JP2014153272A - 液体試料測定セル、比抵抗測定装置、液体試料管理方法及び液体試料管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】液体試料測定セルのセル定数を小さくするとともに、振動による内部電極の軸ぶれを低減して、測定精度を向上させる。
【解決手段】液体試料の酸化還元電位、誘電率又は比抵抗等の電気特性を測定するための液体試料測定セル２であって、円筒状の外部電極２１と、外部電極２１に挿入されて外部電極２１と同軸状に設けられる円柱状の内部電極２２と、軸方向両端部において外部電極２１に対して内部電極２２を固定し、前外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の間に、一定の隙間寸法を有する測定空間Ｓを形成する絶縁部材２３とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば潤滑油等の液体試料の比抵抗を測定する比抵抗測定装置、当該比抵抗測定装置に用いられる液体試料測定セル、前記比抵抗測定装置を用いた液体使用管理方法及び液体試料管理システムに関するものである。

従来、絶縁性の液体であるＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の比抵抗を測定するものとして、特許文献１に示すものが考えられている。この比抵抗測定装置は、外部電極及び内部電極に交流電圧を印加して、外部電極及び内部電極の間に位置するＩＰＡの比抵抗を測定するものである。ここで、前記ＩＰＡの比抵抗は１０ＧΩ・ｃｍ未満であり、外部電極及び内部電極により規定されるセル定数は０．０１／ｃｍ以上である。なお、セル定数は、外部電極の内面及び内部電極の外面の対向面積をＳ（ｃｍ^２）、外部電極の内面及び内部電極の外面の対向距離をＬ（ｃｍ）としたとき、Ｌ／Ｓで表わされる値である。

一方、潤滑油等のオイルの劣化を検知するために当該オイルの比抵抗を測定するものとして、前記比抵抗測定装置を用いることが考えられている。

しかしながら、オイルの比抵抗は、ＩＰＡの比抵抗に比べて数十倍〜数百倍大きいため、前記比抵抗測定装置のセル定数（０．０１／ｃｍ）では、オイルの比抵抗が測定レンジを超えてしまう場合がある。このため、外部電極及び内部電極により規定されるセル定数を小さくすることで、測定レンジを広くする必要がある。

上記の特許文献１におけるセル構造は、円筒状の外部電極に円柱状の内部電極を挿入して、内部電極の軸方向一端部を絶縁部材で保持する片持ち構造である。このセル構造においてセル定数（Ｓ／Ｌ）を小さくするためには、外部電極の内面及び内部電極の外面の対向距離を小さくすることが考えられる。また、外部電極の内面及び内部電極の外面の対向面積を大きくする、つまり、外部電極及び内部電極の長さ寸法を大きくする等が考えられる。

しかしながら、片持ち構造のセル構造において、上述したように、外部電極の内面及び内部電極の外面の対向距離を小さくする、又は、外部電極及び内部電極の長さ寸法を大きくする等の構造を採用すると、外部からの振動によって、内部電極の自由端がぶれやすく、その結果、内部電極及び外部電極が接触して測定不可となり、或いは、内部電極の外面及び外部電極の内面の対向距離が変化して測定誤差を招いてしまう。

特許第３７６９１１９号公報

そこで本発明は、上記問題点を一挙に解決するためになされたものであり、液体試料測定セルのセル定数を小さくするとともに、振動による内部電極の軸ぶれを低減して、測定精度を向上させることをその主たる所期課題とするものである。

すなわち本発明に係る液体試料測定セルは、液体試料の比抵抗を測定するための液体試料測定セルであって、円筒状の外部電極と、前記外部電極に挿入されて前記外部電極と同軸状に設けられる円柱状の内部電極と、軸方向両端部において前記外部電極に対して前記内部電極を固定し、前記外部電極の内面及び前記内部電極の外面の対向距離を固定することにより測定空間を形成する絶縁部材とを備えていることを特徴とする。ここで、液体試料には、潤滑油、潤滑用液状有機媒体、錆止め油、放電加工油、液圧作動媒体液、食用油等のオイル類、熱媒体液、熱処理液、ワニス・顔料・農薬等希釈用炭化水素系溶媒、洗浄用炭化水素系溶媒、流動性を有するグリス類、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等のアルコールなどが含まれる。

このような液体試料測定セルであれば、軸方向両端部において、絶縁部材が外部電極に対して内部電極を固定する所謂両持ち構造であり、当該絶縁部材により、外部電極の内面及び内部電極の外面の間の対向距離が固定されているので、外部からの振動により、内部電極が外部電極に対してぶれにくくして、対向距離の変動を抑制することができる。これにより、外部電極の内面及び内部電極の外面の対向距離を小さくする構造又は外部電極及び内部電極の長さ寸法を大きくする構造を採用してセル定数を小さくしつつ、振動による測定不可を防ぎ、測定誤差を低減することができる。したがって、液体試料の比抵抗を測定精度を向上させることができ、液体試料劣化を精度良く検知することができる。この液体試料測定セルは、ＩＰＡの比抵抗に比べて数十倍〜数百倍大きいオイル等の液体試料の比抵抗を測定できるだけでなく、ＩＰＡ等の比抵抗が１０ＧΩ・ｃｍ未満の液体試料の比抵抗も当然に測定できる。

前記絶縁部材が、前記外部電極の軸方向両端部の開口を閉塞することにより、前記測定空間の軸方向両端部が閉じされたものであり、軸方向一端部における内部電極又は絶縁部材に、前記測定空間に液体試料を導入するための液体試料導入路が形成されており、軸方向他端部における内部電極又は絶縁部材に、前記測定空間から液体試料を導出するための液体試料導出路が形成されていることが望ましい。これならば、内部電極又は絶縁部材に、液体試料導入路及び液体試料導出路を形成しているので、外部電極に導入ポート及び導出ポートを設ける必要が無く、外部電極及び内部電極の対向面積を大きくすることができる。また、外部電極に導入ポート及び導出ポートを形成する場合には、対向面積を大きくする観点から１箇所ずつ設けることになるが、そうすると、液体試料導入口及び液体試料導出口が１箇所ずつになるため、液体試料の滞留が生じ易く、気泡が溜まり易い。

前記液体試料導入路が、前記測定空間に連通する複数の液体試料導入口を有するものであり、前記液体試料導出路が、前記測定空間に連通する複数の液体試料導出口を有するものであることが望ましい。これならば、液体試料導入路が複数の液体試料導入口を有するため、測定空間における周方向に液体試料を万遍なく行き渡らせることができる。また、液体試料導出路が複数の液体試料導出口を有するため、測定空間内部での液体試料の滞留を防ぎ、効率良く導出することができる。

前記複数の液体試料導入口及び前記複数の液体試料導出口が、前記測定空間の周方向において等間隔に形成されていることが望ましい。これならば、測定空間に液体試料を均一に満たすことができるとともに、測定空間から液体試料を周方向において均一に排出することができ、気泡の溜まりを一層防ぐことができる。

前記液体試料導入口が、前記測定空間の最下端に形成されており、前記液体試料導出口が、前記測定空間の最上端に形成されていることが望ましい。これならば、測定空間の下端部及び上端部のデットスペースを可及的に小さくし、気泡の溜まりを防ぐことができる。

このように構成した本発明によれば、液体試料測定セルのセル定数を小さくするとともに、振動による内部電極のぶれを低減して、絶縁性の高い液体試料の測定精度を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係るオイル測定セルの縦断面図。 同実施形態のオイル測定セルの横断面図。 同実施形態の比抵抗測定装置の制御機器の機能構成図。 同実施形態の比抵抗測定回路を示す模式図。 オイルの比抵抗の経時変化を示す模式図。 複数のオイルにおける比抵抗及び温度の関係を示す模式図。 同実施形態の測定までのタイムチャートを示す図。 同実施形態の比抵抗測定装置を用いたオイル管理システムを示す模式図。 変形実施形態の比抵抗測定装置の制御機器の機能構成図。

以下に本発明に係る比抵抗測定装置の一実施形態について図面を参照して説明する。

本実施形態に係る比抵抗測定装置１００は、軸受や歯車等に用いられる潤滑油又は油圧装置等に用いられる作動油（以下、単にオイルという。）の劣化を検知するために当該オイル（液体試料）の比抵抗（電気抵抗率）を連続測定するものである。

具体的にこのものは、２電極方式のものであり、図１〜図３に示すように、円筒状をなす外部電極２１の内部に円柱状をなす内部電極２２を配置して、それら電極２１、２２の間にセル空間Ｓが形成されたオイル測定セル（本発明の液体試料測定セルに対応）２と、外部電極２１に設けられて、セル空間Ｓに収容されたオイルを加熱するヒータ３と、外部電極２１及び内部電極２２の間に電圧を印加することによって、オイルの比抵抗を測定する比抵抗測定部４と、オイルの加熱温度を示す加熱温度設定信号を受け付ける加熱温度設定信号受付部５と、その加熱温度設定信号に基づいてヒータ３を制御するヒータ制御部６とを備えている。なお、本実施形態では、前記比抵抗測定部４、前記加熱温度設定信号受付部５及び前記ヒータ制御部６が制御機器１０により構成されている。以下、各部について説明する。

オイル測定セル２は、図１及び図２に示すように、円筒状の外部電極２１と、この外部電極２１に挿入されて外部電極２１と同軸状に設けられる円柱状の内部電極２２と、軸方向両端部において外部電極２１に対して内部電極２２を固定し、外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の対向距離を固定して一定とすることによりオイル測定空間（セル空間）Ｓを形成する絶縁部材２３とを備えている。

本実施形態の外部電極２１及び内部電極２２は、ステンレス鋼から形成されている。

絶縁部材２３は、外部電極２１に対して内部電極２２を両持ち構造で固定して外部からの振動に対する内部電極２２の振動を抑制するものである。また、絶縁部材２３は、外部電極２１の両端開口を閉塞して外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の間にオイルを収容するセル空間Ｓを形成するものである。この絶縁部材２３によって、セル空間Ｓの軸方向両端部が閉じされて、セル空間Ｓは概略円筒状の空間となる。

また、絶縁部材２３は円環状をなすものであり、その開口部に内部電極２２の軸方向端部がＯリング等のシール部材２４を介して挿入されるとともに、その軸方向端面が外部電極２１の軸方向端面にＯリング等のシール部材２５を介して密着される。この絶縁部材２３は、円環状をなす固定部材２６により外部電極２１に固定されている。このように絶縁部材２３が軸方向両端部において外部電極２１及び内部電極２２を固定しているので、振動に強く、外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の対向距離（隙間）の変動を抑えることができる。したがって、外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の対向距離を小さくすることができ、セル定数を従来よりも１０分の１程度まで小さくすることができる。本実施形態では、オイル測定セル２のセル定数を例えば０．００１／ｃｍにできる。

そして、このオイル測定セル２は、軸方向一端側における内部電極２２に、セル空間Ｓにオイルを導入するためのオイル導入路Ｌ１が形成されており、軸方向他端側における内部電極２２に、セル空間Ｓからオイルを導出するためのオイル導出路Ｌ２が形成されている。これらオイル導入路Ｌ１の導入ポートＰ１及びオイル導出路Ｌ２の導出ポートＰ２には、例えばＰＦＡ等の絶縁性を有する材質からなる外部配管Ｈ１、Ｈ２が接続されている。このように外部配管Ｈ１、Ｈ２を絶縁性を有する管により構成することで、外界から絶縁してノイズ電流を低減し、安定して測定することができる。これら外部配管Ｈ１、Ｈ２は、直接又は他の接続管を介して、軸受や歯車等又は油圧装置等に接続されている。なお、外部配管Ｈ１には、図示しない流量計が設けられている。

オイル導入路Ｌ１は、内部電極２２の軸方向一端部に形成されており、オイル導入路Ｌ１がセル空間Ｓの軸方向一端部に連通する複数のオイル導入口Ｌ１ａを有している。また、オイル導出路Ｌ２は、内部電極２２の軸方向他端部に形成されており、オイル導出路Ｌ２がセル空間Ｓの軸方向他端部に連通する複数のオイル導出口Ｌ２ａを有している。なお、内部電極２２の軸方向一端部及び他端部は、外部電極２１よりも外側に延出した部分又はその近傍部分である。このように、絶縁部材２３に、オイル導入路Ｌ１及びオイル導出路Ｌ２を形成しているため、外部電極２１及び内部電極２２に導入ポートＰ１及び導出ポートＰ２を設ける必要が無く、外部電極２１及び内部電極２２の対向面積を大きくすることができ、セル定数を低下させることができる。また、オイル導入路Ｌ１が複数のオイル導入口Ｌ１ａを有するため、セル空間Ｓにおける周方向にオイルを万遍なく行き渡らせることができるとともに、オイル導出路Ｌ２が複数のオイル導出口Ｌ２ａを有するため、セル空間Ｓ内部でのオイルの滞留を防ぎ、効率良く導出することができる。したがって、オイルの比抵抗を精度良く測定することができる。

また、本実施形態のオイル測定セル２においては、オイル導入口Ｌ１ａがセル空間Ｓの最下端に形成されており、オイル導出口Ｌ２ａがセル空間Ｓの最上端に形成されている。つまり、オイル導入口Ｌ１ａは、セル空間Ｓを形成する内部電極２２の外面における下縁部において開口している。また、オイル導出口Ｌ２ａは、セル空間Ｓを形成する内部電極２２の外面における上縁部において開口している。これにより、セル空間Ｓの下端部及び上端部のデットスペースを可及的に小さくし、気泡の溜まりを防ぐことができる。また、上記構成により、外部電極２１及び内部電極２２の対向面積を大きくすることができ、セル定数を小さくすることができる。

さらに、複数のオイル導入口Ｌ１ａ及び複数のオイル導出口Ｌ２ａは、セル空間Ｓの周方向において等間隔に形成されている。セル空間Ｓにオイルを均一に満たすことができるとともに、セル空間Ｓからオイルを周方向において均一に排出することができ、気泡の溜まりを一層防ぐことができる。

しかして本実施形態のオイル測定セル２において、外部電極２１の外側周面２１ａの一部に、セル空間Ｓに収容されたオイルを加熱するためのヒータ３が設けられている。このヒータ３は、例えばシリコン等の可撓性を有する部材内に発熱抵抗体を内蔵して構成された例えばシート状のものである。そして、このヒータ３は、外部電極２１の外側周面２１ａに密着して設けられている。具体的にヒータ３は、軸方向においては、内部のセル空間Ｓの略全体に対応して設けられており、周方向においては、外側周面２１ａの一部に設けられており、その他の部分が外部に露出するように設けられている。この外部露出部分２１ｂが放熱部として機能する。なお、外部電極２１がステンレス鋼から形成されており、熱伝導性に優れているため、部分的に設けられたヒータ３によりセル空間Ｓ全体を加熱することができ、また、外部露出部分２１ｂによりセル空間Ｓの冷却も容易にすることができる。また、このヒータ３は、後述する制御機器１０のヒータ制御部６により、流れる電流が制御される。

また、外部電極２１の外側周面２１ａにおいて前記ヒータ３が設けられていない部分、つまり外部露出部分２１ｂに、外部電極２１の温度を検出する温度センサ７が設けられている。ここで、温度センサ７は、外部露出部分２１ｂに形成された凹部２１Ｍの底面に設けられている。これにより、外部電極２１の温度を精度良く検出することができる。なお、外部電極２１の上下対称性を考慮して、温度センサ７は、外部電極２１に軸方向中心部に設けられている。この温度センサ７により得られた検出信号は、制御機器１０によって取得される。

制御機器１０は、温度センサ７の検出温度を用いて前記ヒータ３を制御して外部電極２１の温度が一定となるようにするとともに、オイル測定セル２に流れるオイルの比抵抗を測定するものである。具体的に制御機器１０は、比抵抗測定部４、加熱温度設定信号受付部５、及びヒータ制御部６等として機能する。なお、制御機器１０は、ＣＰＵやメモリ、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等を有したデジタル乃至アナログ電気回路で構成されたもので、専用のものであってもよいし、一部又は全部にパソコン等の汎用コンピュータを利用するようにしたものであってもよい。また、ＣＰＵを用いず、アナログ回路のみで前記各部としての機能を果たすように構成してもよいし、物理的に一体である必要はなく、有線乃至無線によって互いに接続された複数の機器からなるものであってもよい。

比抵抗測定部４は、外部電極２１及び内部電極２２の間に生じる電圧を検出することによって、オイルの比抵抗を測定するものである。

具体的にこの比抵抗測定部４は、図４に示す比抵抗測定回路Ｃを有するものである。この比抵抗測定回路Ｃは、内部電極２２に直列接続された既知の抵抗値を有する基準抵抗Ｃａ（Ｒ_１）と、一対の電極２１、２２及び基準抵抗Ｃａに交流電圧（Ｖ_１）を印加する交流電源Ｃｂと、一対の電極２１、２２間に生じる電極間電圧（Ｖ_２）を検出する検出部Ｃｃと、当該検出部Ｃｃからの出力電圧を用いてオイルの比抵抗（Ｒ_２）を演算する信号処理部（不図示）とを有する。本実施形態の検出部Ｃｃは、電極間電圧（Ｖ_２）をインピーダンス変換して出力するオペアンプＯＰによって構成されている。また、信号処理部による抵抗（Ｒ_２）の演算は、Ｖ_２／Ｒ_２＝Ｖ_１／（Ｒ_１＋Ｒ_２）の式を用いている。

そして、交流電源Ｃｂは、外部電極２１及び内部電極２２の間に、オイルの比抵抗を連続測定が可能で、尚且つ、測定によるオイル劣化を防ぐことが可能な、所定振幅で所定周波数の矩形波交流電圧（Ｖ_１）を印加するものである。これならば、矩形波交流電圧を印加しているので、電極２１、２２及びオイルの境界において電気二重層が形成されることを抑制し、オイルの比抵抗を連続測定することができる。また、所定振幅の電圧を印加することから測定中のオイルの変質等の測定による劣化を防ぐことができる。

また、信号処理部は、前記交流電源Ｃｂによる矩形波交流電圧（Ｖ_１）の印加に伴い検出部Ｃｃから出力される出力電圧が安定したタイミングで、その安定した出力電圧を用いて比抵抗を演算するように構成されている。なお、信号処理部が安定した出力電圧を用いて比抵抗を演算する構成としては、（１）矩形波の後半部分における出力電圧、つまり、交流電圧の正負が切り替わってから所定時間経過後（言い換えれば、交流電圧の正負が切り替わる直前）に取得した出力電圧を用いて比抵抗を演算する構成、又は、（２）出力電圧の変動量を算出することにより安定したか否かを判断して、安定したと判断した場合に、その出力電圧を用いて比抵抗を演算する構成、などが考えられる。

加熱温度設定信号受付部５は、オイル測定セル２に収容されるオイルの比抵抗測定に好適な加熱温度を示す加熱温度設定信号を受け付けるものである。この加熱温度設定信号は、ユーザがキーボード、マウス、タッチパネル又は温度設定ボタン等の入力手段又は後述するオイル管理システム１００Ｚの通信システムを用いて入力することによって生成される。また、加熱温度設定信号受付部５は、受け付けた加熱温度設定信号を後述のヒータ制御部６に送信する。ここで、オイルは、図５に示すように、時間経過、すなわちオイルの劣化（酸化）とともに比抵抗が低くなる。また、図６に示すように、種類及び温度によって、比抵抗が異なる。また、オイルの比抵抗は、未使用時が最も大きい。このため、各種オイルの未使用時の比抵抗が、オイル測定セル２の測定レンジ内となるように、各種オイルの加熱温度が設定される。

ヒータ制御部６は、加熱温度設定信号受付部５から加熱温度設定信号を取得するとともに、オイル測定セル２に設けられた温度センサ７から検出信号を取得して、その検出信号が示す温度（測定温度）と、加熱温度設定信号が示す温度（設定温度）とを比較して、温度センサ７の測定温度が前記設定温度となるように、ヒータ３に流す電流を制御する。

次にこのように構成した比抵抗測定装置１００の測定までのタイムチャートの一例について図７を参照して説明する。

まず、ユーザが比抵抗測定装置１００の電源を投入する。そして、ユーザが、測定対象であるオイルの比抵抗測定に好適な加熱温度を入力手段により設定する。ここで設定された加熱温度を示す加熱温度設定信号は、加熱温度設定信号受付部５により取得されて、ヒータ制御部６に送信される。ヒータ制御部６は、加熱温度設定信号を取得してヒータ３の温度制御を開始する。これにより、オイル測定セル２は、ヒータ３により暖機される。このヒータ３による暖機に伴って温度センサ７により得られる測定温度は、所望の加熱温度に向かって昇温する。また、この昇温期間の経過後、オイル測定セル２が一定温度になると、比抵抗測定部４がオイルの比抵抗測定を開始する。

なお、ヒータ制御部６がヒータ３の温度制御を開始してからオイル測定セル２が一定温度となるまでは、制御機器１０に設けられた暖機用ランプが点灯しており、ユーザに測定準備中であることを報知する構成としている。

また、比抵抗測定部４による比抵抗測定を開始するタイミングは、例えば次の（１）、（２）、（３）のようにすることが考えられる。
（１）前記暖機用ランプが点灯から消灯に切り替わったことを確認したユーザが、別途設けられた測定開始スイッチ等の入力手段を操作することによって、比抵抗測定部４に測定開始信号が送信される。そして、比抵抗測定部４が前記測定開始信号を取得したときに比抵抗測定を開始する。
（２）ヒータ制御部６が、温度センサ７の測定温度と設定温度とが同一であると判断した場合にその判断信号を比抵抗測定部４に送信するように構成されている。そして、比抵抗測定部４が前記判断信号を取得したときに比抵抗測定を開始する。
（３）比抵抗測定部４が、加熱温度設定信号受付部５又はヒータ制御部６から加熱温度設定信号を取得するとともに、温度センサ７から検出信号を取得して、その検出信号が示す温度（測定温度）と加熱温度設定信号が示す温度（設定温度）とを比較するように構成されている。そして、比抵抗測定部４が、測定温度と設定温度とが同一であると判断したときに比抵抗測定を開始する。
（４）比抵抗測定の開始又は取得データの有効性判定を、後述するオイル管理システム１００Ｚ経由で信号を受け付けたコンピュータ等が行うようにしても良い。

次に本実施形態の比抵抗測定装置１００を用いたオイル管理システム１００Ｚについて、図８を参照して説明する。なお、比抵抗測定装置１００により管理される対象機器Ｘは、潤滑油等の使用液の種類によって劣化度、比抵抗値及び温度の関係が異なるため、予め対象機器Ｘの使用液の比抵抗測定装置１００での挙動を確認し、その挙動が確認された使用液を使用することが望ましい。

このオイル管理システム１００Ｚは、比抵抗測定装置１００により得られた比抵抗値及び温度を通信回線を介して自動的に管理者側の管理装置（ユーザ端末）に送信する送信システム（不図示）を有しており、比抵抗値及び温度を信号として取得することによりオイル管理を経時的に行うことを可能にするものである。なお、管理装置には、比抵抗測定装置１００からの信号以外にも水分や光透過度等の別の測定対象項目を測定する測定装置からの信号も送信され、これら全ての信号を用いて総合的に使用液の管理を行うことができる。

具体的にこのオイル管理システム１００Ｚは、対象機器Ｘの使用液タンクＸ１から使用液を比抵抗測定装置１００のオイル測定セル２に供給するための給油管１１（上述の外部配管Ｈ１に対応）と、オイル測定セル２からのオイルを再び使用液タンクＸ１に戻すための排油管１２（上述の外部配管Ｈ２に対応）とを備えている。なお、使用液タンクＸ１には、当該使用液タンクＸ１に貯留されているオイルを浄化するための浄化ラインＸ２が設けられており、当該浄化ラインＸ２には、ラインＸ２にオイルを循環させるためのポンプＸ２１と、オイルに含まれる夾雑物や摩耗粉等の異物を除去するためのフィルタＸ２２が設けられている。

そして、給油管１１のオイル導入ポートによるオイル採取部位は、使用液タンクＸ１であり、より詳細には浄化ラインＸ２におけるフィルタＸ２２の下流側である。これにより、フィルタＸ２２により浄化された使用液をオイル測定セル２に供給することができる。なお、浄化ラインＸ２が設けられていない場合には、オイル導入ポートを使用液タンクＸ１内の使用液に接触する部分に設けることが考えられる。

また、給油管１１には、オイル導入ポートにより採取したオイルをオイル測定セル２に供給するための供給ポンプ１３が設けられている。なお、供給ポンプ１３を排油管１２に設けても良い。

そして、オイル測定セル２の上流側には、異物除去機構１４が設けられていることが望ましい。この異物除去機構１４としては、オイルに含まれる夾雑物や摩耗粉を捕集するフィルタや磁石等からなる捕集ユニットである。そして、この捕集ユニット１４は、給油管１１に対して着脱可能とされており、回収された捕集ユニット１４に捕集された捕集物を分析することにより、厳格なオイル管理を行うことができるように構成されている。

本実施形態の異物除去機構１４はフィルタであり、当該フィルタ１４の上流側及び下流側に圧力センサ１５、１６が設けられており、当該圧力センサ１５、１６からの圧力を信号として取得してその差圧を用いて、オイル管理とともにフィルタ１４の目詰まり等のフィルタ管理を行うことができるように構成されている。

また、排油管１２には、サンプリングライン１６が設けられており、比抵抗測定装置１００により得られた比抵抗値が異常値となった場合に、当該異常の比抵抗値を示す使用液をサンプリング容器１７に採取可能としている。さらに、本システムを可搬型にて運用する場合には、１日に１つのシステムで何台もの装置を計測し、迅速な結果を得るとともに、それぞれの装置および結果に対する実サンプルを用いた詳細分析を追って行うことが好ましいため、本サンプリング機構が極めて有効に機能する。

具体的にこのサンプリングライン１６は、排油管１２の途中に分岐して設けられたサンプリング管であり、当該サンプリング管１６の出口にはサンプリング容器１７が設けられている。また、排油管１２における分岐点の下流側及び前記サンプリング管１６には、使用液の流れる管を切り替えるための切り替え弁１８が設けられている。この切り替え弁１８は、自動的に切り替え可能な電磁弁であっても良いし、手動で切り替え可能な手動弁であっても良い。

さらにサンプリング容器１７は、サンプリング管１６に対して着脱可能に設けられており、当該サンプリング容器１７に貯留された異常の使用液は、例えば元素分析装置等の分析装置により分析される。なお、サンプリング容器１７の下側には、サンプリング容器１７から溢れ出た使用液等を回収するためのオイルパン１９が設けられており、当該オイルパン１９には、回収された使用液を使用液タンクＸ１に戻すための戻し配管２０が設けられている。

＜本実施形態の効果＞
このように構成した本実施形態の比抵抗測定装置１００によれば、オイル測定セル２の軸方向両端部において、絶縁部材２３が外部電極２１に対して内部電極２２を固定する所謂両持ち構造であり、当該絶縁部材２３により、外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の間の対向距離が固定されているので、外部からの振動により、内部電極２２が外部電極２１に対してぶれにくくして、対向距離の変動を抑制することができる。これにより、外部電極２１の内面及び内部電極２２の外面の対向距離を小さくする構造又は外部電極２１及び内部電極２２の長さ寸法を大きくする構造を採用してセル定数を小さくしつつ、振動による測定不可を防ぎ、測定誤差を低減することができる。したがって、オイルの電気特性を測定精度を向上させることができ、オイル劣化を精度良く検知することができる。

また、セル空間Ｓに収容されるオイルの温度を所定の加熱温度に温度調節するので、種々のオイル毎にそれらオイルの比抵抗の測定に適した温度とすることができ、種々のオイルの比抵抗を測定可能にすることができる。また、セル空間Ｓに収容されるオイルの温度を一定に制御するので、温度補正に必ずしも頼ることなくオイルの温度変動に伴う測定誤差を低減することができ、オイルの比抵抗を精度良く測定することができる。したがって、種々のオイルのオイル劣化を精度よく検知することができる。さらに、特に粘性の高いオイルの場合には、加熱することによって粘性が低下するため、オイルをオイル測定セル２に流通し易くすることができ、本実施形態のセル構造と併せると、気泡溜まりをより一層防ぐことができる。

なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
例えば、前記実施形態の比抵抗測定装置１００が、さらに劣化判定部を有するものであっても良い。この劣化判定部は前記制御機器１０により構成される。劣化判定部は、比抵抗測定部４により得られた比抵抗と、予め定められた閾値（基準比抵抗）との比較により劣化判定を行うものである。ここで基準比抵抗は、種々のオイル毎に設定されており、例えばユーザが設定入力できるようにしても良いし、種々のオイル毎に設定された閾値を示す閾値データをメモリに格納させておき、それをユーザが選択できるようにしても良い。なお、劣化判定の方法としては、その他、測定しているオイルの初期値（比抵抗）との関係、例えば初期値に対する割合によって、劣化判定を行うようにしても良い。

また、劣化判定部は、算出した比抵抗が閾値よりも低い場合に、制御機器１０に設けられた報知手段制御部に劣化判定信号を出力する。なお、報知手段制御部は、制御機器１０に設けられた例えばランプやディスプレイ等の報知手段を制御して、ユーザにオイル劣化を報知するものである。

前記実施形態では、ユーザが加熱温度を設定する構成であったが、ユーザがオイル種を入力することによって、制御機器１０側で自動的に加熱温度を設定する構成としても良い。この場合、図９に示すように、制御機器１０は、オイルの種類毎に設定された加熱温度を示す加熱温度設定データを格納するデータ格納部８と、オイル測定セル２に収容されるオイルの種類を示すオイル選択信号を受け付けるオイル選択信号受付部９とを備えたものとすることが考えられる。

データ格納部８は、オイルの種類毎に設定された加熱温度を示す加熱温度設定データを格納するものである。ここで加熱温度設定データは、例えば各オイルの未使用時の比抵抗が、オイル測定セル２の測定レンジ内となるように設定された加熱温度を示すものである。この加熱温度設定データは、ユーザによって予めデータ格納部８に格納される。

オイル選択信号受付部９は、オイル測定セル２に収容される測定対象となるオイルの種類を示すオイル選択信号を受け付けるものである。このオイル選択信号は、ユーザがキーボード、マウス、タッチパネル又はオイル設定ボタン等の入力手段又は前記オイル管理システム１００Ｚの通信システムを用いて入力することによって生成される。また、オイル選択信号受付部９は、受け付けたオイル選択信号をヒータ制御部６に送信する。

ヒータ制御部６は、オイル選択信号受付部９からオイル選択信号を取得して、当該オイル選択信号及びデータ格納部８に格納された加熱温度設定データに基づいて、ヒータ３の加熱温度（設定温度）を設定する。そして、ヒータ制御部６は、オイル測定セル２に設けられた温度センサ７から検出信号を取得して、その検出信号が示す温度（測定温度）と、設定した加熱温度（設定温度）とを比較して、温度センサ７の検出信号が示す温度が設定された加熱温度となるように、ヒータ３に流す電流値を制御する。

このようなものであれば、前記実施形態の効果に加えて、ユーザがオイルの種類を入力するだけで、当該オイルの比抵抗測定に好適な温度に温度調節することができるので、種々のオイル毎にそれらオイルの比抵抗の測定に適した温度とすることができ、種々のオイルの比抵抗を測定可能にすることができる。

また、前記実施形態では、加熱温度をヒータの温度制御開始前に設定する構成であったが、ヒータの温度制御開始後又は比抵抗測定中に、以前（例えば温度制御開始前）に設定した設定温度を変更できるように構成しても良い。

さらに、設定温度を単一の値とするのではなく、加熱温度の上限値及び下限値を設定できるようにし、当該加熱温度の上限値及び下限値の間でオイル測定セル２の温度を制御するように構成しても良い。また、この場合、比抵抗測定部により算出された比抵抗を、温度センサにより得られた検出温度を用いて温度補正するように構成しても良い。

その上、前記実施形態のオイル導入路Ｌ１及びオイル導出路Ｌ２は、内部電極２２に設けられているが、絶縁部材２３に設けたものであっても良い。

オイル測定セル２及び制御機器１０を１つのケーシング内に収容してユニット化しても良い。この場合、ケーシングに持ち運び用の取っ手を設けることで可搬型のものとすることが考えられる。また、ケーシングには、オイル測定セルに外部の軸受や油圧装置等のオイルを供給するための配管が接続される供給ポート及びオイル測定セルから外部に測定後のオイルを排出するため又は外部の軸受や油圧装置等に測定後のオイルを戻すための配管が接続される排出ポートが設けることが考えられる。

加えて、前記実施形態では、外部電極２１及び内部電極２２の間の電圧（Ｖ_２）を検出して比抵抗を演算しているが、基準抵抗Ｃａにかかる電圧を検出して比抵抗を演算するようにしても良い。この場合、差動回路を用いて基準抵抗Ｃａの抵抗値Ｒ_１を検出する。

その上、前記実施形態では、オイル分析装置として、オイルの比抵抗を測定する比抵抗測定装置について説明したが、その他、オイル分析装置は、オイルの酸化還元電位又は誘電率等のその他の電気特性を測定するものであっても良い。

さらにその上、前記実施形態では、オイル測定セルがオイル加熱機能を有し、外部電極にヒータを設けたものであったが、オイル測定セルにオイル加熱機能が無いものとしても良い。この場合、外部電極にヒータを設けない構成することが考えられる。

さらに加えて、前記実施形態のヒータを外部電極又は内部電極により構成しても良い。つまり、外部電極又は内部電極に電流を流すことによって、電極を通電加熱させることでヒータとしての機能を発揮させるようにしても良い。この時、内部電極に電流を流して内部電極をヒータとして機能させることで、液体試料を早く加熱することができ、より一層精度良く測定することができる。

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。

１００・・・比抵抗測定装置
２・・・オイル測定セル（液体試料測定セル）
２１・・・外部電極
２２・・・内部電極
２３・・・絶縁部材
Ｓ・・・セル空間（オイル測定空間）
Ｌ１・・・オイル導入路（液体試料導入路）
Ｌ１ａ・・・オイル導入口（液体試料導入口）
Ｌ２・・・オイル導出路（液体試料導出路）
Ｌ２ａ・・・オイル導出口（液体試料導出口）

Claims (12)

1. 液体試料の比抵抗を測定するための液体試料測定セルであって、
   円筒状の外部電極と、
   前記外部電極に挿入されて前記外部電極と同軸状に設けられる円柱状の内部電極と、
   軸方向両端部において前記外部電極に対して前記内部電極を固定し、前記外部電極の内面及び前記内部電極の外面の対向距離を固定することにより測定空間を形成する絶縁部材とを備えている液体試料測定セル。
2. 前記絶縁部材が、前記外部電極の軸方向両端部の開口を閉塞することにより、前記測定空間の軸方向両端部が閉じされたものであり、
   軸方向一端部における内部電極又は絶縁部材に、前記測定空間に液体試料を導入するための液体試料導入路が形成されており、
   軸方向他端部における内部電極又は絶縁部材に、前記測定空間から液体試料を導出するための液体試料導出路が形成されている請求項１記載の液体試料測定セル。
3. 前記液体試料導入路が、前記測定空間に連通する複数の液体試料導入口を有するものであり、
   前記液体試料導出路が、前記測定空間に連通する複数の液体試料導出口を有するものである請求項２記載の液体試料測定セル。
4. 前記複数の液体試料導入口及び前記複数の液体試料導出口が、前記測定空間の周方向において等間隔に形成されている請求項３記載の液体試料測定セル。
5. 前記液体試料導入口が、前記測定空間の最下端に形成されており、
   前記液体試料導出口が、前記測定空間の最上端に形成されている請求項３又は４記載の液体試料測定セル。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の液体試料測定セルを用いた比抵抗測定装置。
7. 請求項６記載の比抵抗測定装置を用いて、比抵抗値及び温度を信号として取得することにより液体試料管理を経時的に行うことを特徴とする液体試料管理方法。
8. 請求項７記載の液体試料管理方法のために信号として取得された比抵抗値及び温度を通信回線を介して自動的に管理者側に送信する送信システムと、
   前記液体試料測定セルに液体試料を供給するための供給ポンプとを備える液体試料管理システム。
9. 前記供給ポンプが、前記液体試料測定セルに液体試料を供給する供給管又は前記液体試料測定セルからの液体試料を排出する排出管の少なくとも一方に設けられている請求項８記載の液体試料管理システム。
10. 前記比抵抗測定装置への信号又はデータの入力が、通信システムを介して行われる請求項８又は９記載の液体試料管理システム。
11. 前記液体試料測定セルに液体試料を供給する供給管に異物除去機構が設けられている請求項８乃至１０の何れかに記載の液体試料管理システム。
12. 請求項１１記載の液体試料管理システムにおける異物除去機構がフィルタであり、
    前記フィルタの少なくとも上流側に圧力センサを設けて、当該圧力センサからの圧力を信号として取得することにより、液体試料管理とともにフィルタ管理を行うことを特徴とする液体試料管理方法。