JPH03197847A - オイル劣化検出器 - 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］ 本発明は産業機械等に用いるオイルの劣化度を検出する
オイル劣化検出器に係わり、特には、該被計測用オイル
の温度に影響されることなく正しい劣化度を表示するオ
イル劣化検出器に関する。

し従来の技術１ 従来、産業用機械に用いる潤滑オイル等の交換時期を確
定する等の為に該オイルの劣化程度を判定するには、オ
イルが劣化することによって増加する不溶解分が赤外線
の透過率を減少させることを利用し、該オイルに投射す
る赤外線の透過量の変化を検知することによって被計測
オイルの劣化度を判定している。即ち、赤外線を用いた
オイル劣化検出器においては、該被計測用オイルが流れ
る透明パイプを挾んで赤外線発光素子と赤外線受光素子
を配設するか、サンプルを収って透明容器にいれ、該透
明容器を挾んで赤外線発光素子と赤外線受光素子を配設
して、該赤外線受光素子の受光量の多少によって被計測
オイルの劣化度を判定しており、赤外線発光素子には発
光ダイオード、赤外線受光素子にはフォトダイオードが
用いられている。

」二連したような半導体ダイオードによって構成された
赤外線発光素子と赤外線受光素子は、それぞれ、温度上
昇によって抵抗値及び感度が変化するため、赤外線発光
素子と赤外線受光素子よりなるセンサの温度による検出
値の変化は、例えば、第３図に示すような特性を有して
いる。

ｔ；Ｃって上述の手段によってオイルの劣化度を判定し
ようとすると、例えば、図に示すように、３％透過率を
有するオイルを摂氏１２０度で測定した値と１００％透
過率を有するオイルを摂氏０度で測定した値とがほぼ同
一となる為に、大きなｉ！ｔｌｌ定誤差を生じることに
なる。

なお、第３図においては、横軸にセンサ温度、縦軸には
赤外線発光素子と赤外線受光素子の間の赤外線の透過率
が３％及び１００％の場合における赤外線受光素子から
出力され、所定の増幅回路で増幅された、前記出力値に
比例する電圧を示している。

上述の手段において、赤外線発光素子及び赤外線受光素
子が温度によって特性が変化することによる計測誤差を
修正するには、該温度に対応する修正値を記録したテー
ブルまたはカーブを見ながら修正するか、赤外線発光素
子及び赤外線受光素子からなるセンサ部にサーミスタ等
の温度センサを配設し、該温度センサによる計測値によ
って自動的に計測値を修正するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の方法によると、テーブルやカーブを見ながら
修正する手段は面倒であり、また、テーブルやカーブを
見誤るという問題があった。

また、温度センサを配設した場合には上述のような問題
はないが、赤外線発光素子及び赤外線受光素子からなる
センサ部に接近して温度センサを配設するのは構造的に
繁雑であり、また、困難である場合があって、時には正
しい温度を検知していない恐れがあった。

本発明は、本来のセンサ以外に余分の温度センサを用い
ることなく正しい計測が出来るオイル劣化検出器を得る
ことを目的としている。

し課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するなめに本発明に基づくオイル劣化検
出器においては、赤外線発光素子と、被計測オイル供給
を可能にした赤外線を透過する容器を間にして該赤外線
発光素子に対向し配設した赤外線受光素子と、該赤外線
受光素子の検出信号を所定の手段に基づいて処理するデ
ータ処理回路と、よりなり、該赤外線の透過量によって
被計測オイルの劣化度を判定するオイル劣化検出器にお
いて、前記赤外線発光素子の温度変化に基ずく特性変化
を検出して前記データ処理回路の処理動作を修正するよ
うにし、前記赤外線発光素子の温度変化に基ずく特性変
化を検出する手段として、該赤外線発光素子に直列に接
続した抵抗器の両端の電圧値を計測するようにした。

［作用］ 上記手段によると、赤外線発光素子自身の温度変化に基
ずく特性変化を検出してデータ処理回路の処理動作を制
御するようにし、前記赤外線発光素子の温度変化に基ず
く特性変化を検出する手段としては該赤外線発光素子に
直列に接続した抵抗器の両端の電圧値を計測するように
しなので、特に温度センサを配設する必要がなく、セン
サ自体の温度による特性変化を検知して温度補正をする
ことが出来るので、確実に、正しい計測が出来るように
なった。

［実施例］ 以下本発明に係るオイル劣化検出器の詳細を図面を参照
して説明する。

第１図は本発明を適用した実施例であって、第２図は第
１図に示す実施例の回路構成図を示している。

第１図において、１は被計測オイルを通ず内径０．１乃
至０．２ミリのパイプであって、２は赤外線発光素子、
３は赤外線受光素子である。

通常は、赤外線発光素子には該素子に流れる電流量に比
例する強さで所定の周波数の赤外線を発光する発光ダイ
オード、赤外線受光素子には受光赤外線を受光量に比例
する電気信号に変換するフォトダイオードが用いられて
いる。

前記バイブ１における赤外線発光素子２と赤外線受光素
子３が対向する箇所には、赤外線を透過するガラスで造
られた窓が設けられている。

４は赤外線発光素子２を発光させる為の電源と、赤外線
受光素子３で受光し変換された電気信号からオイル劣化
度を算出するために用いる該検出器の構成に基づき作成
したデータ処理回路を備えた電子回路であって、本発明
に基づく温度補正回路を含んでいる。該電子回路に含ま
れるデータ処理回路によって、温度によって影響される
誤差を含まない正しいオイル劣化度を算出し、表示部５
で所定の表示基準にしたがって表示する。

第２図において、２と３は第一１図に示した赤外線発光
素子と、赤外線受光素子である。２１は赤外線発光素子
に直列に接続した抵抗器であって、赤外線発光素子２と
抵抗器２１の直列回路に、定電圧電源２４から赤外線発
光素子２を発光させる為の電流が供給されている。抵抗
器２１は赤外線発光素子２の抵抗値よりも十分に小さい
ので該電流値は赤外線発光素子のもつ抵抗値にほぼ比例
している。

抵抗器２１に結合する温度検出回路２２、赤外線受光素
子３に結合する受信増幅回路２３、劣化度演算回路２０
、及び定電圧電源２４は、第１図で前述した電子回路４
に含まれている回Ｉ？を機能である。

劣化度を計測するオイルは該機械の条件にしたがって、
摂氏−４０度から＋１５０度の間変動するが、赤外線発
光素子２と赤外線受光素子３とは相互に熱抵抗が低くな
るように密接に結合されているので、被計測オイルによ
って温度変化を生じている赤外線発光素子２と赤外線受
光素子３とはほぼ同一の温度に維持されている。

従って、抵抗器２１の両端に発生する電圧は赤外線発光
素子２の抵抗値にほぼ比例しており、赤外線発光素子２
の抵抗値は、該赤外線発光素子２の温度抵抗特性に基づ
き、該赤外線発光素子２の温度を現している。前述した
ように赤外線受光素子２と赤外線受光素子３の温度と４
よ↓ｌぼ同一温度に維持されているので、必要とする精
度で赤外線受光素子３の温度をも現してｂ）る。

抵抗器２１の両端に発生する電圧は温度検出回路２２に
入力されるが、該温度検出口ｙ８２２には、赤外線発光
素子２の温度特性と赤外線受光素子３の温度特性に対応
して作成した演算式と必要な計数が記録されてｔ）て、
入プ】電圧力）ら、劣化度演算回路２０に入力して温度
補正演算をするに適切な数値に変換算出する。

赤外線発光素子２は前述したよう番こ電源２４から供給
される電圧によって、言亥赤タト線発光素子の該温度に
おける抵抗値と直列抵抗器Ｃ二よって定まる電流が流さ
れ、該電流名ｉｇ友赤タト線発光素子の有する一定の変
換効率（こよるｉＪさと周波数の赤外線を発光し、窓を
通して該該赤外線をパイプ１に投射する。該パイプには
被計測オイルが流されているので該オイルの含む不溶解
分によって投射赤外線が散乱される。従って、該バイブ
を透過して受光する赤外線受光素子３の受光量は該オイ
ルの含む不溶解分とは一定の関係にある。また、該オイ
ルは劣化がすすむと不溶解分が増加するので、赤外線受
光素子３の受光量は該オイルの劣化度を現している。

赤外線受光素子３は該赤外線を受光すると、該赤外線受
光素子３の有する特性に従い、受光量に比例するレベル
の電気信号に変換して受信増幅回路２３に入力する。受
信増幅回ｉ￥８２３は赤外線受光素子３から入力した電
気信号を増幅するとともに次段の劣化度演算回路２０の
入力特性に合わせた適切な電気信号として劣化度演算回
路２０に入力する。

赤外線発光素子２と、該赤外線受光素子３の特性は前述
したようにそれぞれ温度によって変化するが、その変化
特性は、該オイル劣化検出器を構成する各部品の特性と
構成条件にしたがって一定である。従って、予め該変化
特性をしめず補正式を作成して該劣化度演算回路２０に
記録しておき、前述しな、現在の温度をしめす係数値を
温度検出回路２２から該劣化度演算回路２０に入力する
ことによって、オイルの劣化度を現している受信増幅回
路２３から入力された電気信号を演算して予め定められ
た条件にしたがって表現する正しいオイルの劣化度を算
出する。

劣化度演算回路２０において算出されたオイルの劣化度
を示す数値は表示部５に入力し所定の表示基準にしたが
ってオイルの劣化度を表示する。

上述の説明における定電圧電源２４は、直流電源であっ
ても交流電源であってもよく、また交流電源の場合も、
正弦波でも方形波であってもよいが、交流電源にしたと
きはフィルタ回路と交流増幅回路等によってノイズやド
リフトの影響を除いて計測精度を高めることができる。

しかし、どの様な電源にするかによって、電子回路４に
含まれているデータ処理の各回路機能をそれぞれ適合さ
せることが必要である。

また、電子回路４に含まれている回路機能は、温度検出
回路２２、受信増幅回路２３、劣化度演算回路２０、の
データ処理の各回路及び定電圧電源２４と分離して説明
したが、アナログ回路とアナログデジタル変換回路、及
びデジタル回路に分離し、それぞれの回路に適切な機能
を分担させてもよい、また、デジタル回路はマイクロコ
ンピュータを用いて演算処理等をプログラムによって処
理をするようにしてもよい。

また、上述した温度補正の為の演算手段としては、プロ
グラム′に作成した演算式と計数を記憶素子に記録して
おいてもよいし、テーブルを作成して記憶素子に記録し
て入力値に対応する数値を該テーブルから検索し、テー
ブルに表記されない中間値は比例配分によって求めるよ
うにしてもよく、また、疑似特性カーブを構成するアナ
ログ回路やハードウェアで構成した演算回路によって求
めるようにしてもよい、変換特性が単純な比例特性の範
囲である場合は、劣化度演算回路２０を可変利得増幅回
路とし、温度検出回路２２によって得られる検出値によ
って該可変利得増幅回路の利得を変えることによって目
的を達成することができる。

また、赤外線発光素子や赤外線受光素子は発光ダイオー
ドとフォトダイオード等半導体による素子を用いるよう
に説明したが本目的のために適切なその他の素子を用い
てもよい、その場合は、上述の説明に於ける、温度補正
のための演算式や係数値はその素子の特性に合わせる必
要がある。

また、上述の説明では省略したが、本発明に基づくオイ
ル劣化検出器の定電圧電源を作成する等の稼動用電源は
、本オイル劣化検出器の筐体内に電池を設けてもよく、
また、外部の電源、例えば商用電源からとって整流安定
化して用し）るようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、赤外線発光素子の
温度変化に基ずく特性変化を検出してデータ処理回路の
処理動作を制御するようにし、前記赤外線発光素子の温
度変化に基ずく特性変化を検出する手段としては該赤外
線発光素子に直列に接続した抵抗器の両端の電圧値を計
測するようにしたので、特に温度センサを配設する必要
がなく、センサ自体の温度による特性変化を検知して温
度補正をすることが出来るので、確実に、正しい計測が
出来るというすぐれた効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した実施例図。 第２図は第１図に示す実施例の回路構成図。 第３図は赤外線発光素子と赤外線受光素子の温度特性カ
ーブ図を示している。 １・・・・・・・・・パイプ、 ２・・・・・・・・・赤外線発光素子、３・・・・・・
・・・赤外線受光素子、４・・・・・・・・・電子回路
、 ５・・・・・・・・表示部、 ２０・・・・・・・・・劣化度演算回路、２１・・・・
・・・抵抗器、 ２２・・・・・・・・温度検出回路、 ２３・・・・・・・・・受信増幅回路、２４・・・・・
・・・・定電圧電源。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）赤外線発光素子と、被計測オイル供給を可能にし
   た赤外線を透過する容器を間にして該赤外線発光素子に
   対向し配設した赤外線受光素子と、該赤外線受光素子の
   検出信号を所定の手段に基づいて処理するデータ処理回
   路と、よりなり、該赤外線の透過量によって被計測オイ
   ルの劣化度を判定するオイル劣化検出器において、前記
   赤外線発光素子の温度変化に基ずく特性変化を検出して
   前記データ処理回路の処理動作を修正するようにしたこ
   とを特徴とするオイル劣化検出器。
2. （２）前記赤外線発光素子の温度変化に基ずく特性変化
   を検出する手段として、該赤外線発光素子に直列に接続
   した抵抗器の両端の電圧値を計測するようにしたことを
   特徴とする請求項（１）記載のオイル劣化検出器。