JP6127141B2 - 状態判定方法及び状態判定装置 - Google Patents
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Description
上記課題を解決する状態判定方法は、光学センサにおいて検出された検出値から算出される色成分値を利用した算出値によって対象物の劣化状態を判定し、前記光学センサは、液状体が入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記液状体を透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有し、前記検出値から算出される最大色成分値と最小色成分値との差である最大色差が、対象物の使用時間の増加に伴って増加して極値に到達し、続いて減少することを利用して前記対象物が劣化状態であると判定する。
上記状態判定方法について、前記算出値は、前記最大色比と、前記使用時間の増加に伴って減少する明度とを用いて算出し、前記最大色比の積分値は、前記使用時間の経過に伴って前記明度が変化する度に前記最大色比を加算することが好ましい。
上記状態判定方法について、前記対象物は、前記液状体が使用される機械であって、前記状態判定閾値は、前記機械が故障しているか否かを判定するための故障判定閾値であることが好ましい。
上記課題を解決する状態判定装置は、上記状態判定方法を行う判定部を備えることを要旨としている。
以下、図1〜図4を参照して、状態判定方法及び状態判定装置の第1の実施形態について説明する。状態判定装置は、液状体としての潤滑油や作動油等の油を使用する機械に設けられ、油や油を必要とする機械の劣化状態を判定する。機械では、油を必要とする可動部品が故障していると、摩耗等によって油に不純物が混入する(コンタミネーション)。そのため、油の状態から機械の故障を判定できる。なお、油や機械が対象物に相当する。
光学センサ20は、金属又は樹脂製の円柱状のハウジング21を備えている。ハウジング21の上部には、収容部21aが設けられている。収容部21aは、有底円筒状のカバー29によって覆われている。
(1)光学センサ20において検出された検出値から算出される算出値が状態判定閾値に達しているか否かによって対象物である油や機械の劣化状態を判定する。このため、算出値と状態判定閾値とを比較することで油や機械の状態を容易に判定できる。
以下、図5及び図6を参照して、状態判定方法の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態の状態判定方法は、算出値として明度に代えて最大色差を用いる点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第2の実施形態の状態判定装置30は、図1に示す第1の実施形態の状態判定装置30と同様の構成を備えている。算出部31aは、算出した検出最大色差を油が交換されるまで記憶部31cに記憶する。判定部31bは、検出最大色差が極値に到達したか否かを判断する。
(3)算出した最大色差が極値に到達し、且つ油劣化判定閾値以下である場合に、油が劣化状態であると判定する。透明度が高く、酸化劣化等によって基油の色が変化し易い油においては最大色差が顕著に変化する。そのため、油が劣化状態になった際に容易に判定できる。
以下、図7及び図8を参照して、状態判定方法の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態の状態判定方法は、算出値として明度に代えて最大色比を用いる点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第3の実施形態の状態判定装置30は、図1に示す第1の実施形態の状態判定装置30と同様の構成を備えている。
(4)算出した最大色比が油劣化判定閾値以上である場合に、油が劣化状態であると判定する。透明度が高く、酸化劣化等によって基油の色が変化し易い油においては最大色比が顕著に変化する。そのため、油が劣化状態になった際に容易に判定できる。
以下、図9及び図10を参照して、状態判定方法の第4の実施形態について説明する。第4の実施形態の状態判定方法は、算出値として明度に代えて最大色差の積分値を用いる点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第4の実施形態の状態判定装置30は、図1に示す第1の実施形態の状態判定装置30と同様の構成を備えている。算出部31aは、光学センサ20の検出値から検出明度と検出最大色差とを算出し、稼働時間に対する最大色差の積分値を算出する。なお、明度は機械の稼働時間の増加に伴って減少し、最大色差は機械の稼働時間の増加に伴って増加して極値を境に減少する。算出部31aは、算出した検出最大色差の積分値を油が交換されるまで記憶部31cに記憶する。なお、稼働時間が対象物の使用時間に相当する。
(5)算出した最大色差の積分値が油劣化判定閾値以上である場合に、油が劣化していると判定し、算出した最大色差の積分値が故障判定閾値以上である場合に、機械が故障していると判定する。このため、明度と最大色差との関係から油や機械の劣化状態を判定する場合、すなわち、明度と最大色差との二値を必要とする場合に比べ、最大色差の積分値の一値のみでよいので容易に判定できる。
以下、図11及び図12を参照して、状態判定方法の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態の状態判定方法は、算出値として明度に代えて最大色比の積分値を用いる点が上記第1の実施形態と異なっている。以下、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、第5の実施形態の状態判定装置30は、図1に示す第1の実施形態の状態判定装置30と同様の構成を備えている。算出部31aは、光学センサ20の検出値から検出明度と検出最大色比とを算出し、稼働時間に対する最大色比の積分値を算出する。なお、明度は機械の稼働時間の増加に伴って減少し、最大色比は機械の稼働時間の増加に伴って増加する。算出部31aは、算出した検出最大色比の積分値を油が交換されるまで記憶部31cに記憶する。なお、稼働時間が対象物の使用時間に相当する。
(6)算出した最大色比の積分値が油劣化判定閾値以上である場合に、油が劣化していると判定し、算出した最大色比の積分値が故障判定閾値以上である場合に、機械が故障していると判定する。このため、明度と最大色比との関係から油や機械の劣化状態を判定する場合、すなわち、明度と最大色比との二値を必要とする場合に比べ、最大色比の積分値の一値のみでよいので容易に判定できる。
・第2の実施形態では、検出最大色差が極値を超えた後に、検出最大色差を油劣化判定閾値、故障判定閾値によって判定した。しかしながら、最大色差が極値に達する前に油劣化判定閾値、故障判定閾値によって判定してもよい。
・第1〜第5の実施形態において、機械が油を必要として可動する軸受やピストン等を備えた機械であり、風力発電機、建設機械、航空機、鉄道車両、真空ポンプに設けられる可動部品に状態判定装置30を適用してもよい。補足すると、風力発電機では、例えば風力発電機用増速器やその軸受、ピッチ駆動用油圧シリンダや減速機、YAW駆動用油圧モータである。建設機械では、例えば油圧モータ、油圧シリンダ、油圧用バルブ(ロードセンシングバルブ等)や走行モータ、旋回モータ、ジョイント等である。航空機では、例えばスポイラー、エルロン、エレベーター、ラダー、フラップ、スラット、ブレーキ、ステアリング等を駆動するフライトコントロールアクチュエータ、油圧モータ等である。鉄道車両では、例えば鉄道車両用空気圧縮装置である。商用車、乗用車では、例えばブレーキアクチュエータ、エンジンオイルの循環ポンプ、燃料の供給ポンプ等である。船舶では、例えばエンジンオイルの循環ポンプ、燃料の供給ポンプ、油圧駆動装置及び機器等である。
Claims (9)
- 対象物の劣化状態を判定する状態判定方法において、
光学センサにおいて検出された検出値から算出される色成分値を利用した算出値によって対象物の劣化状態を判定し、
前記光学センサは、液状体が入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記液状体を透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有し、
前記検出値から算出される最大色成分値と最小色成分値との差である最大色差が、対象物の使用時間の増加に伴って増加して極値に到達し、続いて減少することを利用して前記対象物が劣化状態であると判定する
状態判定方法。 - 前記最大色差が前記極値に到達し、且つ状態判定閾値以下である場合に、前記対象物が劣化状態であると判定する
請求項1に記載の状態判定方法。 - 対象物の劣化状態を判定する状態判定方法において、
光学センサにおいて検出された検出値から算出される色成分値を利用した算出値によって対象物の劣化状態を判定し、
前記光学センサは、液状体が入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記液状体を透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有し、
前記算出値は、前記対象物の使用時間の増加に伴って増加して極値に到達し、続いて減少する、最大色成分値と最小色成分値との差である最大色差を用いて算出し、前記使用時間の経過に伴って前記最大色差を加算した最大色差の積分値であって、
前記最大色差の積分値が状態判定閾値以上である場合に、前記対象物が劣化状態であると判定する
状態判定方法。 - 前記算出値は、前記最大色差と、前記使用時間の増加に伴って減少する明度とを用いて算出し、
前記最大色差の積分値は、前記使用時間の経過に伴って前記明度が変化する度に前記最
大色差を加算する
請求項3に記載の状態判定方法。 - 対象物の劣化状態を判定する状態判定方法において、
光学センサにおいて検出された検出値から算出される色成分値を利用した算出値によって対象物の劣化状態を判定し、
前記光学センサは、液状体が入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記液状体を透過した前記検出光の色情報を検出する受光素子とを有し、
前記算出値は、前記対象物の使用時間の増加に伴って増加する、最小色成分値に対する最大色成分値の比である最大色比を用いて算出し、前記使用時間の経過に伴って前記最大色比を加算した最大色比の積分値であって、
前記最大色比の積分値が状態判定閾値以上である場合に、前記対象物が劣化状態であると判定する
状態判定方法。 - 前記算出値は、前記最大色比と、前記使用時間の増加に伴って減少する明度とを用いて算出し、
前記最大色比の積分値は、前記使用時間の経過に伴って前記明度が変化する度に前記最大色比を加算する
請求項5に記載の状態判定方法。 - 前記対象物は、前記液状体であって、
前記状態判定閾値は、前記液状体が劣化しているか否かを判定するための液状体劣化判定閾値である
請求項2〜6のいずれか一項に記載の状態判定方法。 - 前記対象物は、前記液状体が使用される機械であって、
前記状態判定閾値は、前記機械が故障しているか否かを判定するための故障判定閾値である
請求項2〜6のいずれか一項に記載の状態判定方法。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の状態判定方法を行う判定部を備える
状態判定装置。
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