JP7004130B2 - Grease deterioration diagnostic device - Google Patents
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Description
本発明は、グリース劣化診断装置に関するものである。 The present invention relates to a grease deterioration diagnostic device.
従来から、グリースは、駆動部の潤滑と気密を保つために使用される。例えば、スイッチギヤ（ＳＷＧ）等の電力機器において、遮断器等の操作機構部にグリースが塗布されている。グリースの経年劣化は、操作機構部における動作不良を招く。このため、例えば操作機構部にセンサを取り付け、グリースの劣化を検出することが行われている（例えば、特許文献１参照）。 Traditionally, grease has been used to keep the drive unit lubricated and airtight. For example, in a power device such as a switchgear (SWG), grease is applied to an operation mechanism portion such as a circuit breaker. Aged deterioration of grease leads to malfunction in the operating mechanism. Therefore, for example, a sensor is attached to the operation mechanism unit to detect deterioration of grease (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記の電力機器の操作機構部は、その部品点数が多く、複雑な構造であるため、センサを取り付けることが難しい場合がある。また、複数の操作機構部を有する電力機器の場合、各操作機構部にセンサを取り付けることは難しい。このため、グリースの劣化診断を容易に実施することが望まれている。 By the way, the operation mechanism portion of the above-mentioned electric power device has a large number of parts and has a complicated structure, so that it may be difficult to attach a sensor. Further, in the case of an electric power device having a plurality of operation mechanism units, it is difficult to attach a sensor to each operation mechanism unit. Therefore, it is desired to easily perform a deterioration diagnosis of grease.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、グリースの劣化診断を容易に行うことを可能としたグリース劣化診断装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a grease deterioration diagnosis device capable of easily performing a deterioration diagnosis of grease.
上記課題を解決するグリース劣化診断装置は、基油を含むグリースの劣化を診断するグリース劣化診断装置であって、超音波を送信する送信部と、前記グリースが配置されるグリース充填部を挟んで前記送信部と対向配置されて前記超音波を受信する受信部と、を有するセンサ部と、前記受信部の出力信号に基づいて、前記グリース充填部に配置された前記グリースにおける前記超音波の伝搬損失量を測定する伝搬損失測定部と、前記伝搬損失量に基づいて、前記グリースの状態を判定する判定部と、を備えた。 The grease deterioration diagnosis device that solves the above problems is a grease deterioration diagnosis device that diagnoses deterioration of grease containing base oil, and sandwiches a transmission unit that transmits ultrasonic waves and a grease filling unit in which the grease is arranged. Propagation of the ultrasonic waves in the grease arranged in the grease filling section based on a sensor section having a receiving section facing the transmitting section and receiving the ultrasonic waves and an output signal of the receiving section. A propagation loss measuring unit for measuring the amount of loss and a determining unit for determining the state of the grease based on the amount of propagation loss are provided.
この構成によれば、対向して配置された送信部と受信部との間に配置されるグリースにおける超音波の伝搬損失量が測定され、測定された伝送損失量に基づいて、グリースの劣化の判定が行われる。基油率は、グリース重量に占める基油の重量割合である油分率である。グリースに含まれる基油が減少すると、グリースは性能が低下し、劣化が進む。グリースにおける伝搬損失量は、グリースの基油率の減少に応じて増加する。従って、送信部と受信部との間にグリースを配置して伝搬損失量を測定することにより、グリースの劣化診断を容易に行うことができる。 According to this configuration, the amount of ultrasonic wave propagation loss in the grease arranged between the transmitting unit and the receiving unit arranged so as to face each other is measured, and the deterioration of the grease is measured based on the measured transmission loss amount. Judgment is made. The base oil ratio is the oil content ratio, which is the weight ratio of the base oil to the weight of the grease. When the amount of base oil contained in the grease decreases, the performance of the grease deteriorates and the deterioration progresses. The amount of propagation loss in grease increases as the base oil ratio of grease decreases. Therefore, by arranging grease between the transmitting unit and the receiving unit and measuring the amount of propagation loss, deterioration diagnosis of grease can be easily performed.
上記のグリース劣化診断装置において、前記センサ部は、互いに対向する面を有する第１のベース部及び第２のベース部を有し、前記第２のベース部は前記第１のベース部と対向する方向に沿って移動可能に支持された第２のベース部と、を有し、前記送信部と前記受信部のいずれか一方は、前記第１のベース部から前記第２のベース部に向かって突出して配置され、前記送信部と前記受信部のいずれか他方は前記第２のベース部から前記第１のベース部に向かって突出して配置されたことが好ましい。 In the grease deterioration diagnosis device, the sensor unit has a first base portion and a second base portion having surfaces facing each other, and the second base portion faces the first base portion. It has a second base portion that is movably supported along the direction, and one of the transmitting portion and the receiving portion is directed from the first base portion toward the second base portion. It is preferable that the transmitting unit and the receiving unit, whichever one of the transmitting unit and the receiving unit, are arranged so as to project from the second base unit toward the first base unit.
この構成によれば、送信部と受信部とが、第１のベース部と第２のベース部の互いに対向する面から突出して配置されたことで、送信部から送信される超音波は、第１及び第２のベース部等に漏洩し難く、受信部にて受信される。たとえば、漏洩した超音波が受信部にて受信されると、その漏洩した超音波は、グリースの伝搬損失量の測定に影響し、測定結果に誤差を生じさせる。この点、上記の構成では、超音波が漏洩し難いため、測定誤差の発生を抑制することができる。 According to this configuration, the transmitting unit and the receiving unit are arranged so as to project from the surfaces of the first base unit and the second base unit facing each other, so that the ultrasonic wave transmitted from the transmitting unit is the first. It is hard to leak to the first and second base parts and the like, and is received by the receiving part. For example, when the leaked ultrasonic wave is received by the receiving unit, the leaked ultrasonic wave affects the measurement of the amount of propagation loss of grease and causes an error in the measurement result. In this respect, in the above configuration, since ultrasonic waves are less likely to leak, it is possible to suppress the occurrence of measurement error.
上記のグリース劣化診断装置は、前記グリース充填部を有し、前記送信部と前記受信部との間に配置されるとともに前記送信部と前記受信部とにより挟持され、前記超音波が伝搬し難い材料からなる治具を備えることが好ましい。 The grease deterioration diagnosis device has the grease filling unit, is arranged between the transmitting unit and the receiving unit, and is sandwiched between the transmitting unit and the receiving unit, so that the ultrasonic waves are difficult to propagate. It is preferable to provide a jig made of a material.
この構成によれば、グリース充填部を有する治具によって、そのグリース充填部に配置されたグリースを送信部と受信部との間に容易に配置することができる。そして、治具は超音波が伝搬し難い材料からなるため、治具の影響を受けることなく、その治具のグリース充填部に配置されたグリースにおける伝送損失量を測定することができる。 According to this configuration, the grease arranged in the grease filling portion can be easily arranged between the transmitting portion and the receiving portion by the jig having the grease filling portion. Since the jig is made of a material in which ultrasonic waves are difficult to propagate, it is possible to measure the amount of transmission loss in the grease arranged in the grease filling portion of the jig without being affected by the jig.
上記のグリース劣化診断装置は、前記送信部と前記受信部の少なくとも一方の先端面に、前記治具が当接される位置決め部を備えたことが好ましい。
この構成によれば、位置決め部によって送信部と受信部との間に治具が位置決めされ、その治具に配置されたグリースが、送信部と受信部との間に容易に位置決めされる。
It is preferable that the grease deterioration diagnosis device is provided with a positioning portion to which the jig is abutted on at least one tip surface of the transmitting unit and the receiving unit.
According to this configuration, the jig is positioned between the transmitting unit and the receiving unit by the positioning unit, and the grease arranged on the jig is easily positioned between the transmitting unit and the receiving unit.
上記のグリース劣化診断装置において、前記センサ部は、前記送信部と前記受信部とを連結して一体的に封止したベース部を備え、前記伝搬損失測定部は、前記送信部に供給する送信信号と、前記受信部から出力される受信信号とに基づいて前記送信部と前記受信部との間の伝搬損失をベクトルとして得るネットワークアナライザを備え、前記グリースが前記送信部と前記受信部との間に配置されたときに得られる第１のベクトルと、前記グリースが配置されていないときに得られる第２のベクトルとに基づいて、前記グリースを通過した前記超音波の第３のベクトルを算出し、前記第３のベクトルに基づいて前記伝搬損失量を算出することが好ましい。 In the grease deterioration diagnosis device, the sensor unit includes a base unit in which the transmission unit and the reception unit are connected and integrally sealed, and the propagation loss measurement unit supplies the transmission unit to the transmission unit. A network analyzer is provided which obtains a propagation loss between the transmitting unit and the receiving unit as a vector based on the signal and the received signal output from the receiving unit, and the grease is applied to the transmitting unit and the receiving unit. A third vector of the ultrasonic waves that have passed through the grease is calculated based on the first vector obtained when placed between them and the second vector obtained when the grease is not placed. Then, it is preferable to calculate the propagation loss amount based on the third vector.
送信部から送信される超音波は、送信部及び受信部を一体的に封止したベース部を伝搬して受信部に到達する。このベース部に漏洩した超音波による伝搬損失は、グリースを通過する超音波における伝搬損失に対してバックグランドノイズ（ＢＧＮ）となり、グリースの伝搬損失量に測定誤差を生じさせる要因となる。 The ultrasonic wave transmitted from the transmitting unit propagates through the base unit that integrally seals the transmitting unit and the receiving unit and reaches the receiving unit. The propagation loss due to the ultrasonic waves leaking to the base portion becomes background noise (BGN) with respect to the propagation loss in the ultrasonic waves passing through the grease, which causes a measurement error in the amount of the propagation loss of the grease.
上記の構成によれば、グリースを配置したときの第１のベクトルとグリースを配置していないときの第２のベクトルとをベクトル演算することにより、グリースを通過した超音波による第３のベクトルが得られる。この第３のベクトルは、漏洩した超音波による伝搬損失を含まない。このため、グリースにおける伝搬損失量を精度よく求めることができる。 According to the above configuration, by performing a vector operation on the first vector when the grease is placed and the second vector when the grease is not placed, the third vector by the ultrasonic wave passing through the grease is obtained. can get. This third vector does not include propagation loss due to leaked ultrasonic waves. Therefore, the amount of propagation loss in the grease can be accurately obtained.
本発明のグリース劣化診断装置によれば、グリースの劣化診断を容易に行うことができる。 According to the grease deterioration diagnosis device of the present invention, deterioration diagnosis of grease can be easily performed.
以下、各形態を説明する。
なお、添付図面は、理解を容易にするために構成要素を拡大して示している場合がある。構成要素の寸法比率は実際のものと、または別の図面中のものと異なる場合がある。
Hereinafter, each form will be described.
It should be noted that the attached drawings may show enlarged components for ease of understanding. The dimensional ratios of the components may differ from the actual ones or those in another drawing.
（第１実施形態）
以下、第１実施形態を説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施形態のグリース劣化診断装置１は、検出器１０と診断装置２０と治具３０から構成されている。検出器１０と診断装置２０は、無線によって互いに通信可能に構成されている。
(First Embodiment)
Hereinafter, the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1A, the grease deterioration diagnostic device 1 of the present embodiment includes a
検出器１０は、後述する超音波を送信する送信部１５と、送信部１５から送信される超音波を受信する受信部１６とを備えている。送信部１５と受信部１６との間には、治具３０が挿入される。治具３０は、グリースを送信部１５と受信部１６との間に配置するために使用される。
The
グリースは、現地、例えばスイッチギヤ（ＳＷＧ）等の電力機器が接地された場所において、電力機器に含まれる遮断器等の操作機構部から採取されたものである。操作機構部には、走査機構部を円滑に動作させるための潤滑剤としてグリースが使用されている。操作機構部から採取された少量のグリースは、治具３０によって検出器１０の送信部１５と受信部１６との間に配置される。
The grease is collected from the operation mechanism unit such as a circuit breaker included in the electric power equipment in the field, for example, in a place where the electric power equipment such as a switchgear (SWG) is grounded. Grease is used in the operation mechanism unit as a lubricant for smoothly operating the scanning mechanism unit. A small amount of grease collected from the operation mechanism unit is arranged between the
診断装置２０は、たとえばタブレット型のコンピュータである。検出器１０は、診断装置２０からの測定開始指令に基づいて検出処理を開始する。そして、検出器１０は、送信部１５における超音波の送信レベルと、受信部１６における受信結果（受信した超音波の受信レベル）とを診断装置２０に送信する。診断装置２０は、検出器１０から送信レベルと受信レベルとを受信する。そして、診断装置２０は、送信レベルと受信レベルとに基づいて、グリースにおける伝搬損失量を算出する。そして、診断装置２０は、伝搬損失量に基づいてグリースの劣化を診断する。
The
検出器１０は、装置本体１１と、装置本体に取着されたセンサ部１２とを備えている。
センサ部１２は、第１及び第２のベース部１３，１４と、送信部１５と、受信部１６とを備えている。
The
The
第１のベース部１３は、略Ｌ字状に形成され、装置本体１１の側面に取着されている。第１のベース部１３と第２のベース部１４は、略コ字状をなすように組み合わされている。従って、第１のベース部１３と第２のベース部１４の先端部分は、同一方向（図において右方向）に延びている。第２のベース部１４は、第１のベース部１３と対向する方向（図において上下方向）に沿って移動可能にベース部１３に取着されている。そして、第２のベース部１４は、第１のベース部１３に内設された図示しない弾性部材（例えばバネ）によって第１のベース部１３に向かって付勢されている。
The
第１のベース部１３には送信部１５が取着され、第２のベース部１４には受信部１６が取着されている。送信部１５と受信部１６は、それぞれ先端面が対向するように第１のベース部１３と第２のベース部１４とにそれぞれ取着されている。また、送信部１５は、その先端部が第１のベース部１３から第２のベース部１４に向かって突出するように取着されている。受信部１６は、その先端部が第２のベース部１４から第１のベース部１３に向かって突出するように取着されている。そして、第１のベース部１３と第２のベース部１４は、送信部１５の先端面と受信部１６の先端面との間に所定の間隔（ギャップ）を形成するように配設されている。さらに、受信部１６は、第２のベース部１４の移動によって送信部１５に対して離間する方向に移動する。
A transmitting
送信部１５と受信部１６との間には、治具３０が挿入配置される。治具３０は、グリースを送信部１５と受信部１６との間に配設するために利用される。
図１（ｂ）は、治具３０の一例を示す。治具３０は、略コ字状に形成されている。治具３０には、グリース充填部としての溝３１が形成されている。この溝３１には、図示しない電力機器の操作機構部から採取されたグリース４０が充填される。治具３０は、超音波を伝搬し難い材料からなり、このような材料としては、例えば発泡スチロールが用いられる。
A
FIG. 1B shows an example of the
図１（ｃ）に示すように、送信部１５の先端面に位置決め部１５ａが形成されている。同様に、受信部１６の先端面に位置決め部１６ａが形成されている。両位置決め部１５ａ，１６ａは、例えば受信部１６から送信部１５を視た場合に、治具３０の溝３１を、送信部１５の中心に配置するように、送信部１５及び受信部１６に対して治具３０を位置決めする。そして、治具３０は、前述の弾性部材によって、送信部１５と受信部１６との間に挟み込まれる。
As shown in FIG. 1 (c), a
次に、グリース劣化診断装置１の電気的構成を説明する。
図２に示すように、検出器１０は、送信部１５と、受信部１６と、制御部１７とを備えている。
Next, the electrical configuration of the grease deterioration diagnosis device 1 will be described.
As shown in FIG. 2, the
制御部１７は、送信部１５を制御し、送信部１５から、数ＭＨｚ（例えば、３～３．５ＭＨｚの範囲内の周波数）の超音波を送信させる。受信部１６は、送信部１５から送信されグリース４０を透過した超音波を受信する。制御部１７は、無線通信機能を有し、送信部１５における送信レベルと、受信部１６における受信レベルとを診断装置２０に送信する。
The
診断装置２０は、伝搬損失測定部２１と、判定部２２と、表示部２３とを備えている。
伝搬損失測定部２１は、無線通信機能を有し、送信部１５から送信される送信レベルと受信レベルとを受信する。伝搬損失測定部２１は、送信部１５における送信レベルと、受信部１６における受信レベルとの差、即ち「受信レベル－送信レベル」から、グリース４０の透過による伝搬損失量を測定する。そして、伝搬損失測定部２１は、測定した伝搬損失量を判定部２２に出力する。
The
The propagation
判定部２２には、基準損失量が設定されている。判定部２２は、伝搬損失測定部２１にて測定された伝搬損失量と基準損失量とを比較し、比較結果に基づいて、グリース４０の劣化を判定する。
A reference loss amount is set in the
例えば、判定部２２には、診断対象のグリースに応じた基準損失量が設定されている。基準損失量は、グリースを劣化と判定するためのしきい値である。グリースは、基油、基油を保持するための増ちょう剤、及び添加剤で構成されている。基油が消失すると、グリースは、初期性能を保持できなくなり劣化が進展する。グリース重量に占める基油の重量割合である油分率を基油率とする。グリースにおける伝搬損失量は、グリースの基油率の減少に応じて増加する。この基油率が所定値（例えば、５０パーセント）より小さいとき、採取したグリースが劣化していると判定する。そして、この所定値の基油率に対する伝搬損失量を基準損失量とする。判定部２２は、算出した伝搬損失量と基準損失量とを比較し、比較結果に基づいて、採取したグリースの劣化を判定する。なお、劣化と判定する基油率は適宜変更されてもよい。
For example, the
なお、基油率と伝搬損失の関係は、グリースの種類毎に異なる。すなわち、基油率が同一であっても、グリースの種類が異なると伝搬損失も異なる。このため、グリースの種類に応じて基準損失量が設定される。 The relationship between the base oil ratio and the propagation loss differs depending on the type of grease. That is, even if the base oil ratio is the same, the propagation loss is different depending on the type of grease. Therefore, the reference loss amount is set according to the type of grease.
図３に、基油率と伝搬損失との関係を示す。図３において、横軸は基油率、縦軸は伝搬損失である。図３に示す丸印は、基油率の異なるサンプルを作成し、そのサンプルにより測定した伝搬損失量を示す。このようなサンプルの測定に基づいて、基油率が所定量（例えば５０％）のときの伝搬損失量を基準損失量として設定する。 FIG. 3 shows the relationship between the base oil ratio and the propagation loss. In FIG. 3, the horizontal axis is the base oil ratio and the vertical axis is the propagation loss. The circles shown in FIG. 3 indicate the amount of propagation loss measured by preparing samples having different base oil ratios. Based on the measurement of such a sample, the propagation loss amount when the base oil ratio is a predetermined amount (for example, 50%) is set as the reference loss amount.
（比較例）
ここで、本実施形態に対する比較例を説明する。なお、上記の実施形態と同じ部材については同じ符号を用いる。
(Comparative example)
Here, a comparative example with respect to the present embodiment will be described. The same reference numerals are used for the same members as in the above embodiment.
図４に示すように、比較例のグリース劣化診断装置１００は、送信部１５と受信部１６とを一体的に支持するベース部１０１を備えている。ベース部１０１は、金属製のケースであり、送信部１５及び受信部１６を封止するように形成されている。伝搬損失測定部１０２は、送信部１５を制御し、その送信部１５から超音波を送信させる。そして、伝搬損失測定部１０２は、受信部１６の出力信号に基づいて、送信部１５と受信部１６との間に配置されたグリース４１による伝搬損失を測定する。
As shown in FIG. 4, the grease
この比較例では、送信部１５から送信された超音波は、図において破線Ｌ１１にて示すように、グリース４１を介して受信部１６に到達する。また、送信部１５から送信された超音波は、図において破線Ｌ１２にて示すように、金属製のベース部１０１を介して受信部１６に到達する。従って、受信部１６の出力信号は、グリース４１を通過した超音波（破線Ｌ１１）と、ベース部１０１を通過した超音波（破線Ｌ１２）とを含むものとなる。
In this comparative example, the ultrasonic wave transmitted from the transmitting
図５は、伝搬損失量が異なる２つのグリースの基油率の伝搬損失の特性を示す。この例では、グリースＤＡは、グリースＤＢよりも伝搬損失が少ない。グリースＤＢにおいて、基油率に対する伝搬損失の変化は、所定の伝搬損失量より低下しない。これは、上述の漏洩した超音波の受信レベルにより、グリースＤＢを透過した超音波の受信レベルがマスクされてしまったことによるものと考えられる。このような場合、グリースＤＢの劣化を診断することは難しい。なお、漏洩した超音波の影響がないときのグリースＤＢの特性を一点鎖線にて示している。 FIG. 5 shows the characteristics of the propagation loss of the base oil ratios of two greases having different propagation loss amounts. In this example, the grease DA has less propagation loss than the grease DB. In the grease DB, the change in propagation loss with respect to the base oil ratio does not decrease below a predetermined propagation loss amount. It is considered that this is because the reception level of the ultrasonic wave transmitted through the grease DB is masked by the reception level of the leaked ultrasonic wave described above. In such a case, it is difficult to diagnose the deterioration of the grease DB. The characteristics of the grease DB when there is no influence of the leaked ultrasonic waves are shown by a alternate long and short dash line.
次に、本実施形態のグリース劣化診断装置１の作用を説明する。
本実施形態は、図１（ａ）に示すように、送信部１５と受信部１６とがベース部１３，１４からそれぞれ互いに対向する方向に突出して配置されている。このため、送信部１５から送信される超音波は、ベース部１３，１４に漏洩し難い。従って、受信部１６では、送信部１５からグリース４０を透過した超音波が受信される。このため、伝搬損失の大きなグリース（例えば、図５に示すグリースＤＢ）であっても、受信部１６における受信レベルは、グリースの基油率に応じた伝搬損失量にて変化する。従って、グリースの伝搬損失量を精度よく測定することができる。そして、その測定した伝搬損失量に基づいてグリースの劣化診断を行うことができる。
Next, the operation of the grease deterioration diagnosis device 1 of the present embodiment will be described.
In this embodiment, as shown in FIG. 1A, the transmitting
本実施形態のグリース劣化診断装置１は、図１（ａ）～（ｃ）に示すように、治具３０にグリースを取着し、その治具３０を送信部１５と受信部１６との間に配置してグリース４０の伝搬損失量を測定する。このため、電力機器の操作機構部から採取した僅かな量（例えば、０．０５ｃｃ）のグリースにより、そのグリースの劣化を診断することができる。
As shown in FIGS. 1 (a) to 1 (c), the grease deterioration diagnosis device 1 of the present embodiment attaches grease to a
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１－１）グリース劣化診断装置１ａのセンサ部１２は、超音波を送信する送信部１５と、送信部１５と対向配置されて超音波を受信する受信部１６と、を有している。伝搬損失測定部２１は、受信部１６の出力信号に基づいて、溝３１に配置されたグリース４０における超音波の伝搬損失量を測定する。判定部２２は、伝搬損失量を、グリース４０の基油率に応じて劣化の判定基準として設定された基準損失量と比較し、その比較結果に基づいて、グリース４０の状態を判定する。
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(1-1) The
したがって、対向して配置された送信部１５と受信部１６との間に配置されるグリース４０における超音波の伝搬損失量が測定され、測定された伝送損失量と基準損失量とに基づいて、グリース４０の劣化の判定が行われる。基油率は、グリース重量に占める基油の重量割合である油分率である。グリース４０に含まれる基油が減少すると、グリース４０は性能が低下し、劣化が進む。グリース４０における伝搬損失量は、グリース４０の基油率の減少に応じて増加する。従って、送信部１５と受信部１６との間にグリース４０を配置して伝搬損失量を測定することにより、グリース４０の劣化診断を容易に行うことができる。
Therefore, the amount of ultrasonic wave propagation loss in the
（１－２）センサ部１２は、ベース部１３と、ベース部１３と同じ方向に延び、ベース部１３と対向する方向に沿って移動可能に支持された第２のベース部１４と、を有している。送信部１５及び受信部１６は、ベース部１３と第２のベース部１４の対向する面から互いに対向する方向に突出して配置されている。
(1-2) The
送信部１５と受信部１６とが、ベース部１３とベース部１４の互いに対向する面から突出して配置されたことで、送信部１５から送信される超音波は、ベース部１３，１４等に漏洩し難く、受信部１６にて受信される。たとえば、漏洩した超音波が受信部１６にて受信されると、その漏洩した超音波は、グリース４０の伝搬損失量の測定に影響し、測定結果に誤差を生じさせる。この点、上記の構成では、超音波が漏洩し難いため、測定誤差の発生を抑制することができる。
Since the transmitting
（１－３）治具３０は、溝３１を有し、送信部１５と受信部１６との間に配置されるとともに送信部１５と受信部１６とにより挟持される。治具３０は、超音波が伝搬し難い材料からなる。
(1-3) The
これにより、溝３１を有する治具３０によって、その溝３１に配置されたグリース４０を送信部１５と受信部１６との間に容易に配置することができる。そして、治具３０は超音波が伝搬し難い材料からなるため、治具３０の影響を受けることなく、その治具３０の溝３１に配置されたグリース４０における伝送損失量を測定することができる。
As a result, the
（１－４）送信部１５と受信部１６の少なくとも一方の先端面に、治具３０が当接される位置決め部１５ａ，１６ａを備える。このため、位置決め部１５ａ，１６ａによって送信部１５と受信部１６との間に治具３０を位置決めし、その治具３０に配置されたグリース４０を、送信部１５と受信部１６との間に容易に位置決めすることができる。
(1-4)
（第２実施形態）
以下、第２実施形態を説明する。
なお、この実施形態において、上記実施形態と同じ構成部材については同じ符号を付してその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, the second embodiment will be described.
In this embodiment, the same components as those in the above embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
図６に示すように、本実施形態のグリース劣化診断装置１ａは、センサ部１２ａと、伝搬損失測定部２１ａと、判定部２２とを備えている。
センサ部１２ａは、送信部１５と、受信部１６と、送信部１５と受信部１６とを一体的に支持するベース部５０とを備えている。ベース部５０は、金属製のケースであり、送信部１５及び受信部１６を封止するように形成されている。伝搬損失測定部２１ａは、送信部１５を制御し、その送信部１５から超音波を送信させる。そして、伝搬損失測定部２１ａは、受信部１６の出力信号に基づいて、送信部１５と受信部１６との間に配置されたグリース４２による伝搬損失量を測定する。
As shown in FIG. 6, the grease
The
伝搬損失測定部２１ａは、例えばネットワークアナライザを含む。この伝搬損失測定部２１ａは、送信部１５における送信信号と、受信部１６における受信信号とに基づいて、送信部１５と受信部１６との間の伝搬損失のベクトルを測定する。そして、伝搬損失測定部２１ａは、測定したベクトルに基づいて、グリース４２の伝搬損失量を算出し、その伝搬損失量を判定部２２に出力する。
The propagation loss measuring unit 21a includes, for example, a network analyzer. The propagation loss measuring unit 21a measures a vector of propagation loss between the transmitting
判定部２２は、伝搬損失測定部２１ａにて測定された伝搬損失量と基準損失量とを比較し、比較結果に基づいて、グリース４２の劣化を判定する。
次に、グリース４２の伝搬損失量の算出を説明する。
The
Next, the calculation of the propagation loss amount of the
図６に示すセンサ部１２において、送信部１５から送信された超音波は、図において破線にて示すように、グリース４２を介して受信部１６に到達する。また、送信部１５から送信された超音波は、金属製のベース部５０を介して受信部１６に到達する。従って、受信部１６の出力信号は、グリース４２を通過した超音波（破線）と、ベース部５０を通過した超音波とを含むものとなる。
In the
ベース部５０に漏洩する信号は、受信部１６から出力される受信信号におけるバックグランドノイズ（Back-Ground Noise:以下ＢＧＮ）となる。このＢＧＮは、伝搬損失の大きなグリースを透過した超音波の受信信号をマスクする。伝搬損失測定部２１ａは、グリース４２を配置したときのベクトル（第１のベクトル）Ｂと、グリース４２を配置しないときのベクトル（第２のベクトル）Ｇと、を測定する。そして、ベクトルＢ，Ｇに基づいて、グリース４２における伝搬損失のベクトル（第３のベクトル）Ｂｘを算出する。このベクトルＢｘは、グリース４２のみによる伝搬損失を示す。このベクトルＢｘによる伝搬損失量を真値Ｂｘとする。つまり、伝搬損失測定部２１ａは、２つのベクトルＢ，Ｇを測定し、これらのベクトルＢ，Ｇに基づいて、グリース４２における伝搬損失量（真値Ｂｘ）を算出する。
The signal leaked to the
図７は、ベクトルＢ，Ｇ，Ｂｘの関係を示す。図７において、横軸は実軸、縦軸は虚軸である。
ベクトルＢ，Ｇの間には、ある角度が生じる。この角度は、非誘電体であるベース部５０を伝搬した超音波と、誘電体であるグリース４２を伝搬した超音波との合成による伝搬損失であるベクトルＢと、非誘電体であるベース部５０を伝搬した超音波の伝搬損失であるベクトルＧとの位相差によって生じるものである。
FIG. 7 shows the relationship between the vectors B, G, and Bx. In FIG. 7, the horizontal axis is the real axis and the vertical axis is the imaginary axis.
A certain angle is generated between the vectors B and G. This angle is the vector B, which is the propagation loss due to the synthesis of the ultrasonic wave propagating through the
また、ベクトルＢとベクトルＧは、超音波の周波数の変化に対して、Ｉ（実部）とＱ（虚部）を両軸とする極座標上で回転するが、任意の周波数に対しては、図７に示す関係が成り立つ。つまり、ベクトルＢは、ベクトルＧとベクトルＢｘのベクトル合成であり、下記の複素量の式が成り立つ。 Further, the vector B and the vector G rotate on polar coordinates with I (real part) and Q (imaginary part) as both axes with respect to the change in the frequency of the ultrasonic wave, but for any frequency, the vector B and the vector G rotate. The relationship shown in FIG. 7 holds. That is, the vector B is a vector composition of the vector G and the vector Bx, and the following complex quantity equation holds.
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（２－１）センサ部１２ａは、送信部１５と受信部１６とを連結して一体的に封止したベース部５０を備えている。伝搬損失測定部２１ａはネットワークアナライザを備え、送信部１５に供給する送信信号と、受信部１６から出力される受信信号とに基づいて送信部１５と受信部１６との間の伝搬損失をベクトルとして得る。伝搬損失測定部２１ａは、グリース４２が送信部１５と受信部１６との間に配置されたときに得られるベクトルＢと、グリース４２が配置されていないときに得られるベクトルＧとに基づいて、グリース４２を通過した超音波のベクトルＢｘを算出し、ベクトルＢｘに基づいてグリース４２における伝搬損失量を算出する。
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(2-1) The
送信部１５から送信される超音波は、送信部１５及び受信部１６を一体的に封止したベース部５０を伝搬して受信部１６に到達する。このベース部５０に漏洩した超音波による伝搬損失は、グリース４２を通過する超音波における伝搬損失に対してバックグランドノイズ（ＢＧＮ）となり、グリース４２の伝搬損失量に測定誤差を生じさせる要因となる。
The ultrasonic wave transmitted from the transmitting
上記の構成によれば、グリース４２を配置したときのベクトルＢとグリース４２を配置していないときのベクトルＧとをベクトル演算することにより、グリース４２を通過した超音波によるベクトルＢｘが得られる。この第３のベクトルＢｘは、漏洩した超音波による伝搬損失を含まない。このため、グリース４２における伝搬損失量を精度よく求めることができる。
According to the above configuration, the vector Bx by the ultrasonic wave passing through the
尚、上記各実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記各実施形態において、グリース劣化診断装置１，１ａの構成を適宜変更してもよい。例えば、第１実施形態では、検出器１０と診断装置２０を別体としたが、検出器と診断装置とを一体としてもよい。また、第２実施形態において、伝搬損失測定部２１ａをスカラネットワークアナライザとしてもよい。
In addition, each of the above-mentioned embodiments may be carried out in the following embodiments.
-In each of the above embodiments, the configurations of the grease
・第２実施形態において、治具を用いて送信部１５と受信部１６との間にグリースを配置するようにしてもよい。
・上記各実施形態では、電力機器の操作機構部から採取したグリースの劣化を診断するようにしたが、他の機器から採取したグリースの劣化を診断するようにしてもよい。
-In the second embodiment, the grease may be arranged between the transmitting
-In each of the above embodiments, the deterioration of the grease collected from the operation mechanism unit of the electric power device is diagnosed, but the deterioration of the grease collected from another device may be diagnosed.
・上記実施形態に対し、第１のベース部１３に受信部１６を取着し、第２のベース部１４に送信部１５を取着してもよい。
・上記各実施形態において、治具３０の形状を適宜変更してもよい。
-For the above embodiment, the receiving
-In each of the above embodiments, the shape of the
・上記各実施形態では、伝搬損失量に基づいて劣化を判定しているが、予め取得した「基油率－損失量」特性に基づいて損失量を基油率に換算し、基油率に基づいて劣化を判定してもよい。 -In each of the above embodiments, the deterioration is determined based on the propagation loss amount, but the loss amount is converted into the base oil ratio based on the "base oil ratio-loss amount" characteristic acquired in advance, and the base oil ratio is used. Deterioration may be determined based on this.
・上記実施形態に対し、外気温度変動対策として、予め取得したグリースの基油率毎の「温度－損失量」特性に基づいて、一定温度における換算などの温度補正を行ってもよい。 -For the above embodiment, as a measure against fluctuations in the outside air temperature, temperature correction such as conversion at a constant temperature may be performed based on the "temperature-loss amount" characteristic for each base oil ratio of the grease acquired in advance.
１，１ａ…グリース劣化診断装置、１３，１４…ベース部、１５…送信部、１６…受信部、２１…伝搬損失測定部、２２…判定部、３０…治具、３１…溝（グリース充填部）、４０…グリース。 1,1a ... Grease deterioration diagnostic device, 13,14 ... Base unit, 15 ... Transmitter unit, 16 ... Receiver unit, 21 ... Propagation loss measurement unit, 22 ... Judgment unit, 30 ... Jig, 31 ... Groove (grease filling unit) ), 40 ... Grease.
Claims (2)
超音波を送信する送信部と、前記グリースが配置されるグリース充填部を挟んで前記送信部と対向配置されて前記超音波を受信する受信部と、を有するセンサ部と、
前記受信部の出力信号に基づいて、前記グリース充填部に配置された前記グリースにおける前記超音波の伝搬損失量を測定する伝搬損失測定部と、
前記伝搬損失量に基づいて、前記グリースの状態を判定する判定部と、
を備え、
前記センサ部は、互いに対向する面を有する第１のベース部及び第２のベース部を有し、前記第２のベース部は前記第１のベース部と対向する方向に沿って移動可能に支持され、前記送信部と前記受信部のいずれか一方は、前記第１のベース部から前記第２のベース部に向かって突出して配置され、前記送信部と前記受信部のいずれか他方は前記第２のベース部から前記第１のベース部に向かって突出して配置されたこと、を特徴とするグリース劣化診断装置。 A grease deterioration diagnostic device that diagnoses deterioration of grease containing base oil.
A sensor unit having a transmitting unit that transmits ultrasonic waves and a receiving unit that is arranged to face the transmitting unit and receives the ultrasonic waves with the grease filling unit in which the grease is arranged interposed therebetween.
A propagation loss measuring unit that measures the amount of ultrasonic wave propagation loss in the grease arranged in the grease filling unit based on the output signal of the receiving unit.
A determination unit that determines the state of the grease based on the amount of propagation loss, and
Equipped with
The sensor portion has a first base portion and a second base portion having surfaces facing each other, and the second base portion is movably supported along a direction facing the first base portion. One of the transmitting unit and the receiving unit is arranged so as to project from the first base unit toward the second base unit, and the other of the transmitting unit and the receiving unit is the first. A grease deterioration diagnostic apparatus characterized in that it is arranged so as to project from the base portion of No. 2 toward the first base portion.
超音波を送信する送信部と、前記グリースが配置されるグリース充填部を挟んで前記送信部と対向配置されて前記超音波を受信する受信部と、を有するセンサ部と、
前記受信部の出力信号に基づいて、前記グリース充填部に配置された前記グリースにおける前記超音波の伝搬損失量を測定する伝搬損失測定部と、
前記伝搬損失量に基づいて、前記グリースの状態を判定する判定部と、
を備え、
前記センサ部は、前記送信部と前記受信部とを連結して一体的に封止したベース部を備え、
前記伝搬損失測定部は、前記送信部に供給する送信信号と、前記受信部から出力される受信信号とに基づいて前記送信部と前記受信部との間の伝搬損失をベクトルとして得るネットワークアナライザを備え、前記グリースが前記送信部と前記受信部との間に配置されたときに得られる第１のベクトルと、前記グリースが配置されていないときに得られる第２のベクトルとに基づいて、前記グリースを通過した前記超音波の第３のベクトルを算出し、前記第３のベクトルに基づいて前記伝搬損失量を算出すること、
を特徴とするグリース劣化診断装置。 A grease deterioration diagnostic device that diagnoses deterioration of grease containing base oil.
A sensor unit having a transmitting unit that transmits ultrasonic waves and a receiving unit that is arranged to face the transmitting unit and receives the ultrasonic waves with the grease filling unit in which the grease is arranged interposed therebetween.
A propagation loss measuring unit that measures the amount of ultrasonic wave propagation loss in the grease arranged in the grease filling unit based on the output signal of the receiving unit.
A determination unit that determines the state of the grease based on the amount of propagation loss, and
Equipped with
The sensor unit includes a base unit in which the transmitting unit and the receiving unit are connected and integrally sealed.
The propagation loss measuring unit is a network analyzer that obtains a propagation loss between the transmitting unit and the receiving unit as a vector based on a transmission signal supplied to the transmitting unit and a received signal output from the receiving unit. The above is based on a first vector obtained when the grease is arranged between the transmitting unit and the receiving unit and a second vector obtained when the grease is not arranged. To calculate the third vector of the ultrasonic waves that have passed through the grease, and to calculate the propagation loss amount based on the third vector.
A grease deterioration diagnostic device characterized by.
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