JP6701910B2

JP6701910B2 - 油判定装置、および、油判定方法

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Publication number: JP6701910B2
Application number: JP2016081744A
Authority: JP
Inventors: 昭伊藤
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Publication date: 2020-05-27
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Description

本発明は、潤滑油、作動油等の油の異常を判定する油判定装置、および、油判定方法に関する。

タービンや圧縮機等を構成する軸受等の摺動部材を備えた産業機械においては、摺動部材に潤滑油が供給される。このような潤滑油が劣化したり、潤滑油に異物が混入したりすると、摺動部材に不具合が生じるおそれがあることから、潤滑油の劣化や異物混入を把握することが必要となる。

そこで、機械または設備で使用された油の劣化状態を検知する技術として、使用後の油をフィルタで濾過した後、フィルタに光を照射して、フィルタを透過した光のＲＧＢと、フィルタで反射した光のＲＧＢとに基づいて、油の劣化を判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１）。

しかし、特許文献１の技術では、油を抜き出してフィルタで濾過するといった処理が必要であるため、リアルタイムに油の劣化を判定することができない。また、油を抜き出したり、フィルタで濾過したりするという煩雑な作業を作業者に強いることになるという問題があった。

そこで、潤滑油に白色の光を照射して、透過光のＲ成分の光量、Ｇ成分の光量、Ｂ成分の光量から、√（Ｒ^２＋Ｇ^２＋Ｂ^２）および最大色差を算出して、これらの値に基づいて潤滑油の劣化および機械の破損状態を判定する技術が開示されている（例えば、特許文献２）。なお、ここで、最大色差は、Ｒ成分の光量、Ｇ成分の光量、Ｂ成分の光量のうち、最大の光量から最小の光量を減算した値である。

特許第５１９０６６０号公報国際公開第２０１３／１９１２７３号

しかし、上記特許文献２の技術では、最大色差が油の劣化状態の影響を受けるため、油の劣化状態および機械の破損状態の判定精度が低いという問題がある。

そこで、本発明は、このような課題に鑑み、油が劣化したか否か、および、油に異物が混入したか否かを高精度に判定することが可能な油判定装置、および、油判定方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の油判定装置は、油に白色の光を照射する発光部と、前記油を通過した光を受光して、該受光した光のＲ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出する受光部と、前記Ｒ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分のうち、少なくともいずれか１成分の光量に基づいて、前記油の異常を判定する異常判定部と、前記異常判定部によって前記油に異常をきたしていると判定されると、時刻ｔ１における、前記Ｒ成分の光量をＲ１、前記Ｇ成分の光量をＧ１、前記Ｂ成分の光量をＢ１とし、該時刻ｔ１から予め定められた時間経過後の時刻ｔ２における、該Ｒ成分の光量をＲ２、該Ｇ成分の光量をＧ２、該Ｂ成分の光量をＢ２とした場合の、Ｒ成分の光量の変化比ＲＣ＝Ｒ２／Ｒ１、Ｇ成分の光量の変化比ＧＣ＝Ｇ２／Ｇ１、および、Ｂ成分の光量の変化比ＢＣ＝Ｂ２／Ｂ１のうち、少なくともいずれか２成分の光量の変化比を導出し、導出した２成分の光量の変化比に基づいて、前記異常が前記油への異物混入であるか否かを判定する異物判定部と、
を備えたことを特徴とする。

また、前記異物判定部は、前記２成分の光量の変化比が、予め定められた変化比判定範囲以内に含まれる場合、前記異常が前記油への異物混入であると判定し、該変化比判定範囲以内に含まれない場合、該異常が該油の劣化であると判定するとしてもよい。

また、前記受光部は、予め定められた時間間隔で、前記Ｒ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出し、前記異物判定部は、前記受光部によって導出される光量をプロットすることで得られる前記Ｒ成分の光量の軌跡、前記Ｇ成分の光量の軌跡、および、前記Ｂ成分の光量の軌跡のうち、少なくともいずれか１成分の光量の軌跡上の予め定められた変曲点におけるＲの値で前記Ｒ１および前記Ｒ２を正規化して、正規化したＲ１および正規化したＲ２と、前記正規化したＲ１および前記正規化したＲ２の光量に基づく変化比ＲＣを導出し、該変曲点におけるＧの値で前記Ｇ１および前記Ｇ２を正規化して、正規化したＧ１および正規化したＧ２と、前記正規化したＧ１および前記正規化したＧ２の光量に基づく変化比ＧＣを導出し、該変曲点におけるＢの値で前記Ｂ１および前記Ｂ２を正規化して、正規化したＢ１および正規化したＢ２と、前記正規化したＢ１および前記正規化したＢ２の光量に基づく変化比ＢＣを導出するとしてもよい。

また、前記異常判定部は、前記Ｒ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分のうち、少なくともいずれか１成分の前記光量の変化率が、予め定められた第１正常判定範囲以内に含まれない場合に、前記油に異常をきたしていると判定するとしてもよい。

また、前記異常判定部は、前記Ｒ成分の光量、前記Ｇ成分の光量、および、前記Ｂ成分の光量に基づき、明度を導出し、前記時刻ｔ１における明度をＶ１、前記時刻ｔ２における明度をＶ２とした場合の明度の変化比ＶＣ＝Ｖ２／Ｖ１を導出し、導出した該明度の変化比ＶＣが予め定められた第２正常判定範囲以内に含まれない場合に、前記油に異常をきたしていると判定するとしてもよい。

また、前記異常判定部は、前記Ｒ成分の光量、Ｇ成分の光量、および、Ｂ成分の光量のうちの最大値および最小値から、予め定められた導出方法により導出される最大最小導出値に基づいて、前記油の異常を判定するとしてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の油判定方法は、油に白色の光を照射する工程と、前記油を通過した光を受光して、該受光した光のＲ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出する工程と、導出された前記Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のうち、少なくともいずれか１成分の光量に基づいて、前記油の異常を判定する工程と、前記異常を判定する工程において前記油に異常をきたしていると判定されると、時刻ｔ１における、前記Ｒ成分の光量をＲ１、前記Ｇ成分の光量をＧ１、前記Ｂ成分の光量をＢ１とし、該時刻ｔ１から予め定められた時間経過後の時刻ｔ２における、該Ｒ成分の光量をＲ２、該Ｇ成分の光量をＧ２、該Ｂ成分の光量をＢ２とした場合の、Ｒ成分の光量の変化比ＲＣ＝Ｒ２／Ｒ１、Ｇ成分の光量の変化比ＧＣ＝Ｇ２／Ｇ１、および、Ｂ成分の光量の変化比ＢＣ＝Ｂ２／Ｂ１のうち、少なくともいずれか２成分の光量の変化比を導出する工程と、前記導出する工程において導出された２成分の光量の変化比に基づいて、前記異常が前記油への異物混入であるか否かを判定する工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、油が劣化したか否か、および、油に異物が混入したか否かを高精度に判定することが可能となる。

油判定装置を説明するための図である。光測定部の構成例を説明するための図である。油判定方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。変曲点で正規化した光量の軌跡を示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（油判定装置１００）
図１は、本実施形態にかかる油判定装置１００を説明するための図である。図１に示すように、油判定装置１００は、光測定部１１０と、ＲＡＭ１２０と、ＲＯＭ１２２と、制御部１３０と、報知部１４０とを含んで構成される。なお、ここでは、判定対象の油として潤滑油を例に挙げて説明するが、判定対象の油に限定はなく、例えば、油圧装置の作動油等を判定してもよい。

図２は、光測定部１１０の構成例を説明するための図である。なお、図２中、光路を実線の矢印で示す。

図２に示すように、光測定部１１０は、判定対象の機械１５０（例えば、摺動部材を有する機械）に設置され、機械１５０に供給される潤滑油Ｌに光を照射するとともに、当該照射した光であって潤滑油Ｌを通過した光を受光して、当該受光した光のＲ（赤）成分、Ｇ（緑）成分、および、Ｂ（青）成分それぞれの光量を導出する。したがって、光測定部１１０は、機械１５０の稼働中であっても潤滑油Ｌに関する光のＲ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量をモニタリングすることができる。なお、潤滑油Ｌが高温の場合、機械１５０から潤滑油Ｌを一旦外部に迂回させた後再度機械１５０に戻す迂回路を設けておき、迂回路に潤滑油Ｌを冷却する冷却器を設け、迂回路における冷却器の後段に光測定部１１０を設けることとしてもよい。

具体的に説明すると、光測定部１１０は、収容部２１０と、発光部２２０と、受光部２３０とを含んで構成される。

収容部２１０は、後述する発光部２２０と、受光部２３０との光路上に配される。収容部２１０は、互いに離隔して配された直角プリズム２１２ａ、２１２ｂを含んで構成され、直角プリズム２１２ａと、直角プリズム２１２ｂとの間に形成された空隙（収容空間）に潤滑油Ｌを収容する。なお、本実施形態において、光測定部１１０は、収容部２１０が発光部２２０および受光部２３０の上方に位置するように機械１５０に設置される。これにより、潤滑油Ｌ中の気泡が収容空間に混入してしまう事態を回避することができ、ノイズの発生を抑制することが可能となる。

発光部２２０は、例えば、白色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成され、収容部２１０に収容された潤滑油Ｌに白色の光を照射する。

受光部２３０は、例えば、受光素子で構成され、発光部２２０が照射した光であって、潤滑油Ｌを通過した光を受光して、受光した光のＲ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出する。そして、受光部２３０によって導出された、Ｒ成分の光量、Ｇ成分の光量、および、Ｂ成分の光量を示す情報は、制御部１３０に出力されることとなる。

図１に戻って説明すると、ＲＡＭ１２０は、様々な情報を保持する。例えば、本実施形態において、ＲＡＭ１２０は、Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分それぞれの光量を示す情報を保持する。ＲＯＭ１２２は、第１正常判定範囲を示す情報、および、変化比判定範囲を示す情報を保持している。

制御部１３０は、ＣＰＵ（中央処理装置）を含む半導体集積回路で構成され、ＲＯＭ１２２からＣＰＵ自体を動作させるためのプログラムやパラメータ等を読み出し、ワークエリアとしてのＲＡＭ１２０、他の電子回路と協働して油判定装置１００全体を管理および制御する。本実施形態において、制御部１３０は、異常判定部１３２、異物判定部１３４として機能する。

異常判定部１３２は、受光部２３０が導出した、Ｒ成分の光量（以下、「Ｒ」と称する）、Ｇ成分の光量（以下、「Ｇ」と称する）、Ｂ成分の光量（以下、「Ｂ」と称する）に基づいて、潤滑油Ｌの異常を判定する。

本実施形態において、異常判定部１３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化率（光量の単位時間あたりの変化量、つまり、光量を時間で微分した値）を導出し、導出したＲの変化率、Ｇの変化率、Ｂの変化率に基づいて、潤滑油Ｌの異常を判定する。

潤滑油Ｌが劣化したり、潤滑油Ｌに摩耗粉などの異物混入が生じたりすると、光量の変化率が急激に変化する。したがって、異常判定部１３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化率を導出し、導出したＲの変化率、Ｇの変化率、および、Ｂの変化率のうち、いずれか１成分の光量の変化率が、第１閾値から第１閾値未満の第２閾値に亘る第１正常判定範囲以内に含まれない場合に、潤滑油Ｌに異常をきたしていると判定する。

なお、潤滑油Ｌが劣化した場合であっても、潤滑油Ｌに異物が混入した場合であっても、光量が低下することから、光量の変化率は負の値となる。したがって、第１正常判定範囲の第１閾値および第２閾値を負の値に設定するとよい。

異物判定部１３４は、異常判定部１３２によって、潤滑油Ｌに異常をきたしていると判定された場合に、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比を導出し、導出したＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比に基づいて、潤滑油Ｌの異常が、劣化によるものであるか、異物混入によるものかを判定する。

ここで、Ｒの変化比ＲＣは下記式（１）を用いて導出され、Ｇの変化比ＧＣは下記式（２）を用いて導出され、Ｂの変化比ＢＣは下記式（３）を用いて導出される。
ＲＣ＝Ｒ２／Ｒ１ …式（１）
ＧＣ＝Ｇ２／Ｇ１ …式（２）
ＢＣ＝Ｂ２／Ｂ１ …式（３）
なお、上記式（１）〜式（３）において、時刻ｔ１における、ＲをＲ１、ＧをＧ１、ＢをＢ１とし、時刻ｔ１から予め定められた時間経過後の時刻ｔ２における、ＲをＲ２、ＧをＧ２、ＢをＢ２とする。

潤滑油Ｌの劣化は化学反応であるため、劣化が生じると潤滑油Ｌ自体の色が変化する。つまり、劣化が生じると、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比に差が生じる（Ｒ、Ｇ、Ｂの比に変化が生じる）。一方、異物混入は物理変化であるため、潤滑油Ｌ自体の色が変化することはない。つまり、異物混入の有無に拘らず、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比に差は生じない（Ｒ、Ｇ、Ｂの比に変化は生じない）。

そこで、異物判定部１３４は、まず、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比を導出する。そして、異物判定部１３４は、Ｒの変化比ＲＣ、Ｇの変化比ＧＣ、および、Ｂの変化比ＢＣのいずれか１の成分の光量の変化比を基準とした所定の変化比判定範囲以内に他の成分の光量の変化比が含まれるか否かを判定する。例えば、異物判定部１３４は、Ｒの変化比ＲＣを基準とした所定の変化比判定範囲以内に、Ｇの変化比ＧＣおよびＢの変化比ＢＣが含まれるか否かを判定する。そして、異物判定部１３４は、他の成分の光量の変化比が変化比判定範囲以内に含まれると判定した場合に、潤滑油Ｌの異常が異物混入によるものであると判定し、他の成分の光量の変化比が変化比判定範囲以内に含まれないと判定した場合には、潤滑油Ｌの異常が劣化によるものであると判定する。

図１に戻って説明すると、報知部１４０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＬＥＤ等の表示装置やスピーカ等の音声出力装置で構成され、制御部１３０が判定した結果を作業者に報知する。報知部１４０を備える構成により、作業者に判定結果を容易に把握させることが可能となる。

例えば、報知部１４０が、異物混入を報知した場合、作業者は、潤滑油Ｌの交換とともに、異物発生箇所のメンテナンスを行う。また、報知部１４０が、潤滑油Ｌが劣化したと報知した場合、作業者は潤滑油の交換を行う。

（油判定方法）
続いて、上述した油判定装置１００を用いた油判定方法について説明する。図３は、油判定方法の処理の流れを説明するためのフローチャートである。図３に示すように、収容部２１０に潤滑油Ｌを収容して、発光部２２０は潤滑油Ｌに白色の光を照射し（照射工程Ｓ３１０）、受光部２３０は、照射された白色の光であって、潤滑油Ｌを通過した光を受光して、当該受光した光のＲ、Ｇ、Ｂを導出する（受光工程Ｓ３１２）。

そして、異常判定部１３２は、受光工程Ｓ３１２において前回までに導出されたＲ、Ｇ、Ｂ、および、今回導出されたＲ、Ｇ、Ｂに基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化率を導出する（光量変化率導出工程Ｓ３１４）。

異常判定部１３２は、導出したＲ、Ｇ、Ｂの少なくともいずれか１成分の光量の変化率が第１正常判定範囲外であるか否かを判定する（光量変化率判定工程Ｓ３１６）。その結果、いずれか１成分の光量の変化率が第１正常判定範囲外であると判定した場合には（Ｓ３１６におけるＹＥＳ）、潤滑油Ｌに異常をきたしていると判定して、光量変化比導出工程Ｓ３１８へ処理を移す。一方、すべての光量の変化率が第１正常判定範囲以内であると判定した場合には（Ｓ３１６におけるＮＯ）、当該油判定方法を終了する。

潤滑油Ｌに異常をきたしていると判定すると、異物判定部１３４は、受光工程Ｓ３１２において前回までに導出されたＲ、Ｇ、Ｂおよび今回導出されたＲ、Ｇ、Ｂに基づいて、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比を導出する（光量変化比導出工程Ｓ３１８）。

そして、異物判定部１３４は、Ｇの変化比ＧＣ、Ｂの変化比ＢＣそれぞれが、Ｒの変化比ＲＣを基準とした変化比判定範囲以内に含まれるか否かを判定する（変化比判定工程Ｓ３２０）。その結果、Ｇの変化比ＧＣ、および、Ｂの変化比ＢＣの少なくとも一方の変化比が変化比判定範囲以内に含まれないと判定した場合には（Ｓ３２０におけるＮＯ）、潤滑油Ｌが劣化したと判定して劣化報知工程Ｓ３２２に処理を移し、Ｇの変化比ＧＣ、および、Ｂの変化比ＢＣが変化比判定範囲以内に含まれると判定した場合には（Ｓ３２０におけるＹＥＳ）、異物混入が生じたと判定して異物混入報知工程Ｓ３２４に処理を移す。

劣化報知工程Ｓ３２２において、報知部１４０は、潤滑油Ｌが劣化した旨を報知する。これにより、作業者は、潤滑油Ｌの交換を行うことができる。異物混入報知工程Ｓ３２４において、報知部１４０は、異物が混入した旨を報知する。これにより、作業者は、潤滑油Ｌの交換とともに、異物発生箇所のメンテナンスを行うことができる。

以上説明したように、本実施形態にかかる油判定装置１００およびこれを用いた油判定方法によれば、潤滑油Ｌの光量およびＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの変化比を監視することで、潤滑油Ｌが劣化したか否か、および、潤滑油Ｌに異物が混入したか否かを高精度に判定することができる。

また、コンピュータを、油判定装置１００として機能させるプログラムや、当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。

（変形例）
上記したように、潤滑油Ｌに異常をきたすと光量が変化する。したがって、受光部２３０によって所定時間間隔で導出される光量をプロットすることで得られる光量の軌跡においては、異常が生じた時点が変曲点となる。そこで、変形例において、異物判定部１３４は、Ｒの軌跡、Ｇの軌跡、Ｂの軌跡のいずれか１成分の光量の軌跡上の変曲点におけるＲの値でＲ１およびＲ２を正規化して変化比ＲＣを導出する。具体的には、変曲点の値をＲｘとすると、Ｒ１／Ｒｘ、Ｒ２／Ｒｘとして変化比ＲＣを導出する。同様に、異物判定部１３４は、変曲点におけるＧの値でＧ１およびＧ２を正規化して変化比ＧＣを導出し、変曲点におけるＢの値でＢ１およびＢ２を正規化して変化比ＢＣを導出する。

図４は、変曲点で正規化した光量の軌跡を示す図である。なお、図４中、Ｒの軌跡を実線で、Ｇの軌跡を一点鎖線で、Ｂの軌跡を破線で示す。

このように、異物判定部１３４が、変曲点の値で光量を正規化して、光量の変化比を導出することにより、変曲点以後（異常と判定した後）において、光量の変化比が変化比判定範囲以内に含まれるかどうかを高精度に判定することが可能となる。

なお、ここで、変曲点は、所定の時刻ｔ３の光量の傾き（変化率、つまり、光量を時間で微分した値）と、時刻ｔ３後の時刻ｔ４の光量の傾きの差が、所定の変曲範囲外となる点である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態において、受光部２３０がＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの光量を導出する構成を例に挙げて説明した。しかし、受光部２３０は、Ｒの波長（例えば、７００ｎｍ）±５０ｎｍをＲ成分として光量を導出してもよいし、Ｇの波長（例えば、５４６．１ｎｍ）±５０ｎｍをＧ成分として光量を導出してもよいし、Ｂの波長（例えば、４３５．８ｎｍ）±５０ｎｍをＢ成分として光量を導出してもよい。

また、上記実施形態において、発光部２２０が油に白色の光を照射する構成を例に挙げて説明したが、発光部２２０は異物をほとんど透過しない波長の電磁波を油に照射してもよい。この場合、受光部２３０は、少なくとも波長が異なる２種類の電磁波の強度を導出する。そして、異常判定部１３２は、少なくとも１種類の電磁波の強度に基づいて油の異常を判定する。また、異物判定部１３４は、時刻ｔ１における、一方の電磁波の強度をＰ１、他方の電磁波の強度をＱ１とし、時刻ｔ２における、一方の電磁波の強度をＰ２、他方の電磁波の強度をＱ２とした場合の、一方の電磁波の強度の変化比ＰＣ＝Ｐ２／Ｐ１、および、他方の電磁波の強度の変化比ＱＣ＝Ｑ２／Ｑ１を導出し、導出した２つの電磁波の強度の変化比に基づいて、異常が油への異物混入であるか否かを判定する。

また、上記実施形態において、光測定部１１０が直角プリズム２１２ａ、２１２ｂを備え、光路が屈曲する場合を例に挙げて説明した。しかし、直角プリズム２１２ａ、２１２ｂは必須の構成ではなく、発光部２２０と受光部２３０との光路は直線であってもよい。

また、上記実施形態において、光測定部１１０は、収容部２１０が発光部２２０および受光部２３０の上方に位置するように機械１５０に設置される場合を例に挙げて説明した。しかし、機械１５０に対する光測定部１１０の設置位置に限定はなく、例えば、収容部２１０が、発光部２２０および受光部２３０の下方に位置するように機械１５０に設置されてもよいし、収容部２１０、発光部２２０、受光部２３０が水平方向に配されるように機械１５０に設置されてもよい。

また、上記実施形態において、油判定装置１００を構成する光測定部１１０、ＲＡＭ１２０、ＲＯＭ１２２、制御部１３０、報知部１４０が、機械１５０の近傍に設けられる構成を例に挙げて説明した。しかし、光測定部１１０のみを機械１５０の近傍に設けておき、ＲＡＭ１２０、ＲＯＭ１２２、制御部１３０、報知部１４０を遠隔地に設けてもよい。この場合、光測定部１１０が測定したＲ、Ｇ、Ｂを示す情報を、無線通信、または、有線通信を介して制御部１３０に送信するとよい。

また、上記実施形態において、第１正常判定範囲の第１閾値および第２閾値が負である構成を例に挙げて説明した。しかし、第１正常判定範囲は、機械１５０を通常運転した際の潤滑油Ｌの劣化速度に伴う光量の変化率を基準値として、基準値±所定の値の範囲に設定してもよい。したがって、第１閾値が正の値であり、第２閾値が負の値であってもよい。また、潤滑油Ｌが通過する流路に新油を追加した場合、光量の変化率は、正の値となる。したがって、新油の追加を判定する場合、第１正常判定範囲の第１閾値および第２閾値を正の値としてもよいし、第１閾値を正の値、第２閾値を負の値としてもよい。

また、上記実施形態において、異常判定部１３２が、Ｒ、Ｇ、および、Ｂのうち、少なくともいずれか１成分の光量の変化率が、予め定められた第１正常判定範囲以内に含まれない場合に、油に異常をきたしていると判定する場合を例に挙げて説明した。しかし、異常判定部１３２は、少なくともＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの光量に基づいて、油の異常を判定すればよい。

例えば、異常判定部１３２は、時刻ｔ１における明度をＶ１、時刻ｔ２における明度をＶ２とした場合の明度の変化比ＶＣ＝Ｖ２／Ｖ１を導出し、導出した明度の変化比ＶＣが予め定められた第２正常判定範囲以内に含まれない場合に、油に異常をきたしていると判定してもよい。なお、ここで、明度Ｖは、下記式（４）を用いて導出することができる。
Ｖ＝√（Ｒ^２＋Ｇ^２＋Ｂ^２） …式（４）

また、例えば、異常判定部１３２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの最大値および最小値から導出される予め定められた最大最小導出値に基づいて、油の異常を判定してもよい。ここで、最大最小導出値は、例えば、Ｒ、Ｇ、および、Ｂのうちの最大値と最小値との差（最大色差）、最大値と最小値との比、最大値と最小値との差の明度による積分値、および、最大値と最小値との比の明度による積分値のうちいずれか１である。

また、上記実施形態において、異物判定部１３４が、Ｒの変化比ＲＣを基準とした所定の変化比判定範囲以内に、Ｇの変化比ＧＣおよびＢの変化比ＢＣが含まれるか否かを判定する構成を例に挙げて説明した。しかし、異物判定部１３４は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれか１の成分の光量の変化比を基準とした所定の変化比判定範囲以内に他の成分の光量の変化比が含まれるか否かを判定すればよい。例えば、異物判定部１３４は、Ｇの変化比ＧＣを基準とした所定の変化比判定範囲以内に、Ｒの変化比ＲＣおよびＢの変化比ＢＣが含まれるか否かを判定してもよいし、Ｂの変化比ＢＣを基準とした所定の変化比判定範囲以内に、Ｒの変化比ＲＣおよびＧの変化比ＧＣが含まれるか否かを判定してもよい。

また、異物判定部１３４は、Ｒの変化比ＲＣ、Ｇの変化比ＧＣ、Ｂの変化比ＢＣのうち、少なくともいずれか２成分の光量の変化比のうち、一方の成分の光量の変化比を基準とした所定の変化比判定範囲以内に他方の成分の光量の変化比が含まれるか否かを判定してもよい。そして、異物判定部１３４は、他方の成分の光量の変化比が変化比判定範囲以内に含まれる場合、油への異物混入と判定し、他方の成分の光量の変化比が変化比判定範囲以内に含まれない場合、油の劣化と判定する。例えば、異物判定部１３４は、Ｒの変化比ＲＣを基準とした変化比判定範囲以内に、Ｇの変化比ＧＣが含まれるか否かを判定してもよい。なお、この場合、異物判定部１３４は、Ｒの変化比ＲＣ、Ｇの変化比ＧＣ、Ｂの変化比ＢＣのうち、少なくともいずれか２成分の光量の変化比を導出すれば足りる。

本発明は、潤滑油、作動油等の油の異常を判定する油判定装置、および、油判定方法に利用することができる。

Ｌ潤滑油
１００油判定装置
１３２異常判定部
１３４異物判定部
２２０発光部
２３０受光部

Claims

油に白色の光を照射する発光部と、
前記油を通過した光を受光して、該受光した光のＲ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出する受光部と、
前記Ｒ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分のうち、少なくともいずれか１成分の光量に基づいて、前記油の異常を判定する異常判定部と、
前記異常判定部によって前記油に異常をきたしていると判定されると、時刻ｔ１における、前記Ｒ成分の光量をＲ１、前記Ｇ成分の光量をＧ１、前記Ｂ成分の光量をＢ１とし、該時刻ｔ１から予め定められた時間経過後の時刻ｔ２における、該Ｒ成分の光量をＲ２、該Ｇ成分の光量をＧ２、該Ｂ成分の光量をＢ２とした場合の、Ｒ成分の光量の変化比ＲＣ＝Ｒ２／Ｒ１、Ｇ成分の光量の変化比ＧＣ＝Ｇ２／Ｇ１、および、Ｂ成分の光量の変化比ＢＣ＝Ｂ２／Ｂ１のうち、少なくともいずれか２成分の光量の変化比を導出し、導出した２成分の光量の変化比に基づいて、前記異常が前記油への異物混入であるか否かを判定する異物判定部と、
を備えたことを特徴とする油判定装置。
前記異物判定部は、前記２成分の光量の変化比が、予め定められた変化比判定範囲以内に含まれる場合、前記異常が前記油への異物混入であると判定し、該変化比判定範囲以内に含まれない場合、該異常が該油の劣化であると判定することを特徴とする請求項１に記載の油判定装置。
前記受光部は、予め定められた時間間隔で、前記Ｒ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出し、
前記異物判定部は、前記受光部によって導出される光量をプロットすることで得られる前記Ｒ成分の光量の軌跡、前記Ｇ成分の光量の軌跡、および、前記Ｂ成分の光量の軌跡のうち、少なくともいずれか１成分の光量の軌跡上の予め定められた変曲点におけるＲの値で前記Ｒ１および前記Ｒ２を正規化して、正規化したＲ１および正規化したＲ２と、前記正規化したＲ１および前記正規化したＲ２の光量に基づく変化比ＲＣを導出し、該変曲点におけるＧの値で前記Ｇ１および前記Ｇ２を正規化して、正規化したＧ１および正規化したＧ２と、前記正規化したＧ１および前記正規化したＧ２の光量に基づく変化比ＧＣを導出し、該変曲点におけるＢの値で前記Ｂ１および前記Ｂ２を正規化して、正規化したＢ１および正規化したＢ２と、前記正規化したＢ１および前記正規化したＢ２の光量に基づく変化比ＢＣを導出することを特徴とする請求項１または２に記載の油判定装置。
前記異常判定部は、前記Ｒ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分のうち、少なくともいずれか１成分の前記光量の変化率が、予め定められた第１正常判定範囲以内に含まれない場合に、前記油に異常をきたしていると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の油判定装置。
前記異常判定部は、前記Ｒ成分の光量、前記Ｇ成分の光量、および、前記Ｂ成分の光量に基づき、明度を導出し、
前記時刻ｔ１における明度をＶ１、前記時刻ｔ２における明度をＶ２とした場合の明度の変化比ＶＣ＝Ｖ２／Ｖ１を導出し、導出した該明度の変化比ＶＣが予め定められた第２正常判定範囲以内に含まれない場合に、前記油に異常をきたしていると判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の油判定装置。
前記異常判定部は、前記Ｒ成分の光量、Ｇ成分の光量、および、Ｂ成分の光量のうちの最大値および最小値から、予め定められた導出方法により導出される最大最小導出値に基づいて、前記油の異常を判定することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の油判定装置。
油に白色の光を照射する工程と、
前記油を通過した光を受光して、該受光した光のＲ成分、Ｇ成分、および、Ｂ成分それぞれの光量を導出する工程と、
導出された前記Ｒ成分、Ｇ成分、Ｂ成分のうち、少なくともいずれか１成分の光量に基づいて、前記油の異常を判定する工程と、
前記異常を判定する工程において前記油に異常をきたしていると判定されると、時刻ｔ１における、前記Ｒ成分の光量をＲ１、前記Ｇ成分の光量をＧ１、前記Ｂ成分の光量をＢ１とし、該時刻ｔ１から予め定められた時間経過後の時刻ｔ２における、該Ｒ成分の光量をＲ２、該Ｇ成分の光量をＧ２、該Ｂ成分の光量をＢ２とした場合の、Ｒ成分の光量の変化比ＲＣ＝Ｒ２／Ｒ１、Ｇ成分の光量の変化比ＧＣ＝Ｇ２／Ｇ１、および、Ｂ成分の光量の変化比ＢＣ＝Ｂ２／Ｂ１のうち、少なくともいずれか２成分の光量の変化比を導出する工程と、
前記導出する工程において導出された２成分の光量の変化比に基づいて、前記異常が前記油への異物混入であるか否かを判定する工程と、
を有することを特徴とする油判定方法。