关系的图。

图7是用于说明通过应用理论公式来导出参数的图。

图8是用于说明通过应用理论公式来导出参数的例子的图。

图9是用于说明通过应用理论公式来导出参数的例子的图。

图10是用于说明各油膜厚度下的相对介电常数和相对介电损耗率的图。

图11是用于说明导出油膜厚度和参数的例子的图。

图12是用于说明导出油膜厚度和参数的例子的图。

图13是本发明所涉及的测定时的处理的流程图。

符号说明

1 诊断装置

2 轴承装置

3外圈(外侧部件)

4内圈(内侧部件)

5 滚动体

6 密封件

7 旋转轴

8 LCR测试仪

9 旋转连接器

10 马达

具体实施方式

以下，参照附图等对用于实施本发明的方式进行说明。此外，以下说明的实施方式是用于说明本发明的一个实施方式，并不意图限定解释本发明，另外，各实施方式中说明的全部结构不一定是为了解决本发明的课题而必须的结构。另外，在各附图中，对于相同的构成要素，通过标注相同的附图标记来表示对应关系。

＜第一实施方式＞

对本发明的第一实施例进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，作为滚动轴承，以球轴承为例进行说明，但并不限定于此，本发明也能够应用于其他结构的滚动轴承。例如，作为能够应用本发明的滚动轴承的种类，可举出深沟球轴承、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承、自动调心滚子轴承等。

[装置结构]

图1是示出由本实施方式所涉及的诊断装置1进行诊断时的整体结构的一例的概略结构图。在图1中，设置有可应用本实施方式所涉及的状态检测方法的轴承装置2和进行状态检测以及诊断的诊断装置1。另外，图1所示的结构是一个例子，也可以根据轴承装置2的结构等而使用不同的结构。另外，在图1中，轴承装置2示出了具备一个滚动轴承的结构，但并不限定于此，也可以在一个轴承装置2具备多个滚动轴承。

在轴承装置2中，滚动轴承将旋转轴7旋转自如地支承。旋转轴7经由作为旋转部件的滚动轴承而支承于将旋转轴7的外侧覆盖的壳体(未图示)。滚动轴承具备：内嵌于壳体的固定圈即外圈(外侧部件)3、外嵌于旋转轴7的旋转圈即内圈(内侧部件)4、配置于内圈4与外圈3之间的多个滚动体5即多个滚珠(滚子)、以及将滚动体5滚动自如地保持的保持器(未图示)。在此，采用了将外圈3固定的结构，但也可以是内圈4被固定而外圈3旋转的结构。另外，设置有密封件6，该密封件6作为用于防止垃圾侵入到滚动体5周边、润滑油泄漏的周边部件。在滚动轴承内部，通过规定的润滑方式，能够减轻内圈4与滚动体5之间、以及外圈3与滚动体5之间的摩擦。润滑方式没有特别限定，例如使用润滑脂润滑、油润滑等，向滚动轴承内部供给。对于润滑剂的种类也没有特别限定。

马达10是驱动用的马达，对旋转轴7供给旋转产生的动力。旋转轴7经由旋转连接器9与LCR测试仪8连接。旋转连接器9例如可以使用碳刷来构成，并不限定于此。另外，轴承装置2也与LCR测试仪8电连接，此时，LCR测试仪8也作为对轴承装置2的交流电源发挥功能。

诊断装置1作为能够执行本实施方式所涉及的检测方法的检测装置而动作。诊断装置1在诊断时，对LCR测试仪8输入交流电源的角频率ω及交流电压V作为指示，并且作为与其对应的输出，从LCR测试仪8获取轴承装置2的阻抗|Z|(|Z|表示Z的绝对值)及相位角θ。而且，诊断装置1使用这些值来进行与轴承装置2中的润滑剂的状态相关的信息的检测。关于检测方法的细节，将在后面说明。

诊断装置1例如可以由包括未图示的控制装置、存储装置以及输出装置而构成的信息处理装置来实现。控制装置可以由CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、MPU(Micro Processing Unit，微处理单元)、DSP(Digital Single Processor，数字信号处理器)、或者专用电路等构成。存储装置由HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等易失性以及非易失性的存储介质构成，能够根据来自控制装置的指示进行各种信息的输入输出。输出装置由扬声器、灯、或者液晶显示器等显示设备等构成，根据来自控制装置的指示，向作业者进行报告。输出装置的报告方法没有特别限定，例如可以是基于声音的听觉上的报告，也可以是基于画面输出的视觉上的报告。另外，输出装置可以是具备通信功能的网络接口，也可以通过经由网络(未图示)向外部装置(未图示)发送数据来进行报告动作。此处的报告内容并不限定于例如在基于检测结果进行了异常诊断的情况下检测到异常时的报告，也可以包括意为轴承装置2正常的含义的报告。

[物理模型]

使用图2对轴承装置2中的滚动体5与外圈3(或内圈4)的接触状态进行说明。图2是示出球片与盘片接触时的物理模型的曲线图。球片对应于滚动体，盘片对应于外圈3(或内圈4)。h轴表示油膜厚度方向，y轴表示与油膜厚度方向正交的方向。另外，图2所示的各变量分别如下。

S₁：赫兹接触面积(赫兹接触区域)

c：赫兹接触圆半径(＝√(S₁/π))

α：油膜的断裂率(金属接触比例)(0≤α＜1)

r_b：球片的半径

αS₁：实际接触区域(油膜的断裂区域)

h：油膜厚度

h₁：赫兹接触区域中的油膜厚度

在赫兹接触区域中，金属所接触的面积与不接触的面积的比例为α：(1-α)。另外，在球片与盘片不接触的理想状态下，α＝0，在y＝0的情况下，h＞0。

图2所示的油膜厚度h由下式表示。

h＝0(-αS₁/2≤y≤αS₁/2)

h＝h₁(-c≤y＜-αS₁/2，或者αS₁/2＜y≤c)

h＝h₁+√(rb²-c²)-√(rb²-y²) (-r_b≤y<-c、或c<y≤r_b) (1)

需要说明的是，在实际的滚动轴承中，滚动体5在受到载荷时产生弹性变形，因此严格来说不是球体，但在本实施方式中，视为球体而使用上述的式(1)。因此，求油膜厚度时使用的式子并不限定于式(1)，也可以使用其他的计算式。

图3是示出滚动轴承中的几何学模型的图。x轴表示与y轴以及h轴分别正交的轴向。图3所示的各变量分别如下所述。另外，与图2相同的符号是相应的内容。

R_x：有效半径(x轴)

R_y：有效半径(y轴)

h₁：赫兹接触区域中的油膜厚度

r_b：球片的半径

如图3所示，设为滚动体5绕y轴旋转，对y轴方向施加载荷(轴向载荷)的情况进行说明。

[等效电路]

图4是利用电等效的电路(等效电路)表示图2所示的物理模型而得的图。等效电路E1由电阻R₁、电阻R₂、电容器C₁以及电容器C₂构成。电阻R₁相当于断裂区域(＝αS₁)中的电阻。电阻R₂相当于断裂区域周边的电阻。电容器C₁相当于由赫兹接触区域中的油膜形成的电容器，设为静电电容C₁。电容器C₂相当于由赫兹接触区域的周边(图2的-r_b≤y＜-c、以及c＜y≤r_b)中的油膜形成的电容器，设为静电电容C₂。赫兹接触区域(＝S₁)形成图4的等效电路E1中的电阻R₁和电容器C₁的并联电路。另外，赫兹接触区域周边形成图4的等效电路E1中的电阻R₂和电容器C₂的并联电路。并且，通过将这些并联电路并联连接，从而形成等效电路E1。此时，在赫兹接触区域的周边(图2的-r_b≤y＜-c、以及c＜y≤r_b)填充有润滑剂。

用Z表示等效电路E1的阻抗。在此，施加于等效电路E1的交流电压V、流过等效电路E1的电流I以及等效电路E1整体的复数阻抗Z由以下的式(2)～(4)表示。

V＝|V|exp(jωt) (2)

I＝|I|exp(jωt-jθ) (3)

Z＝V/I＝|V/I|exp(jθ)＝|Z|exp(jθ) (4)

j：虚数

ω：交流电流的角频率

t：时间

θ：相位角(电压与电流的相位偏差)

图5是基于图4所示的等效电路E1而表示在一个滚动体5周围的电等效的电路的图。若着眼于一个滚动体5，则在外圈3与滚动体5之间、以及内圈4与滚动体5之间形成等效电路E2。在此，将上侧作为由外圈3和滚动体5形成的电路，将下侧作为由内圈4和滚动体5形成的电路来进行说明，但也可以相反。在一个滚动体5的周围，这些电路串联连接而形成等效电路E2。

[轴向载荷下的油膜介电常数]

在本实施方式中，对经由旋转轴7对滚动轴承施加轴向载荷的状态下的相对介电常数以及相对介电损耗率进行说明。根据图5所示的等效电路E2，各电阻和电容器的值由以下的式子定义。

[数1]

[数2]

[数3]

[数4]

[数5]

[数6]

ε：油膜(润滑剂)的介电常数

ε′：油膜的相对介电常数

ε″：油膜的相对介电损耗率

Z：电路整体的阻抗

R₁：赫兹接触区域中的电阻

R₂：赫兹接触区域周边的电阻

C₁：赫兹接触区域中的静电电容

C₂：赫兹接触区域周边的静电电容

S：赫兹接触面积

k：滚动轴承数

n：全滚动体数

l：每一个滚动体的接触区域的数量

ω：交流电流的角频率

θ：相位角

h：油膜厚度

r：滚动体的有效半径

r_x：滚动体的有效半径(x轴)

r_y：滚动体的有效半径(y轴)

π：圆周率

ln：对数函数

基于上述的式(5)～(10)，对相对介电常数ε′和相对介电损耗率ε″进行整理，求出以下的公式。

[数7]

[数8]

在本实施方式中，在轴向载荷下的滚动轴承的相对介电常数和相对介电损耗率的导出中，使用上述的式(11)、式(12)。

[相对介电常数和相对介电损耗率]

图6是用于说明与频率变化对应的相对介电常数、相对介电损耗率的变化趋势的图。在此，在图1所示的结构中，通过以下的条件进行试验，由此测定滚动轴承内的润滑剂的相对介电常数ε_r′和相对介电损耗率ε_r″，确认由滚动轴承内的润滑剂产生的介电弛豫现象。此时，使用上述的式(11)、式(12)导出相对介电常数ε_r′和相对介电损耗率ε_r″。在此，作为一例，将式(7)、式(8)中的油膜厚度h设定为250nm。

(试验条件)

轴承：深沟球轴承(铭牌：6306)

转速：997[min^-1]

轴向载荷：1000[N]

径向载荷：0[N]

温度：23[℃]

润滑剂：12-OH硬脂酸系润滑脂

润滑剂的基础油：酯油

交流电压：1.0[V]

交流电源的频率：20～1M[Hz]

在图6(a)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电常数ε_r′。图6(a)示出作为上述试验结果而得到的实验值。如图6(a)所示，相对介电常数ε_r′具有随着频率增加而降低(单调减少)的趋势。

在图6(b)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电损耗率εr″。图6(b)示出作为上述试验结果而得到的实验值。如图6(b)所示，相对介电损耗率ε_r″具有随着频率增加而暂时降低后转为上升，之后又减少的趋势。

[应用理论公式]

接着，对导出与由滚动轴承内的润滑剂产生的介电弛豫现象相关的参数进行说明。由于滚动轴承内的润滑剂的介电弛豫现象，相对介电常数、相对介电损耗率具有如图6所示的变化趋势。为了确定该变化趋势而应用(拟合，fitting)于理论公式，导出各种参数。在本实施方式中，将低频极限下的相对介电常数ε_r0、高频极限下的相对介电常数ε_r∞、弛豫强度(ε_r0-ε_r∞)、弛豫时间τ、表示弛豫时间的分布的常数β、以及直流电导率σ₀作为导出对象的参数进行说明。在本实施方式中，使用以下的理论公式。

[数9]

[数10]

[数11]

X＝ln(ωτ)＝ln(2πfτ)…(15)

ε_r0：低频极限下的相对介电常数

ε_r∞：高频极限下的相对介电常数

τ：弛豫时间[s]

β：表示弛豫时间的分布的常数

σ₀：直流电导率[S/m]

ε₀：真空的介电常数

π：圆周率

f：频率

图7是将通过应用上述的理论公式而得到的曲线与通过实验得到的值进行比较的图。在图7(a)中，横轴表示频率[Hz]，纵轴表示相对介电常数ε_r′。在图7(b)中，横轴表示频率[Hz]，纵轴表示相对介电损耗率εr″。如图7(a)所示，对于相对介电常数，理论值能够通过应用来表现出实验值的趋势。另外，如图7(b)所示，对于相对介电损耗率，理论值也能够通过应用来表现出实验值的趋势。

通过应用上述的理论公式，从而作为与润滑剂相关的电特性的参数，能够导出低频极限下的相对介电常数ε_r0、高频极限下的相对介电常数ε_r∞、弛豫强度(ε_r0-ε_r∞)、弛豫时间τ、表示弛豫时间的分布的常数β、以及直流电导率σ₀。需要说明的是，上述的理论公式是以Cole-Cole型的理论公式为基础的，只是一个例子。因此，并不限定于该理论公式，也可以使用其他的理论公式。

[参数的导出]

(与电特性相关的参数)

对通过上述的方法导出与电特性相关的参数的例子进行说明。图8表示在上述的试验条件下测出的实验结果和通过将其应用到理论公式而得到的理论值的曲线。在此，示出将滚动轴承内的润滑剂的油膜厚度h假定为250nm的例子。在图7(a)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电常数ε_r′。在图7(b)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电损耗率ε_r″。

图9表示基于图8所示的应用结果而导出的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布、以及直流电导率。

(油膜厚度)

在图8、图9的例子中，将油膜厚度h设定为250nm。即，在使用上述的式(11)、式(12)的情况下，为了计算相对介电常数ε_r′、相对介电损耗率εr″，需要设定油膜厚度h。换言之，相对介电常数ε_r′、相对介电损耗率εr″的值根据油膜厚度h的值而变化。

图10表示将油膜厚度设定为不同的值的得到的实验值。在此，作为油膜厚度h，使用200nm、250nm以及300nm这3个值来进行比较。在图10(a)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电常数ε_r′。在图10(b)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电损耗率ε_r″。

如图10所示，由于油膜厚度h变化，因此相对介电常数ε_r′、相对介电损耗率ε_r″的值变化。另一方面，即使在变更了油膜厚度h的设定的情况下，对频率进行扫频而得到的实验值的变化趋势也没有变动。例如，如图10(a)所示，相对介电常数ε_r′的随着油膜厚度h的变化而产生的变化量在任一频率下都是恒定的。同样，如图10(b)所示，相对介电损耗率ε_r″的随着油膜厚度h的变化而产生的变化量在任一频率下都是恒定的。

基于上述特性，考虑同时导出与滚动轴承旋转时的电特性相关的参数和油膜厚度。在此，高频极限的相对介电常数ε_r∞能够根据构成润滑剂的增稠剂的量和基础油的种类来确定。因此，首先，根据在滚动轴承中使用的润滑剂中的增稠剂的量和基础油的种类，确定高频极限的相对介电常数ε_r∞的值。这里的高频极限的相对介电常数ε_r∞可以是润滑剂为块体状态的值。并且，通过将该高频极限的相对介电常数ε_r∞的值作为边界条件而设定式(13)、式(14)，由此能够唯一地确定油膜厚度h，另外，能够确定与实验值对应的曲线。即，在图10(a)所示的例子的情况下，通过确定相当于高频极限的相对介电常数ε_r∞的右端的位置，由此能够确定各频率的相对介电常数ε_r′的值。

图11表示通过确定高频极限的相对介电常数ε_r∞的值而得到的实验值和通过应用而得到的理论值。在图11(a)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电常数ε_r′。在图11(b)中，横轴表示频率[Hz]的对数，纵轴表示相对介电损耗率ε_r″。另外，图12表示根据图11所示的应用结果而导出的低频极限下的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布以及直流电导率。如上所述，高频极限的相对介电常数ε_r∞的值是基于润滑剂的组成而决定的值，在此使用块体状态的值。

其结果是，能够同时导出低频极限下的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布、直流电导率和油膜厚度。

[处理流程]

图13是本实施方式所涉及的状态诊断处理的流程图。本处理由诊断装置1执行，例如，诊断装置1所具备的控制装置(未图示)可以通过从存储装置(未图示)读取并执行用于实现本实施方式所涉及的处理的程序来实现。

在S1301中，诊断装置1以对轴承装置2向规定的载荷方向施加轴向载荷的方式进行控制。另外，施加轴向载荷的控制也可以通过与诊断装置1不同的装置来进行。此时，测定静态接触状态下的相位和阻抗。

在S1302中，诊断装置1利用马达10使旋转轴7开始旋转。由此，与旋转轴7连接的内圈4开始旋转。另外，马达10的控制也可以通过与诊断装置1不同的装置来进行。

在S1303中，诊断装置1对LCR测试仪8进行控制，以使得使用LCR测试仪8所具备的交流电源(未图示)将角频率ω的交流电压V提供给轴承装置2。由此，对轴承装置2施加角频率ω的交流电压V。

在S1304中，诊断装置1从LCR测试仪8获取阻抗|Z|和相位角θ作为与S1303的输入对应的输出。即，LCR测试仪8将阻抗|Z|和相位角θ输出到诊断装置1，作为轴承装置2的与输入即交流电压V和交流电压的角频率ω对应的检测结果。

在S1305中，诊断装置1获取基于轴承装置2中使用的润滑剂的组成的在高频极限下的相对介电常数εr∞的值。需要说明的是，在高频极限下的相对介电常数ε_r∞的值对应于润滑剂的组成而被预先规定。高频极限下的相对介电常数ε_r∞的信息可以保存于诊断装置1的存储装置(未图示)，也可以构成为用户能够单独设定。

在S1306中，诊断装置1使用在S1304中获取的阻抗|Z|以及相位角θ、在S1303中指示的角频率ω的交流电压V的信息、以及在S1305中取得的高频极限下的相对介电常数εr∞的值，来确定油膜厚度h以及与理论值对应的曲线。具体而言，通过使用上述的式(13)～式(15)进行实验值的应用，求出油膜厚度h和图11所示的曲线。

在S1307中，诊断装置1根据S1306中的作为应用结果而得到的曲线导出各种参数。在本实施方式中，求出低频极限下的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布以及直流电导率。

在S1308中，诊断装置1基于S1306中确定的油膜厚度以及S1307中导出的各种参数，进行润滑剂的状态诊断。这里的诊断内容没有特别限定，例如也可以是预先对各参数设定阈值并通过与该阈值的比较来诊断正常或异常的结构。另外，也可以构成为预先设定与异常的紧急度对应的多个阈值，通过与这些阈值的比较来诊断紧急度。

在S1309中，诊断装置1向用户报告在S1308中得到的诊断结果。这里的报告方法没有特别限定，例如可以是在画面上显示判断为异常的参数、项目、或者用声音进行通知的结构。然后，结束本处理流程。

以上，根据本实施方式，即使在滚动轴承等中的润滑剂的油膜厚度难以实测的情况下，也能够确定油膜的厚度，另外，能够导出与油膜对应的电特性相关的参数。而且，基于这些，能够容易地进行状态诊断。

另外，在上述的例子中，通过设定高频极限下的相对介电常数εr∞，来导出各种参数。但是，并不限定于该结构。例如，在上述的式(7)、式(8)中，是包含油膜厚度h的函数。在此，油膜厚度h是不会根据交流电压的角频率ω而变化的参数，因此也可以使用使dh/dω＝0而导出介电常数的结构的式子。另外，也可以构成为，基于滚动轴承的运转条件、设计参数，算出油膜厚度h，并使用该值来算出各种参数。

＜其他实施方式＞

在上述实施方式中，以轴承装置为例进行了说明，但并不限定于此。如使用图2至图5所示，通过设定几何学模型和等效电路，本发明也能够应用于其他装置。例如，设想第一实施方式中所述的滚动轴承内的润滑剂的油膜厚度为μm～nm左右的等级。因此，在测定这样的尺寸下的物质时，可以应用本发明所涉及的方法。此外，作为适用的装置，在使用润滑剂的滚动装置等中能够应用本发明所涉及的方法。

另外，在本发明中，也能够通过使用网络或者存储介质等将用于实现上述的一个以上实施方式的功能的程序、应用程序提供给系统或者装置，该系统或者装置的计算机中的一个以上处理器读取并执行程序的处理来实现。

另外，也可以通过实现一个以上功能的电路(例如，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)或FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列))来实现。

如此，本发明并不限于上述的实施方式，本领域技术人员将实施方式的各结构相互组合、根据说明书的记载以及公知的技术进行变更、应用也在本发明预计之内，并包括在要求保护的范围内。

如上所述，本说明书中公开了如下内容。

(1)一种状态检测方法，其特征在于，

对利用润滑剂对多个部位进行润滑的结构的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，所述状态检测方法具有：

测定工序，通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而对所述电路的阻抗以及相位角进行测定；以及

导出工序，基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及在所述测定工序中测出的所述阻抗以及所述相位角，来导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

根据该结构，能够提供同时导出装置内的润滑剂的膜的厚度和与膜的厚度所决定的电特性相关的参数的方法。

(2)根据(1)所述的状态检测方法，其特征在于，

所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数为处于块体状态时的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数。

根据该结构，通过使用块体状态的润滑剂的高频极限下的相对介电常数，从而能够容易地同时导出装置内的润滑剂的膜的厚度和与膜的厚度所决定的电特性相关的参数。

(3)根据(1)或(2)所述的状态检测方法，其特征在于，

所述参数包括低频极限下的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布、以及直流电导率中的至少任一者。

根据该结构，作为与装置内的润滑剂的状态对应的参数，能够导出低频极限下的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布以及直流电导率。

(4)根据(1)至(3)中任一项所述的状态检测方法，其特征在于，

所述装置是滚动装置。

根据该结构，能够将滚动装置作为对象，同时导出与滚动装置内的润滑剂的膜的厚度以及与膜的厚度所决定的电特性相关的参数。

(5)根据(1)至(3)中任一项所述的状态检测方法，其特征在于，

所述装置是轴承装置，

多个所述部位包括外侧部件、内侧部件以及滚动体。

根据该结构，能够将滚动轴承作为对象，同时导出滚动轴承内的润滑剂的膜的厚度以及与膜的厚度所决定的电特性相关的参数。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的状态检测方法，其特征在于，

还具有诊断工序，所述诊断工序使用在所述导出工序中导出的所述油膜厚度以及所述参数来诊断所述装置的状态。

根据该结构，能够基于导出的润滑剂的油膜厚度以及参数来进行装置的状态诊断。

(7)一种状态检测装置，其特征在于，

对利用润滑剂对多个部位进行润滑的结构的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，所述状态检测装置具有：

测定单元，所述测定单元通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压来测定所述电路的阻抗以及相位角；以及

导出单元，所述导出单元基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数以及由所述测定单元测出的所述阻抗以及所述相位角，来导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

根据该结构，能够提供同时导出装置内的润滑剂的膜的厚度和与膜的厚度所决定的电特性相关的参数的方法。

(8)一种程序，其特征在于，

用于使计算机执行以下的工序：

测定工序，对利用润滑剂对多个部位进行润滑的结构的装置，在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而测定所述电路的阻抗以及相位角；以及

导出工序，基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及在所述测定工序中测出的所述阻抗以及所述相位角，导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

根据该结构，能够提供同时导出装置内的润滑剂的膜的厚度和与膜的厚度所决定的电特性相关的参数的方法。

以上，参照附图，说明了各种实施方式，但是本发明当然并不限定为上述例子。本领域的技术人员明显可以在所附权利要求的范围内进行各种变形和修正，但应该理解，它们当然也属于本发明的技术范围。此外，在不脱离本发明的宗旨的范围中，也可以任意地组合上述实施方式中的各构成要素。

另外，本申请基于2020年9月29日申请的日本专利申请(日本特愿2020-163963)和2021年8月25日申请的日本专利申请(日本特愿2021-137564)，其内容作为参照引用于本申请中。

Claims (8)

1.一种状态检测方法，其特征在于，

对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，

所述状态检测方法具有：

测定工序，通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而对所述电路的阻抗以及相位角进行测定；以及

导出工序，基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及在所述测定工序中测出的所述阻抗以及所述相位角，来导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

2.根据权利要求1所述的状态检测方法，其特征在于，

所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数为处于块体状态时的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数。

3.根据权利要求1或2所述的状态检测方法，其特征在于，

所述参数包括低频极限下的相对介电常数、弛豫强度、弛豫时间、弛豫时间的分布、以及直流电导率中的至少任一者。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的状态检测方法，其特征在于，

所述装置是滚动装置。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的状态检测方法，其特征在于，

所述装置是轴承装置，

多个所述部位包括外侧部件、内侧部件以及滚动体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的状态检测方法，其特征在于，

所述状态检测方法还具有诊断工序，所述诊断工序使用在所述导出工序中导出的所述油膜厚度以及所述参数来诊断所述装置的状态。

7.一种状态检测装置，其特征在于，

对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置内的由所述润滑剂形成的油膜的状态进行检测，所述状态检测装置具有：

测定单元，所述测定单元通过在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压来测定所述电路的阻抗以及相位角；以及

导出单元，所述导出单元基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数以及由所述测定单元测出的所述阻抗以及所述相位角，来导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。

8.一种程序，其特征在于，

用于使计算机执行以下的工序：

测定工序，对被构成为利用润滑剂对多个部位进行润滑的装置，在使频率变化的同时对由多个所述部位构成的电路施加交流电压，从而测定所述电路的阻抗以及相位角；以及

导出工序，基于根据所述润滑剂的组成而规定的所述润滑剂的高频极限下的相对介电常数、以及在所述测定工序中测出的所述阻抗以及所述相位角，导出由所述润滑剂形成的油膜厚度以及表示在所述油膜厚度时的电特性的参数。