JPH02210247A - 油の汚染度測定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は作動油、潤滑油等の液体状油の汚染度を測定
する油の汚染度測定器に関する。

「従来の技術」 従来、作動油、潤滑油等の液体状油の汚染度測定器とし
ては第６図の構成の測定器がある。

この構成の測定器においては光源ｌからの光線を変調器
２を用いて交流変調し、その変調された光線を被測定油
３に照射し、被測定油３を透過した光の１部を受光素子
４で受光し、受光素子４の出力を光電流／電圧変換器５
で電圧信号に変換した後、フィルタ６を通過させ、対数
増幅器７で対数演算後、指示計８に出力させる構成とな
っている。

「発明が解決しようとする課題」 このような測定器において被測定油に照射した光は被測
定油によって、吸光、散乱の影響を受ける。この場合塵
あい、金属摩耗粉等の汚染物質では散乱し、粘度、油色
等の油種の違いは吸光に大きく影響される。

しかしながら、透過する光の１部を受光するこのような
測定器においては両者の影響を区別せずに受光している
ので、新油における粘度、演色等の油種によっての違い
は測定の大きな誤差要因となる。

従って常に測定対象油の新油を準備し、新油との比較測
定によって汚染度を測定せざるをえなかった。

又、同様に光源の出力変動も誤差要因となっていた。

この発明の目的は、こうした問題点を解消した作動油、
潤滑油等の液体状油の汚染度測定器を提供する事にある
。

「課題を解決するための手段」 この発明によればレーザ光源よりの平行レーザ光線が被
測定油に照射され、その被測定油を透過したレーザ光線
は集光レンズで集められ、その集光レンズの焦点位置に
設けられた半径ｒの第１受光面と、その周囲に同心的に
設けられた半径Ｒのリング状の第２受光面とを持つ受光
素子で集光レンズからの光線が受光される。その第１、
第２受光面の入射光によって発生する各光電流はそれぞ
れ第１、第２光電流／電圧変換器により電圧信号に変換
され、これら電圧信号の対数比演算が対数増幅器で行わ
れ、その対数増幅器の出力はＡ／Ｄ変換器によりデジタ
ル信号に変換され、そのデジタル信号はデジタル表示器
で表示される。

「作用」 被測定油を透過したレーザ光線のうち被測定油で散乱を
受けない直接光は第１受光面で受光され、被測定油の汚
染物質で散乱された散乱光は第２受光面で受光される。

従って直接光と散乱光との対数比が汚染度として表示さ
れる。

「実施例」 以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。

第１図においてレーザ光源９から出射された平行なレー
ザ光線１０は被測定油１１に照射される。

被測定油１１を通過するレーザ光線１０は、大部分はそ
のまま進路を変えず直接光１３として集光レンズ１２を
通り集光レンズ１２の焦点位置上に配置された受光素子
１５の半径ｒの第１受光面１５ａ内に集光される。

被測定油ｌｌ中に汚染物質が存在し且つレーザ光線１０
の光軸上に汚染物質がある場合は、その汚染物質のサイ
ズ、光源９の波長で決る角度に散乱光１４が発生し、そ
の散乱光は受光素子１５の第１受光面の周囲に同心的に
設けられた半径Ｒの独立したリング状の第２受光面１５
ｂに集光される。

受光素子１５の第１、第２受光面１５ａ、１５ｂの入射
光量に応じて発生する光電流はそれぞれ第１、第２光電
流／電圧変換器１６．１７によってＶｌ及び■２の電圧
信号に変換された後、対数増幅器１８にて１部ｇＶ２／
Ｖｌなる対数比演算が行われ、対数増幅器１８の出力は
、Ａ／Ｄ変換器１９にてデジタル信号に変換され、その
デジタル信号はデジタル表示器２０にて表示される。

第２図に受光素子１５の受光面での汚染度と光散乱のパ
ターンを示す０曲線２１は被測定油中に殆ど汚染物質が
無い場合の受光面での光パターンで大半の光が直接光と
して受光素子の第１受光面１５ａに集光出来るようにし
、１部をその周囲の散乱光を主として集める第２受光面
１５ｂに入光させる０曲線２２は被測定油中に若干汚染
物質が存在する場合の光パターンで主として直接光を集
める第１受光面１５ａに入射するレーザ光が減光し、周
囲の散乱光を集める第２受光面１５ｂに入射するレーザ
光が増加する。曲線２３はさらに汚染物質が多い場合の
散乱パターンを示す。

第３図に汚染度を測定する上においての誤差要因となる
粘度、演色等の油種が変わった場合及び光源の出力変動
が生じた場合の受光面での光散乱パターンを示す０曲線
２６は標準的な散乱パターン、曲線２７は上記の誤差要
因によって起きる散乱パターンで減光方向の誤差要因に
よるもので、曲線２８は逆に増光方向の誤差要因による
散乱パターンである。こうした誤差要因の特長は、パタ
ーンの変化が小さく光強度のみ変化する傾向を持第２図
に示したように汚染物質が存在すると散乱パターンと強
度の変化とが生じるが、第３図の如く粘度、消色等の油
種の違い、光源の出力変動といった誤差要因の場合は、
散乱パターンの変化は極めて小さく光強度のみが変化す
る現象を発見した。これに基づいて、それぞれ独立した
第１、第２受光面の受光量の対数比をとる事によって第
３図のような誤差要因を相殺出来た。

第４図に固体ｌη染動物質標準ダストとして用いられて
いるＡ、Ｃ，Ｆｉｎｅ　Ｔ、Ｄ（ＮＡＳＡ標準ダスト）
を添加した人工汚染油を作りＮＡＳ−１６３８等級分析
した結果とこの発明の汚染度測定器との相関データを示
す。両者はよく相関していることがわかる。

第５図にＮＡＳ−１６３８汚染度等級が同じで色相の異
なる作動油サンプルについて、色相をＪＩＳ　Ｋ−２５
８０石油製品色試法で定められたＡＳＴＭ色で判定した
結果とこの発明による汚染度測定器にて同サンプルの直
接光成分（Ｖｌ）、散乱光成分（■２）及び両者の対数
演算値１ｏｇＶ２／Ｖｌの関係を調べた結果を示す。対
数演算値はほぼ一定であり、この発明の汚染度測定器は
色相に影響されないことがわかる。

「発明の効果」 以上述べたように、この発明による油の汚染度測定器に
よれば直接光成分と散乱光成分に分けて受光し、両者の
対数比を測定する事により従来の汚染度測定器では解決
出来なかった油種の違い、光源の変動その他の外乱の影
響を解消出来た為、測定性能が向上し、被測定油ごとに
新油を準備する必要がなくなり測定が効率よく出来るよ
うになった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
受光面における汚染度と光散乱パターンの説明図、第３
図は受光面における汚染物質以外の光散乱パターンの説
明図、第４図はこの発明の汚染度測定器を用いて測定し
た人工汚染油の測定データを示す図、第５図はこの発明
の汚染度測定器を用いて消色の影響を調べたデータを示
す図、第６図は従来の油の汚染度測定器を示すブロック
図である。 オ　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平行レーザ光線を被測定油に照射させるためのレ
   ーザ光源と、 その被測定油を透過したレーザ光線を集める集光レンズ
   と、 レンズの焦点位置に設けられた半径ｒの第１受光面と、
   その周囲に同心的に設けられた半径Ｒのリング状の第２
   受光面とを持つ受光素子と、その受光素子で受光した第
   １、第２受光面の入射光によって発生する各光電流をそ
   れぞれ電圧信号に変換する第１、第２光電流／電圧変換
   器と、これら第１、第２光電流／電圧変換器の各出力電
   圧信号の対数比演算を行う対数増幅器と、その対数増幅
   器の出力電圧信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
   器と、 そのデジタル変換された信号を表示するデジタル表示器
   とを有する油の汚染度測定器。