JP5129974B2 - 導電体濃度計測装置及び磁性体濃度計測装置 - Google Patents

Description

本発明は、導電体濃度計測装置及び磁性体濃度計測装置に関するものである。

例えば、ピストンのような往復動部品を有するエンジン等の原動機においては、ピストンとシリンダ等の摺動により、ピストン及びシリンダ等に磨耗が生じ、鉄粉等の磁性体が生じる。而して、このような磁性体が生じた際には、エンジンからのドレイン油が流通する流路にドレイン油と同伴して磁性体が流れるため、流路のドレイン油中に含まれる磁性体の濃度を適宜測定し、機器の磨耗状況を正確に把握する必要がある。

一般に、機器の磨耗状態を把握する場合には、手作業で潤滑油やドレイン油をサンプリングして磁性体の濃度を計測したり、又、潤滑油やドレイン油が流れる流路の近傍に磁性体濃度計測装置を配置して磁性体の濃度を計測している。

ここで、磁性体濃度計測装置の一例としては、ドレイン油の流路近傍に第一コイルを配する実測用のＬＣ発振回路と、ドレイン油の磁性体の影響を受けない位置に第二コイルを配する補正用のＬＣ発生回路とを備え、実測用のＬＣ発生回路の発振周波数と、補正用のＬＣ発生回路の発振周波数との差を利用して磁性体の濃度を検出するものがある（例えば特許文献１参照。）。又、他の例としては、ドレイン油が流下する流路の近傍に、磁場印加手段と、超電導量子干渉素子の磁気センサを含む磁気計測手段とを備え、磁化された磁性成分の磁場のみを検出するものがある（例えば特許文献２参照。）。
特開２００５−８３８９７号公報 特開平１０−２６８０１３号公報

しかしながら、手作業により潤滑油やドレイン油等の流体をサンプリングして磁性体の濃度を計測する場合には、手間がかかると共に一定の間隔でしか計測を行うことができず、機器の異常の検出が遅れる可能性があった。又、従来の磁性体濃度計測装置を用いる場合には、ドレイン油等の流体の流量が変化することにより、流路内にエアが滞留したり、固形分が堆積するため、連続的に精度良く計測できないという問題があった。ここで固形分等の堆積物を排除する際には、定期的なエアブローや機械的な除去を行っていたが、手間がかかると共に経時変化によって更なる堆積物が発生するという問題があった。更に、ドレイン油等の流体を自然循環や自然落下等により置換する構成にすると、流体が高粘度の場合には流体の置換に大幅に時間がかかるため、連続的に計測することができず、機器の異常検出が遅れるという問題があった。

本発明はこのような実情に鑑みてなしたもので、流体の導電体の濃度を連続的に精度良く計測する導電体濃度計測装置を提供すると共に、流体の磁性体の濃度を連続的に精度良く計測する磁性体濃度計測装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、導電体を含む流体が流れる流路に、前記流体を溜める溜め部を備え、該溜め部に、流体導出入手段及び検出手段を備える検出部を接続し、前記検出部は、流体導出入手段により流体を導出入し且つ検出手段を介して導電体の濃度を検出するように構成され、
前記溜め部は、古い流体を溜める第一の溜め部と、新たな流体を受け入れて溜める第二の溜め部を備え、前記検出部を第二の溜め部に接続したことを特徴とする導電体濃度計測装置、にかかるものである。

又、本発明において、前記溜め部は、流路に閉止手段を介して形成されることが好ましい。

このように本発明によれば、前記流体導出入手段により、検出部内に流体を導出入するので、検出部での流体の導出入を容易にし、且つ流路とは別経路の検出部で流体の導電体の濃度を検出するので、流体の導電体の濃度を連続的に精度良く計測し、結果的に機器の異常の検出を速やかに行うことができる。又、前記流体導出入手段の作動により固形分等の堆積物を排除するので、定期的なエアブローや機械的な除去を不要にすると共に、更なる堆積物の発生を防止し、流体の導電体の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に、流体が高粘度の場合であっても流体導出入手段により一定間隔で流体を確実に導出入し得るので、流体の導電体の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

本発明は、磁性体を含む流体が流れる流路に、前記流体を溜める溜め部を備え、該溜め部に、ピストン及び検出手段を備える検出部を接続し、前記検出部は、ピストンにより流体を導出入し且つ検出手段を介して磁性体の濃度を検出するように構成され、
前記溜め部は、古い流体を溜める第一の溜め部と、新たな流体を受け入れて溜める第二の溜め部を備え、前記検出部を第二の溜め部に接続したことを特徴とする磁性体濃度計測装置、にかかるものである。

又、本発明において、前記溜め部は、流路に閉止手段を介して形成されることが好ましい。

又、このように本発明によれば、前記ピストンの往復運動により検出部内に流体を導出入するので、検出部での流体の置換を促進し、且つ流路とは別経路の検出部で流体の磁性体の濃度を検出するので、流体の磁性体の濃度を連続的に精度良く計測し、結果的に機器の異常の検出を速やかに行うことができる。又、前記ピストンの往復運動により固形分等の堆積物を排除するので、定期的なエアブローや機械的な除去を不要にすると共に、更なる堆積物の発生を防止し、流体の磁性体の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に、流体が高粘度の場合であってもピストンの往復運動により一定間隔で流体を確実に導出入し得るので、流体の磁性体の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

本発明において、前記検出部を、エアの混入が防止されるよう、流路の流体を溜める溜め部に接続すると、ピストン等の流体導出入手段により検出部内にエアを混入することなく、流体を導出入するので、検出部での流体の置換を容易に行い、流体の導電体（又は磁性体）の濃度を連続的に精度良く計測することができる。又、検出部を溜め部に接続するので、機器の動揺等によってもエアの混入を防止することができる。

本発明において、前記溜め部は、古い流体を溜める第一の溜め部と、新たな流体を受け入れて溜める第二の溜め部を備え、前記検出部を第二の溜め部に接続すると、ピストン等の流体導出入手段により検出部内に新たな流体を導入するので、古い流体と新たな流体が混ざることを防止し、流体の導電体（又は磁性体）の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

本発明において、前記溜め部は、流路に閉止手段を介して形成されると、流路に溜め部を容易に形成するので、検出部での流体の置換を容易に行い、流体の導電体（又は磁性体）の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

本発明によれば、流体導出入手段を備えた検出部により、流体の導電体（又は磁性体）の濃度を連続的に精度良く計測し、機器の異常の検出を速やかに行うことができる。又、ピストンを備えた検出部により、流体の導電体（又は磁性体）の濃度を連続的に精度良く計測し、機器の異常の検出を速やかに行うことができるという優れた種々の効果を奏し得る。

参考例である導電体濃度計測装置を説明する。参考例の導電体濃度計測装置は、磁性体粉を含む潤滑油から磁性体粉の濃度を計測するように、磁性体濃度計測装置として構成されるものであり、図１は実施の形態の参考例を示す概略図である。

参考例の導電体濃度計測装置は、導電体を含む潤滑油等の流体が流れる配管の流路１に、ピストン（流体導出入手段）２及び検出手段３を備える検出部４を接続している。ここで、導電体は、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体のみならず、アルミ、銅、ステンレス等の非磁性体であっても、導電性を備えるならばどのような素材でも良い。又、流体は、潤滑油やドレイン油に限定されるものでなく、導電体を含むものならばどのようなものでも良い。

配管の流路１は、摺動物を備えた機器（図示せず）へ潤滑油を流出入するものであり、流路１の下流には、潤滑油の溜め部５を形成する閉止手段の開閉弁６と、開閉弁６を回避するように配置される分岐流路７とを備えており、分岐流路７は、溜め部５の上流側に形成される分岐口８と、開閉弁６の下流側に形成される合流口９とを備え、溜め部５から溢れ出した潤滑油を下流側へ流すようになっている。なお、摺動物は、駆動用ピストンと駆動用シリンダに限定されるものでなく、摺動するならば、どのようなものでも良い。

一方、検出部４は、開閉弁６と分岐口８の間の流路１に配置されるように溜め部５に開口１０を形成する筒状の検出部本体（流体導出入手段）１１と、検出部本体１１の内部を摺動するピストン（流体導出入手段）２と、ピストン２を駆動させる駆動手段（図示せず）と、検出部本体１１の外周部に配置される検出手段３の検出体１２と、検出体１２を制御する検出手段３の信号処理回路１３と、信号処理回路１３に接続された計測値表示及び異常判定装置１４とを備えている。

ここで、検出手段３の検出体１２は、差動トランス方式等の検出方法により磁性体粉の濃度を計測するものであるが、磁性体粉の濃度を計測できるものならば特に限定されるものではない。

以下、参考例の作用を説明する。

潤滑油（流体）に含まれる磁性体粉の濃度を計測する際には、予め検出部４のピストン２を押し出した状態で流路１の開閉弁６を閉じ、溜め部５に一定量の潤滑油を溜める。ここで、溜め部５に所定量の潤滑油を溜めたか否かの判断は、一定の時間経過を基準にしても良いし、図１に示す如く分岐流路７に潤滑油が溢れ出す状態を検出しても良いし、他の判断手段を用いても良い。

次に、流体導出入手段のピストン２を引き込むことにより溜め部５の潤滑油を検出部４内に導入し、検出手段３の検出体１２等により潤滑油の磁性体粉の濃度を計測する。ここで、検出手段３は、信号処理回路１３等を介して検出体１２の出力信号を測定するものであり、検出体１２の出力信号は検出部４内の磁性体粉の濃度に応じて変化することから、検出体１２の出力信号を関数処理、もしくは磁性体粉の濃度の相関関係を用いて対比処理し、磁性体粉の濃度を計測する。

続いて、流体導出入手段のピストン２を押し出すことにより検出部４内の潤滑油を溜め部５へ排出（導出）し、検出部４内の堆積物を排出すると共に、検出部４内及び溜め部５の潤滑油を置換する。

更に、このようなピストン２の往復運動を継続して連続的に潤滑油の磁性体粉の濃度を計測し、磁性体粉の濃度が一定値を超えた場合には、摺動部を備えた機器の磨耗量が大きく、整備が必要な時期に達しているとして、計測値表示及び異常判定装置１４より警告表示、警告音、警告灯を介し管理者に告知する。なお、ピストン２の往復運動の時間間隔は、計測する流体の粘度等により変化するが、数秒から数十秒間隔で行うことが好ましい。

このように参考例によれば、ピストン（流体導出入手段）２の往復運動により、検出部４内での潤滑油の流体の導出入や置換を容易にするので、検出部４での潤滑油の置換を促進し、且つ流路１とは別経路の検出部４内で流体の磁性体粉の濃度を安定的に検出するので、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測し、結果的に機器の異常の検出を速やかに行うことができる。又、機器等の摺動部の異常の検出を速やかに行うので、機器に深刻なダメージを与える前に整備を行うことができる。更に、流路１とは別経路の検出部４で流体の磁性体粉の濃度を検出するので、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱の影響を排除することができる。

又、ピストン２の往復運動により固形分等の堆積物を排除するので、定期的なエアブローや機械的な除去を不要にすると共に、更なる堆積物の発生や測定条件の変化を防止し、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に、流体が高粘度の場合であってもピストン２の往復運動により一定間隔で流体を確実に導出入し得るので、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に又、ピストン２の往復運動により流路１や検出部４内に最初に溜まっているエアを容易に排出し、流体の移動をスムーズにして流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

ここで、ディーゼルエンジン等の機器は、運動回転数や燃料投入度をパラメータとして潤滑油を供給しているが、更に潤滑油に含まれる磁性体粉の濃度の計測値を、駆動用シリンダ（シリンダライナ）の状態パラメータとし、潤滑油の供給を調整することもできる。又、ドレイン油の量を計測する手段を備えて磁性体の濃度と共にドレイン油の量を計測すると、機器の磨耗量を推定することが可能となるので、機器の整備の時期を適確に把握し、整備時間や費用を削減することもできる。

参考例において、検出部４を、エアの混入が防止されるよう、流路１の流体を溜める溜め部５に接続すると、流体導出入手段のピストン２により検出部４内にエアを混入することなく、流体を導出入するので、検出部４での流体の置換を容易に行い、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。又、検出部４を溜め部５に接続するので、エンジン等の機器の動揺等によってもエアの混入を防止することができる。更に、流体が高粘度の場合であっても流体の溜め部５からピストン２の往復運動により一定間隔で流体を好適に導出入し得るので、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

参考例において、溜め部５は、流路１に閉止手段の開閉弁６を介して形成されると、流路１に溜め部５を容易に形成するので、検出部４での流体の置換を容易に行い、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。又、流体が高粘度の場合であっても流体の溜め部５から流体導出入手段のピストン２の往復運動により一定間隔で流体を好適に導出入し得るので、流体の磁性体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

以下、本発明の実施の形態の第一例である導電体濃度計測装置を説明する。第一例の導電体濃度計測装置は、参考例と略同様に、磁性体粉を含む潤滑油から磁性体粉の濃度を計測するように、磁性体濃度計測装置として構成されるものであり、図２は本発明の実施の形態の第一例を示す概略図、図３は本発明の実施の形態の第一例における他の構成を示す概略図である。なお、図中図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

第一例の導電体濃度計測装置は、導電体を含む潤滑油等の流体が流れる配管の流路１を変形したものであり、第一例の流路２１には参考例と略同じ検出部４を接続している。ここで、導電体は、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体のみならず、アルミ、銅、ステンレス等の非磁性体であっても、導電性を備えるならばどのような素材でも良い。又、流体は、潤滑油やドレイン油に限定されるものでなく、導電体を含むものならばどのようなものでも良い。

第一例の配管の流路２１は、摺動物を備えた機器（図示せず）から潤滑油を排出するものであり、流路２１の下流には、水平方向から鉛直方向に湾曲して延在するメイン流路２２と、メイン流路２２の鉛直方向の部分に配置される閉止手段の開閉弁２３と、開閉弁２３を回避するよう参考例と略同様に分岐口２４と合流口２５を形成して配置される分岐流路２６と、開閉弁２３と分岐口２４の間から所定長さで水平方向に延在する延在流路２７と、延在流路２７の端側とメイン流路２２の水平方向の部分とを接続する小径の連絡流路２８とを備えている。なお、摺動物は、駆動用ピストンと駆動用シリンダに限定されるものでなく、摺動するならば、どのようなものでも良い。

ここで、分岐口２４から閉止手段の開閉弁２３までのメイン流路２２は、古い潤滑油の流体を溜める第一の溜め部２９となり、延在流路２７と連絡流路２８は、新たな潤滑油の流体を受け入れて溜める第二の溜め部３０となっている。又、分岐流路２６は、参考例と同様に第一の溜め部２９から溢れ出した潤滑油を下流側へ流すようになっている。更に、連絡流路２８は、メイン流路２２の鉛直方向の部分よりも、潤滑油が最初に流入されるように配置されている。

一方、検出部４は、延在流路２７と連絡流路２８の合流部分に配置されるように第二の溜め部３０に開口１０を形成する筒状の検出部本体（流体導出入手段）１１と、検出部本体１１の内部を摺動するピストン（流体導出入手段）２と、ピストン２を駆動させる駆動手段（図示せず）と、検出部本体１１の外周部に配置される検出手段３の検出体１２と、検出体１２を制御する検出手段３の信号処理回路１３と、信号処理回路１３に接続された計測値表示及び異常判定装置１４とを備えている。又、検出部４の検出部本体１１は、流体の導出入の確実性を高めるために、延在流路２７の端部から延在するように配置されることが好ましい。

ここで、検出手段３の検出体１２は、参考例と略同様に、差動トランス方式等の検出方法により磁性体粉の濃度を計測するものであるが、磁性体粉の濃度を計測できるものならば特に限定されるものではない。

又、第一例の導電体濃度計測装置は他の構成を備えており、他の構成は、図３に示す如く、開閉弁２３と分岐口２４の間から所定長さで水平方向に延在する延在流路２７ａと、延在流路２７ａの中途位置とメイン流路２２の水平方向の部分とを接続する小径の連絡流路２８とを備え、延在流路２７ａと連絡流路２８に、新たな潤滑油の流体を受け入れて溜める第二の溜め部３０ａを構成している。

一方、他の構成の検出部４は、延在流路２７ａの端側で上方に配置されるように第二の溜め部３０に開口１０を形成する筒状の検出部本体（流体導出入手段）１１と、検出部本体１１の内部を上下方向に摺動するピストン（流体導出入手段）２と、ピストン２を駆動させる駆動手段（図示せず）と、検出部本体１１の外周部に配置される検出手段３の検出体１２と、検出体１２を制御する検出手段３の信号処理回路１３と、信号処理回路１３に接続された計測値表示及び異常判定装置１４とを備えている。

更に、他の構成の残りの部分は、図３に示す如く、第一例の先の例と略同じ構成を備えている。

以下、本発明を実施する形態の第一例の作用を説明する。

潤滑油に含まれる磁性体粉の濃度を計測する際には、予め検出部４のピストン２を押し出した状態で配管のメイン流路２２の開閉弁２３を閉じ、第一の溜め部２９及び第二の溜め部３０に一定量の潤滑油を溜める。ここで、第二の溜め部３０に所定量の潤滑油を溜めたか否かの判断は、一定の時間経過を基準にしても良いし、図２に示す如く分岐流路２６に潤滑油が溢れ出す状態を検出しても良いし、他の判断手段を用いても良い。

次に、流体導出入手段のピストン２を引き込むことにより第二の溜め部３０の潤滑油を検出部４内に導入し、検出手段３の検出体１２等により潤滑油の磁性体粉の濃度を計測する。ここで、検出手段３は、信号処理回路１３等を介して検出体１２の出力信号を測定するものであり、検出体１２の出力信号は検出部４内の磁性体粉の濃度に応じて変化することから、検出体１２の出力信号を関数処理、もしくは磁性体粉の濃度の相関関係を用いて対比処理し、磁性体粉の濃度を計測する。

続いて、流体導出入手段のピストン２を押し出すことにより検出部４内の潤滑油を第二の溜め部３０へ排出（導出）し、検出部４内の堆積物を排出すると共に、検出部４内及び第二の溜め部３０の潤滑油を置換する。ここで、検出部４内から第二の溜め部３０へ排出された潤滑油は、第一の溜め部２９を介して分岐流路２６へ排出される。

更に、流体導出入手段のピストン２を引き込む際には、新たな潤滑油が連絡流路２８を介して第二の溜め部３０に溜まることから、新たな潤滑油を導入し、検出手段３の検出体１２を介して潤滑油の磁性体粉の濃度を計測する。

その後、このようなピストン２の往復運動を継続して連続的に潤滑油の磁性体粉の濃度を計測し、磁性体粉の濃度が一定値を超えた場合には、摺動部を備えた機器の磨耗量が大きく、整備が必要な時期に達しているとして、計測値表示及び異常判定装置１４より警告表示、警告音、警告灯を介し管理者に告知する。なお、ピストン２の往復運動の時間間隔は、計測する流体の粘度等により変化するが、数秒から数十秒間隔で行うことが好ましい。

ここで、第一例の他の構成の場合は、第二の溜め部３０ａの潤滑油を検出部４内に導入する際に、流体導出入手段のピストン２を引き込むことにより第二の溜め部３０ａの潤滑油を検出部４内へ上方に吸い込んで導入し、検出部４内の潤滑油を第二の溜め部３０ａへ排出（導出）する際に、流体導出入手段のピストン２を押し出すことにより検出部４内の潤滑油を第二の溜め部３０ａへ下方に排出しており、他の処理は、第一例の先の構成と全く同じになっている。

このように実施の形態の第一例によれば、参考例と略同様な作用効果を得ることができる。

又、実施の形態の第一例において、溜め部は、古い流体を溜める第一の溜め部２９と、新たな流体を受け入れて溜める第二の溜め部３０を備え、検出部４を第二の溜め部３０に接続すると、ピストン２により検出部４内に新たな潤滑油の流体を導入するので、古い流体と新たな流体が混ざることを防止し、流体の磁性体の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に、検出部４の配置と共に第一の溜め部２９及び第二の溜め部３０により流体へのエアの混入を好適に防止するので、流体の磁性体粉の濃度を連続的に且つ極めて精度良く計測することができる。又、検出部４を第二の溜め部３０に接続するので、エンジン等の機器の動揺等によってもエアの混入を防止することができる。

更に、実施の形態の第一例における他の構成では、ピストン２が下を向くように検出部４を第二の溜め部３０ａの上方に配置するので、検出部４内への固形分（スラッジ）等の堆積を一層好適に防止することができる。

以下、本発明の実施の形態の第二例である導電体濃度計測装置を説明する。第二例の導電体濃度計測装置は、参考例と略同様に、磁性体粉を含む潤滑油から磁性体粉の濃度を計測するように、磁性体濃度計測装置として構成されるものであり、図４は本発明の実施の形態の第二例を示す概略図である。なお、図中図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

第二例の導電体濃度計測装置は、導電体を含む潤滑油等の流体が流れる配管の流路１を更に変形したものであり、第二例の流路３１には参考例と略同じ検出部４を接続している。ここで、導電体は、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体のみならず、アルミ、銅、ステンレス等の非磁性体であっても、導電性を備えるならばどのような素材でも良い。又、流体は、潤滑油やドレイン油に限定されるものでなく、導電体を含むものならばどのようなものでも良い。

第二例の配管の流路３１は、摺動物を備えた機器（図示せず）から潤滑油を排出するものであり、流路３１の下流には、水平方向から鉛直方向に湾曲して延在する第一流路３２と、第一流路３２から屈曲して水平方向に延在する中間流路３３と、中間流路３３から更に屈曲して鉛直方向に延在する第二流路３４と、第二流路３４に形成される閉止手段の開閉弁３５と、開閉弁３５を回避するように第二流路３４に配置される分岐流路３６とを備えており、分岐流路３６は、中間流路３３の他端に形成される分岐口３７と、開閉弁３５の下流側に形成される合流口３８とを備えている。なお、摺動物は、駆動用ピストンと駆動用シリンダに限定されるものでなく、摺動するならば、どのようなものでも良い。

ここで、中間流路３３の中途位置から閉止手段の開閉弁３５までの第二流路３４は、古い潤滑油の流体を溜める第一の溜め部３９となり、第一流路３２から中間流路３３の中途位置までは、新たな潤滑油の流体を受け入れて溜める第二の溜め部４０となっている。又、分岐流路３６は、第一の溜め部３９から溢れ出した潤滑油を下流側へ流すようになっている。

一方、検出部４は、中間流路３３と第一流路３２の合流部分に配置されるように第二の溜め部４０に開口１０を形成する筒状の検出部本体（流体導出入手段）１１と、検出部本体１１の内部を摺動するピストン（流体導出入手段）２と、ピストン２を駆動させる駆動手段（図示せず）と、検出部本体１１の外周部に配置される検出手段３の検出体１２と、検出体１２を制御する検出手段３の信号処理回路１３と、信号処理回路１３に接続された計測値表示及び異常判定装置１４とを備えている。又、検出部４の検出部本体１１は、流体の導出入の確実性を高めるために、中間流路３３の端側から延在するように配置されることが好ましい。

ここで、検出手段３の検出体１２は、参考例と略同様に、差動トランス方式等の検出方法により磁性体粉の濃度を計測するものであるが、磁性体粉の濃度を計測できるものならば特に限定されるものではない。又、第一例の他の構成の如く、第二の溜め部４０を延在し、第二の溜め部４０の上方に検出部４を配置しても良い。

以下、本発明を実施する形態の第二例の作用を説明する。

潤滑油に含まれる磁性体粉の濃度を計測する際には、予め検出部４のピストン２を押し出した状態で配管の流路３１の開閉弁３５を閉じ、第一の溜め部３９及び第二の溜め部４０に一定量の潤滑油を溜める。ここで、第二の溜め部４０に所定量の潤滑油を溜めたか否かの判断は、一定の時間経過を基準にしても良いし、図４に示す如く分岐流路３６に潤滑油が溢れ出す状態を検出しても良いし、他の判断手段を用いても良い。

次に、流体導出入手段のピストン２を引き込むことにより第二の溜め部４０の潤滑油を検出部４内に導入し、検出手段３の検出体１２等により潤滑油の磁性体粉の濃度を計測する。ここで、検出手段３は、信号処理回路１３等を介して検出体１２の出力信号を測定するものであり、検出体１２の出力信号は検出部４内の磁性体粉の濃度に応じて変化することから、検出体１２の出力信号を関数処理、もしくは磁性体粉の濃度の相関関係を用いて対比処理し、磁性体粉の濃度を計測する。

続いて、流体導出入手段のピストン２を押し出すことにより検出部４内の潤滑油を第二の溜め部４０へ排出（導出）し、検出部４内の堆積物を排出すると共に、検出部４内及び第二の溜め部４０の潤滑油を置換する。ここで、検出部４内から第二の溜め部４０へ排出された潤滑油は、第一の溜め部３９を介して分岐流路３６へ排出される。

更に、流体導出入手段のピストン２を引き込む際には、新たな潤滑油が第一流路３２を介して第二の溜め部４０に溜まることから、新たな潤滑油を導入し、検出手段３の検出体１２を介して潤滑油の磁性体粉の濃度を計測する。

その後、このようなピストン２の往復運動を継続して連続的に潤滑油の磁性体粉の濃度を計測し、磁性体粉の濃度が一定値を超えた場合には、摺動部を備えた機器の磨耗量が大きく、整備が必要な時期に達しているとして、計測値表示及び異常判定装置１４より警告表示、警告音、警告灯を介し管理者に告知する。なお、ピストン２の往復運動の時間間隔は、計測する流体の粘度等により変化するが、数秒から数十秒間隔で行うことが好ましい。

このように実施の形態の第二例によれば、参考例及び第一例と略同様な作用効果を得ることができる。又、第一例の他の構成と同様に構成して同様な作用効果を得ることもできる。

更に、実施の形態の第二例において、第一例の如き連絡流路を不要にするので、流体の流れの変化を考慮する必要がなく、単純な構成で、流体の磁性体の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

以下、本発明の実施の形態の第三例である導電体濃度計測装置を説明する。図５、図６は本発明の実施の形態の第三例を示す概略図である。なお、図中図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

第三例の導電体濃度計測装置は、導電体を含む潤滑油等の流体を導出入する流体導出入手段２，１１を変形すると共に、流路１を変形したものであり、潤滑油等の流体が流れる配管の流路４１に、回転体（流体導出入手段）４２及び検出手段４３を備える検出部４４を接続している。ここで、導電体は、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体のみならず、アルミ、銅、ステンレス等の非磁性体であっても、導電性を備えるならばどのような素材でも良い。又、流体は、潤滑油やドレイン油に限定されるものでなく、導電体を含むものならばどのようなものでも良い。

第三例の配管の流路４１は、摺動物を備えた機器（図示せず）から潤滑油を排出するものであり、流路４１の下流には、水平方向から鉛直方向に湾曲して延在する第一流路４５と、第一流路４５からそのまま鉛直方向に延在して検出部４４を備える計測用流路４６と、計測用流路４６の手前で分岐して水平方向に延在する中間流路４７と、中間流路４７から更に屈曲して鉛直方向に延在する第二流路４８と、第二流路４８に形成される閉止手段の開閉弁４９と、開閉弁４９を回避するように第二流路４８に配置される分岐流路５０とを備え、計測用流路４６は、開閉弁４９の下流側に形成される接続口５１を備え、分岐流路５０は、中間流路４７の他端に形成される分岐口５２と、開閉弁４９の下流側に形成される合流口５３とを備えている。なお、摺動物は、駆動用ピストンと駆動用シリンダに限定されるものでなく、摺動するならば、どのようなものでも良い。

ここで、中間流路４７の中途位置から閉止手段の開閉弁４９までの第二流路４８は、古い潤滑油の流体を溜める第一の溜め部５４となり、第一流路４５から計測用流路４６までは、新たな潤滑油の流体を受け入れて溜める第二の溜め部５５となっている。又、分岐流路５０は、第一の溜め部５４から溢れ出した潤滑油を下流側へ流すようになっている。

一方、検出部４４は、計測用流路４６に形成される円形空間の検出部本体（流体導出入手段）５６と、検出部本体５６の内部で円形空間の軸線方向（図５の左右方向）に貫通する軸部（流体導出入手段）５７と、検出部本体５６の内部を偏心して回転するよう軸部５７に固設される回転体（流体導出入手段）４２と、軸部５７を軸転させる駆動手段（図示せず）と、検出部本体５６の外周部に配置される検出手段４３の上下の検出体５８，５９と、上下の検出体１２を制御する検出手段４３の信号処理回路１３と、信号処理回路１３に接続された計測値表示及び異常判定装置１４とを備えている。

ここで、回転体４２及び軸部５７は非磁性体で構成されており、駆動手段（図示せず）は、空気圧、油圧、超音波を用いたモータ等、電磁力を利用しない駆動源を用いている。なお、電磁力を利用しない駆動源を用いるのは、電動モータのような電磁力を利用した駆動源を用いると、後述のコイルに影響を与え、導電体濃度の検出精度が低下するためである。

又、回転体４２は、回転時に、図５、図６の実線で示すように、軸に対する偏心量の大きい側が一方（図では下側）に位置する場合は、回転体４２は下側の検出体５９に対向し、且つ、上側の検出体５８に対向しない状態となり、又、回転体４２が回転して、図５、図６の仮想線で示すように、軸に対する偏心量の大きい側が一方（図では上側）に位置する場合は、回転体４２は上側の検出体５８に対向し、且つ、下側の検出体５９に対向しない状態となるよう形成されている。更に、回転体４２の軸に対する偏心量の大きい側が流入側に位置（図では上側）する場合には、検出部本体５６内への流体の導入を阻止するようになっている。

一方、検出手段４３の検出体５８，５９は、参考例と略同様に、差動トランス方式等の検出方法により導電体粉の濃度を計測するものであるが、導電体粉の濃度を計測できるものならば特に限定されるものではない。

以下、本発明を実施する形態の第三例の作用を説明する。

潤滑油（流体）に含まれる導電体の濃度を計測する際には、予め回転体４２の軸に対する偏心量の大きい側を流入側に位置（図では上側）させる状態で、流路４１の開閉弁４９を閉じ、第二の溜め部５５及び第一の溜め部５４に一定量の潤滑油を溜める。ここで、第二の溜め部５５に所定量の潤滑油を溜めたか否かの判断は、一定の時間経過を基準にしても良いし、図５に示す如く分岐流路５０に潤滑油が溢れ出す状態を検出しても良いし、他の判断手段を用いても良い。

次に、回転体４２の軸に対する偏心量の大きい側を排出側（図では下側）に回転させることにより、第二の溜め部５５の潤滑油を検出部４４内に導入し、検出手段４３の検出体５８，５９等により潤滑油の導電体の濃度を計測する。ここで、検出手段４３は、信号処理回路１３等を介して検出体５８，５９の出力信号を測定するものであり、検出体５８，５９の出力信号は検出部４４内の導電体粉の濃度に応じて変化することから、検出体５８，５９の出力信号を関数処理、もしくは導電体粉の濃度の相関関係を用いて対比処理し、導電体粉の濃度を計測する。

続いて、回転体４２の軸に対する偏心量の大きい側を流入側（図では上側）に回転させることにより、検出部４４内の潤滑油を接続口５１から下流側へ排出（導出）し、検出部４４内の堆積物を排出すると共に、検出部４４内の潤滑油を置換する。

更に、このような回転体４２の偏心回転運動を継続して連続的に潤滑油の導電体粉の濃度を計測し、導電体粉の濃度が一定値を超えた場合には、摺動部を備えた機器の磨耗量が大きく、整備が必要な時期に達しているとして、計測値表示及び異常判定装置１４より警告表示、警告音、警告灯を介し管理者に告知する。なお、回転体４２の回転運動の時間間隔は、計測する流体の粘度等により変化するが、数秒から数十秒間隔で行うことが好ましい。

このように実施の形態の第三例によれば、回転体（流体導出入手段）４２の偏心回転運動により、検出部４４内での潤滑油の流体の導出入や置換を容易にするので、検出部４４での潤滑油の置換を促進するので、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測し、結果的に機器の異常の検出を速やかに行うことができる。又、機器等の摺動部の異常の検出を速やかに行うので、機器に深刻なダメージを与える前に整備を行うことができる。更に、流路４１とは別の位置の検出部４４で流体の導電体粉の濃度を検出するので、磁気ノイズ、電磁波ノイズ、温度変化、電気的なノイズ等の外乱の影響を排除することができる。

又、回転体４２の回転運動により固形分等の堆積物を排除するので、定期的なエアブローや機械的な除去を不要にすると共に、更なる堆積物の発生や測定条件の変化を防止し、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に、流体が高粘度の場合であっても回転体４２の偏心回転運動により一定間隔で流体を確実に導出入し得るので、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。更に又、回転体４２の偏心回転運動により流路４１や検出部４４内に最初に溜まっているエアを容易に排出し、流体の移動をスムーズにして流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

ここで、ディーゼルエンジン等の機器は、運動回転数や燃料投入度をパラメータとして潤滑油を供給しているが、更に潤滑油に含まれる導電体粉の濃度の計測値を、駆動用シリンダ（シリンダライナ）の状態パラメータとし、潤滑油の供給を調整することもできる。又、ドレイン油の量を計測する手段を備えて導電体の濃度と共にドレイン油の量を計測すると、機器の磨耗量を推定することが可能となるので、機器の整備の時期を適確に把握し、整備時間や費用を削減することもできる。

実施の形態の第三例において、検出部４４を、エアの混入が防止されるよう、流路４１の流体を溜める第二の溜め部５５に接続すると、流体導出入手段の回転体４２により検出部４４内にエアを混入することなく、流体を導出入するので、検出部４４での流体の置換を容易に行い、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。又、検出部４４を第二の溜め部５５に接続するので、エンジン等の機器の動揺等によってもエアの混入を防止することができる。更に、流体が高粘度の場合であっても流体の第二の溜め部５５から回転体４２の偏心回転運動により一定間隔で流体を好適に導出入し得るので、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

実施の形態の第三例において、第二の溜め部５５は、流路４１に閉止手段の開閉弁４９を介して形成されると、流路４１に第二の溜め部５５を容易に形成するので、検出部４４での流体の置換を容易に行い、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。又、流体が高粘度の場合であっても流体の第二の溜め部５５から流体導出入手段の回転体４２の回転運動により一定間隔で流体を好適に導出入し得るので、流体の導電体粉の濃度を連続的に精度良く計測することができる。

以下、実施の形態の他の参考例である導電体濃度計測装置を説明する。図７は本発明の実施の形態の他の参考例を示す概略図である。なお、図中図１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

他の参考例の導電体濃度計測装置は、導電体を含む潤滑油等の流体が流れる参考例の配管の流路１に、他の参考例の検出部４４と略同様な検出部６０を接続したものである。ここで、導電体は、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性体のみならず、アルミ、銅、ステンレス等の非磁性体であっても、導電性を備えるならばどのような素材でも良い。又、流体は、潤滑油やドレイン油に限定されるものでなく、導電体を含むものならばどのようなものでも良い。

検出部６０は、開閉弁６と分岐口８の間の流路１に配置されるように溜め部５に開口６１を形成する円形空間の検出部本体（流体導出入手段）６２と、検出部本体６２の内部で円形空間の軸線方向（図７の上下方向）に貫通する軸部（流体導出入手段）６３と、検出部本体６２の内部を偏心して回転するよう軸部６３に固設される回転体（流体導出入手段）６４と、軸部６３を軸転させる駆動手段（図示せず）と、検出部本体６２の外周部に配置される検出手段６５の左右の検出体６６，６７と、左右の検出体６６，６７を制御する検出手段６５の信号処理回路１３と、信号処理回路１３に接続された計測値表示及び異常判定装置１４とを備えている。

ここで、回転体６４及び軸部６３は非磁性体で構成されており、駆動手段（図示せず）は、空気圧、油圧、超音波を用いたモータ等、電磁力を利用しない駆動源を用いている。なお、電磁力を利用しない駆動源を用いるのは、電動モータのような電磁力を利用した駆動源を用いると、後述のコイルに影響を与え、導電体濃度の検出精度が低下するためである。

又、回転体６４は、回転時に、図７の実線で示すように、軸に対する偏心量の大きい側が一方（図では右側）に位置する場合は、回転体６４は右側の検出体６７に対向し、且つ、左側の検出体６６に対向しない状態となり、又、回転体６４が回転して、図７の仮想線で示すように、軸に対する偏心量の大きい側が一方（図では左側）に位置する場合は、回転体６４は左側の検出体６６に対向し、且つ、右側の検出体６７に対向しない状態となるよう形成されている。更に、回転体６４の軸に対する偏心量の大きい側が開口側に位置（図では左側）する場合には、検出部本体６２内への流体の導入を阻止するようになっている。

一方、検出手段６５の検出体６６，６７は、参考例と略同様に、差動トランス方式等の検出方法により導電体粉の濃度を計測するものであるが、導電体粉の濃度を計測できるものならば特に限定されるものではない。又、第一例の他の構成の如く、水平方向に延在する溜め部を配置し、溜め部の上方に検出部６０を配置しても良い。

以下、他の参考例の作用を説明する。

潤滑油（流体）に含まれる導電体の濃度を計測する際には、予め回転体６４の軸に対する偏心量の大きい側を開口側に位置（図７では左側）させる状態で、流路１の開閉弁６を閉じ、溜め部５に一定量の潤滑油を溜める。ここで、溜め部５に所定量の潤滑油を溜めたか否かの判断は、一定の時間経過を基準にしても良いし、図７に示す如く分岐流路７に潤滑油が溢れ出す状態を検出しても良いし、他の判断手段を用いても良い。

次に、回転体６４の軸に対する偏心量の大きい側を反開口側（図７では右側）に回転させることにより、溜め部５の潤滑油を検出部６０内に導入し、検出手段６５の検出体６６，６７等により潤滑油の導電体の濃度を計測する。ここで、検出手段６５は、信号処理回路１３等を介して検出体６６，６７の出力信号を測定するものであり、検出体６６，６７の出力信号は検出部６０内の磁性体粉の濃度に応じて変化することから、検出体６６，６７の出力信号を関数処理、もしくは磁性体粉の濃度の相関関係を用いて対比処理し、磁性体粉の濃度を計測する。

続いて、回転体６４の軸に対する偏心量の大きい側を開口側（図７では左側）に回転させることにより、検出部６０内の潤滑油を溜め部５へ排出（導出）し、検出部６０内の堆積物を排出すると共に、検出部６０内及び溜め部５の潤滑油を置換する。

更に、このような回転体６４の偏心回転運動を継続して連続的に潤滑油の磁性体粉の濃度を計測し、導電体粉の濃度が一定値を超えた場合には、摺動部を備えた機器の磨耗量が大きく、整備が必要な時期に達しているとして、計測値表示及び異常判定装置１４より警告表示、警告音、警告灯を介し管理者に告知する。なお、回転体６４の偏心回転運動の時間間隔は、計測する流体の粘度等により変化するが、数秒から数十秒間隔で行うことが好ましい。

このように実施の形態の他の参考例によれば、参考例及び第三例と略同様な作用効果を得ることができる。又、第一例の他の構成と同様に構成して同様な作用効果を得ることもできる。

又、発明の実施の形態においては、回転体（流体導出入手段）６４及び検出手段６５を備える検出部６０を、第一例の流路２１、もしくは第二例の流路３１と組み合わせても良く、この場合には、夫々、第一例もしくは第二例と略同様な作用効果を得ることができる。

なお、本発明の導電体濃度計測装置及び磁性体濃度計測装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、流路は実施例に限定されるものでなく、同じ作用効果を奏するならば水平方向や斜め方向に延在する他の形状や構成でも良いこと、流体は潤滑油に限定されるものでなく、他の油、水溶液、水、粉体等でも良いこと、閉止手段は、開閉弁に限定されるものでなく、ストッパや流路の切換構造でも良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

参考例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第一例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第一例における他の構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第二例を示す概略図である。 本発明の実施の形態の第三例を示す概略図である。 図５のＶＩ−ＶＩ方向矢視図である。 他の参考例を示す概略図である。

１ 流路
２ ピストン（流体導出入手段）
３ 検出手段
４ 検出部
５ 溜め部
６ 開閉弁（閉止手段）
１１ 検出部本体（流体導出入手段）
２１ 流路
２３ 開閉弁（閉止手段）
２９ 第一の溜め部
３０ 第二の溜め部
３０ａ 第二の溜め部
３１ 流路
３５ 開閉弁（閉止手段）
３９ 第一の溜め部
４０ 第二の溜め部
４１ 流路
４２ 回転体（流体導出入手段）
４３ 検出手段
４４ 検出部
４９ 開閉弁（開閉手段）
５４ 第一の溜め部
５５ 第二の溜め部
５６ 検出部本体（流体導出入手段）
６０ 検出部
６２ 検出部本体（流体導出入手段）
６４ 回転体（流体導出入手段）
６５ 検出手段

Claims (4)

1. 導電体を含む流体が流れる流路に、前記流体を溜める溜め部を備え、該溜め部に、流体導出入手段及び検出手段を備える検出部を接続し、前記検出部は、流体導出入手段により流体を導出入し且つ検出手段を介して導電体の濃度を検出するように構成され、
   前記溜め部は、古い流体を溜める第一の溜め部と、新たな流体を受け入れて溜める第二の溜め部を備え、前記検出部を第二の溜め部に接続したことを特徴とする導電体濃度計測装置。
2. 前記溜め部は、流路に閉止手段を介して形成されたことを特徴とする請求項１記載の導電体濃度計測装置。
3. 磁性体を含む流体が流れる流路に、前記流体を溜める溜め部を備え、該溜め部に、ピストン及び検出手段を備える検出部を接続し、前記検出部は、ピストンにより流体を導出入し且つ検出手段を介して磁性体の濃度を検出するように構成され、
   前記溜め部は、古い流体を溜める第一の溜め部と、新たな流体を受け入れて溜める第二の溜め部を備え、前記検出部を第二の溜め部に接続したことを特徴とする磁性体濃度計測装置。
4. 前記溜め部は、流路に閉止手段を介して形成されたことを特徴とする請求項３記載の磁性体濃度計測装置。

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