JP3034914B2 - 潤滑油劣化度測定装置 - Google Patents
潤滑油劣化度測定装置Info
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- JP3034914B2 JP3034914B2 JP2192453A JP19245390A JP3034914B2 JP 3034914 B2 JP3034914 B2 JP 3034914B2 JP 2192453 A JP2192453 A JP 2192453A JP 19245390 A JP19245390 A JP 19245390A JP 3034914 B2 JP3034914 B2 JP 3034914B2
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- Japan
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- light
- oil
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，潤滑油の劣化度測定装置に関する。
潤滑油の性状を迅速に分析し，事故防止や信頼性向上
に役立てるシステムとしては，例えばRLA（RAPIO LUBRI
CANTS′ANALYSIS）サービスと呼ばれるシステムがあ
る。
に役立てるシステムとしては，例えばRLA（RAPIO LUBRI
CANTS′ANALYSIS）サービスと呼ばれるシステムがあ
る。
このシステムは，潤滑油約50ccについて試験室にて潤
滑油中の微量摩耗金属粉量を分析することにより，機関
の摩耗量を的確にかつ迅速にとらえ，事故を未然に防止
するようになっている。このシステムについては，第１
表に示される様に，使用油中の微量金属発生個所が明ら
かになっており，油中の微量金属成分により不具合箇所
が判断出来る。
滑油中の微量摩耗金属粉量を分析することにより，機関
の摩耗量を的確にかつ迅速にとらえ，事故を未然に防止
するようになっている。このシステムについては，第１
表に示される様に，使用油中の微量金属発生個所が明ら
かになっており，油中の微量金属成分により不具合箇所
が判断出来る。
〔発明が解決しようとする課題〕 前述のような，従来のエンジンの故障診断方法におい
ては，エンジンの摩耗により出た金属を分析することに
より行うという，即ち故障が発生してから判断して対応
するという事故の後追いで対処しなければならず，事故
への迅速な対応ができなかった。
ては，エンジンの摩耗により出た金属を分析することに
より行うという，即ち故障が発生してから判断して対応
するという事故の後追いで対処しなければならず，事故
への迅速な対応ができなかった。
本発明は，エンジンの摩耗の最大の要因である潤滑油
の劣化度を判定してエンジンの故障を防止するための予
測診断を行なう方法を提供することを目的とする。
の劣化度を判定してエンジンの故障を防止するための予
測診断を行なう方法を提供することを目的とする。
本発明は，上記課題を解決するため，近赤外線領域の
レーザ光を発生するレーザダイオードと，該レーザ光の
波長をコントロールする温度コントローラと，該レーザ
光を供試潤滑油に照射する照射手段と，供試潤滑油から
の反射光または透過光を受光して電流に変換する受光素
子と，該受光素子から出力される信号に基づき油の中の
粘度又は全酸価度の濃度を演算する濃度演算処理部とを
備え、上記近赤外線領域のレーザ光の波長が760nm、848
nm、940nm、1680nm又は2100nmであることを特徴として
いる。
レーザ光を発生するレーザダイオードと，該レーザ光の
波長をコントロールする温度コントローラと，該レーザ
光を供試潤滑油に照射する照射手段と，供試潤滑油から
の反射光または透過光を受光して電流に変換する受光素
子と，該受光素子から出力される信号に基づき油の中の
粘度又は全酸価度の濃度を演算する濃度演算処理部とを
備え、上記近赤外線領域のレーザ光の波長が760nm、848
nm、940nm、1680nm又は2100nmであることを特徴として
いる。
レーザダイオードからの近赤外領域のレーザ光を供試
潤滑油に照射して透過光を受光素子にて電流に変換し，
プリアンプ等で増幅して濃度演算処理部に送り，ここで
潤滑油の濃度を算出する。上記レーザ光の波長は温度コ
ントローラによりコントロールする。
潤滑油に照射して透過光を受光素子にて電流に変換し，
プリアンプ等で増幅して濃度演算処理部に送り，ここで
潤滑油の濃度を算出する。上記レーザ光の波長は温度コ
ントローラによりコントロールする。
一般に，潤滑油の劣化は徐々に起こるものであるか
ら，潤滑油の劣化がある程度進行する，たとえば濃度が
通常の1.2倍程度まで上昇すると，その時点で警報を出
し新油を供給するようにすればよい。本発明において
は，オンラインで潤滑油の劣化度を測定し検知すること
により潤滑不良によるエンジンの故障を未然に防止する
ことができる。
ら，潤滑油の劣化がある程度進行する，たとえば濃度が
通常の1.2倍程度まで上昇すると，その時点で警報を出
し新油を供給するようにすればよい。本発明において
は，オンラインで潤滑油の劣化度を測定し検知すること
により潤滑不良によるエンジンの故障を未然に防止する
ことができる。
以下第１図〜第３図を参照して本発明の１実施例につ
き説明すると１はディーゼルエンジン,2は潤滑油ポン
プ,4は潤滑油冷却器,6は温調弁（サーモスタット）,7は
潤滑油主こし器,11は逆洗油こし器,12は潤滑油サンプタ
ンク,14は潤滑油清浄機,9は油性状オンライン分析計で
ある。
き説明すると１はディーゼルエンジン,2は潤滑油ポン
プ,4は潤滑油冷却器,6は温調弁（サーモスタット）,7は
潤滑油主こし器,11は逆洗油こし器,12は潤滑油サンプタ
ンク,14は潤滑油清浄機,9は油性状オンライン分析計で
ある。
ポンプ２により圧送された潤滑油は，潤滑油ライン３
を通って潤滑油冷却器４に送られる。潤滑油冷却器４で
冷却された潤滑油は，冷却器出口ライン５を経て温調弁
６に入り，ここで油を約60℃に調整する為に冷却器４を
バイパスした潤滑油と混合する。温調弁６で約60℃に調
整された潤滑油は潤滑油主こし器７に送られる。潤滑油
主こし器７で過されて異物が除去された潤滑油は，主
こし器出口ライン８より油性状オンライン分析計９に送
られ，劣化度を測定された後，エンジン１の供給ライン
に戻されエンジンに送給される。又，逆洗油は潤滑油主
こし器７から逆洗油こし器11を経て潤滑油サンプタンク
12に戻される。また，潤滑油サンプタンク12内の潤滑油
は，清浄機供給ライン13を経て，遠心分離を利用し潤滑
油に混入している異物を除去する潤滑油清浄機14に送ら
れる。
を通って潤滑油冷却器４に送られる。潤滑油冷却器４で
冷却された潤滑油は，冷却器出口ライン５を経て温調弁
６に入り，ここで油を約60℃に調整する為に冷却器４を
バイパスした潤滑油と混合する。温調弁６で約60℃に調
整された潤滑油は潤滑油主こし器７に送られる。潤滑油
主こし器７で過されて異物が除去された潤滑油は，主
こし器出口ライン８より油性状オンライン分析計９に送
られ，劣化度を測定された後，エンジン１の供給ライン
に戻されエンジンに送給される。又，逆洗油は潤滑油主
こし器７から逆洗油こし器11を経て潤滑油サンプタンク
12に戻される。また，潤滑油サンプタンク12内の潤滑油
は，清浄機供給ライン13を経て，遠心分離を利用し潤滑
油に混入している異物を除去する潤滑油清浄機14に送ら
れる。
清浄機14で異物を除去された潤滑油は，清浄機戻りラ
イン15を経て潤滑油サンプタンク12に戻る。又，エンジ
ン１を潤滑した排油はサンプタンク供給ライン16を経て
潤滑油サンプタンクに戻る。
イン15を経て潤滑油サンプタンク12に戻る。又，エンジ
ン１を潤滑した排油はサンプタンク供給ライン16を経て
潤滑油サンプタンクに戻る。
油性状オンライン分析計９の内部構成図を第２図に示
す。図において，レーザダイオード20は，冷却マウント
21に設置されており，温度コントローラ22により，設定
された温度（制御温度としては，±0.01℃）及びレーザ
ダイオード電源23からの一定電流により波長が制御され
る。レーザダイオード20を出たレーザ25は，コリメータ
レンズ24により平行な光にされ，潤滑油26に照射され
る。照射された上記レーザ25は，潤滑油26を透過して透
過光27として集光レンズ28で集光された後，受光素子29
に当てられる。受光素子29は，感度を向上させる為に冷
却素子30と内部温度コントローラ31により冷却されてい
る。受光素子29では光を微弱電流32に変え，プリアンプ
33に送る。
す。図において，レーザダイオード20は，冷却マウント
21に設置されており，温度コントローラ22により，設定
された温度（制御温度としては，±0.01℃）及びレーザ
ダイオード電源23からの一定電流により波長が制御され
る。レーザダイオード20を出たレーザ25は，コリメータ
レンズ24により平行な光にされ，潤滑油26に照射され
る。照射された上記レーザ25は，潤滑油26を透過して透
過光27として集光レンズ28で集光された後，受光素子29
に当てられる。受光素子29は，感度を向上させる為に冷
却素子30と内部温度コントローラ31により冷却されてい
る。受光素子29では光を微弱電流32に変え，プリアンプ
33に送る。
プリアンプ33では微弱電流32が増幅されて濃度演算処
理部34に送られる。濃度演算処理部34においては，次の
式により濃度を算出する。
理部34に送られる。濃度演算処理部34においては，次の
式により濃度を算出する。
Gi＝Koi＋K1iAli＋K2iAmi ここでKoi,K1,K2:i成分の吸光度係数 Ali,Ami:i成分の波長l,mにおける油の吸光度 Gi:i成分の計算値濃度 次に本発明に係る装置を用いた実験例を示す。ダイヤ
モンドマリンT304A潤滑油を使用し，第３図の油の強制
劣化試験装置により潤滑油を劣化させた。第３図に本実
施例に用いた油劣化装置を示す。図において，伝熱器40
の上にステンレス製の容器41を置き，該容器41内には供
試油42が収容されている。47は棒状温度計である。実験
にあたっては，先ずコンセント44にプラグ43を差しこ
み，パワースイッチ45をONにする。温度調整計46により
潤滑油の温度を270℃に設定し，棒状温度計47により温
度を確認する。
モンドマリンT304A潤滑油を使用し，第３図の油の強制
劣化試験装置により潤滑油を劣化させた。第３図に本実
施例に用いた油劣化装置を示す。図において，伝熱器40
の上にステンレス製の容器41を置き，該容器41内には供
試油42が収容されている。47は棒状温度計である。実験
にあたっては，先ずコンセント44にプラグ43を差しこ
み，パワースイッチ45をONにする。温度調整計46により
潤滑油の温度を270℃に設定し，棒状温度計47により温
度を確認する。
上記手法により新しい潤滑油を270℃で劣化させ30分
間隔でサンプリングして新油,0.5Hr,1.0Hr,1.5Hr,2.0H
r,2.5Hr,3.0Hr,3.0Hr,4.0Hrの９サンプルを作った。潤
滑油劣化度を表わす主要因を種々の分析を行なって調査
した結果，粘度，及び全酸価が劣化度を表わす事が判明
した。次に劣化度の異なる潤滑油の近赤外線（600nmか
ら2500nm）のスペクトルを取り粘度，全酸価度と相関の
高い波長を選定した。前記サンプルの粘度及び全酸価度
を測定し吸光度と相関の高い波長を選定した。その結
果，粘度及び全酸価度とも相関の高い波長は,760nm,848
nm,940nm,1680nm,2100nmの５波長であった。
間隔でサンプリングして新油,0.5Hr,1.0Hr,1.5Hr,2.0H
r,2.5Hr,3.0Hr,3.0Hr,4.0Hrの９サンプルを作った。潤
滑油劣化度を表わす主要因を種々の分析を行なって調査
した結果，粘度，及び全酸価が劣化度を表わす事が判明
した。次に劣化度の異なる潤滑油の近赤外線（600nmか
ら2500nm）のスペクトルを取り粘度，全酸価度と相関の
高い波長を選定した。前記サンプルの粘度及び全酸価度
を測定し吸光度と相関の高い波長を選定した。その結
果，粘度及び全酸価度とも相関の高い波長は,760nm,848
nm,940nm,1680nm,2100nmの５波長であった。
この５波長につき，赤外分光分析により，吸光度を測
定し，新油にないピークで増加していく波長は1730cm-1
で波長をnmで表わすと5780nmに基準振動があった。前記
1730cm-1は，Ｃ＝０でカルボニル基あるいはケトン基
と呼ばれている熱酸化分解物であると考えられる。本基
準振動の２倍音が2100mm,3倍音が1680mm,5倍音が940mm,
6倍音が848mm,7倍音が760mmである事が判明した。
定し，新油にないピークで増加していく波長は1730cm-1
で波長をnmで表わすと5780nmに基準振動があった。前記
1730cm-1は，Ｃ＝０でカルボニル基あるいはケトン基
と呼ばれている熱酸化分解物であると考えられる。本基
準振動の２倍音が2100mm,3倍音が1680mm,5倍音が940mm,
6倍音が848mm,7倍音が760mmである事が判明した。
本方法は測定方法がオンライン制御可能で，自動サン
プリング時間を入れても約１分で実施出来る。
プリング時間を入れても約１分で実施出来る。
本発明は以上のように構成されており，本発明によれ
ば次の効果がある。
ば次の効果がある。
（１）従来の方法では，エンジンの故障を，金属の摩耗
を通して判定していたが，本発明ではエンジンの構成部
材（シリンダ，ピストン等）摩耗する前に予測診断出来
るので，エンジン構成部材の摩耗を抑制することができ
る。
を通して判定していたが，本発明ではエンジンの構成部
材（シリンダ，ピストン等）摩耗する前に予測診断出来
るので，エンジン構成部材の摩耗を抑制することができ
る。
（２）測定を短時間でかつオンライン計測で効率よく行
うことができる。
うことができる。
第１図は，本発明の実施例に係るディーゼル機関の潤滑
油系統図，第２図は油性状オンライン分析計の系統図，
第３図は油劣化装置の図である。 １……エンジン,2……潤滑油ポンプ,4……潤滑油冷却
器,6……温調弁,7……潤滑油主こし器,9……油性状オン
ライン分析計,12……潤滑油サンプタンク,20……レーザ
ダイオード,22……温度コントローラ,24……コリメータ
レンズ,25……レーザ,26……潤滑油,27……透過光,28…
…集光レンズ,29……受光素子,30……冷却素子,31……
内部温度コントローラ,32……微弱電流,33……プリアン
プ,34……濃度演算処理部。
油系統図，第２図は油性状オンライン分析計の系統図，
第３図は油劣化装置の図である。 １……エンジン,2……潤滑油ポンプ,4……潤滑油冷却
器,6……温調弁,7……潤滑油主こし器,9……油性状オン
ライン分析計,12……潤滑油サンプタンク,20……レーザ
ダイオード,22……温度コントローラ,24……コリメータ
レンズ,25……レーザ,26……潤滑油,27……透過光,28…
…集光レンズ,29……受光素子,30……冷却素子,31……
内部温度コントローラ,32……微弱電流,33……プリアン
プ,34……濃度演算処理部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 究 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重 工業株式会社横浜製作所内 (72)発明者 高石 武夫 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重 工業株式会社横浜研究所内 (56)参考文献 特開 昭63−195555（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−180753（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−23642（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−146568（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】近赤外線領域のレーザ光を発生するレーザ
ダイオードと、該レーザ光の波長をコントロールする温
度コントローラと、該レーザ光を供試潤滑油に照射する
照射手段と、上記供試潤滑油からの反射光または透過光
を受光して電流に変換する受光素子と、該受光素子から
出力される信号に基づき油の中の粘度又は全酸価度の濃
度を下記式で演算する濃度演算処理部とを備え、上記近
赤外線領域のレーザ光の波長が760nm、848nm、940nm、1
680nm又は2100nmであることを特徴とする潤滑油劣化度
測定装置。 Gi＝Koi＋K1iAli＋K2iAmi 式中、Koi、K1i、K2i:i成分の吸光度係数 Ali、Ami :i成分の波長ｌ、ｍにおける油の
吸光度 Gi :i成分の計算値濃度
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192453A JP3034914B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 潤滑油劣化度測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2192453A JP3034914B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 潤滑油劣化度測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477648A JPH0477648A (ja) | 1992-03-11 |
| JP3034914B2 true JP3034914B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=16291554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2192453A Expired - Fee Related JP3034914B2 (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | 潤滑油劣化度測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3034914B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6066608A (en) | 1996-09-23 | 2000-05-23 | The Procter & Gamble Company | Liquid personal cleansing composition which contain a lipophilic skin moisturing agent comprised of relatively large droplets |
| KR101291213B1 (ko) * | 2012-05-21 | 2013-07-31 | 한국 전기안전공사 | 파장변환 레이저를 이용한 절연유 분석시스템 및 그 방법 |
| US8752415B2 (en) | 2011-08-30 | 2014-06-17 | Hyundai Motor Company | Method and system for measuring engine oil deterioration |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0658757A1 (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-21 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | A method and apparatus for non-intrusive in situ chemical analysis of a lubricant film in running reciprocating machinery |
| CN107709998A (zh) * | 2015-04-27 | 2018-02-16 | 虚拟流体监测服务有限责任公司 | 用于流体分析与监测的系统、装置和方法 |
| US10591388B2 (en) | 2015-04-27 | 2020-03-17 | Virtual Fluid Monitoring Services LLC | Fluid analysis and monitoring using optical spectroscopy |
| JP6573334B2 (ja) * | 2017-12-26 | 2019-09-11 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 | 回転機器の検査装置、回転機器及び回転機器の状態管理システム |
| WO2019246099A1 (en) | 2018-06-19 | 2019-12-26 | Virtual Fluid Monitoring Services LLC | Fluid analysis and monitoring using optical spectroscopy |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62180753U (ja) * | 1986-05-08 | 1987-11-17 | ||
| JPS6323642U (ja) * | 1986-07-31 | 1988-02-16 | ||
| JPH01146568U (ja) * | 1988-03-30 | 1989-10-09 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP2192453A patent/JP3034914B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6066608A (en) | 1996-09-23 | 2000-05-23 | The Procter & Gamble Company | Liquid personal cleansing composition which contain a lipophilic skin moisturing agent comprised of relatively large droplets |
| US8752415B2 (en) | 2011-08-30 | 2014-06-17 | Hyundai Motor Company | Method and system for measuring engine oil deterioration |
| KR101291213B1 (ko) * | 2012-05-21 | 2013-07-31 | 한국 전기안전공사 | 파장변환 레이저를 이용한 절연유 분석시스템 및 그 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0477648A (ja) | 1992-03-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |