JPH03282246A - 金属粒子検出センサ - Google Patents

金属粒子検出センサ

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JPH03282246A
JPH03282246A JP2083150A JP8315090A JPH03282246A JP H03282246 A JPH03282246 A JP H03282246A JP 2083150 A JP2083150 A JP 2083150A JP 8315090 A JP8315090 A JP 8315090A JP H03282246 A JPH03282246 A JP H03282246A
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Atsuhiko Hirozawa
広沢 敦彦
Akira Mori
彰 森
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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、潤滑油や作動油など、液体が溜まる又は流れ
る部材に常設されて該液体内に含まれる各種粒子の内、
導電性粒子を検出するに好適な金属粒子検出センサに関
する。
〔従来の技術〕
従来、本願に係わるような、液体が溜まる又は流れる部
材に常設されて該液体内に含まれた導電性粒子を検出す
るような金属粒子検出センサは知られていない。一般的
な従来の粒子検出技術としては、細く絞った光束を試料
(各種磨耗金属粒子などを含んだ潤滑油などを指す)に
照射し、該粒子が光を横9るときに生ずる光の減衰によ
り、該粒子の粒径や粒数を検出する光透過式技術や光散
乱式技術が知られる.また電解液中に分散した粒子が電
極を通過するときに生ずる抵抗の変化を捕らえて該粒子
の粒径や粒数を検出する電気抵抗式技術なども知られる
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来の粒子検出技術によれば、その装置自体は場積
や経費の面で大掛かりとなる。このため、これら粒子検
出技術を、例えば建設機械、産業機械又は工作機械など
に常設し、例えばこれらの潤滑油や作動油などに含まれ
た磨耗粒子を検出するには無理がある。仮にこれらに常
設できたとしても、液体中の気泡や使用温度などの諸条
件に影響され、適切な粒子検出をすることができないと
いう欠点がある。
本発明は、かかる従来技術の問題点に着目し、構造が簡
単で、液体内の気泡や使用温度などの諸条件に影響され
ることなく、被測定体に常設して容易にモニターできる
金属粒子検出センサを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するため、本発明に係わる金属粒子検出
センサは、センサ本体の液体接触部表面に橋形電極対を
露出して備え、この櫛形電極対の各々の櫛形電極は該セ
ンサ本体と対側櫛形電極とに対し絶縁体で隔離された構
成とした。さらにセンサ本体の液体接触部表面に櫛形電
極対を露出して備え、この櫛形電極対の一側櫛形電極は
該センサ本体と他側櫛形電極とに対し絶縁体で隔離され
、他側櫛形電極は該センサ本体に接地する構成としても
よい、さらに上記各々の構成におけるセンサ本体を例示
的に示せば、これらのセンサ本体はプラグであってもよ
く、液体容器であってもよく、又は液体流管であっても
よい。
〔作 用〕
請求項1の構成によれば、センサ本体の検出部は液体内
に浸漬した状態となっており、その液体接触部位表面に
櫛形電極対を備えている。櫛形電極対は双方の櫛形電極
の離間部に絶縁体を介在せしめているため電気的に互い
に不導であるが、液体内に含まれる導電性粒子がこの櫛
形電極対に接触することにより、櫛形電極対が放電状態
になる。
この放電作用を利用して粒子の存在を検出する(従って
本願によれば、検出できる粒子は導電性粒子に限られる
)、以下請求項2〜M求項5の作用も上記放電作用と略
同−である。そこで以下、請求項2〜!il求項5の説
明は請求項1に対する構成上の違いについてのみ説明す
る。請求項2と請求項1との違いは、請求項1の構成は
、その櫛形電極対がセンサ本体に対しても絶縁体で絶縁
されているので、櫛形電極対の端子は外部に出る構成で
ある。これに対し、請求項2の構成は、櫛形電極対の何
れか一方の端子はその櫛形電極がセンサ本体に対して絶
縁体で絶縁されているため外部に出るが、他方の端子は
その該横形電極がセンサ本体と絶縁体で絶縁されていな
いため、センサ本体に接地している点である(!gち、
他方の端子はボディアースとなる)、請求項3〜請求項
5は、請求項1又は請求項2の構成において、センサ本
体を例示的に特定してみたものである。即ち、1B求項
3の構成によれば、センサ本体はプラグである。
このように構成することにより、例えば油溜などの液体
容器や液体流管などの任意なる壁面に螺子孔を設けるな
どし、これにこのプラグを螺合するなどして固設するこ
とができるようになる。請求項4の構成によれば、セン
サ本体は液体容器である。このように構成することによ
り、例えば油溜(オイルパンやタンク)などの液体容器
自体を金属粒子検出センサとすることができるようにな
る。
請求項5の構成によれば、センサ本体は液体流管である
。このように構成することにより、例えばホースやチュ
ーブ自体を金属粒子検出センサとすることができるよう
になる。
〔実施例〕
以下、実施例を第1図(第1A図、第1B図)及び第2
図(第2A図、第2B図)を参照して説明する。さらに
上記実施例を利用して構成した金属粒子検出器(第3図
参明)に基づき、上記実施例の効果を説明する(第4図
(第4A図、第4B図)、第5図(第5A図、第5B図
)及び第6図参照)、第1A図において、第1実施例は
、プラグでなるセンサ本体10において、その液体接触
部表面15に白金箔でなる櫛形電極対2を露出して備え
である。この櫛形電極対2の各々の櫛形電極2a、2b
は該プラグ10と対側櫛形電極2b、2aとに対し、絶
縁体3で隔離されている。詳しくは、頭部11が六角、
螺子部13がテーパ螺子、この螺子部13の先端部をテ
ーパカットした面15でなるプラグ10において、この
プラグ10は内部が頭部11からテーパカット面15ま
でくり抜かれた貫通孔を備えている(図示せず)。テパ
カット面15には絶縁体3を介して櫛形電極対2が納め
られている。櫛形電極対2を構成する櫛形電極2a、2
もまた互いに絶縁体3により絶縁されている。櫛形電極
対2と絶縁体3とがなす面はテーパカット面15と一体
平面をなしている。
櫛形電極対2を構成する櫛形電極対2a、2bのリード
線1a、lbはプラグlOの貫通孔を抜けて頭部11か
ら外に出てコネクタ4に結線されている。櫛形電極対2
の背部と、リード線1と、プラグ10の貫通孔の壁面と
の空間は絶縁樹脂12で充填されている。即ち、上記第
1実施例は請求項1及び請求項3の実施例である0次に
、上記第1実施例の使用態様を第1B図を参照して説明
する。導電性粒子が含まれる作動油Qが流れる込むチュ
ーブ30の側壁にテーパ螺子孔を備えるボス部材31が
溶接しである。このテーパ螺子孔に上記第1実施例がね
じ込まれる。尚、粉子検出作用を効率よく行うため、櫛
形電極対2が設けられたテーパカット面15が上流側へ
向くようにプラグIOをチューブ30に固設しである。
このようにプラグIOを組み込むため、先ずテーパカッ
ト面15に相当する頭部11には刻印が設けられており
(図示せず)、次にプラグ10のテーパ螺子と、ボス部
材31のテーパ螺子孔との間の(油洩れを防ぐために巻
き回したところの)シールテープ(図示せず)の巻き回
し量が加減される。リード線1  (la、lb)はコ
ネクタ4を介して処理回路(図示せず)へと結線される
。第2実施例は、第2A図に示されるとおり、大形のセ
ンサ本体20を構成してみた(これもプラグの一種であ
る)。
第2A図及び第2B図に示されるように、センサ本体2
0の突起部23の、液体と接触する端面25には白金箔
でなる櫛形電極対2が露出して設けられている。この櫛
形電極対2の各々の櫛形電極2a(又は2b)は該セン
サ本体20と対側櫛形電極とに対し、絶縁体3で隔離さ
れている(即ち、第2実施例も請求項1及び請求項3の
実施例である)。詳しくは、頭部26が六角、中部が該
センサ本体2oを固定するためのボルト孔22を備える
鍔部21、検出側がシールリングの嵌め込み溝24を備
える突起部23であるセンサ本体2oにおいて、このセ
ンサ本体20は内部が頭部26から突起部23の先端面
25までくり抜かれた貫通孔を備えている。先端面25
には絶縁体3を介して櫛形電極対2が納められている。
この櫛形電極対°2を構成する櫛形電極2a、2もまた
互いに絶縁体3により絶縁されており、これら櫛形電極
対2と絶縁体3とがなす面は先端面25と一体平面をな
している。櫛形電極対2のリード線1はプラグ本体20
の貫通孔を抜けて頭部26から外に出ている。そして櫛
形電極対2の背部と、リード線1と、プラグ本体IOの
貫通孔の壁面との空間には絶縁樹脂が充填されている(
図示せず)0図示しないが、この第2実施例の使用態様
は、上記第1実施例の使用態様(第1B図)と類似する
が、これは比較的大径のチュウブ又は液体容器などの壁
面に装着する場合に好適である。請求項2、請求項4又
は請求項5の実施例については、図示しない。上記第1
実施例及び第2実施例から分かるように、請求項2の実
施例は、櫛形電極対の何れか一方の櫛形電極は該センサ
本体と他側櫛形電極とに対して絶縁体で隔離しであるが
、他側櫛形電極は該センサ本体に接地している。本実施
例によれば、例えば車両における車体アースと、アース
を同じくすることができる6請求項4の実施例は、セン
サ本体は、例えばエンジンオイルのすイルパンや作動油
タンクなどの液体容器である。請求項5の実施例は、セ
ンサ本体は、例えばホースやチュウブなど液体連通管を
意味する0次に、上記実施例を利用して作製した金属粒
子検出器の例に基づき、上記実施例の効果を説明する。
金属粒子検出器例は具体的には第3図に示される如く結
線されている。同図において、本金属粒子検出器例にお
ける本願の実施例は、櫛形電極対2は輻d2が50μ−
及び長さlが10鶴の白金櫛形電極2a、2bを幅d、
が25μ■離間して絶縁体上に設けられて構成され、各
々がリード線1a、lbにより結線されている。リード
線1bはアースされ、リード線1aは10にΩの抵抗5
を介して50Vの直流型[6に結線される。抵抗5と白
金櫛形電極2aとの間のリード線1aからは、コンデン
サ7とアンプ8とを介してマルチチャンネルアナライザ
9に至る回路が組み込まれている。上記金属粒子検出器
例の作用を述べれば、櫛形電極対2には直流電源6によ
り50Vの電圧が印加されている。この電圧は絶縁破壊
を起こさない程度に印加されたものである。そこで導電
性粒子が櫛形電極対2に接触したとき、この粒子を介し
て白金櫛形電極2a、2b間に放電が発生し、電流が流
れる。
検出部は、直列に抵抗5が接続され、放電電流が過大に
流れることを防止し、白金櫛形電極2a、2bの損傷を
防ぐと共に、電流パルスのパルス高をI11御する。出
力は、多チヤンネル波高選別器(本使用例では6チヤン
ネルである)とカウンタメモリとからなるマルチチャン
ネルアナライザ9により、電圧別に分類され、計数され
る。この結果を、第4図(第4A図、第4B図)、第5
図(第5A図、第5B図)及び第6図を参照して説明す
る。先ず清浄な潤滑油内にlOμ−以下の鉄粉を混合せ
しめ(第1試料、14A図参照)、これを上記金属粒子
検出器例で測定した結果が第4B図に示される。さらに
、清浄な潤滑油内に10μ−〜6ousの鉄粉を混合せ
しめ(第2試料、第5A図参照)、これを上記金属粒子
検出器例で測定した結果が第5B図に示される。そこで
第4B図及び第5B図のような相関グラフの複数個(第
1試料、第2試料・・・)について集計し、各々のピー
ク値を、ビーク粒径(縦軸)と、そのときのパルス電圧
(横軸)との座標系にプロットしたのが第6図の特性グ
ラフである。第6図から分かるように、粒径が大きくな
るに従い、パルス電圧の高さが大きくなるという関係が
ある。TEち、上記実施例によれば、本願に係わる金属
粒子検出センサは、単にプラグ、液体容器又は液体流管
などのセンサ本体の液体接触部表面に、櫛形電極対を露
出して備え、かつ、この櫛形電極対を絶縁体で絶縁する
だけといった簡単な構成であるが、このため、例えば建
設機械、産業機械又は工作機械などに常設し、これらの
潤滑油や作動油などに含まれた磨耗粒子を容易に検出す
ることができるようになる。また単に放電作用を利用す
るだけの構成であるため、液体中の気泡や液体の使用温
度などの諸条件に影響されることがなくなるという長所
もある。さらに上記実施例を利用した金属粒子検出器例
によれば、導電性粒子しか検出することができないが、
本発明の金属粒子検出センサに簡単な出力回路を付加す
るだけで、粒径ならば、出力パルス電圧の大きさで、ま
た粒数ならば、出力パルスのカウント数で計数すること
ができるようになる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明に係わる金属粒子検出セン
サによれば、単にプラグ、液体容器又は液体流管などの
センサ本体の液体接触部表面に、櫛形電極対を露出して
備え、かつ、この櫛形電極対を絶縁体で絶縁するだけと
いった簡単な構成で、例えば建設機械、産業機械又は工
作機械などに常設し、これらの潤滑油や作動油などに含
まれた磨耗粒子を容易にモニタすることができるように
なる。また単に放電作用を利用するだけの構成であるた
め、液体中の気泡や液体の使用温度などの諸条件に影響
されることがなくなるという長所もある。
【図面の簡単な説明】
第1A図・・・本発明に係わる金属粒子検出センサの第
1実施例の正面図 第1B図 ・・上記第1実施例のチュウブでの使用態様
を示す図 第2A図・・・・本発明に係わる金属粒子検出センサの
第2実施例の正面図 第2B図・・・・上記第2実施例の側面図第3図・・・
・上記実施例を利用して構成した金属粒子検出器例の電
気回路図 第4A図・・・・第1試料の粒径と頻度との相関グラフ 第4B図・・・・上記金属粒子検出器による上記試料の
パルス電圧とカウント率との相関グラフ第5A図・・・
・第2試料の粒径と頻度との相関グラフ 第5B図・・・・上記金属粒子検出器による上記試料の
パルス電圧とカウント率との相関グラフ第6図・・・・
上記金属粒子検出器による検出ビーク粒径とパルス電圧
との相関グラフ ト・・・リード線、2・・・・櫛形電極対2a、2b・
・・・櫛形電極、3・・・・絶縁体4・・・・コネクタ
、5・・・・抵抗 6・・・・!流電源、7・・・・コンデンサ8・・・・
アンプ、 9・・・・マルチチャンネルアナライザ10.20・・
・・センサ本体 15.25・・・・液体接触部表面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)センサ本体の液体接触部表面に櫛形電極対を露出
    して備え、この櫛形電極対の各々の櫛形電極は該センサ
    本体と対側櫛形電極とに対し絶縁体で隔離された構成を
    特徴とする金属粒子検出センサ。
  2. (2)センサ本体の液体接触部表面に櫛形電極対を露出
    して備え、この櫛形電極対の一側櫛形電極は該センサ本
    体と他側櫛形電極とに対し絶縁体で隔離され、他側櫛形
    電極は該センサ本体に接地する構成を特徴とする金属粒
    子検出センサ。
  3. (3)センサ本体はプラグである請求項1又は請求項2
    記載の金属粒子検出センサ。
  4. (4)センサ本体は液体容器である請求項1又は請求項
    2記載の金属粒子検出センサ。
  5. (5)センサ本体は液体流管である請求項1又は請求項
    2記載の金属粒子検出センサ。
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