JPH0622954U - 流体センサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流体の有無の他、空気流中の含油量の変化
等、流体の性状をも精度良く検出できるようにする。 【構成】 被検出用の流体が流れる通路12を有するセン
サー本体9 と、このセンサー本体9 に設けられかつ通路
12を流れる流体の誘電率の変化を検出する一対の電極1
5,16 と、この電極15,16 からの電気信号により流体を
判別する判別部10とを備えている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体が流れる流体経路中に介装して、その流体の有無、性状等を検 出する際に用いる流体センサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

工作機械等において、軸受部を潤滑する方法として、微量の潤滑を霧化して空 気と共に軸受部に供給する形式を採るものがある。 この種の潤滑形式の場合、空気の流れが止まれば潤滑不足になり、軸受部に焼 き付きが発生するので、その潤滑経路の途中に流体センサーを介装し、空気流の 有無を検出するようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

従来の流体センサーは、空気流の圧力の変化等を利用してその有無を検出する ものであるため、検出精度の信頼性に欠ける欠点がある他、空気流中の含油量を 判断できないという問題がある。 即ち、空気流があっても、含油量が低下すれば、潤滑不足になって軸受部に焼 き付きが発生する。しかし、従来の流体センサーでは、このような含油量の微妙 な変化を検出することはできなかった。

【０００４】 本考案は、かかる従来の課題に鑑み、流体の有無の他、空気流中の含油量の変 化等、流体の性状をも精度良く検出できる流体センサーを提供することを目的と する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る流体センサーは、被検出用の流体が流れる通路12を有するセンサ ー本体９と、このセンサー本体９に設けられかつ通路12を流れる流体の誘電率の 変化を検出する一対の電極15,16 と、この電極15,16 からの電気信号により流体 を判別する判別部10とを備えたものである。

【０００６】

【作用】

センサー本体９の通路12中を流れる被検出用の流体の有無の他、その流体の 性状が変化すれば、一対の電極15,16 間の誘電率が変化する。そして、電極15, 16からの電気信号がそれに応じて変化するため、その電気信号の変化を判別部10 で判別すると、通路12中の流体の有無、性状を精度良く検出できる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳述する。 図１乃至図４は、本考案の一実施例を示す。図１において、１は工作機械の主 軸ヘッド、２は主軸で、主軸ヘッド１に軸受部３を介して回転自在に支持されて いる。主軸２の下端には、チャック４を介して刃物５が取り付けられている。 ６は潤滑油供給装置で、微量の潤滑油を空気流に含ませ、潤滑経路７を介して 軸受部３に供給するようになっている。

【０００８】 ８は本考案に係る流体センサーで、潤滑経路７中に介装されたセンサー本体９ 、判別部10等を備え、空気流の有無、及びその空気流中の潤滑油の含油量を検出 するようになっている。 11は制御装置で、流体センサー８からの出力により、空気流中に常に所定量の 潤滑油が含まれるように潤滑油供給装置６をフィードバック制御すると共に、詰 まり等によって空気流が止まれば警報を発し、又は主軸２の回転を停止させるよ うになっている。

【０００９】 流体センサー８は、図２及び図３に示すように構成されている。即ち、センサ ー本体９は合成樹脂等の耐油性の絶縁材料により構成されている。そして、この センサー本体９には、空気流が流れる通路12が軸心方向に形成されると共に、そ の通路12の両端部に、潤滑経路７を構成するパイプ13,14 が螺着されている。 通路12は直径２mm程度であって、この通路12内に内端が露出するように一対の 電極15,16 がセンサー本体９に埋め込まれている。

【００１０】 一対の電極15,16 は通路12を流れる空気流の誘電率の変化を検出するものであ って、導電性の板材から成り、板幅方向が通路12の軸心方向と一致するようにセ ンサー本体９に通路12を挟んで直径方向に対称に設けられている。そして、一方 の電極15は電源に接結され、また他方の電極16はアースに接続されている。

【００１１】 判別部10は一対の電極15,16 からの電気信号により空気流の有無、及びその空 気流中の潤滑油の含油量を判別するもので、図４に示すように、増幅器17、ロー カットフィルター18、検波器19、比較器20,21 等から構成されている。比較器20 は検波器19からの信号を三段階の基準値ａ，ｂ，ｃと比較して、空気流の有無及 び含油量を判断するためのものである。 比較器21は検波器19からの信号を基準値ｄと比較し、空気流中に潤滑油以外の ものが含まれているか否かを判断するためのものである。

【００１２】 上記構成において、潤滑油供給装置６により潤滑経路７を経て空気流と共に微 量の潤滑油を軸受部３に供給し、その潤滑油により軸受部３を潤滑する。 この時、空気流はセンサー本体９の通路12を通って矢印方向に流れる。そして 、空気流中に所定量の潤滑油が含まれていれば、一対の電極15,16 間の誘電率が 所定値となるため、電極15,16 から判別部10に所定値の電気信号( 電圧) が出力 される。

【００１３】 この電気信号は増幅器17で増幅され、ローカットフィルター18を経て検波器19 で検波された後、比較器20,21 に送られ、例えば基準値ａと比較される。そして 、正常な含油量であるため、比較器20から正常を示す信号が出て潤滑油供給装置 ６とへ送られる。

【００１４】 何等かの原因によって空気流中に含有される潤滑油の含油量が減少すれば、一 対の電極15,16 間の誘電率が低下するため、電極15,16 からの電気信号が小さく なる。従って、この電気信号の低下を判別部10で判別すれば、空気流中の含油量 の減少を精度良く検出できる。例えば、検波器19で検波した後、比較器20で基準 値ｂ又はｃと比較すれば、含油量がどれ程かが判る。

【００１５】 空気流中に水等が混ざっている場合には、油と誘電率が大きく変化するので、 電極15,16 からの電気信号が変化する。従って、これを比較器21で判別すれば、 水等の混入を検出できる。

【００１６】 上記実施例では、一対の電極15,16 として板材を用い、これをセンサー本体９ に通路12を挟んで経方向に設けているが、この構成に限定されるものではなく、 次のように種々の変更が可能である。 即ち、図５は、通路12の周囲に電極15,16 を２組づつ配置し、相対向する各電 極15,16 を接続したものを示す。このようにすれば、電極15,16 間の間隔が小さ くなり、検出精度が向上する。

【００１７】 図６は、電極15,16 を円弧状に成形し、これを通路12の内面に装着したもので ある。この時には、電極15,16 の面積を大にでき、検出精度が向上する利点があ る。 図７は、電極15,16 をリング状に構成し、これを軸心方向に間隙をおいて並設 したものを示す。このように一対の電極15,16 を通路12の軸心方向に設けても十 分検出可能である。

【００１８】 図８及び図９は、通路12を貫通するように板状の一対の電極15,16 を設けたも のである。この場合には、電極15,16 が通路12の軸心方向に平行になっているた め、電極15,16 が流体の流れに対する整流用としても機能する利点がある。 図10及び図11は、肉厚の薄い筒体22の外周にコーティング等によって電極15,1 6 と引き出し部23,24 とを形成し、この筒体22をセンサー本体９内に挿入して固 着したものを示す。

【００１９】 なお、筒体22は合成樹脂性であり、センサー本体９内に挿入して熱接着等によ り、センサー本体９に固着されている。 このようにすれば、電極15,16 が通路12内に露出しないため、電極15,16 の酸 化、流体の発火或いは流体の変質等を防止できる利点がある。

【００２０】 また、これらの他、センサー本体９が薄肉の筒状であれば、その外周に電極15 ,16 を設けても良い。 また被検出用の流体は、潤滑油等を含有する空気流に限らず、その他の流体で あっても良い。この流体には、気体、液体の他、粉体、粒体等がある。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、被検出用の流体が流れる通路12を有するセンサー本体９と、 このセンサー本体９に設けられかつ通路12を流れる流体の誘電率の変化を検出す る一対の電極15,16 と、この電極15,16 からの電気信号により流体を判別する判 別部10とを備えているので、通路12を流れる流体の有無の他、流体の性状をも精 度良く検出でき、その実用的価値は極めて大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例を示す全体の構成図であ
る。

【図２】本考案の第１実施例を示すセンサーの構成図で
ある。

【図３】本考案の第１実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図４】本考案の第１実施例を示す判別部の回路図であ
る。

【図５】本考案の第２実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図６】本考案の第３実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図７】本考案の第４実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図８】本考案の第５実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図９】本考案の第５実施例を示すセンサー本体の断面
図である。

【図１０】本考案の第６実施例を示すセンサー本体の側
面断面図である。

【図１１】本考案の第６実施例を示すセンサー本体の正
面断面図である。

【符号の説明】

９ センサー本体 10 判別部 12 通路 15 電極 16 電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検出用の流体が流れる通路(12)を有す
   るセンサー本体(9)と、このセンサー本体(9) に設けら
   れかつ通路(12)を流れる流体の誘電率の変化を検出する
   一対の電極(15)(16)と、この電極(15)(16)からの電気信
   号により流体を判別する判別部(10)とを備えたことを特
   徴とする流体センサー。