JP2010014520A - Device for detecting metal particles - Google Patents

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JP2010014520A JP2008174287A JP2008174287A JP2010014520A JP 2010014520 A JP2010014520 A JP 2010014520A JP 2008174287 A JP2008174287 A JP 2008174287A JP 2008174287 A JP2008174287 A JP 2008174287A JP 2010014520 A JP2010014520 A JP 2010014520A
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慎二郎 山本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To determine abnormality in hydraulic equipment by attraction of metal particles. <P>SOLUTION: The metal particle detecting device comprises a plurality of electrode 11-15, arranged at a sensor body 2 with a space between each other and are immersed in oil; an attracting means 17 for attracting metal particles mixed in the oil to the electrodes 11-15; an electrical circuit formed, such that the electrodes 11-15 short-circuit with each other due to metal particles attracted by the attracting means 17; a detecting means 26 for detecting a voltage value V, which varies due to short circuit between the electrodes 11-15; and a determining means 29 for determining whether the degree of increase in metal particles is abnormal, based on a relationship between the voltage value v detected by the detecting means 26 and time Δti, Ti. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、作動油や潤滑油などのオイル中に存在する金属粒子を検出する金属粒子検出装置に関する。   The present invention relates to a metal particle detection device that detects metal particles present in oil such as hydraulic oil or lubricating oil.

従来より、センサの先端部に設けた複数の電極に磁力によってオイル中の金属粒子を吸着させ、電極間の抵抗変化を利用してオイル中の金属粒子を検出するようにした装置が知られている(例えば特許文献1参照)。この特許文献1記載の装置は、センサの端部に磁石を設け、この磁石の周囲に絶縁体を介して複数の棒状電極を配設する。そして、磁力によって吸着した金属粒子により電極間を短絡させ、この短絡回数からオイルの汚れ度合いを検出するようにしている。   Conventionally, a device has been known in which metal particles in oil are adsorbed by a magnetic force to a plurality of electrodes provided at the tip of a sensor, and metal particles in oil are detected using resistance change between the electrodes. (For example, refer to Patent Document 1). In the device described in Patent Document 1, a magnet is provided at an end of a sensor, and a plurality of rod-shaped electrodes are disposed around the magnet via an insulator. Then, the electrodes are short-circuited by the metal particles adsorbed by the magnetic force, and the degree of oil contamination is detected from the number of short-circuits.

特開2005−274486号公報JP 2005-274486 A

しかし、例えば油圧機器が正常状態で稼働していても、正常磨耗によってオイル中に金属粒子が混入することがある。このため、上記特許文献1記載の装置のように短絡回数を検出するだけでは、油圧機器に異常が生じたか否かを判断することが困難である。   However, for example, even when the hydraulic equipment is operating in a normal state, metal particles may be mixed into the oil due to normal wear. For this reason, it is difficult to determine whether or not an abnormality has occurred in the hydraulic device only by detecting the number of short circuits as in the device described in Patent Document 1.

本発明による金属粒子検出装置は、センサボディに互いに離間して配置され、オイルに浸して設けられる複数の電極と、オイル中に混入した金属粒子を前記電極に吸着させる吸着手段と、吸着手段により吸着された金属粒子により電極同士が短絡するように構成された電気回路と、電極間の短絡によって変化する電圧値を検出する検出手段と、検出手段により検出された電圧値と時間との関係を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする。
また、本発明による金属粒子検出装置は、センサボディに互いに離間して配置され、オイルに浸して設けられる複数の電極と、オイル中に混入した金属粒子を電極に吸着させる吸着手段と、吸着手段により吸着された金属粒子により電極同士が短絡するように構成された電気回路と、電極間の短絡によって変化する電圧値を検出する検出手段と、検出手段により検出された電圧値と時間との関係に基づき、金属粒子の増加の程度が異常であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする。
A metal particle detection device according to the present invention includes a plurality of electrodes that are disposed apart from each other and are immersed in oil, an adsorption unit that adsorbs metal particles mixed in oil to the electrode, and an adsorption unit. An electrical circuit configured so that the electrodes are short-circuited by the adsorbed metal particles, a detection unit that detects a voltage value that changes due to a short-circuit between the electrodes, and a relationship between the voltage value detected by the detection unit and time Storage means for storing.
Further, the metal particle detection device according to the present invention includes a plurality of electrodes that are disposed apart from each other in the sensor body and are immersed in oil, an adsorption unit that adsorbs metal particles mixed in the oil to the electrode, and an adsorption unit The electrical circuit configured to short-circuit the electrodes by the metal particles adsorbed by the electrode, the detection means for detecting the voltage value that changes due to the short-circuit between the electrodes, the relationship between the voltage value detected by the detection means and time And determining means for determining whether or not the degree of increase of the metal particles is abnormal.

本発明によれば、電極間の短絡によって変化する電圧の検出値と時間との関係に基づき、金属粒子の増加の程度が異常であるか否かを判定するようにしたので、油圧機器の異常発生を正確に判断できる。   According to the present invention, based on the relationship between the detection value of the voltage that changes due to a short circuit between the electrodes and the time, it is determined whether or not the degree of increase of the metal particles is abnormal, so that the abnormality of the hydraulic equipment The occurrence can be accurately determined.

以下、図1〜図5を参照して本発明による金属粒子検出装置の実施の形態について説明する。
図1は、本実施の形態に係る金属粒子検出装置の取付状態を示す図である。金属粒子検出装置は、例えば作動油や潤滑油等の通過するオイル配管1に取り付けられ、配管内の金属粒子を検出する。図1の例では、センサボディ2の先端部外周面にねじ部3が設けられ、ねじ部3を介してセンサボディ2が配管1に装着されている。センサボディ2の先端部(センサ部4)は、配管1の内壁面よりも内側に突出し、配管内のオイルに浸されている。なお、5はシール用のOリングである。配管1には油圧ポンプや油圧モータなどの油圧機器が接続される。
Hereinafter, an embodiment of a metal particle detection device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an attached state of the metal particle detection device according to the present embodiment. The metal particle detector is attached to an oil pipe 1 through which, for example, hydraulic oil or lubricating oil passes, and detects metal particles in the pipe. In the example of FIG. 1, a screw portion 3 is provided on the outer peripheral surface of the tip portion of the sensor body 2, and the sensor body 2 is attached to the pipe 1 via the screw portion 3. The front end portion (sensor portion 4) of the sensor body 2 projects inward from the inner wall surface of the pipe 1 and is immersed in oil in the pipe. Reference numeral 5 denotes a sealing O-ring. A hydraulic device such as a hydraulic pump or a hydraulic motor is connected to the pipe 1.

図2は、第1の実施の形態に係る金属粒子検出装置のセンサ部4の構成を示す断面図(図3のII-II線断面図)であり、図3はセンサ部4の構成を示す平面図(図1の矢視III図)である。なお、図2には、金属粒子検出装置の電気回路も示している。センサボディ2の中央部(ねじ部の中心3)には、丸棒形状の中心電極11が設けられ、中心電極11の周囲には、中心電極11を中心として複数(図では4個)の円筒形状のリング状電極12〜15が同心状に設けられている。隣り合う各電極11〜15間の隙間w1〜w4は、径方向外側に向かうにつれて徐々に大きくなっている(w1<w2<w3<w4)。   2 is a cross-sectional view (a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 3) of the sensor unit 4 of the metal particle detection device according to the first embodiment, and FIG. It is a top view (arrow III figure of FIG. 1). FIG. 2 also shows an electric circuit of the metal particle detection device. A round bar-shaped center electrode 11 is provided at the center of the sensor body 2 (center 3 of the screw portion), and a plurality of (four in the figure) cylinders around the center electrode 11 are provided around the center electrode 11. Shaped ring-shaped electrodes 12 to 15 are provided concentrically. The gaps w1 to w4 between the adjacent electrodes 11 to 15 are gradually increased toward the outer side in the radial direction (w1 <w2 <w3 <w4).

中心電極11とリング状電極12〜15はそれぞれ導電体により構成され、これらは互いに離間した状態で絶縁体16に固定されている。各電極11〜15の先端部は、それぞれ絶縁体16の表面よりも所定量だけ突出し、先端部の位置がオイルの流れに対して平行になっている。センサボディ2の内部には電極11〜15と接触して磁石17(例えば永久磁石)が設けられ、磁力により配管1内の金属粒子をセンサ部4(絶縁体16)の表面に吸着可能となっている。   The center electrode 11 and the ring-shaped electrodes 12 to 15 are each made of a conductor, and these are fixed to the insulator 16 in a state of being separated from each other. The tip portions of the electrodes 11 to 15 protrude from the surface of the insulator 16 by a predetermined amount, and the positions of the tip portions are parallel to the oil flow. A magnet 17 (for example, a permanent magnet) is provided inside the sensor body 2 in contact with the electrodes 11 to 15, and metal particles in the pipe 1 can be attracted to the surface of the sensor unit 4 (insulator 16) by magnetic force. ing.

図2に示すように電源27には、導線31と、抵抗器21と、導線33と、中心電極11と、抵抗器22〜25と、導線32が直列に接続されている。また、リング状電極12は、導線35を介して抵抗器22と抵抗器23の間に接続され、リング状電極13は、導線36を介して抵抗器23と抵抗器24の間に接続され、リング状電極14は、導線37を介して抵抗器24と抵抗器25の間に接続され、リング状電極15は、抵抗器25と電源27の間に接続されている。金属粒子の吸着により電極11〜15間が短絡すると、抵抗器22〜25に対して並列な回路が形成される。   As shown in FIG. 2, a lead wire 31, a resistor 21, a lead wire 33, a center electrode 11, resistors 22 to 25, and a lead wire 32 are connected to the power source 27 in series. Further, the ring-shaped electrode 12 is connected between the resistor 22 and the resistor 23 via a conducting wire 35, and the ring-shaped electrode 13 is connected between the resistor 23 and the resistor 24 via a conducting wire 36, The ring-shaped electrode 14 is connected between the resistor 24 and the resistor 25 via a conducting wire 37, and the ring-shaped electrode 15 is connected between the resistor 25 and the power source 27. When the electrodes 11 to 15 are short-circuited due to the adsorption of the metal particles, a circuit parallel to the resistors 22 to 25 is formed.

導線34と導線32の間には電圧検出器26が接続され、電圧検出器26により抵抗器21で分圧された抵抗器22〜25の電圧Vが検出される。電圧検出器26には記録装置28が接続され、記録装置28には判定装置29が接続されている。記録装置28には電圧検出器26で検出された電圧Vと時間との関係が記録される。判定装置29では、この電圧検出値に基づき、後述するように金属粒子の吸着の程度が異常であるか否かを判定する。   A voltage detector 26 is connected between the conducting wire 34 and the conducting wire 32, and the voltage V of the resistors 22 to 25 divided by the resistor 21 is detected by the voltage detector 26. A recording device 28 is connected to the voltage detector 26, and a determination device 29 is connected to the recording device 28. The recording device 28 records the relationship between the voltage V detected by the voltage detector 26 and time. Based on this voltage detection value, the determination device 29 determines whether or not the degree of metal particle adsorption is abnormal, as will be described later.

抵抗器21〜25はそれぞれセンサボディ2内に設けられ、電源27と電圧検出器26と記録装置28と判定装置29は測定装置30内に設けられている。センサボディ2と測定装置30とは、導線31,32,34により接続されている。なお、測定装置30には表示装置(不図示)も設けられ、電圧Vの変化が表示される。   The resistors 21 to 25 are provided in the sensor body 2, and the power source 27, the voltage detector 26, the recording device 28, and the determination device 29 are provided in the measuring device 30. The sensor body 2 and the measuring device 30 are connected by conducting wires 31, 32, 34. The measuring device 30 is also provided with a display device (not shown), and displays the change in the voltage V.

ここで、電源27の電圧をV0、抵抗器21の抵抗値をR0、導線32,33間の抵抗をRとすると、電圧検出器26による検出値Vは、以下のようになる。
V=V0・R/(R0+R)
このとき、センサ部4の表面に金属粒子が吸着していなければ、電極11〜15同士は短絡されず、抵抗器21〜25にそれぞれ直列に電流が流れる。このため、抵抗器22〜25の抵抗値をそれぞれR1〜R4とすると、R=R1+R2+R3+R4となり、V=V0・(R1+R2+R3+R4)/(R0+R1+R2+R3+R4)となる。なお、ここでは、抵抗器22〜25の抵抗値R1〜R4をR1>R2>R3>R4に設定する。
Here, assuming that the voltage of the power source 27 is V0, the resistance value of the resistor 21 is R0, and the resistance between the conducting wires 32 and 33 is R, the detection value V by the voltage detector 26 is as follows.
V = V0 · R / (R0 + R)
At this time, if metal particles are not adsorbed on the surface of the sensor unit 4, the electrodes 11 to 15 are not short-circuited, and currents flow in series in the resistors 21 to 25, respectively. Therefore, if the resistance values of the resistors 22 to 25 are R1 to R4, respectively, R = R1 + R2 + R3 + R4, and V = V0 · (R1 + R2 + R3 + R4) / (R0 + R1 + R2 + R3 + R4). Here, the resistance values R1 to R4 of the resistors 22 to 25 are set to R1>R2>R3> R4.

一方、磁力によってセンサ部4に金属粒子が吸着すると、金属粒子を介して電極11〜15同士が短絡される。電極11〜15間が短絡すると、電極11〜15間を電流が流れるため、全体の抵抗値Rが変化し、電圧検出器26の検出値Vも変化する。これによりセンサ部4に金属粒子が吸着したことを検出することができる。   On the other hand, when metal particles are adsorbed to the sensor unit 4 by magnetic force, the electrodes 11 to 15 are short-circuited via the metal particles. When the electrodes 11 to 15 are short-circuited, current flows between the electrodes 11 to 15, so that the overall resistance value R changes and the detection value V of the voltage detector 26 also changes. Thereby, it can be detected that the metal particles are adsorbed on the sensor unit 4.

この場合、電極11〜15間の隙間w1〜w4は中心部の隙間w1が最も小さいため、電極11〜15は中心部から径方向外側にかけて順番に短絡し、抵抗値Rが徐々に変化する。抵抗値Rの変化により検出電圧Vは例えば図4に示すように変化する。すなわち時点t1で電極11,12間が短絡すると電圧はV0からV1(<V0)となり、さらに時点t2で電極12,13間が短絡すると電圧はV2(<V1)となり、さらに時点t3で電極13,14間が短絡すると電圧はV3(<V2)となり、さらに時点t4で電極14,15間が短絡すると電圧はV4(<V3)となる。ここで、電極間が短絡してから次の電極間が短絡するまでに要した時間、すなわちt1−t0,t2−t1,t3−t2,t4−t3をそれぞれΔt1〜Δt4とする。   In this case, since the gaps w1 to w4 between the electrodes 11 to 15 are the smallest in the center, the electrodes 11 to 15 are short-circuited in order from the center to the outside in the radial direction, and the resistance value R gradually changes. For example, the detection voltage V changes as shown in FIG. That is, when the electrodes 11 and 12 are short-circuited at time t1, the voltage changes from V0 to V1 (<V0), and when the electrodes 12 and 13 are short-circuited at time t2, the voltage becomes V2 (<V1). , 14 is short-circuited, the voltage is V3 (<V2), and when the electrodes 14 and 15 are short-circuited at time t4, the voltage is V4 (<V3). Here, the time required from when the electrodes are short-circuited until the next electrode is short-circuited, that is, t1-t0, t2-t1, t3-t2, and t4-t3 is set to Δt1 to Δt4, respectively.

ところで、配管1に接続される油圧機器の使用によって配管1内に含まれる金属粒子量は増加する。この場合、油圧機器が正常状態であっても、正常磨耗によって金属粒子量は増加するため、電極11〜15間の短絡は生じる。油圧機器の正常磨耗によって電極11〜15間が短絡するのに要する標準的な時間(以下、標準経過時間)をT1〜T4とすると、Δt1〜Δt4が標準経過時間T1〜T4以上であれば、油圧機器の正常磨耗による金属粒子の増加と推定される。   By the way, the amount of metal particles contained in the pipe 1 increases due to the use of hydraulic equipment connected to the pipe 1. In this case, even if the hydraulic equipment is in a normal state, the amount of metal particles increases due to normal wear, so that a short circuit between the electrodes 11 to 15 occurs. If the standard time required for short-circuiting between the electrodes 11 to 15 due to normal wear of the hydraulic equipment (hereinafter referred to as standard elapsed time) is T1 to T4, and Δt1 to Δt4 are equal to or greater than the standard elapsed time T1 to T4, It is estimated that metal particles increase due to normal wear of hydraulic equipment.

一方、Δt1〜Δt4が基準時間T1〜T4よりも短ければ、油圧機器の何らかの異常によって金属粒子量が急激に増加したと推定される。この点を考慮し、本実施の形態では判定装置29において以下のように油圧機器の異常判定を行う。なお、標準経過時間T1〜T4は、センサ部4の形状やオイルの使用条件(オイル流量等)によって定まる値であり、実験や解析によって求められ、予めメモリ等に記憶されている。   On the other hand, if Δt1 to Δt4 are shorter than the reference times T1 to T4, it is estimated that the amount of metal particles has rapidly increased due to some abnormality in the hydraulic equipment. In consideration of this point, in the present embodiment, the determination device 29 determines abnormality of the hydraulic equipment as follows. The standard elapsed times T1 to T4 are values determined by the shape of the sensor unit 4 and the use conditions (oil flow rate, etc.) of the oil, are obtained by experiments and analysis, and are stored in advance in a memory or the like.

図5は、CPU等によって構成される判定装置29における処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、センサ部4に金属粒子が全く付着していない状態、例えばセンサを新品に交換後に、リセットスイッチを操作することで開始される。ステップS1では、初期条件として変数nを1、sを0に設定する。なお、nは電極間の短絡が検出される度に1づつ増加し、sは異常が検出される度に1づつ増加する。ステップS2では、予め定めた標準経過時間T1〜T4が読み出される。   FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of processing in the determination device 29 configured by a CPU or the like. The process shown in this flowchart is started by operating the reset switch after the sensor unit 4 has no metal particles attached, for example, after replacing the sensor with a new one. In step S1, a variable n is set to 1 and s is set to 0 as initial conditions. Note that n increases by 1 each time a short circuit between electrodes is detected, and s increases by 1 each time an abnormality is detected. In step S2, predetermined standard elapsed times T1 to T4 are read.

ステップS3では、電圧の検出値Vと計算値(R・V0/(R0+R))との大小を判定する。なお、RはΣRi(i=n〜4)で表される。この場合、電極11〜15間の短絡がないときにnが1、電極11,12間が短絡しているときにnが2、電極間11〜13が短絡しているときにnが3、電極11〜14間が短絡しているときにnが4に設定されていれば、電圧の検出値Vと計算値は等しくなり、ステップS3が肯定される。ステップS3が否定されるまで、電圧の検出値Vと計算値の比較が行われる。   In step S3, the magnitude of the detected value V of the voltage and the calculated value (R · V0 / (R0 + R)) is determined. Note that R is represented by ΣRi (i = n to 4). In this case, n is 1 when there is no short circuit between the electrodes 11 to 15, n is 2 when the electrodes 11 and 12 are short-circuited, n is 3 when the electrodes 11 to 13 are short-circuited, If n is set to 4 when the electrodes 11 to 14 are short-circuited, the detected voltage value V is equal to the calculated value, and step S3 is affirmed. The voltage detection value V is compared with the calculated value until step S3 is negative.

一方、nが1に設定されているときに電極11,12間が短絡したとき、nが2に設定されているときに電極11〜13間が短絡したとき、nが3に設定されているときに電極11〜14間が短絡したとき、nが4に設定されているときに電極11〜14間が短絡したときは検出値Vの方が計算値よりも小さくなる。この場合はステップS3が否定され、ステップS4に進む。   On the other hand, when n is set to 1, when the electrodes 11 and 12 are short-circuited, when n is set to 2 and when the electrodes 11 to 13 are short-circuited, n is set to 3. Sometimes, when the electrodes 11 to 14 are short-circuited, and when n is set to 4 and the electrodes 11 to 14 are short-circuited, the detected value V is smaller than the calculated value. In this case, step S3 is denied and the process proceeds to step S4.

ステップS4では、ステップS3の処理が否定されるまでに要した時間、すなわち図4のΔt1〜Δt4を記憶する。ステップS5では、この経過時間Δtnとこれに対応する標準経過時間Tnとの比が1以上であるか否か、すなわちΔtnがTn以上か否かを判定する。ステップS5が否定されるとステップS6に進み、電極11〜15間の短絡が正常磨耗時よりも早く発生したとして、つまり異常発生としてsに1が加算される。一方、ステップS5が肯定されると、正常磨耗による短絡と判定され、ステップS6をパスしてステップS7に進む。   In step S4, the time required until the process in step S3 is denied, that is, Δt1 to Δt4 in FIG. 4 is stored. In step S5, it is determined whether or not the ratio of the elapsed time Δtn to the corresponding standard elapsed time Tn is 1 or more, that is, whether Δtn is Tn or more. If step S5 is negative, the process proceeds to step S6, where 1 is added to s as a short-circuit between the electrodes 11 to 15 occurs earlier than during normal wear, that is, an abnormality has occurred. On the other hand, if step S5 is affirmed, it is determined that the short circuit is caused by normal wear, and step S6 is passed and the process proceeds to step S7.

ステップS7では、異常発生の回数sが2回以下であるか否かを判定する。ステップS7が否定されると、つまりs=3と判定されるとステップS8に進む。ステップS8では、異常が3回もカウントされたことから明らかな異常であると判定し、例えば表示装置に制御信号を出力して、金属粒子の吸着状態が異常である旨を表示装置を介してユーザに報知する。一方、ステップS7が肯定されるとステップS8をパスしてステップS9に進む。ステップS9では、nが3以下か否かを判定する。ステップS9が肯定されると、ステップS10に進み、nに1を加算し、ステップS3に戻る。ステップS9が否定されると処理を終了する。なお、処理が終了した旨を表示装置等を介してユーザに報知するようにしてもよい。   In step S7, it is determined whether the number of occurrences s of the abnormality is 2 or less. If step S7 is negative, that is, if it is determined that s = 3, the process proceeds to step S8. In step S8, it is determined that the abnormality is apparent from the fact that the abnormality has been counted three times. For example, a control signal is output to the display device to indicate that the adsorption state of the metal particles is abnormal via the display device. Inform the user. On the other hand, if step S7 is affirmed, step S8 is passed and the process proceeds to step S9. In step S9, it is determined whether n is 3 or less. If step S9 is positive, the process proceeds to step S10, 1 is added to n, and the process returns to step S3. If step S9 is negative, the process ends. In addition, you may make it alert | report to a user via a display apparatus etc. that the process was complete | finished.

本実施の形態の動作をより具体的に説明する。図5の処理を開始した直後はn=1である。この場合、電極11,12間の短絡がなければ、電圧の検出値Vと計算値(R1+R2+R3+R4)・V0/(R0+R1+R2+R3+R4)は等しい。時間Δt1後に電極11,12間が短絡すると、電圧検出値Vは計算値よりも小さくなる。このとき、図4に示すようにΔt1がT1以上であれば正常磨耗であり、sに1は加算されず(ステップS5→ステップS7)、nに1が加算されて、n=2となる(ステップS10)。   The operation of this embodiment will be described more specifically. Immediately after starting the process of FIG. 5, n = 1. In this case, if there is no short circuit between the electrodes 11 and 12, the detected voltage value V and the calculated value (R1 + R2 + R3 + R4) · V0 / (R0 + R1 + R2 + R3 + R4) are equal. When the electrodes 11 and 12 are short-circuited after the time Δt1, the voltage detection value V becomes smaller than the calculated value. At this time, as shown in FIG. 4, if Δt1 is equal to or greater than T1, it is normal wear, 1 is not added to s (step S5 → step S7), 1 is added to n, and n = 2 ( Step S10).

n=2において、電極12,13間の短絡がなければ、電圧の検出値Vと計算値(R2+R3+R4)・V0/(R0+R2+R3+R4)は等しい。時間Δt2後に電極12,13間が短絡すると、電圧検出値Vは計算値よりも小さくなる。このとき、図4に示すようにΔt2がT2以上であれば正常磨耗であり、sに1は加算されず、nに1が加算されて、n=3となる。   If n = 2 and there is no short circuit between the electrodes 12 and 13, the detected voltage value V and the calculated value (R2 + R3 + R4) · V0 / (R0 + R2 + R3 + R4) are equal. When the electrodes 12 and 13 are short-circuited after the time Δt2, the voltage detection value V becomes smaller than the calculated value. At this time, as shown in FIG. 4, if Δt2 is equal to or greater than T2, it indicates normal wear, 1 is not added to s, 1 is added to n, and n = 3.

n=3において、電極13,14間の短絡がなければ、電圧の検出値Vと計算値(R3+R4)・V0/(R0+R3+R4)は等しい。時間Δt3後に電極13,14間が短絡すると、電圧検出値Vは計算値よりも小さくなる。このとき、図4に示すようにΔt3がT3より小さければ異常であり、sに1が加算されてs=1となる(ステップS6)。また、nに1が加算されて、n=4となる。   If there is no short circuit between the electrodes 13 and 14 at n = 3, the detected voltage value V and the calculated value (R3 + R4) · V0 / (R0 + R3 + R4) are equal. When the electrodes 13 and 14 are short-circuited after the time Δt3, the voltage detection value V becomes smaller than the calculated value. At this time, as shown in FIG. 4, if Δt3 is smaller than T3, it is abnormal, and 1 is added to s, so that s = 1 (step S6). Also, 1 is added to n, so that n = 4.

n=4において、電極14,15間の短絡がなければ、電圧の検出値Vと計算値(R4)・V0/(R0+R4)は等しい。時間Δt4後に電極14,15間が短絡すると、電圧検出値Vは計算値よりも小さくなる。このとき、図4に示すようにΔt4がT4より小さければ異常であり、sに1が加算されてs=2となる(ステップS6)。以上により判定装置30における処理が終了する。なお、処理の終了時にはn=4であるため、センサ部4のほぼ全面に金属粒子が吸着されており、センサの交換または清掃が必要となるが、これは表示装置に表示される電圧Vの変化に基づきユーザが把握できる。   When n = 4 and there is no short circuit between the electrodes 14 and 15, the detected voltage value V is equal to the calculated value (R4) · V0 / (R0 + R4). When the electrodes 14 and 15 are short-circuited after the time Δt4, the voltage detection value V becomes smaller than the calculated value. At this time, as shown in FIG. 4, if Δt4 is smaller than T4, it is abnormal, and 1 is added to s, so that s = 2 (step S6). Thus, the process in the determination device 30 ends. Since n = 4 at the end of the process, metal particles are adsorbed on almost the entire surface of the sensor unit 4 and it is necessary to replace or clean the sensor. This is because of the voltage V displayed on the display device. The user can grasp based on the change.

一方、図4において、仮にΔt2がT2より小さいとすると、s=3となる。この場合は、管路1内の金属粒子が異常に増加した旨が報知される(ステップS8)。これにより油圧機器の正常磨耗による金属粒子の吸着と異常発生による金属粒子の吸着とを区別することができ、ユーザは油圧機器等に異常が生じたことを早期に認識することができる。   On the other hand, in FIG. 4, if Δt2 is smaller than T2, s = 3. In this case, it is notified that the metal particles in the pipeline 1 have increased abnormally (step S8). This makes it possible to distinguish between the adsorption of metal particles due to normal wear of the hydraulic equipment and the adsorption of metal particles due to the occurrence of an abnormality, and the user can recognize early that an abnormality has occurred in the hydraulic equipment or the like.

本実施の形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)電極11〜15間の短絡によって変化する電圧値Vを電圧検出器26により検出するとともに、この検出された電圧値Vが変化するのに要した時間Δt1〜Δt4と標準経過時間T1〜T4との関係に基づき、金属粒子の増加の程度が異常であるか否かを判定するようにした。これにより油圧機器に異常が生じたか否かを正常磨耗と区別して正確に判断できる。
(2)電圧の変化に要した時間Δt1〜Δt4が標準経過時間T1〜T4よりも短くなった回数をカウントし、そのカウント値sが所定回数(2回)を超えると、明らかな異常であると判定し、表示装置を介してユーザに異常を報知するようにした。これによりΔti<Tiが検出されても、その回数が所定回数未満であれば異常が報知されないため、誤った異常の報知を行うことを防止できる。
(3)検出電圧Vの変化を表示装置に表示するようにしたので、ユーザは金属粒子の吸着の程度を認識することができ、センサの交換または清掃の要否を判断できる。
(4)センサボディ2の中央部に中心電極11を設けるとともに、この中心電極11を中心として同心状に複数のリング状電極12〜15を設け、隣り合う各電極11〜15間の距離w1〜w4を互いに異なるようにしたので、電極11〜15同士が順番に短絡し、金属粒子の吸着量の変化を容易に把握できる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) The voltage value V that changes due to a short circuit between the electrodes 11 to 15 is detected by the voltage detector 26, and the time Δt1 to Δt4 and the standard elapsed time T1 that are required for the detected voltage value V to change are detected. Based on the relationship with T4, it was determined whether or not the degree of increase in metal particles was abnormal. This makes it possible to accurately determine whether or not an abnormality has occurred in the hydraulic device, distinguishing it from normal wear.
(2) Counting the number of times that the time Δt1 to Δt4 required for the voltage change is shorter than the standard elapsed time T1 to T4, and if the count value s exceeds the predetermined number (twice), it is an obvious abnormality. And the user is notified of the abnormality via the display device. Thereby, even if Δti <Ti is detected, if the number of times is less than the predetermined number, the abnormality is not notified, so that it is possible to prevent erroneous notification of abnormality.
(3) Since the change in the detection voltage V is displayed on the display device, the user can recognize the degree of adsorption of the metal particles and can determine whether the sensor needs to be replaced or cleaned.
(4) While providing the center electrode 11 in the center part of the sensor body 2, the several ring-shaped electrodes 12-15 are provided concentrically centering on this center electrode 11, and distance w1 between each adjacent electrodes 11-15 is provided. Since w4 is made different from each other, the electrodes 11 to 15 are short-circuited in order, and the change in the adsorption amount of the metal particles can be easily grasped.

なお、上記実施の形態では、判定装置29により、電圧の検出値Vの時間変化に基づき、金属粒子の増加の程度が異常であるか否かを判定するようにしたが、電圧の検出値Vと時間との関係を記憶手段としての記録装置28に記憶し、この記憶結果を用いてユーザ自身が異常判定するようにしてもよく、必ずしも判定装置は必要でない。また、電圧検出器26からの信号を判定装置29に直接入力して異常判定するようにしてもよく、必ずしも記録装置28は必要でない。   In the above embodiment, the determination device 29 determines whether or not the degree of increase of the metal particles is abnormal based on the time change of the voltage detection value V. However, the voltage detection value V And the time may be stored in the recording device 28 as a storage means, and the user himself / herself may make an abnormality determination using the storage result, and the determination device is not necessarily required. Further, the signal from the voltage detector 26 may be directly input to the determination device 29 to determine the abnormality, and the recording device 28 is not necessarily required.

上記実施の形態では、電極間の短絡による電圧変化に要した時間Δt1〜Δt4と標準経過時間T1〜T4(基準時間)とに基づき異常を判定するとともに、電圧変化に要した時間Δt1〜Δt4が標準経過時間T1〜T4よりも短くなった回数をカウントし、そのカウント値sが所定回数を超えると異常と判定するようにしたが、電圧の検出値Vと時間との関係に基づき異常判定するのであれば、判定手段としての判定装置29における処理は上述したものに限らない。   In the above embodiment, the abnormality is determined based on the time Δt1 to Δt4 required for the voltage change due to the short circuit between the electrodes and the standard elapsed time T1 to T4 (reference time), and the time Δt1 to Δt4 required for the voltage change is determined. The number of times shorter than the standard elapsed time T1 to T4 is counted, and when the count value s exceeds the predetermined number of times, it is determined to be abnormal. However, the abnormality is determined based on the relationship between the voltage detection value V and time. If it is, the process in the determination apparatus 29 as a determination means is not restricted to what was mentioned above.

上記実施の形態では、中心電極11と複数のリング状電極12〜15をセンサボディ2に設けたが、電極の数や電極の形状はこれに限らない。オイル中に混入した金属粒子を電極11〜16に吸着する吸着手段として永久磁石18を用いたが、電磁石でもよい。吸着された金属粒子により電極間が短絡するように構成されるのであれば、電気回路の構成も図2に示したものに限らない。電圧検出器28により電極間の短絡によって変化する電圧値Vを検出するようにしたが、検出手段はこれに限らない。   In the above embodiment, the center electrode 11 and the plurality of ring electrodes 12 to 15 are provided in the sensor body 2, but the number of electrodes and the shape of the electrodes are not limited thereto. Although the permanent magnet 18 is used as the adsorption means for adsorbing the metal particles mixed in the oil to the electrodes 11 to 16, an electromagnet may be used. The configuration of the electric circuit is not limited to that illustrated in FIG. 2 as long as the electrodes are configured to be short-circuited by the adsorbed metal particles. Although the voltage detector 28 detects the voltage value V that changes due to a short circuit between the electrodes, the detection means is not limited to this.

上記実施の形態では、オイル配管1にセンサボディ2を取り付けるようにしたが、オイルタンク等に取り付けてもよい。すなわち、本発明の特徴、機能を実現できる限り、本発明は実施の形態の金属粒子検出装置に限定されない。   In the above embodiment, the sensor body 2 is attached to the oil pipe 1, but it may be attached to an oil tank or the like. That is, the present invention is not limited to the metal particle detection device of the embodiment as long as the features and functions of the present invention can be realized.

本発明の実施の形態に係る金属粒子検出装置の取付状態を示す図。The figure which shows the attachment state of the metal particle detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. 第1の実施の形態に係る金属粒子検出装置の要部構成を示す図。The figure which shows the principal part structure of the metal particle detection apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図1の矢視III図。FIG. 3 is an arrow III view of FIG. 1. 本実施の形態に係る金属粒子検出装置の検出電圧の一例を示す図。The figure which shows an example of the detection voltage of the metal particle detection apparatus which concerns on this Embodiment. 図2の判定装置における処理の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the process in the determination apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 センサボディ
11 中心電極
12〜16 リング状電極
17 磁石
20〜25 抵抗器
26 電圧検出器
27 電源
28 記録装置
29 判定装置
2 Sensor body 11 Center electrode 12-16 Ring electrode 17 Magnet 20-25 Resistor 26 Voltage detector 27 Power supply 28 Recording device 29 Judgment device

Claims (5)

センサボディに互いに離間して配置され、オイルに浸して設けられる複数の電極と、
オイル中に混入した金属粒子を前記電極に吸着させる吸着手段と、
前記吸着手段により吸着された金属粒子により前記電極同士が短絡するように構成された電気回路と、
前記電極間の短絡によって変化する電圧値を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電圧値と時間との関係を記憶する記憶手段とを備えることを特徴とする金属粒子検出装置。
A plurality of electrodes disposed in the sensor body so as to be spaced apart from each other and immersed in oil;
Adsorbing means for adsorbing metal particles mixed in oil to the electrode;
An electrical circuit configured such that the electrodes are short-circuited by the metal particles adsorbed by the adsorption means;
Detecting means for detecting a voltage value that changes due to a short circuit between the electrodes;
A metal particle detection apparatus comprising: storage means for storing a relationship between a voltage value detected by the detection means and time.
センサボディに互いに離間して配置され、オイルに浸して設けられる複数の電極と、
オイル中に混入した金属粒子を前記電極に吸着させる吸着手段と、
前記吸着手段により吸着された金属粒子により前記電極同士が短絡するように構成された電気回路と、
前記電極間の短絡によって変化する電圧値を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された電圧値と時間との関係に基づき、金属粒子の増加の程度が異常であるか否かを判定する判定手段とを備えることを特徴とする金属粒子検出装置。
A plurality of electrodes that are arranged apart from each other in the sensor body and are immersed in oil;
Adsorbing means for adsorbing metal particles mixed in oil to the electrode;
An electrical circuit configured such that the electrodes are short-circuited by the metal particles adsorbed by the adsorption means;
Detecting means for detecting a voltage value that changes due to a short circuit between the electrodes;
A metal particle detection apparatus comprising: determination means for determining whether or not the degree of increase in metal particles is abnormal based on the relationship between the voltage value detected by the detection means and time.
請求項2に記載の金属粒子検出装置において、
前記判定手段は、前記電極間の短絡によって電圧が変化するのに要した時間とこれに対応して予め定められた基準時間とに基づき、金属粒子の増加の程度が異常であるか否かを判定することを特徴とする金属粒子検出装置。
The metal particle detector according to claim 2,
The determination means determines whether or not the degree of increase of the metal particles is abnormal based on a time required for the voltage to change due to a short circuit between the electrodes and a reference time predetermined corresponding thereto. A metal particle detector characterized by determining.
請求項3に記載の金属粒子検出装置において、
前記判定手段は、前記電圧の変化に要した時間が前記基準時間よりも短くなった回数をカウントし、そのカウント値が所定回数を超えると異常と判定することを特徴とする金属粒子検出装置。
In the metal particle detection apparatus according to claim 3,
The said determination means counts the frequency | count that the time required for the said change of the voltage became shorter than the said reference time, and determines that it is abnormal when the count value exceeds a predetermined frequency | count.
請求項1〜4に記載の金属粒子検出装置において、
前記複数の電極は、前記センサボディの中央部に設けられた中心電極と、前記中心電極を中心として同心状に形成された複数のリング状電極とからなり、隣り合う各電極間の距離は互いに異なる値に設定されていることを特徴とする金属粒子検出装置。
In the metal particle detection apparatus according to claims 1 to 4,
The plurality of electrodes includes a center electrode provided at a central portion of the sensor body and a plurality of ring electrodes formed concentrically with the center electrode as a center, and the distance between adjacent electrodes is mutually A metal particle detection device characterized in that it is set to a different value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10705039B2 (en) * 2017-03-27 2020-07-07 Nabtesco Corporation Sensor for detecting magnetic powders in a lubricant

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