JPH0330817B2 - - Google Patents
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- JPH0330817B2 JPH0330817B2 JP56003850A JP385081A JPH0330817B2 JP H0330817 B2 JPH0330817 B2 JP H0330817B2 JP 56003850 A JP56003850 A JP 56003850A JP 385081 A JP385081 A JP 385081A JP H0330817 B2 JPH0330817 B2 JP H0330817B2
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- Japan
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- grease
- amplifier
- output
- feedback
- coil
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Links
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はグリースの劣化測定装置に係り、軸受
を装置から取外すことなく、簡易且つ的確に劣化
度合を測定し、更には多数の軸受部に対し1つま
たは非常に限られた検出手段で自在に検出操作す
ることのできる装置を提供しようとするものであ
る。
を装置から取外すことなく、簡易且つ的確に劣化
度合を測定し、更には多数の軸受部に対し1つま
たは非常に限られた検出手段で自在に検出操作す
ることのできる装置を提供しようとするものであ
る。
軸受部にグリースを用いることは不可欠的であ
るが、このグリースが鉄分など含有して劣化する
ことにより軸受性能が低下し機器の運転効率ない
し性能を低下する。そこでこのようなグリースの
劣化を検出するため従来化学反応方式によつて、
赤熱後冷却したルツボにグリースを入れ、こ
れをマツフル炉内で炭素がなくなるまで強熱し、
それによつて炭化したグリースに濃塩酸を加え
て鉄分を溶解し、次いでSnCl2でFeを還元した
後MnSO4を加えKMnO4で滴定しFeを定量する
ような方法が採用されているが、このような方法
によるときは定量までに約1週間の日数を必要と
し、又機側での分析ができないと共に各種の機器
を必要とし設備的および操作上の何れにおいても
不利とならざるを得ないなどの不利がある。
るが、このグリースが鉄分など含有して劣化する
ことにより軸受性能が低下し機器の運転効率ない
し性能を低下する。そこでこのようなグリースの
劣化を検出するため従来化学反応方式によつて、
赤熱後冷却したルツボにグリースを入れ、こ
れをマツフル炉内で炭素がなくなるまで強熱し、
それによつて炭化したグリースに濃塩酸を加え
て鉄分を溶解し、次いでSnCl2でFeを還元した
後MnSO4を加えKMnO4で滴定しFeを定量する
ような方法が採用されているが、このような方法
によるときは定量までに約1週間の日数を必要と
し、又機側での分析ができないと共に各種の機器
を必要とし設備的および操作上の何れにおいても
不利とならざるを得ないなどの不利がある。
なお特開昭46−2150号においては、エンジンの
油管ライン内を流れる金属粒子を検出すべく通路
の異なつた部分を包囲する複数のコイルを設け、
電気回路がコイルインピーダンスの一時的変化に
差動的に感知せしめることが提案されているが、
油管ラインを流れる流動状態の油でなければ採用
することができず、又エンジンなどに対する油管
路からして特別なものを採用することが必要であ
つて軸受部などに充填されたグリースに対する劣
化度測定目的に採用することができないし、軸受
部は1つの設備においても多数の部分に採用され
ざるを得ないものであるから、斯うした軸受部に
採用するとすれば著しく錯綜した機構とならざる
を得ず、グリース劣化度測定のために設備的に著
しい不利を強いられることとなる。更にこのもの
はインピーダンスの一時的変化を差動的に検出す
るものであるから金属粒子絶対値を検出できず、
経時的に次第に変化する劣化の程度を的確に測定
することができない。
油管ライン内を流れる金属粒子を検出すべく通路
の異なつた部分を包囲する複数のコイルを設け、
電気回路がコイルインピーダンスの一時的変化に
差動的に感知せしめることが提案されているが、
油管ラインを流れる流動状態の油でなければ採用
することができず、又エンジンなどに対する油管
路からして特別なものを採用することが必要であ
つて軸受部などに充填されたグリースに対する劣
化度測定目的に採用することができないし、軸受
部は1つの設備においても多数の部分に採用され
ざるを得ないものであるから、斯うした軸受部に
採用するとすれば著しく錯綜した機構とならざる
を得ず、グリース劣化度測定のために設備的に著
しい不利を強いられることとなる。更にこのもの
はインピーダンスの一時的変化を差動的に検出す
るものであるから金属粒子絶対値を検出できず、
経時的に次第に変化する劣化の程度を的確に測定
することができない。
本発明は上記したような従来のものの不利を解
消するように研究して創案されたものであつて前
記したようなグリース中の鉄分含有量機側におい
て即刻検知しその劣化をオンラインで簡易に測定
することに成功したものである。本発明は、基準
発振器と、帰還増幅器および位相検波器を有し、
前記帰還増幅器にはダミーコイルを帰還要素とし
て設けると共にセンサーコイルを該ダミーコイル
の帰還入力側とアース間に接続し、前記基準発振
器の出力を上記帰還増幅器を介して前記位相検波
器に入力せしめ、前記センサーコイル内に抽出器
体を挿入し、該抽出器体に吸入口を形成すると共
に操作部を有するピストンをスライド可能に設け
たことを特徴とするグリースの劣化度測定装置で
ある。即ち本発明装置を添付図面について具体的
に説明すると、先ず本発明では第1図に示すよう
なグリース抽出器を用い、プラスチツク又はガラ
ス製の器体1内に操作部12を有するピストン1
1をスライド可能に設けたものでその吸入口13
から軸受のグリースを抽出し、その一定量を器体
1内に吸引する。このような器体1に対しては第
1図に併せて示すようにセンサコイル2をその外
側に装着し、これを第2図に示すような検出回路
により測定する。蓋し検出回路は基準発振器3の
出力を分周器4により適当な周波数の矩形波に変
換し、これを減衰器5に送つて適当な電圧レベル
となし、これを帰還増幅器6と位相検波器7に入
力するものであり、このものにセンサコイル2を
図示のように配装すると該センサコイル2のイン
ピーダンスにおけるリアクタンス成分が鉄分(強
磁性体粉末)で変化し、鉄分の有無及びその量で
帰還増幅器6の出力波形位相が変化するからこの
変化分を位相検波器7によつて検出し、該出力を
直流増幅器8で増幅し、直流電圧を記録計又は指
示計9で指示するように成つているものである。
もつとも分周器4、減衰器5、直流増幅器8は、
回路構成上必要に応じ付加されるものであり、発
明の必須要件ではない。
消するように研究して創案されたものであつて前
記したようなグリース中の鉄分含有量機側におい
て即刻検知しその劣化をオンラインで簡易に測定
することに成功したものである。本発明は、基準
発振器と、帰還増幅器および位相検波器を有し、
前記帰還増幅器にはダミーコイルを帰還要素とし
て設けると共にセンサーコイルを該ダミーコイル
の帰還入力側とアース間に接続し、前記基準発振
器の出力を上記帰還増幅器を介して前記位相検波
器に入力せしめ、前記センサーコイル内に抽出器
体を挿入し、該抽出器体に吸入口を形成すると共
に操作部を有するピストンをスライド可能に設け
たことを特徴とするグリースの劣化度測定装置で
ある。即ち本発明装置を添付図面について具体的
に説明すると、先ず本発明では第1図に示すよう
なグリース抽出器を用い、プラスチツク又はガラ
ス製の器体1内に操作部12を有するピストン1
1をスライド可能に設けたものでその吸入口13
から軸受のグリースを抽出し、その一定量を器体
1内に吸引する。このような器体1に対しては第
1図に併せて示すようにセンサコイル2をその外
側に装着し、これを第2図に示すような検出回路
により測定する。蓋し検出回路は基準発振器3の
出力を分周器4により適当な周波数の矩形波に変
換し、これを減衰器5に送つて適当な電圧レベル
となし、これを帰還増幅器6と位相検波器7に入
力するものであり、このものにセンサコイル2を
図示のように配装すると該センサコイル2のイン
ピーダンスにおけるリアクタンス成分が鉄分(強
磁性体粉末)で変化し、鉄分の有無及びその量で
帰還増幅器6の出力波形位相が変化するからこの
変化分を位相検波器7によつて検出し、該出力を
直流増幅器8で増幅し、直流電圧を記録計又は指
示計9で指示するように成つているものである。
もつとも分周器4、減衰器5、直流増幅器8は、
回路構成上必要に応じ付加されるものであり、発
明の必須要件ではない。
上記した帰還増幅器6部分の回路構成は第4図
に示す通りであつて、減衰器5からの入力がゲイ
ン調整用抵抗R1を介してゲインGの−ポートに
入力インピーダンスZ1として送られ、一方センサ
コイル2のインピーダンスZSはダミーコイルZDと
ゲインGの+ポートに対する入力インピーダンス
Z2として与えられ、前記−ポートとゲイン出力側
との間にもう1つの調整用抵抗R2を設けると共
に上記ダミーコイルZDもこのゲイン出力側に連結
されたものであつて、斯かるゲインGの出力は既
述したような位相検波器7に接続されているもの
である。
に示す通りであつて、減衰器5からの入力がゲイ
ン調整用抵抗R1を介してゲインGの−ポートに
入力インピーダンスZ1として送られ、一方センサ
コイル2のインピーダンスZSはダミーコイルZDと
ゲインGの+ポートに対する入力インピーダンス
Z2として与えられ、前記−ポートとゲイン出力側
との間にもう1つの調整用抵抗R2を設けると共
に上記ダミーコイルZDもこのゲイン出力側に連結
されたものであつて、斯かるゲインGの出力は既
述したような位相検波器7に接続されているもの
である。
即ち上記したような構成によるものの作用につ
いて説明すると、抽出されたグリース中に鉄分の
ない(0%)場合は、減衰器5と帰還増幅器6の
出力波形は第3図Aの如くであつて、位相検出器
7によりこの出力が0となるように調整すると直
流増幅器8の出力が同図Aの下部に示したように
0Vとなる。これに対し鉄分がx%の場合は第3
図Bの上部波形図の如く位相差が変化し、増幅器
8の出力はこのx%に対応した電圧Vxとして出
力される。このように帰還増幅器6の出力がグリ
ースのような潤滑剤中の鉄分(強磁性体)の含有
率によつて変化する理由は該帰還増幅器6にダミ
ーコイルとセンサコイルの2つのコイルを上述の
如く接続し、各々のインピーダンスをZD、ZSとす
るとき、その出力電圧は、 正帰還率β=ZS/ZD+ZS で決定され、その位相はZSとZD各々の実数部の比
Krと虚数部の比Kiに対応する。被測定物グリー
ス中に強磁性体が存在すると上記した正帰還率に
おける虚数部(リアクタンス成分)が変化して前
記KiがKi′に変化し、増幅器6の出力電圧位相が
この変化分に対応して変化することによるもので
ある。
いて説明すると、抽出されたグリース中に鉄分の
ない(0%)場合は、減衰器5と帰還増幅器6の
出力波形は第3図Aの如くであつて、位相検出器
7によりこの出力が0となるように調整すると直
流増幅器8の出力が同図Aの下部に示したように
0Vとなる。これに対し鉄分がx%の場合は第3
図Bの上部波形図の如く位相差が変化し、増幅器
8の出力はこのx%に対応した電圧Vxとして出
力される。このように帰還増幅器6の出力がグリ
ースのような潤滑剤中の鉄分(強磁性体)の含有
率によつて変化する理由は該帰還増幅器6にダミ
ーコイルとセンサコイルの2つのコイルを上述の
如く接続し、各々のインピーダンスをZD、ZSとす
るとき、その出力電圧は、 正帰還率β=ZS/ZD+ZS で決定され、その位相はZSとZD各々の実数部の比
Krと虚数部の比Kiに対応する。被測定物グリー
ス中に強磁性体が存在すると上記した正帰還率に
おける虚数部(リアクタンス成分)が変化して前
記KiがKi′に変化し、増幅器6の出力電圧位相が
この変化分に対応して変化することによるもので
ある。
この関係について更に説明すると前記した第4
図の構成において、R1、R2、ZS、ZD、≪Z1、Z2
の関係であれば増幅器6の出力電圧l0は次の如く
表わされる。
図の構成において、R1、R2、ZS、ZD、≪Z1、Z2
の関係であれば増幅器6の出力電圧l0は次の如く
表わされる。
l0≒−N/1−β(1+N)−1/G(1+N)lio…(
) ただし β=ZS/ZD+ZS N=R2/R1 然して上記()式でG=104であるから1/G
(1+N)の項は1−β(1+N)に対して無視で
きるほど小さいから、 l0≒−N/1−β(1+N)lio …() となる。
) ただし β=ZS/ZD+ZS N=R2/R1 然して上記()式でG=104であるから1/G
(1+N)の項は1−β(1+N)に対して無視で
きるほど小さいから、 l0≒−N/1−β(1+N)lio …() となる。
ここで前記したインピーダンスZS、ZDが
ZS=RS+jXS
ZD=RD+jXD
とすると、
β=RS・RD+RS 2+XDXS+XS 2+j(RDXS
−RSXD)/(RD+RS)2+(XD+XS)2…() となる。又 RD/RS=Kr XD/XS=Ki …() とすると()式の分子の虚数部は RDXS−RSXD=(Kr・RS)・XS−RS・(Ki・XS)=
(Kr−Ki)RS・XS……() となる。ここでKr=Kiとなるようにダミーコイ
ルを選択すれば()式は RDXS−RSXD=0 となり()式の虚数部は0となる。従つてβは
実数となり()式よりl0は実数となり、虚数部
をもたないことからl0とlioの位相は逆相となる。
−RSXD)/(RD+RS)2+(XD+XS)2…() となる。又 RD/RS=Kr XD/XS=Ki …() とすると()式の分子の虚数部は RDXS−RSXD=(Kr・RS)・XS−RS・(Ki・XS)=
(Kr−Ki)RS・XS……() となる。ここでKr=Kiとなるようにダミーコイ
ルを選択すれば()式は RDXS−RSXD=0 となり()式の虚数部は0となる。従つてβは
実数となり()式よりl0は実数となり、虚数部
をもたないことからl0とlioの位相は逆相となる。
ところがグリース中に鉄分(強磁性体)が存在
すると、センサコイル2のインピーダンスZSの虚
数部XSが変化するが、ダミーコイルのインピー
ダンスZDのXDは変化しないため、 XD/XS′=Ki′ となり、最初のKi(=Kr)がKi′に変化して、
()式の (Kr−Ki)・RSXS≠0 となり、()式のβに虚数部が出てくる。この
ため()式のl0はlioに対して位相が変化する。
この位相の変化を位相検波器7で減衰器5から送
られてきた基準波形(これはlioと同一)と比較し
て、その位相変化分を直流電圧として出力するこ
とができる。
すると、センサコイル2のインピーダンスZSの虚
数部XSが変化するが、ダミーコイルのインピー
ダンスZDのXDは変化しないため、 XD/XS′=Ki′ となり、最初のKi(=Kr)がKi′に変化して、
()式の (Kr−Ki)・RSXS≠0 となり、()式のβに虚数部が出てくる。この
ため()式のl0はlioに対して位相が変化する。
この位相の変化を位相検波器7で減衰器5から送
られてきた基準波形(これはlioと同一)と比較し
て、その位相変化分を直流電圧として出力するこ
とができる。
なおセンサコイルのインピーダンスZSと鉄分含
有率の関係は線形性がありその結果位相の変化も
同じように線形性がある。このように、交流ブリ
ツジ回路を使用せず、帰還増幅器と位相検波器を
使用したところに本発明の特徴があり、従つて第
5図の如き線形性をもつた鉄分含有の絶対値に対
応する出力電圧が得られ、次第に変化する劣化の
度合を定量的に把握せしめる。
有率の関係は線形性がありその結果位相の変化も
同じように線形性がある。このように、交流ブリ
ツジ回路を使用せず、帰還増幅器と位相検波器を
使用したところに本発明の特徴があり、従つて第
5図の如き線形性をもつた鉄分含有の絶対値に対
応する出力電圧が得られ、次第に変化する劣化の
度合を定量的に把握せしめる。
本発明装置によるものの具体的な実施例につい
て説明すると、軸受の構成部体である外輪、内輪
及び転動体の一部に剥離、スポツト庇等が生ずる
と、その微小な破片が破砕されてグリース中に混
入し、この重量含有率が通常1%になると、軸受
は被害度と潤滑状態の両面から変換する必要があ
るが、前述した第1図の抽出器を用いて各種のグ
リース100gを抽出し鉄分の検出測定を行つた結
果は要約して第5図に示される通りである。即ち
鉄分含有率に比例した出力電圧が得られることは
この第5図によつて明かである。なお特定の鉄分
含有率の近辺においてその精度を上げて検出した
い場合には前記したダミーコイルのインピーダン
スZDは当該特定鉄分含有率に対応した値のものに
置換えることによつてこの値からの変化分を検出
する差分方式とすることができ、それによつて充
分に高い精度を得ることができる。
て説明すると、軸受の構成部体である外輪、内輪
及び転動体の一部に剥離、スポツト庇等が生ずる
と、その微小な破片が破砕されてグリース中に混
入し、この重量含有率が通常1%になると、軸受
は被害度と潤滑状態の両面から変換する必要があ
るが、前述した第1図の抽出器を用いて各種のグ
リース100gを抽出し鉄分の検出測定を行つた結
果は要約して第5図に示される通りである。即ち
鉄分含有率に比例した出力電圧が得られることは
この第5図によつて明かである。なお特定の鉄分
含有率の近辺においてその精度を上げて検出した
い場合には前記したダミーコイルのインピーダン
スZDは当該特定鉄分含有率に対応した値のものに
置換えることによつてこの値からの変化分を検出
する差分方式とすることができ、それによつて充
分に高い精度を得ることができる。
以上説明したような本発明装置によるときは軸
受部グリースを簡易且つ適宜に抽出せしめ、該グ
リース中の鉄分(強磁性体)含有率を適切に検出
することができ、帰還増幅器と位相検波器を用い
た電気回路を以て検出するものであるから線形性
をもつた的確な検出結果が得られ、成程抽出器に
よる抽出操作を必要とするものであるとしても多
数採用されざるを得ない各軸受部に対して単一測
定機構により随時適宜に測定することが可能で、
検出のための機構を著しく簡易化し、格段に検出
時間を短縮することが可能であつて、機側におい
てオンラインで簡易迅速に劣化の程度を測定する
ことができる特徴があり、設備的にも比較的コン
パクトで可搬性をもつた機器として得られ、勿論
その操作も容易で特段に煩雑さや困難性を有する
ものは何もなく、更には広範囲での検出が可能で
あると共に特定の含有率近辺での高精度検出も差
分方式の採用で容易であるなどの多くの優れた作
用効果を有しており、工業的にその効果の大きい
発明である。
受部グリースを簡易且つ適宜に抽出せしめ、該グ
リース中の鉄分(強磁性体)含有率を適切に検出
することができ、帰還増幅器と位相検波器を用い
た電気回路を以て検出するものであるから線形性
をもつた的確な検出結果が得られ、成程抽出器に
よる抽出操作を必要とするものであるとしても多
数採用されざるを得ない各軸受部に対して単一測
定機構により随時適宜に測定することが可能で、
検出のための機構を著しく簡易化し、格段に検出
時間を短縮することが可能であつて、機側におい
てオンラインで簡易迅速に劣化の程度を測定する
ことができる特徴があり、設備的にも比較的コン
パクトで可搬性をもつた機器として得られ、勿論
その操作も容易で特段に煩雑さや困難性を有する
ものは何もなく、更には広範囲での検出が可能で
あると共に特定の含有率近辺での高精度検出も差
分方式の採用で容易であるなどの多くの優れた作
用効果を有しており、工業的にその効果の大きい
発明である。
図面は本発明の技術的内容を示すものであつ
て、第1図は本発明において用いる抽出器および
該抽出器に対するセンサコイルの装着状態を示し
た斜面図、第2図は本発明による測定装置の概要
を示したブロツク図、第3図はその減衰器と増幅
器における出力関係と直流増幅器からの出力状態
を鉄分(強磁性体)のない場合とそれが含有され
た場合について比較して示した図表、第4図はそ
の帰還増幅器部分の回路図、第5図は本発明の実
施例によつて得られた測定結果を要約して示した
図表である。然してこれらの図面において、1は
抽出器、2はセンサコイル、3は基準発振器、4
は分周器、5は減衰器、6は帰還増幅器、7は検
相検波器、8は直流増幅器、9は記録計又は指示
計を示すものである。
て、第1図は本発明において用いる抽出器および
該抽出器に対するセンサコイルの装着状態を示し
た斜面図、第2図は本発明による測定装置の概要
を示したブロツク図、第3図はその減衰器と増幅
器における出力関係と直流増幅器からの出力状態
を鉄分(強磁性体)のない場合とそれが含有され
た場合について比較して示した図表、第4図はそ
の帰還増幅器部分の回路図、第5図は本発明の実
施例によつて得られた測定結果を要約して示した
図表である。然してこれらの図面において、1は
抽出器、2はセンサコイル、3は基準発振器、4
は分周器、5は減衰器、6は帰還増幅器、7は検
相検波器、8は直流増幅器、9は記録計又は指示
計を示すものである。
Claims (1)
- 1 基準発振器と、帰還増幅器および位相検波器
を有し、前記帰還増幅器にはダミーコイルを帰還
要素として設けると共にセンサーコイルを該ダミ
ーコイルの帰還入力側とアース間に接続し、前記
基準発振器の出力を上記帰還増幅器を介して前記
位相検波器に入力せしめ、前記センサーコイル内
に抽出器体を挿入し、該抽出器体に吸入口を形成
すると共に操作部を有するピストンをスライド可
能に設けたことを特徴とするグリースの劣化度測
定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP385081A JPS57118154A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Measuring method for deterioration of bearing lubricant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP385081A JPS57118154A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Measuring method for deterioration of bearing lubricant |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57118154A JPS57118154A (en) | 1982-07-22 |
JPH0330817B2 true JPH0330817B2 (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=11568653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP385081A Granted JPS57118154A (en) | 1981-01-16 | 1981-01-16 | Measuring method for deterioration of bearing lubricant |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57118154A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH074525U (ja) * | 1991-04-17 | 1995-01-24 | 大阪施設工業株式会社 | 簡便・安定ポール |
KR20030035695A (ko) * | 2001-11-02 | 2003-05-09 | 주식회사 포스코 | 베어링 하우징내의 베어링 마모입자 측정 및 포집장치 |
DE102006015111A1 (de) * | 2006-03-31 | 2007-10-04 | Schaeffler Kg | Dreh-, Schwenk- oder Axiallager mit einem Schmierfett-Sensor |
JP5129974B2 (ja) * | 2006-04-28 | 2013-01-30 | 株式会社ディーゼルユナイテッド | 導電体濃度計測装置及び磁性体濃度計測装置 |
JP5155588B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2013-03-06 | 株式会社ディーゼルユナイテッド | 導電体濃度計測装置及び導電体濃度計測方法 |
-
1981
- 1981-01-16 JP JP385081A patent/JPS57118154A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57118154A (en) | 1982-07-22 |
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