JP2022117273A - Method for diagnosis of lubricating oil, device and system - Google Patents

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Abstract

To provide a highly reliable remaining life diagnostic technique for the lubricating oil of a machine such as a wind power generator or a gas turbine.SOLUTION: In a method for diagnosis of the lubricating oil containing an additive agent used in a machine, information showing a relationship between a first result and a second result is prepared on the basis of the first result which is a result from the electrochemical measurement obtained separately in advance and the second result which is a result from the optical type measurement obtained separately in advance, and a first data based on the result obtained by measuring the lubricating oil containing the additive agent used in the machine based on the information by the electrochemical measurement and a second data based on the result obtained by measuring the lubricating oil containing the additive agent used in the machine by the optical type measurement are made convertible.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は,潤滑油,および潤滑油を使用する機械の診断方法および診断システム等に係り,特に,潤滑油の余寿命診断に関わる。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lubricating oil, a diagnostic method and a diagnostic system for a machine that uses the lubricating oil, and more particularly to a remaining life diagnosis of the lubricating oil.

たとえば大型回転機械の保全・保守を行う上で,軸受,歯車などの回転部品で使用される潤滑油の性状診断は重要な技術である。大型回転機械の例として,例えば,風力発電機の増速機,空気圧縮機,船舶,発電タービンなどがある。 For example, the property diagnosis of lubricating oil used in rotating parts such as bearings and gears is an important technique for the maintenance of large rotating machinery. Examples of large rotating machines include gearboxes of wind power generators, air compressors, ships, and power generation turbines.

潤滑油は,使用目的により,エンジン油,タービン油,油圧作動油,軸受油,摺動面油,ギヤ油,圧縮機油,切削油,などの種類がある。 There are types of lubricating oils, such as engine oil, turbine oil, hydraulic oil, bearing oil, sliding surface oil, gear oil, compressor oil, and cutting oil, depending on the purpose of use.

図1は各種潤滑油に添加される添加剤の一覧を示したものである。図に示すように,各種潤滑油が要求性能を満たすよう,いろいろな添加剤が配合される。 FIG. 1 shows a list of additives added to various lubricating oils. As shown in the figure, various additives are blended so that various lubricating oils satisfy the required performance.

近年の機械の状態監視は,機械のライフサイクルコストが最小になるような戦略を取ることが多い。発電タービンなどの大型機械は潤滑油を大量に使用し,潤滑油交換は,機械を停止して行うために,発電ロス,製造停止などの負の側面がある上に,新油購入・配送費用,オイル交換作業費用,廃油費用などが必要となるため,潤滑油をできるだけ長く使用することが望まれる。 Machine condition monitoring in recent years often takes a strategy that minimizes the life cycle cost of the machine. Large machines such as power generation turbines use a large amount of lubricating oil, and lubricating oil must be replaced by stopping the machine. , oil change work cost, waste oil cost, etc. are required, so it is desirable to use the lubricating oil as long as possible.

潤滑油の性状診断では,大別すると,(1)潤滑油の経時的な酸化劣化と,(2)水,塵埃や摩耗粉などの外部混入物による汚染の2種類を診断する。 Lubricating oil property diagnosis is roughly divided into two types: (1) oxidative deterioration of lubricating oil over time; and (2) contamination by external contaminants such as water, dust, and abrasion powder.

(1)の潤滑油の酸化劣化としては,基油の酸化による劣化,添加剤の消耗による劣化などがある。潤滑油の酸化劣化により,耐摩耗性の低下,粘度および粘度指数の変化,防錆性の低下,防食性の低下などが起こる。結果として,増速機の摩耗や材料疲労が促進されることがある。 (1) Oxidative deterioration of lubricating oil includes deterioration due to oxidation of base oil and deterioration due to consumption of additives. Oxidative deterioration of lubricating oil causes deterioration of wear resistance, changes in viscosity and viscosity index, deterioration of rust resistance, and deterioration of corrosion resistance. As a result, wear and material fatigue of the gearbox may be accelerated.

潤滑油をできるだけ長く使用したい一方で,異常な劣化や汚染がある場合には速やかにオイル交換と機器の点検を行う必要があり,オイルの余寿命診断技術として,ボルタンメトリーを用いた診断方法が良く知られている。ボルタンメトリーとは,電気化学分析法の一種であり,測定するオイルにかける電位を変化させ,それに応答して変化する電流を計測する方法である。 While we want to use lubricating oil for as long as possible, it is necessary to quickly change the oil and inspect the equipment if there is abnormal deterioration or contamination. Are known. Voltammetry is a type of electrochemical analysis method in which the electric potential applied to the oil to be measured is changed and the electric current that changes in response is measured.

潤滑油診断では,電極電位を連続的に変化させ,油中の化学反応によって流れる電流値を測定する,リニアスイープボルタンメトリーが用いられる。この方法を,以下,ボルタンメトリー法と称する。潤滑油をボルタンメトリー法で測定すると,潤滑油中に含まれる,酸化防止剤が然るべき電位の時に電気化学的に反応し,その際に電流が流れる。 Lubricating oil diagnosis uses linear sweep voltammetry, which continuously changes the electrode potential and measures the current value that flows due to chemical reactions in the oil. This method is hereinafter referred to as the voltammetry method. When the lubricating oil is measured by the voltammetric method, the antioxidant contained in the lubricating oil electrochemically reacts at the appropriate potential, and current flows at that time.

酸化防止剤には,フェノール系,アミン系,ZDDP(ジアルキルジチオりん酸亜鉛)などの種類があり,種類ごとに,反応する電位が異なる。また,ボルタンメトリー法は,毎度一定量のオイルサンプルを使用して測定するため,電気化学反応が起こる時の電流値は,潤滑油中のそれぞれの酸化防止剤の濃度に比例する。したがって,電位と電流値がわかると,酸化防止剤の種類と濃度が判る。この方法により,潤滑油中の酸化防止剤の残存濃度を求め,潤滑油の余寿命を求めることができる。この技術を用いた診断方法として,ASTM D6810 RULER(商標)(Remaining Useful Life Evaluation Routine, RULER)が知られている。 Antioxidants include types such as phenol, amine, and ZDDP (zinc dialkyldithiophosphate), and each type has a different reaction potential. In addition, since the voltammetry method uses a constant amount of oil sample for each measurement, the current value when the electrochemical reaction occurs is proportional to the concentration of each antioxidant in the lubricating oil. Therefore, if the potential and current value are known, the type and concentration of the antioxidant can be known. By this method, the residual concentration of antioxidant in the lubricating oil can be determined, and the remaining life of the lubricating oil can be determined. As a diagnostic method using this technology, ASTM D6810 RULER (trademark) (Remaining Useful Life Evaluation Routine, RULER) is known.

(2)の潤滑油の汚染は,水,塵埃,回転部品から生じる摩耗粉などによって起こる。水混入は,潤滑油の粘度変化による潤滑性能低下,金属部品の腐食,錆,材料劣化の原因となる。塵埃は,そのものが致命的な故障の原因となることは少ないが,金属摩耗粉増加の原因となることがある。摩耗粉は,大きさによって,機械の致命的な故障原因となることが知られている。 Contamination of lubricating oil in (2) is caused by water, dust, abrasion powder generated from rotating parts, and the like. Water contamination causes deterioration of lubricating performance due to changes in lubricating oil viscosity, corrosion and rusting of metal parts, and deterioration of materials. Dust itself rarely causes a fatal failure, but it may cause an increase in metal wear debris. Wear debris is known to be a fatal cause of machine failure depending on its size.

増速機など回転機械の潤滑油は,予め定められた周期で微量を採取し,分析センタなどに送付して,粘度,汚染度,全酸価,金属濃度などの分析を行い,性状監視を行うことがある。また,風力発電機に設置されたセンサ群(例えば,出力,発電機回転数,発電量,油温,油圧,加速度などのセンサ)による状態監視が行われる。 A small amount of lubricating oil for rotating machines such as gearboxes is sampled at predetermined intervals and sent to an analysis center, etc., where viscosity, degree of contamination, total acid value, metal concentration, etc. are analyzed and properties are monitored. I have something to do. In addition, state monitoring is performed by a group of sensors installed in the wind power generator (for example, sensors for output, generator speed, amount of power generation, oil temperature, oil pressure, acceleration, etc.).

従来,潤滑油の性状診断技術としては,例えば,特許文献1に記載のものがある。特許文献1には,潤滑油の劣化の指標となる,潤滑油中の添加剤の減少(消耗度)は,光学式センサによって計測される色度より求められることが示されている。 Conventionally, as a lubricating oil property diagnosis technique, for example, there is one described in Patent Document 1. Patent Literature 1 discloses that the decrease (consumption degree) of additives in lubricating oil, which is an index of deterioration of lubricating oil, can be obtained from the chromaticity measured by an optical sensor.

特開2020-12690号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-12690

潤滑油には,潤滑性能を維持するために種々の添加剤が含まれる。例えば,潤滑条件が過酷で,接触部分の圧力が高い場合や,すべり速度が小さかったり,油の粘度が低すぎたりする場合は,摩擦面の間の潤滑油の膜が薄くなり,摩擦抵抗が大きくなり摩耗が起こる。この状態を境界潤滑と呼び,極端な場合には焼付が起こる。このような境界潤滑の状態で摩擦や摩耗を減少させる働きをするのが添加剤であり,例えば,油性剤,摩耗防止剤,極圧添加剤(極圧剤)があり,これらを総称して耐荷重添加剤と呼ぶこともある。また,他の添加剤として,例えば酸化防止剤や消泡剤のようなものもある。添加剤は潤滑油に対して所定の割合(濃度)含まれていることが,所望の潤滑性能の維持のために必要である。 Lubricating oils contain various additives to maintain lubricating performance. For example, if the lubricating conditions are severe and the pressure at the contact point is high, the sliding speed is slow, or the viscosity of the oil is too low, the film of lubricating oil between the friction surfaces will become thin and the frictional resistance will decrease. It grows and wears out. This condition is called boundary lubrication, and seizing occurs in extreme cases. Additives work to reduce friction and wear in such a state of boundary lubrication. Also called a load bearing additive. There are also other additives such as antioxidants and defoamers. It is necessary for the additive to be contained in a predetermined ratio (concentration) in the lubricating oil in order to maintain the desired lubricating performance.

また,潤滑油は,機械に最適な潤滑膜を形成するための基油と,潤滑性能,極圧性,防錆性,消泡性などの機能を向上させるための添加剤から構成される。とりわけ,基油の酸化による潤滑性の低下や潤滑油の酸性度上昇による錆,腐食リスク上昇を防ぐための,酸化防止剤は,ほぼ全ての潤滑油に含まれている。酸化防止剤の濃度が所定濃度以下になると,潤滑油の粘度や酸性度が急上昇するという問題がある。 Lubricating oil is composed of base oil for forming an optimum lubricating film for machines and additives for improving functions such as lubricating performance, extreme pressure properties, anti-corrosion properties and anti-foaming properties. In particular, antioxidants are contained in almost all lubricating oils to prevent deterioration of lubricity due to oxidation of base oil and increased risk of rust and corrosion due to increased acidity of lubricating oil. When the concentration of the antioxidant falls below a predetermined concentration, there is a problem that the viscosity and acidity of the lubricating oil rise sharply.

このような,潤滑油中の,耐荷重添加剤や酸化防止剤の消耗について,機械の使用中に監視を行い,潤滑油の余寿命を求め,潤滑油の状態が良好な場合は潤滑油交換を行わずに機械の運転を継続し,潤滑油の状態が芳しくない場合は潤滑油を早めに交換するというように,潤滑油の交換周期を最適化する必要がある。 Consuming load-bearing additives and antioxidants in the lubricating oil is monitored while the machine is in use, the remaining life of the lubricating oil is determined, and the lubricating oil is replaced when the condition is good. It is necessary to optimize the lubricating oil change cycle by continuing to operate the machine without performing maintenance and changing the lubricating oil early if the condition of the lubricating oil is poor.

先に述べたように,潤滑油の余寿命診断としては,ボルタンメトリー法により,潤滑油中の酸化防止剤の電気化学反応時に流れる電流値と電気化学反応が起こる電圧値の組み合わせにより,酸化防止剤の残存量を計測する方法があった。 As mentioned earlier, the remaining life of lubricants can be diagnosed by the voltammetry method. There was a method of measuring the remaining amount of

しかし,添加剤の開発が進み,酸化防止剤の種類が増え,酸化防止剤の構造が複雑となっているため,フェノール系,アミン系,ZDDP,といった,従来の分類では評価しにくい場合がある。また,最近,洋上風力発電機などのような大型機械では,各種オイルセンサや加速度センサなどを機械に実装し,常時オンライン監視を行うことで,機械の維持コストが低減でき,かつ,機械の稼働率が上がることが認識されてきたが,ボルタンメトリー法を,オンラインで計測可能な方法が無いことが課題となっていた。 However, the development of additives has progressed, the types of antioxidants have increased, and the structure of antioxidants has become complicated. Therefore, it may be difficult to evaluate with the conventional classification such as phenol, amine, and ZDDP. . In recent years, large machines such as offshore wind power generators have been equipped with various oil sensors, acceleration sensors, etc., and are constantly monitored online. It has been recognized that the rate will increase, but the problem has been that there is no method that can be measured online using the voltammetry method.

風力発電機には,高レベルで安定した稼動と発電量,20年から25年の長期使用に耐える信頼性が要求される。そのため,故障などの異常が発生する前の段階での異常を検知する予兆診断の機能を備え,ダウンタイムの削減が要求される。また,増速機のような高価な部品が使用されることからも,予兆診断によって故障を未然に防ぐことが要求される。そのためには,現場において高精度で潤滑油の状態を知る必要がある。 Wind power generators are required to have high-level, stable operation and power generation, and reliability that can withstand long-term use of 20 to 25 years. Therefore, it is necessary to reduce downtime by providing a predictive diagnosis function that detects anomalies before failures or other anomalies occur. In addition, since expensive parts such as gearboxes are used, predictive diagnosis is required to prevent failures before they occur. For this reason, it is necessary to know the condition of the lubricating oil with high accuracy on site.

潤滑油は,添加剤の消耗によって潤滑性能が低下するため,定期的に交換する必要がある。しかし,潤滑油の交換のために,停止させる必要があるので,発電量ロスが生じる。また,潤滑油の交換には,新油費用,廃油費用,作業員の費用などが必要になり,潤滑油交換コストが高額であることが課題となっていた。 Lubricating oil needs to be replaced periodically because its lubricating performance deteriorates due to consumption of additives. However, since it is necessary to stop the operation in order to replace the lubricating oil, a power generation amount loss occurs. In addition, replacing the lubricating oil requires the cost of new oil, waste oil, and workers, and the high cost of replacing the lubricating oil has been a problem.

本発明の目的は,風力発電機やガスタービンなどの機械の潤滑油の,信頼性が高い余寿命診断技術を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a highly reliable remaining life diagnosis technology for lubricating oil in machines such as wind power generators and gas turbines.

本発明の好ましい一側面は,機械で使用される添加剤を含む潤滑油の診断方法であって,予め別途求めた,電気化学測定による結果である第1の結果と,予め別途求めた,光学式測定による結果である第2の結果と,に基づいて第1の結果と第2の結果との関係を示す情報を準備し,前記情報に基づいて,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を電気化学測定で測定した結果に基づく第1のデータと,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を光学式測定で測定した結果に基づく第2のデータを,変換可能とすることを特徴とする,潤滑油の診断方法である。 A preferred aspect of the present invention is a method for diagnosing a lubricating oil containing an additive used in a machine, wherein the first result, which is the result of electrochemical measurement obtained separately in advance, and the optical Preparing information indicating the relationship between the first result and the second result based on a second result, which is the result of the formula measurement, and based on the information, including additives used in the machine It is possible to convert a first data based on an electrochemical measurement of a lubricating oil and a second data based on an optical measurement of a lubricating oil containing additives used in the machine. A method for diagnosing a lubricating oil characterized by:

本発明の好ましい他の一側面は,機械で使用される添加剤を含む潤滑油の診断装置であって,予め別途求めた,電気化学測定による結果である第1の結果と,予め別途求めた,光学式測定による結果である第2の結果と,に基づいて第1の結果と第2の結果との関係を示す情報を記録した相関データベースと,前記情報に基づいて,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を電気化学測定で測定した結果に基づく第1のデータと,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を光学式測定で測定した結果に基づく第2のデータを,変換するデータ変換部と,を有することを特徴とする,潤滑油の診断装置である。 Another preferred aspect of the present invention is a diagnostic device for lubricating oil containing additives used in machines, in which a first result obtained separately in advance, which is a result of electrochemical measurement, and a first result obtained separately in advance , a second result that is a result of optical measurement, and a correlation database that records information indicating the relationship between the first result and the second result based on a first data set based on the results of electrochemical measurement of a lubricating oil containing additives used in said machine, and a second set of data based on the results of an optical measurement of a lubricating oil containing additives used in said machine. , and a data converter for converting.

本発明の好ましい他の一側面は,機械で使用される添加剤を含む潤滑油の診断システムであって,前記潤滑油の色情報を取得する光学式センサと,前記潤滑油の添加剤の量を電気化学測定によって求めた添加剤定量結果を記憶する添加剤濃度データベースと,前記色情報から前記添加剤の量を導出するデータ変換部と,前記データ変換部が参照する相関データベースを備え,前記相関データベースは,予め電気化学測定によって求めた添加剤定量結果である第1の結果と,予め光学式測定によって求めた潤滑油の色情報である第2の結果との関係を示す情報である,潤滑油の診断システムである。 Another preferred aspect of the present invention is a diagnostic system for a lubricating oil containing additives used in machinery, comprising: an optical sensor for obtaining color information of the lubricating oil; a data conversion unit for deriving the amount of the additive from the color information; a correlation database referred to by the data conversion unit; The correlation database is information indicating the relationship between the first result, which is the additive quantification result obtained by electrochemical measurement in advance, and the second result, which is the color information of the lubricating oil obtained in advance by optical measurement. Lubricant diagnostic system.

本発明によれば,風力発電機やガスタービンなどの機械の潤滑油の,信頼性が高い余寿命診断技術を提供することができる。上記した以外の課題,構成及び効果は,以下の実施形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly reliable remaining life diagnosis technology for lubricating oil in machines such as wind power generators and gas turbines. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

各種潤滑剤に対する添加剤の種類を示す表図。FIG. 4 is a chart showing types of additives for various lubricants; 風力発電機の概略全体構成図。Schematic overall configuration diagram of a wind power generator. ボルタンメトリー法で得られる電圧と電流の関係を示すグラフ図。Graph diagram showing the relationship between voltage and current obtained by the voltammetry method. 潤滑油の使用に伴う酸化防止剤BHTの減少を示すグラフ図。FIG. 2 is a graphical representation showing the reduction of antioxidant BHT with lubricating oil use. 潤滑油の使用に伴う酸化防止剤DPAの減少を示すグラフ図。FIG. 2 is a graphical representation showing the reduction of antioxidant DPA with lubricating oil use. 潤滑油中の酸化防止剤BHT濃度と潤滑油の色との関係を示すグラフ図。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the antioxidant BHT concentration in the lubricating oil and the color of the lubricating oil. 実施例の潤滑油用センサを備えた回転機械の構成図。The block diagram of the rotating machine provided with the sensor for lubricating oil of an Example. 実施例の潤滑油用センサを備えた回転機械の潤滑油流路の構成図。FIG. 2 is a configuration diagram of a lubricating oil flow path of a rotating machine equipped with a lubricating oil sensor according to an embodiment; 潤滑油診断フロー図。Lubricating oil diagnosis flow chart. 中央サーバ240が保存するプログラムとデータ構成を示す機能ブロック図。FIG. 2 is a functional block diagram showing programs and data configurations stored by a central server 240. FIG. 実施例の潤滑油中酸化防止剤BHTの減少を示すグラフ図。FIG. 2 is a graph showing reduction of antioxidant BHT in lubricating oil of Examples. 実施例の潤滑油中酸化防止剤DPAの減少を示すグラフ図。FIG. 2 is a graph showing reduction of antioxidant DPA in lubricating oil of the Examples. 実施例の潤滑油中の酸化防止剤BHT濃度と潤滑油の色との関係を示すグラフ図。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the antioxidant BHT concentration in the lubricating oil and the color of the lubricating oil in Examples. 実施例の潤滑油中の酸化防止剤DPA濃度と潤滑油の色との関係を示すグラフ図。FIG. 2 is a graph showing the relationship between the antioxidant DPA concentration in the lubricating oil and the color of the lubricating oil in Examples. 実施例の余寿命診断を示すグラフ図。Graph diagram showing the remaining life diagnosis of the embodiment. 実施例の余寿命診断を示すグラフ図。Graph diagram showing the remaining life diagnosis of the embodiment.

たとえば風力発電機などの機器は,高レベルで安定した稼動を長期に継続する必要があるため,長期に渡って潤滑油の性状監視を行う必要がある。従来知られているボルタンメトリー法で潤滑油の性状監視を行っていた設備では,時系列的な測定データの連続性を保証するため,ボルタンメトリー法を継続使用しなければならない。このため、例えば特許文献1に記載の光学式センサによって遠隔からの潤滑油の性状監視が可能であっても,測定方法を切り替えることができなかった。 For example, equipment such as wind power generators must continue to operate stably at a high level over a long period of time, so it is necessary to monitor the properties of lubricating oil over a long period of time. In facilities that have been monitoring the properties of lubricating oil using the conventional voltammetry method, the voltammetry method must continue to be used to ensure the continuity of time-series measurement data. For this reason, even if it is possible to remotely monitor the properties of lubricating oil using the optical sensor described in Patent Document 1, for example, it has been impossible to switch the measuring method.

実施例で説明する典型的な態様では,予め,同一種類の潤滑油の新油および使用劣化油を用いて作成した,ボルタンメトリー法の結果と,潤滑油の新油及び使用劣化油の色座標との相関を表す検量線に基づき,潤滑油の色座標を計測可能な光学式センサのデータを用いて,潤滑油の余寿命診断を行う。これにより,ボルタンメトリー法から光学式の遠隔監視に測定方法を切り替えても,ボルタンメトリー法の結果に基づくデータと色座標に基づくデータを相互に換算可能となる。このため,データの連続性が保証できるので,信頼性が高い余寿命診断技術を提供することができる。 In a typical embodiment described in the Examples, the results of the voltammetry method, which were previously prepared using new and used deteriorated lubricating oils of the same type, and the color coordinates of the new and used deteriorated lubricating oils Based on the calibration curve that expresses the correlation of the lubricating oil, the remaining life of the lubricating oil is diagnosed using data from an optical sensor capable of measuring the color coordinates of the lubricating oil. As a result, even if the measurement method is switched from the voltammetry method to optical remote monitoring, the data based on the results of the voltammetry method and the data based on the color coordinates can be mutually converted. As a result, continuity of data can be guaranteed, and highly reliable remaining life diagnosis technology can be provided.

風力発電機では,構成要素間の機械的な摩擦係数を低減するために潤滑油等を使用している。以下の実施例では,風力発電機の潤滑油を例として潤滑油の余寿命診断技術を説明する。実施例で説明される一例は,増速機と発電機とを有する風力発電機から情報を収集し,収集された情報に基づいて風力発電機の異常を判断する風力発電機の診断システムである。このシステムでは,風力発電機の状態を監視するため,増速機に供給される潤滑油の性状をセンサ情報として出力するセンサと,センサ情報毎に定められた基準値を記憶する記憶部とを有する。 Wind power generators use lubricating oil or the like to reduce the mechanical friction coefficient between components. In the following embodiments, the technology for diagnosing the remaining life of a lubricant will be described using the lubricant for a wind power generator as an example. One example described in the embodiment is a diagnostic system for a wind power generator that collects information from a wind power generator having a speed-up gear and a generator and determines abnormalities in the wind power generator based on the collected information. . In order to monitor the condition of the wind power generator, this system consists of a sensor that outputs the properties of the lubricating oil supplied to the gearbox as sensor information, and a memory unit that stores the reference value determined for each sensor information. have.

<1.風力発電機の基本構成>
図2に,監視対象の機械の一例として,ダウンウインド型の風力発電機の概略全体構成図を示す。図2では,ナセル3内に配される各機器を点線にて示している。図2に示すように,風力発電機1は,風を受けて回転するブレード5,ブレード5を支持するハブ4,ナセル3,及びナセル3を水平面内に回動可能に支持するタワー2を備える。
<1. Basic configuration of wind power generator>
FIG. 2 shows a general configuration diagram of a downwind-type wind power generator as an example of a machine to be monitored. In FIG. 2, each device arranged in the nacelle 3 is indicated by a dotted line. As shown in FIG. 2, the wind power generator 1 includes blades 5 that rotate with the wind, a hub 4 that supports the blades 5, a nacelle 3, and a tower 2 that supports the nacelle 3 so as to be rotatable in the horizontal plane. .

ナセル3内に,ハブ4に接続されハブ4と共に回転する主軸31,主軸31に連結されるシュリンクディスク32,シュリンクディスク32を介して主軸31に接続され回転速度を増速する増速機33,及び,カップリング38を介して増速機33により増速された回転速度で回転子を回転させて発電運転する発電機34を備えている。 In the nacelle 3, a main shaft 31 connected to the hub 4 and rotating together with the hub 4, a shrink disk 32 connected to the main shaft 31, a gearbox 33 connected to the main shaft 31 via the shrink disk 32 and increasing the rotational speed, It also has a generator 34 that rotates the rotor at a rotational speed increased by the speed increaser 33 via the coupling 38 to generate electricity.

ブレード5の回転エネルギーを発電機34に伝達する部位は,動力伝達部と呼ばれ,主軸31,シュリンクディスク32,増速機33及びカップリング38が動力伝達部に含まれる。そして,増速機33及び発電機34は,メインフレーム35上に保持されている。また,メインフレーム35上には,動力伝達部の潤滑用に潤滑油を貯留する潤滑油タンク37が一つまたは複数設置されている。また,ナセル3内には,ナセル隔壁30よりも風上側にラジエータ36が配置されている。外気を用いてラジエータ36で冷却された冷却水を発電機34や増速機33に循環させて発電機34や増速機33を冷却している。図2には,いわゆるダウンウインド型風車を例に説明したが,本実施の形態は,アップウインド型風車に適応できることは言うまでもない。 A portion that transmits the rotational energy of the blades 5 to the generator 34 is called a power transmission section, and includes the main shaft 31, the shrink disk 32, the gearbox 33, and the coupling 38. The gearbox 33 and generator 34 are held on the main frame 35 . One or a plurality of lubricating oil tanks 37 for storing lubricating oil for lubricating the power transmission section are installed on the main frame 35 . A radiator 36 is arranged in the nacelle 3 on the windward side of the nacelle partition wall 30 . Cooling water cooled by the radiator 36 using outside air is circulated through the generator 34 and the gearbox 33 to cool the generator 34 and the gearbox 33 . Although FIG. 2 illustrates a so-called downwind type wind turbine as an example, it goes without saying that the present embodiment can be applied to an upwind type wind turbine.

風力発電機では,多くの回転機械で潤滑油が使用されている。たとえば,図2において,主軸31,増速機33,発電機34,図示しないヨー,ピッチなどの軸受には潤滑油が供給される。風速に応じてブレードのピッチ角を変え出力を制御するのがブレードのピッチ制御であり,無駄なく風を受けるために風車の向きを風向きに追従させるナセルの方位制御がヨー制御である。 Lubricating oil is used in many rotating machines in wind power generators. For example, in FIG. 2, lubricating oil is supplied to the main shaft 31, the gearbox 33, the generator 34, and the yaw and pitch bearings (not shown). Blade pitch control changes the pitch angle of the blades according to the wind speed to control the output, while yaw control controls the direction of the nacelle to follow the direction of the wind so that it receives the wind without waste.

このような動力伝達部に加え,ヨー制御やピッチ制御を行うための回転機械を含む回転機械については潤滑油を強制循環により供給する必要がある。潤滑油は回転機械の回転部分の摩擦を低減し,部品の磨耗や破損,あるいはエネルギーロスを防止する。しかし,潤滑油の経時的な劣化による潤滑性能の低下や,摩耗粒子,塵埃などの潤滑油への混入による汚染が起こると,摩擦係数が増加し,風力発電機の故障リスクが増大する。 In addition to such power transmission units, it is necessary to supply lubricating oil by forced circulation to rotary machines including rotary machines for yaw control and pitch control. Lubricating oil reduces the friction of the rotating parts of rotating machinery and prevents wear and damage of parts and energy loss. However, deterioration of lubricating oil over time leads to a decline in lubricating performance, and contamination due to wear particles, dust, and other contaminants in the lubricating oil increases the coefficient of friction and increases the risk of wind turbine failure.

風力発電機が故障すると,故障部品交換のコスト・停電中の発電収入減など,多大なロスコストが発生するため,余寿命予測・予兆検知による早期部品手配,停電期間短縮などの対策が望まれている。特に,重要部品である増速機は,潤滑油の性能が低下すると故障リスクが増大するため,潤滑油の余寿命や交換時期を可能な限り早期に推定するための技術が重要である。 If a wind power generator breaks down, there will be significant losses, such as the cost of replacing broken parts and a loss of power generation revenue during power outages. there is In particular, gearboxes, which are critical parts, are at increased risk of failure if the performance of the lubricant deteriorates. Therefore, it is important to have a technology that can estimate the remaining life of the lubricant and the time to replace it as early as possible.

<2.潤滑油の余寿命評価手法>
潤滑油等の余寿命評価手法として,油中の酸化防止剤残存量を,酸化防止剤の電気化学反応を利用して求める,ボルタンメトリー法がある。この方法では,全てのサンプルは,全く同じ量を用いて計測を行う。酸化防止剤として,フェノール系の酸化防止剤であるBHT(tert-ButylHydroxyToluene)と,アミン系の酸化防止剤であるジフェニルアミン(DiPhenylAmine, DPA)を含有し,合成油PAO(ポリアルファオレフィン)を基油とするギヤ油の余寿命評価手法を説明する。
<2. Remaining life evaluation method of lubricating oil>
As a method for evaluating the remaining life of lubricating oils, etc., there is a voltammetry method that uses electrochemical reactions of antioxidants to determine the amount of antioxidants remaining in the oil. In this method, all samples are measured using exactly the same volume. As an antioxidant, it contains BHT (tert-ButylHydroxyToluene), which is a phenolic antioxidant, and diphenylamine (DiPhenylAmine, DPA), which is an amine antioxidant, and synthetic oil PAO (polyalphaolefin) as a base oil. A method for evaluating the remaining life of gear oil will be described.

最初に,新油を用いて,BHTの反応電圧(反応電位)とその時の電流値,および,ジフェニルアミン(DPA)の反応電圧(反応電位)とその時の電流値を測定した。それぞれの電流値を初期値(100%)とした。使用油中の酸化防止剤の残存量は,使用油計測時の,BHT反応時の電流値,ジフェニルアミン反応時の電流値をそれぞれ求め,新油の電流値に対する相対値(%)を求める。ここで,フェノール系酸化防止剤の閾値を初期値の30%,アミン系酸化防止剤の閾値を初期値の40%としたとき,いずれかの酸化防止剤が閾値に達したら交換を推奨する,とする。 First, using fresh oil, the reaction voltage (reaction potential) of BHT and the current value at that time, and the reaction voltage (reaction potential) of diphenylamine (DPA) and the current value at that time were measured. Each current value was taken as the initial value (100%). The amount of antioxidant remaining in the used oil is obtained by measuring the current value during the BHT reaction and the current value during the diphenylamine reaction when measuring the used oil, and obtaining the relative value (%) to the current value of the new oil. Here, when the threshold value of phenolic antioxidants is 30% of the initial value and the threshold value of amine antioxidants is 40% of the initial value, replacement is recommended when any of the antioxidants reaches the threshold. and

図3を用いて、ボルタンメトリー法による潤滑油の余寿命評価について,さらに説明する。図3は,BHTとDPAを含む潤滑油を,ボルタンメトリー法によって分析した結果の例である。電圧を徐々に上げていくと,電位AでDPAの反応電流が観測され,電位BでBHTの反応電流が観測された。 The remaining life evaluation of lubricating oil by the voltammetry method will be further described with reference to FIG. FIG. 3 is an example of the result of analyzing a lubricating oil containing BHT and DPA by the voltammetry method. When the voltage was gradually increased, the DPA reaction current was observed at the potential A, and the BHT reaction current was observed at the potential B.

図3で,a-b-c-d-e-fを結んだ曲線は,新油の測定結果である。また,a-g-h-i-j-kを結んだ曲線は,2年使用した潤滑油の測定結果である。新油中のDPAの量は,a-b-cの面積に相当し,新油中のBHTの量は,d-e-fの面積に相当する。これを,それぞれ,100%と規格化し,新油中のDPA,BHTの量に対する使用油中のDPA,BHTの量を,a-g-hの面積,i-j-kの面積から求め,使用油中の酸化防止剤の残存量を求めることができる。 In Fig. 3, the curve connecting a-b-c-d-e-f is the measurement result of new oil. Also, the curve connecting a-g-h-i-j-k is the measurement result of lubricating oil used for two years. The amount of DPA in fresh oil corresponds to the a-b-c area, and the amount of BHT in the new oil corresponds to the d-e-f area. Each of these is normalized to 100%, and the amount of DPA and BHT in the used oil relative to the amount of DPA and BHT in the new oil is obtained from the area of a-g-h and the area of i-j-k. A remaining amount can be obtained.

図4は,ボルタンメトリー法によって分析した,潤滑油の使用に伴う酸化防止剤BHTの減少を示すグラフ図である。
図5は,ボルタンメトリー法によって分析した,潤滑油の使用に伴う酸化防止剤DPAの減少を示すグラフ図である。
FIG. 4 is a graphical representation showing the reduction of the antioxidant BHT with the use of lubricating oil, analyzed by voltammetry.
FIG. 5 is a graphical representation showing the reduction of the antioxidant DPA with the use of lubricating oil, analyzed by voltammetry.

例えば,通年稼働の機械で1年使用したギヤ油(A)中のBHTが70%,DPAが80%であった。このギヤ油中の酸化防止剤は,使用時間に比例して減少することが判っているので,図4および図5に示すように,BHTが2.5年,DPAが3.5年で閾値に達すると予測された。このため,ギヤ油(A)の余寿命は,1.5年と診断された。 For example, BHT and DPA were 70% and 80%, respectively, in the gear oil (A) used for one year in a machine operated all year round. Since it is known that the amount of antioxidant in this gear oil decreases in proportion to the usage time, as shown in Figs. was predicted to reach Therefore, the remaining life of gear oil (A) was diagnosed as 1.5 years.

しかし,ボルタンメトリー法で計測できるオンラインセンサがないため,潤滑油を機械から採取し,オンサイトまたはラボで分析装置を使用して計測しなければならない。このため,たとえば,洋上風車などでは,潤滑油採取のために運転を止めて,作業者が潤滑油を採取する必要があるため,頻繁な採取ができず,劣化が異常に進行するなど,潤滑油に異常が起こっても見逃す可能性がある。 However, since there is no on-line sensor that can be measured by voltammetry, the lubricating oil must be sampled from the machine and measured using an analyzer on-site or in the laboratory. For this reason, for example, in offshore wind turbines, it is necessary to stop the operation and collect the lubricating oil by the operator. Even if there is an abnormality in the oil, there is a possibility that it will be overlooked.

一方で,潤滑油は,添加剤の消耗などの劣化により,着色することが知られ,例えば,ASTMカラースケールのような色による診断法がある。また,潤滑油の色をRGBなどの色座標として出力が可能な,光学式センサがある。潤滑油を使用する機械に光学式センサを設置すれば,潤滑油の色を,オンラインで常時計測することが可能である。 On the other hand, lubricating oil is known to become colored due to deterioration such as consumption of additives. For example, there are diagnostic methods based on color, such as the ASTM color scale. There is also an optical sensor capable of outputting the color of lubricating oil as color coordinates such as RGB. By installing an optical sensor in a machine that uses lubricating oil, it is possible to constantly measure the color of the lubricating oil online.

発明者の検討の結果,ボルタンメトリー法によって求めた,使用ギヤ油中の酸化防止剤残存量と,光学式に求めた,使用ギヤ油の色指標との間に,相関があることが判明した。 As a result of investigations by the inventors, it was found that there is a correlation between the amount of antioxidant remaining in the gear oil used, determined by the voltammetry method, and the color index of the gear oil used, determined optically.

以下で,ボルタンメトリー法によって求めた酸化防止剤の残存量と,光学式センサの計測データに基づき求められる色度データを用いて作成した検量線により,潤滑油中の酸化防止剤の濃度を測定する例を説明する。 Below, the concentration of antioxidants in the lubricating oil is measured using a calibration curve created using the remaining amount of antioxidant obtained by the voltammetry method and the chromaticity data obtained based on the measurement data of the optical sensor. I will explain an example.

図6は,ボルタンメトリー法で求めた潤滑油中の酸化防止剤濃度と,光学式センサで測定した潤滑油の色との関係を示すグラフ図である。光学式センサで求める潤滑油の色は,RGBの組み合わせから構成される色空間で計算される色差(ΔE)で表示している。 FIG. 6 is a graph showing the relationship between the antioxidant concentration in lubricating oil obtained by the voltammetry method and the color of the lubricating oil measured by an optical sensor. The lubricating oil color determined by the optical sensor is expressed by a color difference (ΔE) calculated in a color space composed of a combination of RGB.

ΔEの定義は,
ΔE=(R+G+B1/2
であり,R,G,B,は,加法混合における光の三原色(Red, Green, Blue)を意味し,色座標の数値表示では,(R,G,B)と表現する。光の三原色の波長については,Rが610から750nm,Gが500から560nm,Bが435から485nmである。
The definition of ΔE is
ΔE=(R 2 +G 2 +B 2 ) 1/2
and R, G, B means the three primary colors of light (Red, Green, Blue) in additive mixture, and is expressed as (R, G, B) in numerical representation of color coordinates. Regarding the wavelengths of the three primary colors of light, R is 610 to 750 nm, G is 500 to 560 nm, and B is 435 to 485 nm.

また,R,G,B,のうちの,最大値と最小値の差をMCDと定義し,診断に用いることがある。一般に潤滑油の場合は,
MCD=R-B
であることが多い。
Also, the difference between the maximum and minimum values of R, G, and B is defined as MCD and used for diagnosis in some cases. In general, for lubricating oils,
MCD=RB
is often

なお,24bpp(24 bit per pixel, ピクセルあたり24ビット)でエンコードされたRGB色度は,赤・緑・青の輝度を示す3つの8ビット符号の整数(0から255まで)で表わされる。たとえば,(0, 0, 0)は黒,(255, 255, 255)は白,(255, 0, 0)は赤,(0, 255, 0)は緑,(0, 0, 255)は青,をそれぞれ示す。なお,色度の表示としては,RGB表色系の他に,XYZ表色系,L表色系,L表色系等々多くの種類があり,これらは数学的に変換されて各種の表色系に展開することができるので,他の表色系で色度を表示しても良い。潤滑油の色を,色度で数値化しておくと,色度値を変換することにより,元の潤滑油の色を,コンピュータや監視システムのモニタまたはディスプレイ上に表示させることが可能である。 Note that RGB chromaticity encoded at 24 bpp (24 bits per pixel, 24 bits per pixel) is represented by three 8-bit integers (0 to 255) representing the luminance of red, green, and blue. For example, (0,0,0) is black, (255,255,255) is white, (255,0,0) is red, (0,255,0) is green, (0,0,255) is blue, respectively. In addition to the RGB color system, there are many other types of chromaticity display such as the XYZ color system, the L * a * b * color system, and the L * u * v * color system. Since it can be converted mathematically and developed into various colorimetric systems, chromaticity may be expressed in other colorimetric systems. If the color of the lubricating oil is quantified by chromaticity, it is possible to display the original color of the lubricating oil on the monitor or display of the computer or monitoring system by converting the chromaticity value.

図6は,潤滑油のΔEと,BHT残存量(%)との相関を示す検量線である。同一種のギヤ油を,同じ仕様の2MW風車で定格発電に使用し,定期的に採取した潤滑油(A,B,C)について,ボルタンメトリー法と色座標化の計測を実施したところ,ΔEとボルタンメトリー法で求めたBHT残存量(%)との間には,高い相関があった。 FIG. 6 is a calibration curve showing the correlation between ΔE of lubricating oil and residual BHT amount (%). The same type of gear oil was used for rated power generation in a 2 MW wind turbine with the same specifications, and the lubricating oils (A, B, and C) sampled periodically were measured by the voltammetry method and color coordinates. There was a high correlation with the residual BHT amount (%) determined by the voltammetry method.

ここで,図6に示したような,ボルタンメトリーから求めた酸化防止剤残存濃度Cと,潤滑油の色の指標(ΔE,B値,MCDなど)との関係については,以下のように,関数式として表すことができる。
C=f(ΔE) …(1)
あるいは、
C=f(B) …(2)
Here, as shown in FIG. 6, the relationship between the antioxidant residual concentration C obtained from voltammetry and the lubricating oil color index (ΔE, B value, MCD, etc.) is expressed by the function can be expressed as a formula
C=f(ΔE) (1)
or,
C=f(B) (2)

潤滑油には複数の酸化防止剤が含まれる場合がある。この場合は,それぞれの酸化防止剤について,閾値を設定し,最も早く閾値に達する酸化防止剤を潤滑油の指標とする。ボルタンメトリー法によって求めた,その酸化防止剤の残存量と,光学式センサによって求めた色座標指標との相関を,潤滑油の余寿命診断の検量線とする。 Lubricants may contain multiple antioxidants. In this case, a threshold is set for each antioxidant, and the antioxidant that reaches the threshold the earliest is taken as the index for the lubricating oil. The correlation between the residual amount of the antioxidant obtained by the voltammetry method and the color coordinate index obtained by the optical sensor is used as the calibration curve for diagnosing the remaining life of the lubricating oil.

潤滑油の,ボルタンメトリー法の測定結果と色座標の関係を示す検量線は,潤滑油の劣化加速試験として知られている,種々の酸化試験によって,強制的に酸化劣化させた潤滑油を用いても作成可能である。酸化防止剤の種類と初期濃度が同じであっても,基油の種類や他の添加剤の種類や濃度が異なると,機械での使用に伴う劣化による色の変化の度合いが異なることがある。このため,潤滑油の劣化度と色度の関係を示す検量線は,油種ごとに作成する必要がある。 The calibration curve showing the relationship between the measurement results of the voltammetry method and the color coordinates of the lubricating oil is obtained using lubricating oil that has been forcibly oxidatively deteriorated by various oxidation tests known as accelerated deterioration tests of lubricating oils. can also be created. Even if the type and initial concentration of antioxidants are the same, the degree of color change due to aging due to mechanical use may differ if the type of base oil and the type and concentration of other additives are different. . Therefore, it is necessary to create a calibration curve for each oil type that shows the relationship between the degree of deterioration and chromaticity of lubricating oil.

潤滑油の色は,酸化劣化で変化するが,水や微粒子,摩耗粉などが油中に多量に混入した場合にも,変化する。ここで,潤滑油の酸化劣化を「劣化」,水,微粒子,摩耗粉などが外部から混入する事象を「汚染」,と定義する。このような,劣化と汚染について,たとえば,潤滑油の色の指標である,ΔEとMCDのグラフ上で,劣化のみが進行しているサンプルなのか,劣化だけでなく,ある程度以上の汚染が起こっているサンプルなのか,を診断することができる。 The color of lubricating oil changes due to oxidative deterioration, but it also changes when a large amount of water, fine particles, wear dust, etc. are mixed into the oil. Here, the oxidative deterioration of the lubricating oil is defined as "deterioration", and the phenomenon of external contamination by water, fine particles, wear debris, etc. is defined as "contamination". Regarding such deterioration and contamination, for example, on the graph of ΔE and MCD, which is an index of the color of the lubricating oil, it is possible to determine whether the sample is only deteriorated or not only deteriorated but also contaminated to a certain extent. It is possible to diagnose whether the sample is

潤滑油診断としては,上記汚染が起こった場合には,例えば,水の混入は機械の腐食や錆の原因となり,微粒子や摩耗粉は,歯車,軸受の破損の原因となることから,速やかに潤滑油交換と機械の点検を行うべき,という診断結果となる。潤滑油の余寿命診断は,汚染が無い,あるいは軽微な場合に実施することとなる。 For lubricating oil diagnosis, when the above contamination occurs, for example, water contamination causes corrosion and rust of machines, and fine particles and abrasion powder cause damage to gears and bearings. The diagnostic result is that the lubricating oil should be changed and the machine should be inspected. Remaining life diagnosis of lubricating oil is carried out when there is no or slight contamination.

風車の増速機のように,潤滑油を使用する部品に,潤滑油の性状を計測するための光学式センサを設置し,センサデータと,ボルタンメトリー法と潤滑油の色との相関から予め求めた検量線を用いて,酸化防止剤の残存量を求め,潤滑油の余寿命を求めることができる。 An optical sensor for measuring the properties of lubricating oil is installed on parts that use lubricating oil, such as gearboxes in wind turbines. Using this calibration curve, the remaining amount of antioxidant can be determined, and the remaining life of the lubricating oil can be determined.

このように,増速機の潤滑油中に設置された光学式センサによって潤滑油の色を検出し,その色情報に基づいて潤滑油の劣化と汚染の異常度合いの程度をリアルタイムに判別し,その判別結果に応じて増速機が故障に至る前の適切なタイミングで詳細な潤滑油分析のための潤滑油採取を促す。 In this way, the color of the lubricating oil is detected by an optical sensor installed in the lubricating oil of the gearbox, and based on the color information, the degree of deterioration and contamination of the lubricating oil is determined in real time. Based on the result of the determination, sampling of lubricating oil for detailed lubricating oil analysis is urged at an appropriate timing before the gearbox fails.

光学式センサの色情報と潤滑油の異常度合い(不純物濃度や酸化の程度等)の関係,潤滑油の色とボルタンメトリー法で求めた酸化防止剤の残存量との関係については,予め実験的に求めておき,データベースとして記憶しておく。これにより,適正な潤滑油交換やフィルタ交換,あるいは部品の交換などを行うことで故障を未然に防止することができ,また修理等の対応処理を迅速に行うことで風力発電機を効率的に管理できる。 The relationship between the color information of the optical sensor and the degree of abnormality in the lubricating oil (impurity concentration, degree of oxidation, etc.), and the relationship between the color of the lubricating oil and the residual amount of antioxidant obtained by the voltammetry method, were experimentally investigated in advance. It is obtained and stored as a database. As a result, failures can be prevented by performing appropriate lubricating oil replacement, filter replacement, or parts replacement. manageable.

以下,本発明の実施の形態について,図面を用いて詳細に説明する。ただし,本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。本発明の思想ないし趣旨から逸脱しない範囲で,その具体的構成を変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention should not be construed as being limited to the descriptions of the embodiments shown below. Those skilled in the art will easily understand that the specific configuration can be changed without departing from the idea or spirit of the present invention.

以下に説明する発明の構成において,同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い,重複する説明は省略することがある。 In the configuration of the invention described below, the same reference numerals may be used in common for the same parts or parts having similar functions in different drawings, and overlapping explanations may be omitted.

同一あるいは同様な機能を有する要素が複数ある場合には,同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし,複数の要素を区別する必要がない場合には,添字を省略して説明する場合がある。 When there are multiple elements having the same or similar functions, they may be described with the same reference numerals and different suffixes. However, if there is no need to distinguish between multiple elements, the subscripts may be omitted.

本明細書における「第1」,「第2」,「第3」などの表記は,構成要素を識別するために付するものであり,必ずしも,数,順序,もしくはその内容を限定するものではない。また,構成要素の識別のための番号は文脈毎に用いられ,一つの文脈で用いた番号が,他の文脈で必ずしも同一の構成を示すとは限らない。また,ある番号で識別された構成要素が,他の番号で識別された構成要素の機能を兼ねることを妨げるものではない。 The notations such as "first", "second", "third" in this specification are attached to identify the constituent elements, and do not necessarily limit the number, order, or content thereof do not have. Also, a number for identifying a component is used for each context, and a number used in one context does not necessarily indicate the same configuration in another context. In addition, this does not preclude a component identified by a certain number from also functioning as a component identified by another number.

図面等において示す各構成の位置,大きさ,形状,範囲などは,発明の理解を容易にするため,実際の位置,大きさ,形状,範囲などを表していない場合がある。このため,本発明は,必ずしも,図面等に開示された位置,大きさ,形状,範囲などに限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings, etc. may not represent the actual position, size, shape, range, etc., in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the positions, sizes, shapes, ranges, etc. disclosed in the drawings and the like.

以下の実施例では,増速機と発電機とを有する風力発電機,および,風力発電機から情報を収集し,収集された情報に基づいて風力発電機の異常を判断する風力発電機の診断システムであって,増速機に供給される潤滑油の色をセンサで計測,診断する際に,色情報と,ボルタンメトリー法によって予め求めた酸化防止剤の残存量との相関を用いて,より正確なセンサ診断を行う例を説明する。 In the following embodiments, a wind power generator having a gearbox and a power generator, and a wind power generator diagnostic system that collects information from the wind power generator and determines an abnormality in the wind power generator based on the collected information. In the system, when measuring and diagnosing the color of the lubricating oil supplied to the gearbox with a sensor, the correlation between the color information and the residual amount of antioxidant obtained in advance by the voltammetry method is used to An example of accurate sensor diagnosis will be described.

実施例では,風力発電機の機械的駆動部に供給される潤滑油の監視するため,増速機の潤滑油中に設置された光学式センサを含む種々のセンサで潤滑油性状,回転機械の状態を把握するための増速機の加速度を検出し,そのセンサ情報(潤滑油の物理化学的な状態を示す数値)に基づいて潤滑油の異常度合いの程度,回転機械の状態をリアルタイムに判別する。 In the embodiment, in order to monitor the lubricating oil supplied to the mechanical drive part of the wind power generator, various sensors, including an optical sensor installed in the lubricating oil of the gearbox, are used to monitor the lubricating oil properties and the rotating machinery. Detects the acceleration of the gearbox to grasp the state, and based on the sensor information (numerical values indicating the physicochemical state of the lubricating oil), determines the degree of abnormality of the lubricating oil and the state of the rotating machine in real time. do.

そして,判別結果に応じて増速機が故障に至る前の適切なタイミングで詳細な潤滑油分析のための潤滑油採取,潤滑油交換,フィルタ交換,部品交換を促す風力発電機の診断システムである。このシステムは,入力装置,処理装置,記憶装置,および出力装置を備える。記憶装置は,ボルタンメトリー法によって予め求めた,潤滑油の酸化防止剤の濃度と光学式センサのデータである色度との相対関係を記憶し,処理装置は,潤滑油の色度を計測する光学式センサデータに基づいて,潤滑油の色度特性より求められる潤滑油中の添加剤濃度が所定閾値以下(基準値)となる時間を推測する。 Then, according to the judgment result, it is a diagnostic system for wind power generators that prompts lubricating oil sampling for detailed lubricating oil analysis, lubricating oil replacement, filter replacement, and parts replacement at the appropriate timing before the gearbox fails. be. The system comprises an input device, a processing device, a storage device and an output device. The storage device stores the relative relationship between the concentration of the antioxidant in the lubricating oil and the chromaticity, which is the data of the optical sensor, which is obtained in advance by the voltammetry method, and the processing device is an optical system that measures the chromaticity of the lubricating oil. Based on the formula sensor data, the time at which the additive concentration in the lubricating oil, which is obtained from the chromaticity characteristics of the lubricating oil, is equal to or lower than a predetermined threshold (reference value) is estimated.

また,実施例は,処理装置,記憶装置,入力装置,および出力装置を備えたサーバを用いる,光学式潤滑油センサを用いた風力発電機診断システムおよび方法である。この方法では,まず,潤滑油の性状を把握するため,風力発電機の潤滑油の色度データを取得する第1のステップ,サンプルに含まれる酸化防止剤の濃度を測定する第2のステップ,測定した添加剤の濃度を,記憶装置に時系列に格納して添加剤濃度データとする第3のステップ,処理装置が添加剤濃度データを処理することにより,添加剤の濃度が所定閾値となる時間を推測する第4のステップを実行する。 Also, an embodiment is a wind turbine generator diagnostic system and method using an optical lubricating oil sensor, using a server with a processing device, a storage device, an input device, and an output device. In this method, first, in order to grasp the properties of the lubricating oil, the first step is to acquire the chromaticity data of the lubricating oil of the wind power generator, the second step is to measure the concentration of the antioxidant contained in the sample, The third step of storing the measured additive concentrations in time series in a storage device as additive concentration data, the processing device processing the additive concentration data so that the additive concentration reaches a predetermined threshold value. Perform the fourth step of estimating the time.

(1.システム全体構成)
図7に,潤滑油診断を行う機械の一例として,潤滑油供給系統を有する風力発電機の潤滑油の監視システムの概略図を示す。図7には説明のため,図2の風力発電機1のナセル3部分を抽出して示している。ナセル3内部には,主軸31,増速機33,発電機34,図示しないヨー,ピッチなどの軸受があり,これらには潤滑油タンク37から潤滑油が供給される。
(1. Overall system configuration)
FIG. 7 shows a schematic diagram of a lubricating oil monitoring system for a wind power generator having a lubricating oil supply system as an example of a machine that performs lubricating oil diagnosis. 7 shows the nacelle 3 of the wind power generator 1 shown in FIG. 2 for the sake of explanation. Inside the nacelle 3 are a main shaft 31 , a gearbox 33 , a generator 34 , and yaw and pitch bearings (not shown), to which lubricant is supplied from a lubricant tank 37 .

図7に示すように,風力発電機1は通常複数が同一敷地内に設置され,これらをまとめてファーム200aなどと呼ぶ。それぞれの風力発電機1には,潤滑油の供給系統に各種センサ(図示せず)が設置され,潤滑油の状態を反映したセンサ信号は,ナセル3内のサーバ210に集約される。また,各風力発電機1のサーバ210から得られるセンサ信号は,ファームごとに配置される集約サーバ220に送られる。集約サーバ220からのデータは,ネットワーク230を介して中央サーバ240へ送られる。中央サーバ240へは,他のファーム200bや200cからのデータも送られる。また,中央サーバ240は,集約サーバ220やサーバ210を介して,各風力発電機1に指示を送ることができる。 As shown in FIG. 7, a plurality of wind power generators 1 are usually installed on the same site, and collectively referred to as a farm 200a. Various sensors (not shown) are installed in the lubricating oil supply system of each wind power generator 1 , and sensor signals reflecting the state of the lubricating oil are collected in a server 210 in the nacelle 3 . Further, sensor signals obtained from the server 210 of each wind power generator 1 are sent to an aggregation server 220 arranged for each farm. Data from aggregation server 220 is sent to central server 240 via network 230 . Data from other farms 200b and 200c are also sent to the central server 240. FIG. Also, the central server 240 can send instructions to each wind power generator 1 via the aggregation server 220 and the server 210 .

(2.センサ配置)
図8は,潤滑油用センサを備えた回転機械の概念図である。潤滑油は,ポンプなどの潤滑油供給デバイス301から回転機械302に供給される。潤滑油供給デバイス301は,潤滑油タンク37に接続されて潤滑油の供給を受ける。回転機械302は,例えば増速機33その他の機械的な接触が生じる部位の他,ヨー・ピッチ制御を行うための動力伝達部を含んでよい。
(2. Sensor arrangement)
FIG. 8 is a conceptual diagram of a rotary machine equipped with lubricating oil sensors. Lubricating oil is supplied to the rotating machine 302 from a lubricating oil supply device 301 such as a pump. The lubricating oil supply device 301 is connected to the lubricating oil tank 37 and receives lubricating oil. The rotary machine 302 may include, for example, the speed-up gear 33 and other parts where mechanical contact occurs, as well as a power transmission section for performing yaw/pitch control.

センサ群304は潤滑油の状態を検知するために潤滑油の流路等に配置される。実施例1では,回転機械302の潤滑油の排油口に接続する潤滑油の流路から分岐した流路(分岐ライン)に測定部303を設け,この測定部303に潤滑油の一部を導入して,測定部303にセンサ群304を設置している。分岐ラインは,潤滑油の劣化状態をモニタするために,潤滑油経路の末端付近に設けるのが良い。測定部303を潤滑油のメインの流路(循環ライン)に設けていないのは測定部303における潤滑油の流速を潤滑油の状態を検知するのに適した流速に調整するためである。このように,循環ラインから分岐して循環ラインと並列に配置された分岐ラインを用い,分岐ラインの屈曲形状や太さを調節することで,油圧を調整することもできる。 A sensor group 304 is arranged in a lubricating oil flow path or the like to detect the state of the lubricating oil. In the first embodiment, a measuring unit 303 is provided in a flow path (branch line) branched from a lubricating oil flow path connected to a lubricating oil drain port of a rotary machine 302, and part of the lubricating oil is supplied to the measuring unit 303. A sensor group 304 is installed in the measurement unit 303 . A branch line is preferably provided near the end of the lubricating oil path in order to monitor the state of deterioration of the lubricating oil. The reason why the measuring section 303 is not provided in the main flow path (circulation line) of the lubricating oil is to adjust the flow velocity of the lubricating oil in the measuring section 303 to a flow velocity suitable for detecting the state of the lubricating oil. In this way, by using branch lines branched from the circulation line and arranged in parallel with the circulation line, and adjusting the bending shape and thickness of the branch line, it is also possible to adjust the hydraulic pressure.

回転機械302から排出した潤滑油はオイルフィルタ305を経由して潤滑油タンク37に戻る。オイルフィルタ305のメッシュ径は,5から50μmである。 Lubricating oil discharged from the rotary machine 302 returns to the lubricating oil tank 37 via the oil filter 305 . The mesh diameter of the oil filter 305 is 5 to 50 μm.

潤滑油の流路に沿った位置関係を表す際に,上流,下流という表現を用いることがある。潤滑油は上流から下流に向けて相対的に移動する。図8の場合には,潤滑油供給デバイス301が上流にあり,オイルフィルタ305が下流にあり,測定部303はその間に配置されている。なお,各要素の配置は図8の構成に限定されず,例えば後述のように,潤滑油タンク37を回転機械302と測定部303の間に配置してもよい。 The expressions "upstream" and "downstream" are sometimes used to express the positional relationship along the lubricating oil flow path. Lubricating oil moves relatively from upstream to downstream. In the case of FIG. 8, the lubricating oil supply device 301 is upstream, the oil filter 305 is downstream, and the measuring part 303 is arranged therebetween. The arrangement of each element is not limited to the configuration shown in FIG. 8, and for example, the lubricating oil tank 37 may be arranged between the rotary machine 302 and the measuring section 303 as described later.

センサ群304は,潤滑油の各種のパラメータを測定する。例えば,物理量としては,光学式センサによる色度の他,温度,油圧などがある。光学式センサに代えてあるいは追加して潤滑油の誘電率,導電率などの電気特性を測定するセンサを備えても良い。温度,油圧等は,公知のセンサを用いて測定することができる。これらのパラメータの時間的な変化に基づいて,潤滑油の状態を評価することができる。これらの温度などのセンサは必須ではないが,潤滑油の状態をより詳しく検知するために設けるのが好ましい。 Sensor group 304 measures various parameters of the lubricating oil. For example, physical quantities include temperature, oil pressure, etc., in addition to chromaticity determined by an optical sensor. Instead of or in addition to the optical sensor, a sensor for measuring electrical properties such as permittivity and conductivity of lubricating oil may be provided. Temperature, oil pressure, etc. can be measured using known sensors. The condition of the lubricating oil can be evaluated based on changes in these parameters over time. Although these sensors for temperature and the like are not essential, they are preferably provided in order to detect the condition of the lubricating oil in more detail.

実施例では,センサ群304には,可視光源と受光素子を備えた,光学式センサが含まれる。光学式センサは,潤滑油の可視光透過率を計測し,潤滑油の色度情報(R,G,Bの値)を出力する。取得した色度データより,潤滑油中の残存添加剤量を求め,劣化度診断と余寿命診断を行う。センサデータによる診断では,光学式センサによるセンサデータまたは光学式センサと他の一つまたは複数の種類のセンサデータに基づいて診断を行う。 In an embodiment, sensor cluster 304 includes an optical sensor with a visible light source and a light receiving element. The optical sensor measures the visible light transmittance of the lubricating oil and outputs chromaticity information (R, G, B values) of the lubricating oil. Based on the obtained chromaticity data, the amount of residual additives in the lubricating oil is determined, and the degree of deterioration and remaining life are diagnosed. Diagnosis based on sensor data is performed based on sensor data from an optical sensor or optical sensor and other one or more types of sensor data.

潤滑油は,使用により酸化防止剤が消耗して品質が劣化し,初期の機能を果たさなくなる。このため,品質の劣化状況に応じて,交換等のメンテナンスを行う必要がある。このようなメンテナンスのタイミングを知るために,センサ群304で収集し得るデータを,遠隔地でモニタできるようにすることは,保守管理の効率上有用である。センサ群304で収集したデータは,例えばナセル3内のサーバ210に集められ,その後ファーム200内でデータを集約する集約サーバ220を経て,複数ファームのデータを集約する中央サーバ240に送られる。 Lubricating oils degrade in quality due to consumption of antioxidants through use, and cease to perform their initial functions. For this reason, it is necessary to perform maintenance such as replacement according to the state of deterioration of quality. In order to know the timing of such maintenance, it is useful for efficient maintenance and management to be able to remotely monitor the data that can be collected by the sensor group 304 . The data collected by the sensor group 304 is collected by the server 210 in the nacelle 3, for example, and then sent to the central server 240 that aggregates the data of multiple farms via the aggregation server 220 that aggregates the data within the farm 200.

また,集約されるデータとしては,潤滑油に関するデータだけでなく,風力発電機の稼動状況を示すデータを含めてもよい。例えば,風力発電機1の振動を検知する加速度センサ(大きいほど潤滑油の劣化速度大),風車出力値(大きいほど潤滑油の劣化速度大),実稼働時間(長いほど潤滑油の劣化速度大),機械温度(高いほど潤滑油の劣化速度大),軸の回転速度(速いほど潤滑油の劣化速度大),潤滑油の温度(高いほど潤滑油の劣化速度大)等である。これらは,風力発電機の各所に設置された公知の構成のセンサや,装置の制御信号から収集することができる。 Data to be aggregated may include not only data related to lubricating oil but also data indicating the operation status of the wind power generator. For example, an acceleration sensor that detects the vibration of the wind power generator 1 (the larger the value, the faster the deterioration rate of the lubricant), the wind turbine output value (the larger the value, the faster the deterioration rate of the lubricant), the actual operation time (the longer the value, the faster the deterioration rate of the lubricant). ), machine temperature (the higher the temperature, the faster the deterioration rate of the lubricating oil), the rotational speed of the shaft (the faster the speed, the faster the deterioration rate of the lubricating oil), and the temperature of the lubricating oil (the higher the temperature, the faster the deterioration rate of the lubricating oil). These can be collected from sensors of known configuration installed at various locations in the wind power generator and control signals of the device.

(3.潤滑油診断のフロー)
図9は,実施例による潤滑油診断処理を示すフロー図である。図9で示す処理は,図7のサーバ210,集約サーバ220,中央サーバ240のいずれかのコントロール下で行われる。以下の例では中央サーバ240が行うものとする。計算や制御等の機能は,サーバの記憶装置に格納されたソフトウェアがプロセッサによって実行されることで,定められた処理を他のハードウェアと協働して実現される。なお,ソフトウェアで構成した機能と同等の機能は,FPGA(Field Programmable Gate Array),ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのハードウェアでも実現できる。
(3. Lubricant diagnosis flow)
FIG. 9 is a flowchart showing lubricating oil diagnosis processing according to the embodiment. The processing shown in FIG. 9 is performed under the control of any one of the server 210, aggregation server 220, and central server 240 in FIG. In the following example, it is assumed that the central server 240 does this. Functions such as calculation and control are realized by cooperating with other hardware by executing software stored in the storage device of the server by the processor. It should be noted that functions equivalent to those configured by software can also be realized by hardware such as FPGAs (Field Programmable Gate Arrays) and ASICs (Application Specific Integrated Circuits).

中央サーバ240が制御を行う場合,配下に複数の風力発電機1を持つため,以下の処理は風力発電機ごとに行うものとする。この処理は基本的に繰り返し処理であり,開始タイミングはタイマーなどで設定され,例えば,毎日0時に処理を開始する(S601)。また,中央サーバ240が,オペレータの指示により任意のタイミングで行うこともできる。 When the central server 240 performs control, since it has a plurality of wind power generators 1 under its control, the following processing shall be performed for each wind power generator. This process is basically a repetitive process, and the start timing is set by a timer or the like. For example, the process starts at 00:00 every day (S601). Also, the central server 240 can perform this at an arbitrary timing according to an operator's instruction.

処理S602では,中央サーバ240は,潤滑油の交換時期をチェックする。交換時期の初期値は,例えば潤滑油が設計温度で動作しているという前提で,余寿命を初期設定する。この交換時期は,実測データに基づいて,後に処理S610で更新され得る。 In processing S602, the central server 240 checks the lubricating oil replacement timing. As for the initial value of the replacement timing, the remaining life is initially set on the premise that the lubricating oil is operating at the design temperature, for example. This replacement timing can be updated later in step S610 based on actual measurement data.

潤滑油の交換時期であった場合には,処理S603で潤滑油交換を行う。潤滑油交換は通常は,作業員による作業となるため,中央サーバ240は交換を行うべき時期と対象を作業員に指示するための表示や通知を行う。 If it is time to replace the lubricating oil, the lubricating oil is replaced in step S603. Since lubricating oil replacement is usually performed by a worker, the central server 240 displays and notifies the worker about when and what to replace.

潤滑油の交換時期でない場合には,処理S604で,中央サーバ240は潤滑油の性状をセンサデータにより診断する。センサデータとしては光学式センサで得られる潤滑油の色度情報に加えて,温度,油圧,潤滑油に含まれる粒子の濃度等を用いることができる。センサ群304で測定されたデータは,中央サーバ240に送られ,例えば中央サーバが,センサから得られたパラメータを事前に定めた基準値と比較することにより,潤滑油の特性を評価する。中央サーバには,図6に示したような,色度とボルタンメトリー法によって求めた酸化防止剤濃度の相関,潤滑油中の酸化防止剤が消耗(添加剤が分解して酸化生成物を生成)した際のR,G,Bの各値の変化,潤滑油中に摩耗粉が生成した際のR,G,Bの各値の変化を予め記憶させておき,センサデータとの比較に用いるものとする。この基準値には,予め定められた閾値の他,予め定められた単位時間当たりのセンサ情報の変化量を用いることができる。 If it is not time to replace the lubricating oil, the central server 240 diagnoses the properties of the lubricating oil based on sensor data in step S604. As sensor data, temperature, oil pressure, concentration of particles contained in lubricating oil, etc. can be used in addition to chromaticity information of lubricating oil obtained by an optical sensor. The data measured by the sensors 304 are sent to a central server 240, which, for example, evaluates the lubricating oil properties by comparing the parameters obtained from the sensors with predetermined reference values. The central server stores the correlation between chromaticity and antioxidant concentration determined by the voltammetry method, as shown in Figure 6, and the consumption of antioxidants in lubricating oil (additives decompose to produce oxidation products). The change in each value of R, G, and B at the time of wear, and the change in each value of R, G, and B when abrasion powder is generated in the lubricating oil are stored in advance and used for comparison with sensor data. and For this reference value, in addition to a predetermined threshold value, a predetermined amount of change in sensor information per unit time can be used.

図10は,中央サーバ240が保存するプログラムとデータ構成を示す。中央サーバ240は,一般的なサーバ同様に入力装置1001、出力装置1002、処理装置1003および記憶装置1004を備える。図10では,記憶装置1004に記憶されたプログラムとデータ構成を示している。 FIG. 10 shows programs and data structures stored by the central server 240 . The central server 240 comprises an input device 1001, an output device 1002, a processing device 1003 and a storage device 1004 like a general server. FIG. 10 shows programs and data configurations stored in the storage device 1004 .

中央サーバ240の記憶装置1004は,色度(ΔEやB)とボルタンメトリー法によって求めた酸化防止剤濃度の相関関係を予め実験的に求めたうえで記憶する相関データベース(DB)241,ボルタンメトリー法で測定された実機(例えば風力発電機)の潤滑油の酸化防止剤濃度DB242,光学式センサで取得したセンサデータを時系列的に記憶した色度DB243,をデータとして記憶している。 The storage device 1004 of the central server 240 stores the correlation between the chromaticity (ΔE and B) and the antioxidant concentration obtained by the voltammetry method, which is experimentally obtained in advance and stored. A measured antioxidant concentration DB 242 of lubricating oil of an actual machine (for example, a wind power generator) and a chromaticity DB 243 in which sensor data acquired by an optical sensor are stored in chronological order are stored as data.

相関DB241は,例えば式(1)や式(2)で示した関数,あるいは図6に示したデータを記憶していてもよい。データ変換プログラム244は,相関DB241に記憶された情報を用いて,色度DB243のデータをボルタンメトリー法によって求められる酸化防止剤濃度に換算することができる。データ変換プログラム244によって得られた変換データ245は,酸化防止剤濃度DB242のデータと連続性があるから,異なる2つの測定方法を連続した一連の時系列データとして用いることができる。 The correlation DB 241 may store, for example, the functions represented by formulas (1) and (2), or the data shown in FIG. The data conversion program 244 can use the information stored in the correlation DB 241 to convert the data in the chromaticity DB 243 into an antioxidant concentration determined by the voltammetry method. Since the conversion data 245 obtained by the data conversion program 244 has continuity with the data in the antioxidant concentration DB 242, two different measurement methods can be used as a continuous series of time-series data.

また,記憶装置1004は,図9で示した潤滑油診断処理の全体を制御する診断プログラム246を備えている。 The storage device 1004 also has a diagnostic program 246 that controls the entire lubricating oil diagnostic process shown in FIG.

図9に戻り,処理S605,S606で診断の結果が異常であれば,処理S603で潤滑油交換を行う。潤滑油交換は具体的には,潤滑油の交換を管理する担当者に交換が必要な旨を通知することにより行う。異常がなければ,処理S609を行う。 Returning to FIG. 9, if the diagnosis result is abnormal in steps S605 and S606, the lubricating oil is replaced in step S603. Specifically, the lubricating oil is replaced by notifying the person in charge of managing the lubricating oil replacement that the replacement is necessary. If there is no abnormality, processing S609 is performed.

処理S605では,例えば,光学式センサのR,G,B,のすべての値が所定の閾値よりも低下している場合には汚染異常有りと判断する。このような判定では,潤滑油の黒変を検出している。ただし,汚染異常については従来のセンサのデータも合わせて用いてもよい。 In step S605, for example, if all the R, G, and B values of the optical sensor are lower than a predetermined threshold value, it is determined that there is a contamination abnormality. Such determination detects the blackening of the lubricating oil. However, for contamination anomalies, conventional sensor data may also be used.

S606では,たとえば図6に示す添加剤濃度と色度の相関を用いて,光学式センサで測定した色度により求められる添加剤濃度が所定の閾値よりも低下した場合に添加剤劣化度異常有りと判断する。なお,色度により添加剤濃度を求めることなく,色度が所定の閾値よりも小さくなった場合に添加剤劣化度異常有りと判断することも可能である。 In S606, for example, using the correlation between the additive concentration and the chromaticity shown in FIG. 6, if the additive concentration obtained from the chromaticity measured by the optical sensor falls below a predetermined threshold, the additive deterioration degree is abnormal. I judge. It should be noted that it is also possible to determine that there is an abnormality in the degree of deterioration of the additive when the chromaticity is smaller than a predetermined threshold, without obtaining the additive concentration from the chromaticity.

処理S609では,中央サーバ240に色度測定データなどを入力し,色度測定データは色度DB243に時系列的に保存される。 In step S609, chromaticity measurement data and the like are input to the central server 240, and the chromaticity measurement data are stored in the chromaticity DB 243 in chronological order.

風力発電機の予防的保全,計画的な保守という観点からすれば,異常有りと判断される前に,潤滑油に含まれる酸化防止剤の濃度の推移に基づき潤滑油の劣化について予兆診断を行うことが望ましい。 From the perspective of preventive maintenance and planned maintenance of wind power generators, predictive diagnosis of deterioration of lubricating oil based on changes in the concentration of antioxidants contained in lubricating oil is performed before it is determined that there is an abnormality. is desirable.

以上のように,ボルタンメトリー法によって求めた酸化防止剤濃度測定結果と光学式センサによって計測した潤滑油の色情報を用いて,潤滑油正常の時系列的なデータを得ることができ,潤滑油の余寿命を知ることにより,潤滑油の寿命を早期検出できる。このため,適切な潤滑油交換等のメンテナンスにより,風力発電機の異常を未然に防止することができる。また,潤滑油の交換周期を最適化することも可能である。また,酸化防止剤濃度を簡易な方法により測定することができ,光学式センサをナセル内に設置すれば潤滑油中の酸化防止剤の消耗をオンライン遠隔監視することも可能となる。 As described above, using the antioxidant concentration measurement results obtained by the voltammetry method and the color information of the lubricating oil measured by the optical sensor, it is possible to obtain chronological data on the normality of the lubricating oil. Knowing the remaining service life enables early detection of the service life of the lubricating oil. Therefore, maintenance such as proper replacement of lubricating oil can prevent malfunction of the wind power generator. It is also possible to optimize the lubricating oil replacement cycle. In addition, the antioxidant concentration can be measured by a simple method, and if an optical sensor is installed in the nacelle, it becomes possible to remotely monitor the consumption of the antioxidant in the lubricating oil online.

(4.潤滑油の余寿命診断)
本実施例では図9の交換時期推定および更新の処理S610で,ボルタンメトリー法によって,風車で使用した潤滑油中の酸化防止剤の消耗速度を求め,また,同じ潤滑油サンプルについて,光学式センサによって個々の色座標を求め,酸化防止剤の濃度と,色座標との相関から得られる情報を基に,潤滑油の色計測から酸化防止剤濃度を求め,さらには潤滑油の余寿命を求めた例を示す。
(4. Remaining life diagnosis of lubricating oil)
In this embodiment, in the replacement timing estimation and update processing S610 in FIG. Based on the information obtained from the correlation between the concentration of antioxidants and the color coordinates, the antioxidant concentration was obtained from the color measurement of the lubricating oil, and the remaining life of the lubricating oil was obtained. Give an example.

同じ型番製品の潤滑油について,新油(A)と,風車で1年使用したサンプル(B),2年使用したサンプル(C),3年使用したサンプル(D),を入手した。 Regarding lubricating oil of the same model number, we obtained new oil (A), a sample (B) that had been used in a wind turbine for one year, a sample (C) that had been used for two years, and a sample (D) that had been used for three years.

この潤滑油には,フェノール系酸化防止剤BHTと,アミン系酸化防止剤DPHが含まれている。サンプル(A)~(D)について,ボルタンメトリー法によって,図11,図12に示すような,酸化防止剤の経時減少傾向を確認した。 This lubricating oil contains a phenol antioxidant BHT and an amine antioxidant DPH. As shown in FIGS. 11 and 12, it was confirmed by the voltammetry method that samples (A) to (D) tended to decrease in antioxidant content over time.

図11に示すように,この潤滑油は,BHTについては新油の濃度の20%が閾値として設定される。
図12に示すように,DPAについては新油の濃度の40%が閾値として設定される。BHTかDPAのいずれかが閾値を下回ったらオイル交換を推奨することになっていた。すなわち,使用開始時から,BHT,または,DPAのいずれかの濃度が閾値に達する時点までが,この潤滑油の寿命となる。
As shown in FIG. 11, for this lubricating oil, 20% of the concentration of new oil is set as a threshold for BHT.
As shown in FIG. 12, for DPA, 40% of the concentration of new oil is set as a threshold. An oil change was to be recommended if either BHT or DPA fell below thresholds. That is, the service life of the lubricating oil is from the start of use until the concentration of either BHT or DPA reaches a threshold value.

図11および図12より,BHTについては,3年経過時点で閾値に達し,DPAについては3年経過時点では閾値に未達で,傾向を線形近似することにより,4年経過時点で閾値に達することが判明した。したがって,この潤滑油はDPAよりも早く消耗するBHTを監視すればよいことが判明した。 From Figures 11 and 12, BHT reached the threshold at 3 years, DPA did not reach the threshold at 3 years, and by linear approximation of the trend, reached the threshold at 4 years. It has been found. Therefore, it was found that this lubricating oil should be monitored for BHT, which is consumed faster than DPA.

一方で,サンプル(A)~(D)について,例えば特許文献1で開示される光学式センサをもちいて,色計測を行った。この時,新油(A)の色座標を,(255, 255, 255)と規格化した。それぞれの色座標よりΔE値を求めた。 On the other hand, samples (A) to (D) were subjected to color measurement using an optical sensor disclosed in Patent Document 1, for example. At this time, the color coordinates of fresh oil (A) were normalized to (255, 255, 255). A ΔE value was obtained from each color coordinate.

図13は,電気化学測定(ボルタンメトリ法)によって求めた酸化防止剤定量結果(第一の結果)と,予め求めた,光学式測定によって求めた潤滑油診断結果(第二の結果)とから求めた,第一の結果と第二の結果との相関関数(例えば式(1)の関係)に基づく,ΔE値と酸化防止剤残存濃度Cの関係を示すグラフである。図13に示すような,BHT濃度とΔE値の関係が明らかになった。 Figure 13 shows the antioxidant quantification result (first result) obtained by electrochemical measurement (voltammetry method) and the lubricating oil diagnosis result (second result) obtained by optical measurement obtained in advance. Also, it is a graph showing the relationship between the ΔE value and the residual antioxidant concentration C based on the correlation function (for example, the relationship of formula (1)) between the first result and the second result. As shown in FIG. 13, the relationship between BHT concentration and ΔE value was clarified.

図13より,BHTが新油値の20%になるときに,ΔE値は200となることが判明した。このように,図13を検量線として用いれば,光学式センサで計測した潤滑油の色座標より,ボルタンメトリーで求めた酸化防止剤の濃度を求めることができることが判明した。図10の相関DB241には,たとえば図13に示す検量線が記憶されている。 From FIG. 13, it was found that the ΔE value was 200 when the BHT was 20% of the new oil value. Thus, it was found that by using FIG. 13 as a calibration curve, the concentration of the antioxidant obtained by voltammetry can be obtained from the color coordinates of the lubricating oil measured by the optical sensor. For example, the calibration curve shown in FIG. 13 is stored in the correlation DB 241 of FIG.

このように,相関DB241を用いることで,処理S610では,相関DB241を利用して,予め求めた,電気化学測定(ボルタンメトリ法)によって求めた酸化防止剤定量結果(第一の結果)に基づくデータと,予め求めた,光学式測定によって求めた潤滑油診断結果(第二の結果)に基づくデータに互換性を持たせることができる。 In this way, by using the correlation DB 241, in the process S610, data based on the antioxidant quantification result (first result) obtained by the electrochemical measurement (voltammetry method) obtained in advance using the correlation DB 241 , compatibility can be given to data based on lubricating oil diagnosis results (second results) obtained by optical measurement.

本実施例では,風車増速機から潤滑油を採取し,風車の外で光学式センサを用いて潤滑油の色を計測し,予めボルタンメトリー法によって求めた,潤滑油中の酸化防止剤の濃度と色との相関を表す式(1)や式(2)を用いて,潤滑油の色から酸化防止剤濃度を求めた例を示す。この潤滑油には,アミン系酸化防止剤DPAのみが含まれていた。 In this example, lubricating oil was sampled from the wind turbine gearbox, and the color of the lubricating oil was measured using an optical sensor outside the wind turbine. An example of obtaining the antioxidant concentration from the color of the lubricating oil using the formulas (1) and (2) that express the correlation between the color and the color is shown below. This lubricating oil contained only the amine antioxidant DPA.

図14に,酸化試験によって強制的に劣化させた5種の潤滑油サンプル中のDPA濃度と,5種の潤滑油サンプルの色指標ΔEとの関係を示す。この潤滑油では,アミン系酸化防止剤DPAの濃度が30%以下になったら潤滑油交換を推奨することになっている。図14より,DPA濃度が30%以下となるのは,ΔEが150以下の時であり,図14を用いて,使用した潤滑油の余寿命診断を行った。 FIG. 14 shows the relationship between the DPA concentration in five lubricating oil samples forcibly degraded by the oxidation test and the color index ΔE of the five lubricating oil samples. In this lubricating oil, replacement of the lubricating oil is recommended when the concentration of the amine-based antioxidant DPA becomes 30% or less. From FIG. 14, the DPA concentration becomes 30% or less when ΔE is 150 or less.

図15は,実施例の余寿命診断の原理を示すグラフ図である。本実施例では,風車において新油から2年経過までの期間1501はボルタンメトリー法によりDPA濃度を測定しデータ1502を得ている。2年~4年目は,光学式センサを用いて潤滑油の色を測定し,データ変換プログラム244により色情報を,相関DB241を利用して変換し,ほぼリアルタイムのDPA濃度1503を得ることができる。図15に示すように,データ1502とDPA濃度1503から,関数近似や外挿などの周知の手法を用いて,DPA濃度が初期値の30%を下回るまでの余寿命1504は0.5年であると予測できる。 FIG. 15 is a graph showing the principle of remaining life diagnosis of the embodiment. In this embodiment, data 1502 is obtained by measuring the DPA concentration by the voltammetry method during the period 1501 from new oil to 2 years after the windmill. In the second to fourth years, the color of the lubricating oil is measured using an optical sensor, the color information is converted by the data conversion program 244 using the correlation DB 241, and the almost real-time DPA concentration 1503 can be obtained. can. As shown in FIG. 15, from the data 1502 and the DPA concentration 1503, using well-known techniques such as function approximation and extrapolation, the remaining life 1504 until the DPA concentration falls below 30% of the initial value is 0.5 years. can be expected to exist.

判明した余寿命は,処理S611で例えばディスプレイに表示されてユーザに示される。また処理S612で光学式センサ出力を潤滑油の色情報に相当する色に変換して表示してもよい。 The determined remaining life is displayed to the user, for example, on a display in step S611. Further, in step S612, the output of the optical sensor may be converted into a color corresponding to the color information of the lubricating oil and displayed.

図15では,光学式センサに基づく色情報データをボルタンメトリー法に基づく添加剤濃度に変換している。逆に,図6の検量線を用いて,ボルタンメトリー法に基づく添加剤濃度を光学式センサに基づく色情報データに変換することもできる。 In FIG. 15, the color information data based on the optical sensor is converted into the additive concentration based on the voltammetry method. Conversely, using the calibration curve of FIG. 6, the additive concentration based on the voltammetry method can also be converted into color information data based on the optical sensor.

図16は,風車において新油から2年経過までの期間1501はボルタンメトリー法によりDPA濃度を測定し,DPA濃度をΔEに変換してデータ1602を得ている。2年~4年目は,光学式センサを用いて潤滑油の色を測定して,ほぼリアルタイムのΔEデータ1603を得ることができる。 FIG. 16 shows data 1602 obtained by measuring the DPA concentration by the voltammetry method during a period 1501 from new oil to 2 years after the wind turbine is used, and converting the DPA concentration to ΔE. In years 2-4, optical sensors can be used to measure lubricant color to provide near real-time delta E data 1603 .

以上のように本実施例では,ボルタンメトリー法によるデータと,光学式測定法により得た色情報によるデータを相互に変換可能であるため,より長期間に渡って同じ基準に基づいた潤滑油の性状監視が可能になる。よって,潤滑油性状の時間的な変化を示すデータに基づいて,より正確な余寿命診断が可能となる。 As described above, in this embodiment, the data obtained by the voltammetry method and the data based on the color information obtained by the optical measurement method can be mutually converted. monitoring becomes possible. Therefore, more accurate remaining life diagnosis can be performed based on the data indicating temporal changes in lubricating oil properties.

上述の実施例では,回転機械として風力発電機を例にとり説明したが,原子力発電機,火力発電機,ギヤードモータ,鉄道車両車輪フランジ,空気圧縮機,変圧器,可動プラント機械,大型ポンプ機械などの回転機械の潤滑油の添加剤の劣化診断にも本実施例は適用できる。 In the above embodiments, wind power generators were used as examples of rotary machines, but nuclear power generators, thermal power generators, geared motors, railway vehicle wheel flanges, air compressors, transformers, mobile plant machines, large pump machines, etc. This embodiment can also be applied to diagnosis of deterioration of additives in lubricating oil of rotating machines.

また,本実施例による潤滑油の余寿命診断は,機械内の潤滑油に光学式センサを設置しての遠隔監視に適用可能であるし,潤滑油を採取して,機械の外や実験室で,光学式センサによる計測を行うことも可能である。さらには,光学式センサは,潤滑油の色座標を計測できる装置を代わりに用いることも可能である。 In addition, the remaining life diagnosis of the lubricating oil according to this embodiment can be applied to remote monitoring by installing an optical sensor in the lubricating oil in the machine. It is also possible to perform measurement using an optical sensor. Furthermore, the optical sensor can be replaced by a device capable of measuring the color coordinates of the lubricating oil.

中央サーバ240、入力装置1001、出力装置1002、処理装置1003、記憶装置1004、相関データベースDB241、酸化防止剤濃度DB242、色度DB243、データ変換プログラム244、変換データ245、診断プログラム Central server 240, input device 1001, output device 1002, processing device 1003, storage device 1004, correlation database DB 241, antioxidant concentration DB 242, chromaticity DB 243, data conversion program 244, conversion data 245, diagnostic program

Claims (15)

機械で使用される添加剤を含む潤滑油の診断方法であって,
予め別途求めた,電気化学測定による結果である第1の結果と,予め別途求めた,光学式測定による結果である第2の結果と,に基づいて第1の結果と第2の結果との関係を示す情報を準備し,
前記情報に基づいて,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を電気化学測定で測定した結果に基づく第1のデータと,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を光学式測定で測定した結果に基づく第2のデータを,変換可能とすることを特徴とする,
潤滑油の診断方法。
A method of diagnosing a lubricating oil containing additives used in machinery, comprising:
Based on the first result that is the result of electrochemical measurement separately obtained in advance and the second result that is the result of optical measurement separately obtained in advance, the first result and the second result Prepare information indicating the relationship,
Based on said information, first data based on electrochemical measurement of the lubricating oil containing additives used in said machine and optical measurement of lubricating oil containing additives used in said machine characterized in that the second data based on the results measured in can be converted,
Lubricant diagnostic method.
前記添加剤は,
フェノール系酸化防止剤,アミン系酸化防止剤,リン系酸化防止剤,ZDDP,の中から選ばれた,1つ以上の酸化防止剤であることを特徴とする,
請求項1に記載の,潤滑油の診断方法。
The additive is
One or more antioxidants selected from phenolic antioxidants, amine antioxidants, phosphorus antioxidants, ZDDP,
The method for diagnosing lubricating oil according to claim 1 .
前記光学式測定は,
潤滑油の光透過率より,潤滑油の色座標を求める光学式測定であることを特徴とする,
請求項1記載の潤滑油の診断方法。
The optical measurement is
It is an optical measurement that determines the color coordinates of the lubricant from the light transmittance of the lubricant,
The method for diagnosing a lubricating oil according to claim 1.
前記第2の結果として,
潤滑油の色座標B値あるいはΔE値を用いることを特徴とする,
請求項1記載の潤滑油の診断方法。
As the second result,
Characterized by using the color coordinate B value or ΔE value of the lubricating oil,
The method for diagnosing a lubricating oil according to claim 1.
前記第1の結果と第2の結果との関係を示す情報を予め相関データとして記憶しておき,
前記第1のデータとして,電気化学測定によって求めた添加剤定量結果を得,
前記第2のデータとして,光学式測定によって求めた潤滑油診断結果を得,
前記相関データに基づいて,前記第1のデータを潤滑油診断結果に変換して第3のデータを得ること,および,前記第2のデータを添加剤定量結果に変換して第4のデータを得ること,の少なくとも一つを実行し,
前記第1のデータと前記第4のデータの両方を用いて時系列データを得ること,および,前記第2のデータと前記第3のデータの両方を用いて時系列データを得ること,の少なくとも一つを実行する,
請求項1記載の潤滑油の診断方法。
Information indicating the relationship between the first result and the second result is stored in advance as correlation data,
As the first data, an additive quantification result obtained by electrochemical measurement is obtained,
As the second data, a lubricating oil diagnosis result obtained by optical measurement is obtained,
Based on the correlation data, converting the first data into a lubricating oil diagnosis result to obtain third data, and converting the second data into an additive quantification result to obtain fourth data perform at least one of
At least obtaining time-series data using both the first data and the fourth data, and obtaining time-series data using both the second data and the third data run one,
The method for diagnosing a lubricating oil according to claim 1.
機械で使用される添加剤を含む潤滑油の診断装置であって,
予め別途求めた,電気化学測定による結果である第1の結果と,予め別途求めた,光学式測定による結果である第2の結果と,に基づいて第1の結果と第2の結果との関係を示す情報を記録した相関データベースと,
前記情報に基づいて,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を電気化学測定で測定した結果に基づく第1のデータと,前記機械で使用される添加剤を含む潤滑油を光学式測定で測定した結果に基づく第2のデータを,変換するデータ変換部と,を有することを特徴とする,
潤滑油の診断装置。
A diagnostic device for lubricating oils containing additives used in machinery, comprising:
Based on the first result that is the result of electrochemical measurement separately obtained in advance and the second result that is the result of optical measurement separately obtained in advance, the first result and the second result a correlation database that records information indicating relationships;
Based on said information, first data based on electrochemical measurement of the lubricating oil containing additives used in said machine and optical measurement of lubricating oil containing additives used in said machine and a data conversion unit that converts the second data based on the result measured by
Lubricant diagnostic equipment.
前記添加剤は,
フェノール系酸化防止剤,アミン系酸化防止剤,リン系酸化防止剤,ZDDP,の中から選ばれた,1つ以上の酸化防止剤であることを特徴とする,
請求項6に記載の,潤滑油の診断装置。
The additive is
One or more antioxidants selected from phenolic antioxidants, amine antioxidants, phosphorus antioxidants, ZDDP,
The lubricating oil diagnostic device according to claim 6 .
前記光学式測定は,
潤滑油の光透過率より,潤滑油の色座標を求める光学式測定であることを特徴とする,
請求項6記載の潤滑油の診断装置。
The optical measurement is
It is an optical measurement that determines the color coordinates of the lubricant from the light transmittance of the lubricant,
The lubricating oil diagnosis device according to claim 6.
前記第2の結果として,
潤滑油の色座標B値あるいはΔE値を用いることを特徴とする,
請求項6記載の潤滑油の診断装置。
As the second result,
Characterized by using the color coordinate B value or ΔE value of the lubricating oil,
The lubricating oil diagnosis device according to claim 6.
前記第1のデータは,電気化学測定によって求めた添加剤定量結果であり,
前記第2のデータは,光学式測定によって求めた潤滑油診断結果であり,
前記データ変換部は,前記相関データベースに基づいて,前記第1のデータを潤滑油診断結果に変換して第3のデータを得ること,および,前記第2のデータを添加剤定量結果に変換して第4のデータを得ること,の少なくとも一つを実行し,
さらに,前記第1のデータと前記第4のデータの両方を用いて時系列データを得ること,および,前記第2のデータと前記第3のデータの両方を用いて時系列データを得ること,の少なくとも一つを実行する診断部を有する,
請求項6記載の潤滑油の診断装置。
The first data is the additive quantification result obtained by electrochemical measurement,
The second data is a lubricating oil diagnosis result obtained by optical measurement,
The data conversion unit converts the first data into lubricating oil diagnosis results to obtain third data based on the correlation database, and converts the second data into additive quantification results. obtaining fourth data by performing at least one of
Furthermore, obtaining time-series data using both the first data and the fourth data, and obtaining time-series data using both the second data and the third data, has a diagnostic unit that performs at least one of
The lubricating oil diagnosis device according to claim 6.
機械で使用される添加剤を含む潤滑油の診断システムであって,
前記潤滑油の色情報を取得する光学式センサと,
前記潤滑油の添加剤の量を電気化学測定によって求めた添加剤定量結果を記憶する添加剤濃度データベースと,
前記色情報から前記添加剤の量を導出するデータ変換部と,
前記データ変換部が参照する相関データベースを備え,
前記相関データベースは,
予め電気化学測定によって求めた添加剤定量結果である第1の結果と,予め光学式測定によって求めた潤滑油の色情報である第2の結果との関係を示す情報である,
潤滑油の診断システム。
A diagnostic system for lubricating oils containing additives used in machinery, comprising:
an optical sensor that acquires color information of the lubricating oil;
an additive concentration database that stores additive quantification results obtained by electrochemical measurement of the amount of additives in the lubricating oil;
a data conversion unit that derives the amount of the additive from the color information;
comprising a correlation database referenced by the data conversion unit;
The correlation database is
Information indicating the relationship between the first result, which is the additive quantitative result obtained by electrochemical measurement in advance, and the second result, which is the color information of the lubricating oil obtained in advance by optical measurement,
Lubricant diagnostic system.
前記添加剤は,
フェノール系酸化防止剤,アミン系酸化防止剤,リン系酸化防止剤,ZDDP,の中から選ばれた,1つ以上の酸化防止剤であることを特徴とする,
請求項11に記載の,潤滑油の診断システム。
The additive is
One or more antioxidants selected from phenolic antioxidants, amine antioxidants, phosphorus antioxidants, ZDDP,
The lubricating oil diagnostic system of claim 11 .
前記光学式センサは,
機械で使用される潤滑油を透過した光より,潤滑油の色座標を求める光学式センサであることを特徴とする,
請求項11記載の潤滑油の診断システム。
The optical sensor is
It is characterized by being an optical sensor that obtains the color coordinates of the lubricating oil from the light transmitted through the lubricating oil used in the machine.
The lubricating oil diagnostic system of claim 11 .
前記第2の結果として,
潤滑油の色座標B値またはΔE値を用いることを特徴とする,
請求項11記載の潤滑油の診断システム。
As the second result,
Characterized by using the color coordinate B value or ΔE value of the lubricating oil,
The lubricating oil diagnostic system of claim 11 .
前記データ変換部は,前記光学式センサで取得した色情報を,前記相関データベースを参照して添加剤定量結果に変換し,
前記添加剤濃度データベースに記憶した添加剤定量結果と前記データ変換部で変換した添加剤定量結果を用いて,添加剤の量に関する時系列データを得る,
請求項11記載の潤滑油の診断システム。
The data conversion unit converts the color information acquired by the optical sensor into an additive quantification result by referring to the correlation database,
Obtaining time-series data on the amount of additive by using the additive quantification result stored in the additive concentration database and the additive quantification result converted by the data conversion unit,
The lubricating oil diagnostic system of claim 11 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4744870A (en) * 1986-12-23 1988-05-17 University Of Dayton Method for evaluating the remaining useful life of a lubricant
US5071527A (en) * 1990-06-29 1991-12-10 University Of Dayton Complete oil analysis technique
JP2000338101A (en) * 1999-05-28 2000-12-08 Ngk Spark Plug Co Ltd Oil degradation detecting method and oil degradation detecting device
JP4748129B2 (en) * 2007-08-01 2011-08-17 株式会社デンソー Engine oil degradation judgment method and degradation judgment apparatus therefor
JP6618485B2 (en) * 2015-01-14 2019-12-11 出光興産株式会社 Lubricating oil management method and lubricating oil life prediction method
JP7099816B2 (en) * 2017-10-27 2022-07-12 株式会社日立製作所 Lubricating oil deterioration diagnostic method, lubricating oil monitoring system and method for rotating machinery
JP7179674B2 (en) * 2019-05-10 2022-11-29 株式会社日立製作所 Lubricant diagnostic method and lubricating oil monitoring system

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