JPS61253455A - 鉄含有くず検出装置 - Google Patents
鉄含有くず検出装置Info
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- JPS61253455A JPS61253455A JP61026076A JP2607686A JPS61253455A JP S61253455 A JPS61253455 A JP S61253455A JP 61026076 A JP61026076 A JP 61026076A JP 2607686 A JP2607686 A JP 2607686A JP S61253455 A JPS61253455 A JP S61253455A
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16N—LUBRICATING
- F16N29/00—Special means in lubricating arrangements or systems providing for the indication or detection of undesired conditions; Use of devices responsive to conditions in lubricating arrangements or systems
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- G—PHYSICS
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- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/0656—Investigating concentration of particle suspensions using electric, e.g. electrostatic methods or magnetic methods
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- G—PHYSICS
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- 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
- G01N27/74—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids
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- G—PHYSICS
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- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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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。
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、流体媒質中の電気的誘導性粒子を検出する手
段に関し、エンジンまたは機械的変速装置の潤滑済内の
鉄粒子を検出してエンジンまたは変速装置の不具合を警
告するために特に役立つものである。本発明は、内燃機
関、特に高い応力のかかったヘリコプタや飛行機のエン
ジンに対して特に重要で、そｎらの場合には、不具合の
事前の警告によって破滅的故障の起る前に修正動作を行
えるようにする。
段に関し、エンジンまたは機械的変速装置の潤滑済内の
鉄粒子を検出してエンジンまたは変速装置の不具合を警
告するために特に役立つものである。本発明は、内燃機
関、特に高い応力のかかったヘリコプタや飛行機のエン
ジンに対して特に重要で、そｎらの場合には、不具合の
事前の警告によって破滅的故障の起る前に修正動作を行
えるようにする。
内燃機関または機械的変速装置、例えば、ギヤボックス
、内の金属部品が金属部品間または金属部品と非金騨部
品との間の摩擦のために摩耗する。
、内の金属部品が金属部品間または金属部品と非金騨部
品との間の摩擦のために摩耗する。
摩擦によって摩耗した結果、潤滑液すなわちトランスミ
ッション液が金属で汚れる。この汚れは。
ッション液が金属で汚れる。この汚れは。
八ろいろな寸法と形の金属粒子を含んでいる。流木の中
に入っている金属粒子を監視することによって機械的装
置、例えば、内燃機関、の省化を年明に警告できる。
に入っている金属粒子を監視することによって機械的装
置、例えば、内燃機関、の省化を年明に警告できる。
米国特許第４．５２３． ｇ ＬＬ ３号は流体媒質中
の砒化できる導電性粒子を互いに電気的に絶縁された二
つの離間電極を用いて検出する装置全開示してハる。導
電性粒子は、二つの電極間にできる磁束に引きつけらｔ
、二つの電極の間にできる橋絡にちずかυ、その結果、
流体内の導電性粒子の濃度との相関関係をつけることの
できる橋絡の電気誘導度に影響を与える。
の砒化できる導電性粒子を互いに電気的に絶縁された二
つの離間電極を用いて検出する装置全開示してハる。導
電性粒子は、二つの電極間にできる磁束に引きつけらｔ
、二つの電極の間にできる橋絡にちずかυ、その結果、
流体内の導電性粒子の濃度との相関関係をつけることの
できる橋絡の電気誘導度に影響を与える。
米国特許第３．５０２．９７０号は、エンジン潤滑系統
内の金属粒子を検出する装置を開示している。
内の金属粒子を検出する装置を開示している。
この装置では、容量プローブがフィルタスクリーンの片
側に金属粒子が蓄積したのを検出し、ダミープローブが
潤滑液内の諸変化を相殺するためにフィルタの下流側に
設けられる。容量プローブとダミープローブは、ＲＦブ
リッジの形に接続され、そのブリッジの出力はメータに
指示さ扛る。ブリッジの不平衡が粒子の蓄積全指示する
メータの読みを生ずる。
側に金属粒子が蓄積したのを検出し、ダミープローブが
潤滑液内の諸変化を相殺するためにフィルタの下流側に
設けられる。容量プローブとダミープローブは、ＲＦブ
リッジの形に接続され、そのブリッジの出力はメータに
指示さ扛る。ブリッジの不平衡が粒子の蓄積全指示する
メータの読みを生ずる。
米国特許第１１． ＯＯａｕ ６１１号は、鉄含有汚染
物が潤滑式歯車伺き機構の潤滑剤の中にたまると。
物が潤滑式歯車伺き機構の潤滑剤の中にたまると。
電気的警報信号を出す装置全開示している。この装置は
、第１および第２の磁気部材と、この機構のハウジング
内に磁気部材を固定して取付ける手段とを備え、正常な
潤滑剤の流ｒの中にさらさｎる。一方の磁気部材につい
た鉄含有汚染物が（（１７方の磁気部材についた鉄含有
汚染物に接触すると、回路が閉じて、警報信号が機構の
操作勇に与えらｎる工うな手段が設けら扛ている。
、第１および第２の磁気部材と、この機構のハウジング
内に磁気部材を固定して取付ける手段とを備え、正常な
潤滑剤の流ｒの中にさらさｎる。一方の磁気部材につい
た鉄含有汚染物が（（１７方の磁気部材についた鉄含有
汚染物に接触すると、回路が閉じて、警報信号が機構の
操作勇に与えらｎる工うな手段が設けら扛ている。
米国特許第１４．１２７．８０８号は、チップ蓄積の視
覚表示を与えるミＩＪアンメータと分圧器回路網を用い
て、臨界プリセットレベルで動作するライトに備えるト
ランジスタ化エンジンチップ検出装置を開示しており、
チップ検出装置内の抵抗が減ると電流の増加金もたらし
て、結果として警報ライトが光るようになる。
覚表示を与えるミＩＪアンメータと分圧器回路網を用い
て、臨界プリセットレベルで動作するライトに備えるト
ランジスタ化エンジンチップ検出装置を開示しており、
チップ検出装置内の抵抗が減ると電流の増加金もたらし
て、結果として警報ライトが光るようになる。
米国特許第２，３ｎα９９２号は、油の中の汚染物によ
って作られる容量または抵抗の変す１ヲ測定するように
設計された電流計全開示している。油の中の汚染物に感
応するプローブ要素をもったフィルタのようにして設計
された測定チャンバが含ま扛、油循環系統内に挿入され
て、その動作状態ラミ気的に観測して表示する。
って作られる容量または抵抗の変す１ヲ測定するように
設計された電流計全開示している。油の中の汚染物に感
応するプローブ要素をもったフィルタのようにして設計
された測定チャンバが含ま扛、油循環系統内に挿入され
て、その動作状態ラミ気的に観測して表示する。
米国特許第１１．２１９． ｇ Ｏ５号は、潤滑系統内
金循環する鉄含有粒子を捕えるために磁気引力を用いる
ことを開示している捕獲粒子は、捕獲時に信号パルスの
発生全始動するのに用いら扛、そのパルスの振幅と減衰
特性が捕えらｎた個りの粒子の質量に事実上比例する。
金循環する鉄含有粒子を捕えるために磁気引力を用いる
ことを開示している捕獲粒子は、捕獲時に信号パルスの
発生全始動するのに用いら扛、そのパルスの振幅と減衰
特性が捕えらｎた個りの粒子の質量に事実上比例する。
信号パルスは、適当な論理回路によって弁別した後に、
アナログ値とディジタル値の両方に変換さｎる。
アナログ値とディジタル値の両方に変換さｎる。
米国特許第３．２３ ａ ＩＪ ５２号は５例えば、ジ
ェット燃料などの燃料の中の微粒子固体および不溶水を
追跡する手段全開示している。燃料が管芹ｆ貫流し、燃
料音フィルタ容量側１定セルを通し２次に第１のセルの
下流にあって第１のセルと直列に接続された第２の容量
側１定セルを通して導く側流による迂回を含んでいる。
ェット燃料などの燃料の中の微粒子固体および不溶水を
追跡する手段全開示している。燃料が管芹ｆ貫流し、燃
料音フィルタ容量側１定セルを通し２次に第１のセルの
下流にあって第１のセルと直列に接続された第２の容量
側１定セルを通して導く側流による迂回を含んでいる。
両方のセルは、それぞｎが選択スイッチを通してホイッ
トストーンブリッジ回路に接続されているプレート全も
ったコンデンサである。両セルの容量性リアクタンスと
標準コンデンサの容量性リアクタンスを比較して燃料の
中の固体含有量と水を測定する。
トストーンブリッジ回路に接続されているプレート全も
ったコンデンサである。両セルの容量性リアクタンスと
標準コンデンサの容量性リアクタンスを比較して燃料の
中の固体含有量と水を測定する。
米国特許第３．０７８．７０９号は、気体の泡などの流
ｎの不規則状態が導電性材料からなる格子に衝突するこ
とによって電気信号を発することを含んでいる。
ｎの不規則状態が導電性材料からなる格子に衝突するこ
とによって電気信号を発することを含んでいる。
米国特許第４．０７０．６６０号は、大きな粒子と小さ
な粒子とを弁別する摩損粒子検出器を開示している。
な粒子とを弁別する摩損粒子検出器を開示している。
上述のように従来の装置は、蓄積汚染物の累積量を測定
できない。従って本発明の主な目的は、捕獲された全蓄
積粒子の質量を測定するようにした循環液体装置内で用
いる鉄含有粒子捕獲装置を提供することである。もう一
つの目的は、アナログまたはディジタル表示に適当で、
振幅が累積した材料の量を評価する粒子捕獲装置に累積
した質量の関数である信号を作ることである。
できない。従って本発明の主な目的は、捕獲された全蓄
積粒子の質量を測定するようにした循環液体装置内で用
いる鉄含有粒子捕獲装置を提供することである。もう一
つの目的は、アナログまたはディジタル表示に適当で、
振幅が累積した材料の量を評価する粒子捕獲装置に累積
した質量の関数である信号を作ることである。
本発明は、従来技術と同様に、装置内を循環する鉄含有
粒子を捕獲するために磁気引力を用いる。
粒子を捕獲するために磁気引力を用いる。
永久磁石のまわシに置いたインダクタンスコイルｔ、ｌ
ｌｌ１ギヤボックス内に挿入して、その中の金属ぐず全
計量するためのグローブとして用いる。鉄含ｏｗ粒子が
センサプローブのついている永久磁石に捕えら扛ると、
そｎ、に工ってグローブの電気的インダクタンスは、種
々の粒子がコイルに接近することにより変えらｎる。こ
のインダクタンスの変化を用いて電気的帯域フィルタの
動作周波数を変えるようにする。
ｌｌ１ギヤボックス内に挿入して、その中の金属ぐず全
計量するためのグローブとして用いる。鉄含ｏｗ粒子が
センサプローブのついている永久磁石に捕えら扛ると、
そｎ、に工ってグローブの電気的インダクタンスは、種
々の粒子がコイルに接近することにより変えらｎる。こ
のインダクタンスの変化を用いて電気的帯域フィルタの
動作周波数を変えるようにする。
既知の安定周波数出力を有する固定周波数発振器全フィ
ルタ全その中心周波数で駆動するのに用いる。フィルタ
の中心周波数は、粒子が蓄積しなかったときフィルタの
帯域の中心にある周波数である。フィルタの周波数が変
わると、フィルタの出力電圧が変わって、蓄積した種々
の粒子の質量に比例する振幅’ａｍ有するフィルタの出
力を作るようにする。
ルタ全その中心周波数で駆動するのに用いる。フィルタ
の中心周波数は、粒子が蓄積しなかったときフィルタの
帯域の中心にある周波数である。フィルタの周波数が変
わると、フィルタの出力電圧が変わって、蓄積した種々
の粒子の質量に比例する振幅’ａｍ有するフィルタの出
力を作るようにする。
また、一つの変更形では、二つのコイルがギヤオイル内
の温度変化全相殺するためにセンサ内に用いら扛る。こ
＼で開示さｆ′Ｌｆｃ回路は、アナログまたはディジタ
ルの指示器に表示するための信号を与えるためにフィル
タの出力を増幅して、計量する方法を示して論る。
の温度変化全相殺するためにセンサ内に用いら扛る。こ
＼で開示さｆ′Ｌｆｃ回路は、アナログまたはディジタ
ルの指示器に表示するための信号を与えるためにフィル
タの出力を増幅して、計量する方法を示して論る。
次に第１図を参照すると、装置全体のブロック図が示さ
れている。このブロック図は、基準発振器２５．帯域フ
ィルタ１１０．復調回路５０お工び表示増幅器６０ｉ含
む本発明の基本構成要素を示す。センサコイル＋４１は
、独立の構成要素として示されているが、実際には、そ
れは、Ｎ気配線図で説明さｎるように帯域フィルタ１１
０の一体部分である。基準発振器２５は、正弦波出力の
一定電圧値を有する一定の既知の単一周波数出力を発生
するのに用いらｎる。電圧出力の実際の値は、設計に工
って変るとともに特定の設計と用途に用いらｎる設定値
によって変ることが分るであろう。
れている。このブロック図は、基準発振器２５．帯域フ
ィルタ１１０．復調回路５０お工び表示増幅器６０ｉ含
む本発明の基本構成要素を示す。センサコイル＋４１は
、独立の構成要素として示されているが、実際には、そ
れは、Ｎ気配線図で説明さｎるように帯域フィルタ１１
０の一体部分である。基準発振器２５は、正弦波出力の
一定電圧値を有する一定の既知の単一周波数出力を発生
するのに用いらｎる。電圧出力の実際の値は、設計に工
って変るとともに特定の設計と用途に用いらｎる設定値
によって変ることが分るであろう。
好ましい実施例では、ピークピーク値が５〜２０ボルト
の電圧出力が良好な結果で用いらｎる。基準発振器２５
の定振幅正弦波出力は５帯域フィルタｍｏ１通してろ波
される。帯域フィルタ１１０は、既知の周波数曲線と周
波数対振幅出力をもっている。センナコイル１１１は、
帯域フィルタＩＩＯの中の帰還ループの一体部分であり
、帯域フィルタＩＩＯの周波数応答をその周波数決定要
素として用いらｎるインダクタンスコイルの変化に工っ
て変え得ることが分るであろう。帯域フィルタｌＩＯの
出力は、復調器５０に送られ、復調器は帯域フィルタの
交流出力を帯域フィルタｌＩＯのビークピーク振幅出力
に比例する直流値に変えるために用いらｎるダイオード
のブリッジ整流器である。ブリッジ整流器回路によって
復調した後に、残存直流信号の値を用いて１本発明の特
定の用途に必要になるように、アナログ計量計器または
ディジタル表示装置を振らせるために用いることのでき
る表示増幅器を駆動するのに用いらｎる。
の電圧出力が良好な結果で用いらｎる。基準発振器２５
の定振幅正弦波出力は５帯域フィルタｍｏ１通してろ波
される。帯域フィルタ１１０は、既知の周波数曲線と周
波数対振幅出力をもっている。センナコイル１１１は、
帯域フィルタＩＩＯの中の帰還ループの一体部分であり
、帯域フィルタＩＩＯの周波数応答をその周波数決定要
素として用いらｎるインダクタンスコイルの変化に工っ
て変え得ることが分るであろう。帯域フィルタｌＩＯの
出力は、復調器５０に送られ、復調器は帯域フィルタの
交流出力を帯域フィルタｌＩＯのビークピーク振幅出力
に比例する直流値に変えるために用いらｎるダイオード
のブリッジ整流器である。ブリッジ整流器回路によって
復調した後に、残存直流信号の値を用いて１本発明の特
定の用途に必要になるように、アナログ計量計器または
ディジタル表示装置を振らせるために用いることのでき
る表示増幅器を駆動するのに用いらｎる。
好ましい実施例の変形においては、センサＩＬ１は、実
際には、あとでもつと詳しく説明する帯域フィルタ４０
内の帰還回路および入力回路のそれぞれの中にある二つ
の別々のコイルから構成されている。二つのコイルを用
いて、流体が静止しているときの温度における第１のコ
イルのインダクタンスまたは抵抗と循環流体の温度が上
昇したときの第１のコイルのインダクタンスまたは抵抗
との間の温度変化または差を相殺することが可能である
。
際には、あとでもつと詳しく説明する帯域フィルタ４０
内の帰還回路および入力回路のそれぞれの中にある二つ
の別々のコイルから構成されている。二つのコイルを用
いて、流体が静止しているときの温度における第１のコ
イルのインダクタンスまたは抵抗と循環流体の温度が上
昇したときの第１のコイルのインダクタンスまたは抵抗
との間の温度変化または差を相殺することが可能である
。
次に、第２図に移り１本発明を５設計の詳細が分る工う
に描かｎた電子回路図に従って説明する。
に描かｎた電子回路図に従って説明する。
基準発振器は、当業者に公知の設計である集積回路チッ
プ２０ｉ中心としている。所定の周波数で動作するのに
二、三の外部周辺構成部品しか必要としない単一の集積
回路を中心として正弦波発生器または発振器を設計する
ことが可能である。本発明においては、用いら扛る集積
回路チップは、使用できる集積回路が非常に多種あるが
、８０３８である。本設計におけるすべての電気的構成
部品は１本発明の企図する用途が航空機と特にヘリコプ
タで、そのほとんどの一般の電気系統が２１１ボルトな
ので、２キボルトで動作する。従って、本諸回路は、こ
れ以上の電圧変換をしないで動作するように設計さｎる
。しかし、同じ回路の設計を１２ボルトに対して設計さ
れた構成部品を用いて１２ボルトで用いるようにするこ
とも可能である。
プ２０ｉ中心としている。所定の周波数で動作するのに
二、三の外部周辺構成部品しか必要としない単一の集積
回路を中心として正弦波発生器または発振器を設計する
ことが可能である。本発明においては、用いら扛る集積
回路チップは、使用できる集積回路が非常に多種あるが
、８０３８である。本設計におけるすべての電気的構成
部品は１本発明の企図する用途が航空機と特にヘリコプ
タで、そのほとんどの一般の電気系統が２１１ボルトな
ので、２キボルトで動作する。従って、本諸回路は、こ
れ以上の電圧変換をしないで動作するように設計さｎる
。しかし、同じ回路の設計を１２ボルトに対して設計さ
れた構成部品を用いて１２ボルトで用いるようにするこ
とも可能である。
集積回路発振器チップ２０は、２０〜２００ ｋＨｚの
周波数で動作できる。実際の動作周波数は５本集積回路
の動作に用いら扛る周辺構成部品の設定点に工って左右
さ扛る。集積回路チップ２０の出力は、回路図に示され
ている工うにチップ２０のピン２を通してＣ２ｉ介して
増幅器３０に送ら扛る。増幅器３０の設計は、演算増幅
であって、その利得を周辺構成部品、特にＲ２に対する
Ｒ５の値を選択することによって慎重に調整できる。演
算増幅器３０は、基準発振器２０の出力を与えられた一
定値のビークビーク電圧に増幅するとともにチップ２０
の出力を第２図の構成部品を回路に取付けることによる
すべての影響から隔離する働きをする。増幅器３０の出
力は、抵抗Ｒ６を通して帯域フィルタＵＯの動作の中心
となっている演算増幅器１１２の入力に送らｎる。演算
増幅器４２のチップは、互いに並列なインダクタンスコ
イルキ１とコンデンサｕ３を有し、第２図に示す工うに
コンデンサ４３は演算増幅器１１２の出力とその反転入
力とを接続さ扛ている。こｎは、演算増幅器１１２に帯
域フィルタとして動作させ、２極の設計とし、かつプロ
ーブであるコイル抹１の実際のインダクタンスとコンデ
ンサキ５の値とに工って制さｎる中心周波数をもつ効果
をもっている。プローブであるコイル１１１とコンデン
サ１１３は、フィルタ４０の中心周波数を設定する並列
共振回路を形成する。帯域フィルタ１１０の設計は、当
業者には公知であって、Ｒ２の工つな演算増幅器を用い
る他の型式のフィルタ設計において既知の周波数対振幅
応答特性をもつ２極周波数フィルタを設計するために同
様の構成部品を用いることのできることが分るであろう
。帯域フィルタｎｏの出力は、０５を介して、ホイット
ストーン・ブリッジ整流器５１が生体である復調回路５
０に送られる。
周波数で動作できる。実際の動作周波数は５本集積回路
の動作に用いら扛る周辺構成部品の設定点に工って左右
さ扛る。集積回路チップ２０の出力は、回路図に示され
ている工うにチップ２０のピン２を通してＣ２ｉ介して
増幅器３０に送ら扛る。増幅器３０の設計は、演算増幅
であって、その利得を周辺構成部品、特にＲ２に対する
Ｒ５の値を選択することによって慎重に調整できる。演
算増幅器３０は、基準発振器２０の出力を与えられた一
定値のビークビーク電圧に増幅するとともにチップ２０
の出力を第２図の構成部品を回路に取付けることによる
すべての影響から隔離する働きをする。増幅器３０の出
力は、抵抗Ｒ６を通して帯域フィルタＵＯの動作の中心
となっている演算増幅器１１２の入力に送らｎる。演算
増幅器４２のチップは、互いに並列なインダクタンスコ
イルキ１とコンデンサｕ３を有し、第２図に示す工うに
コンデンサ４３は演算増幅器１１２の出力とその反転入
力とを接続さ扛ている。こｎは、演算増幅器１１２に帯
域フィルタとして動作させ、２極の設計とし、かつプロ
ーブであるコイル抹１の実際のインダクタンスとコンデ
ンサキ５の値とに工って制さｎる中心周波数をもつ効果
をもっている。プローブであるコイル１１１とコンデン
サ１１３は、フィルタ４０の中心周波数を設定する並列
共振回路を形成する。帯域フィルタ１１０の設計は、当
業者には公知であって、Ｒ２の工つな演算増幅器を用い
る他の型式のフィルタ設計において既知の周波数対振幅
応答特性をもつ２極周波数フィルタを設計するために同
様の構成部品を用いることのできることが分るであろう
。帯域フィルタｎｏの出力は、０５を介して、ホイット
ストーン・ブリッジ整流器５１が生体である復調回路５
０に送られる。
整流器５１の出力は、出力を平滑にするために用いらｎ
るコンデンサ５２へ送ら扛て、結果として生じた「流信
号がＲ９を介して演算増幅器６１の入力に送らｎる。演
算増幅器６１の出力は演算増幅器６２の入力へ送られ、
その出力がアナログメータまたはディジタル表示器を駆
動するのに用いらｎる。演算増幅器６１お工び６２が後
調器５０の出力から既知値の増幅を行うのに普通の方法
で用いらｎていることが分るであろう。
るコンデンサ５２へ送ら扛て、結果として生じた「流信
号がＲ９を介して演算増幅器６１の入力に送らｎる。演
算増幅器６１の出力は演算増幅器６２の入力へ送られ、
その出力がアナログメータまたはディジタル表示器を駆
動するのに用いらｎる。演算増幅器６１お工び６２が後
調器５０の出力から既知値の増幅を行うのに普通の方法
で用いらｎていることが分るであろう。
本発明の動作の中心は、コイル抹１の配置であり、この
コイルは、プローブ内で用いらｎて、循環流体にごく接
近して置かｎるべきコイルである。
コイルは、プローブ内で用いらｎて、循環流体にごく接
近して置かｎるべきコイルである。
コイルＩｌｌは、第４図に示でｎたセンサ５１＋の一体
部分である。センサ５４は、図示のように。
部分である。センサ５４は、図示のように。
インダクタンスコイルであるコイル抹１の中て同心的に
設置された円筒形永久磁石５６から本質的には構成され
ている。このコイルは、第４図に示されるように、コイ
ルｉｌｌの軸の位置を通って伸びる磁石の磁極の根元を
覆ってほめらｎる。図示の構成では、磁石５６によって
作られる磁束線は。
設置された円筒形永久磁石５６から本質的には構成され
ている。このコイルは、第４図に示されるように、コイ
ルｉｌｌの軸の位置を通って伸びる磁石の磁極の根元を
覆ってほめらｎる。図示の構成では、磁石５６によって
作られる磁束線は。
磁極片５７の捕集表面の近くに吸引磁気領塘を作る。鉄
含有粒子がその磁気傾城に入って磁極片５７の表面に捕
獲されると、それはコイルｉｌｌのインダクタンス値を
変えることが分るであろう。コイル抹１が第２図に示さ
ｎる工うに、導＃（図示なし）′ｆ介して、帯域フィル
タに接続されて動作するので、鉄含有物質が磁極片５７
の面に蓄積すると、発振器の帰還インピーダンスは、蓄
積ぐずに比例して変化しようとすることが分るはずであ
る。
含有粒子がその磁気傾城に入って磁極片５７の表面に捕
獲されると、それはコイルｉｌｌのインダクタンス値を
変えることが分るであろう。コイル抹１が第２図に示さ
ｎる工うに、導＃（図示なし）′ｆ介して、帯域フィル
タに接続されて動作するので、鉄含有物質が磁極片５７
の面に蓄積すると、発振器の帰還インピーダンスは、蓄
積ぐずに比例して変化しようとすることが分るはずであ
る。
このことが起るのは、磁極片５７の表面に蓄積するぐず
の質量とこの質量の蓄積が作り出すコイル１１１のイン
ピーダンスの変化との闇に関係が存在するからである。
の質量とこの質量の蓄積が作り出すコイル１１１のイン
ピーダンスの変化との闇に関係が存在するからである。
従って、装置全体の動作において、帯域フィルタＩＬＯ
の中心周波数は、コイル抹１のインダクタンスが磁極片
５７に鉄含有物質が蓄積したことに工っで変ると変る。
の中心周波数は、コイル抹１のインダクタンスが磁極片
５７に鉄含有物質が蓄積したことに工っで変ると変る。
フィルタＬｌＯの中心周波数のこの変化があると、フィ
ルタキ０の伝達関数は、磁極片５７についた質量が増え
るにつｎて第２図の点ｌ１ｇにある電圧振幅が減少する
程度１で変化するＯ この装置の動作においては、磁極片５７に質量が蓄積し
ないときの中心帯域周波数である。フィルタＩＩＯの起
動周波数を基準発様器２５の出力周波数に整合すること
が必要である。こうして、ぐずの蓄積が少しでもあると
フィルタ４０の中心周波数の移動を生じさせて、帯域フ
ィルタの周波数が中心周波数の上の方に移さｎ７ｉｃか
下の方に移されたかに関係なく振幅を減少させる。
ルタキ０の伝達関数は、磁極片５７についた質量が増え
るにつｎて第２図の点ｌ１ｇにある電圧振幅が減少する
程度１で変化するＯ この装置の動作においては、磁極片５７に質量が蓄積し
ないときの中心帯域周波数である。フィルタＩＩＯの起
動周波数を基準発様器２５の出力周波数に整合すること
が必要である。こうして、ぐずの蓄積が少しでもあると
フィルタ４０の中心周波数の移動を生じさせて、帯域フ
ィルタの周波数が中心周波数の上の方に移さｎ７ｉｃか
下の方に移されたかに関係なく振幅を減少させる。
本発明の動作において、コイル１１１のインダクタンス
を変える唯一のパラメータが磁極片５７へのぐずの蓄積
であるのが望ましいことが分るであろう。しかし、コイ
ル１１１のインダクタンス値は、コイル１４１の近くに
あるどの流体の温度が変っても変る可能性がある。こ扛
は、コイルの温度をその較正温度から増減するときに起
る。この望ましくない特性は、第２図に示した帯域フィ
ルタＵＯの変形である第う図に示した回路を代シに用い
ることによって除くことが可能である。第３図に示した
帯域フィルタｕＯＡ’ｉ第２図に示したフィルタｌＩＯ
の代りに用いることによって、帯域フィルタ１ＬＯＡｉ
第２図に示した全回路の中で適用できる。この代用は第
３図の入力回路ＩＬ７’ｉ第７’ｉ点１１７と整合する
ことに二って生ずる。同様に、第３図の４８におけるフ
ィルタ１ｌＯＡの出力を第２図の点ｌＩ８に接続できる
。つまシ、第３図に示した新しい帯域フィルタ設計は、
ヰＯのところで第２図に示した帯域フィルタ設計の代シ
に簡単に置換えらｎる。
を変える唯一のパラメータが磁極片５７へのぐずの蓄積
であるのが望ましいことが分るであろう。しかし、コイ
ル１１１のインダクタンス値は、コイル１４１の近くに
あるどの流体の温度が変っても変る可能性がある。こ扛
は、コイルの温度をその較正温度から増減するときに起
る。この望ましくない特性は、第２図に示した帯域フィ
ルタＵＯの変形である第う図に示した回路を代シに用い
ることによって除くことが可能である。第３図に示した
帯域フィルタｕＯＡ’ｉ第２図に示したフィルタｌＩＯ
の代りに用いることによって、帯域フィルタ１ＬＯＡｉ
第２図に示した全回路の中で適用できる。この代用は第
３図の入力回路ＩＬ７’ｉ第７’ｉ点１１７と整合する
ことに二って生ずる。同様に、第３図の４８におけるフ
ィルタ１ｌＯＡの出力を第２図の点ｌＩ８に接続できる
。つまシ、第３図に示した新しい帯域フィルタ設計は、
ヰＯのところで第２図に示した帯域フィルタ設計の代シ
に簡単に置換えらｎる。
第３図に戻ると、そｎに示さ′ｉ′Ｌｆｃ帯域フィルタ
設計が二つの誘導性素子、すなわち、コイルＵＵとコイ
ル１１６からなっていることが示されている。
設計が二つの誘導性素子、すなわち、コイルＵＵとコイ
ル１１６からなっていることが示されている。
コイルＩＪ１１は、第２図のコイル１１１とほとんど同
じような方法で、第３図に示したセンサ７０にある磁石
５６の一方の磁極に並置されているコイルである。第４
図と第３図に示したセンサは、第３図が磁石５６のコイ
ル４１Ｉのあるのと反対の端にあるコイルキロを示して
いる以外は同じであることが分るであろう。この構成の
目的は、前方コイルＩＬｈの温度変化で変らない中心帯
域周波数を有する帯域フィルタ１ｌＯＡ’ｉ設けること
である。このようにしてぐず５８のより正確な質量蓄積
量の測定を達成できる。コイル１１Ｉ＋のインダクタン
スの変化だけが礎極片５７についた金属質量の蓄積量に
基づくことになる。コイルｕｉｔｌ構成する電線のどん
な温度変化も１図示のように磁石５６の反対端で用いら
扛るコイルにすべての寸法と構成において向−である後
方コイル４６の温度変化によって相殺さｎる。この方法
で、コイル１１６お工び４Ｉ４の動作パラメータにおけ
る温度などの外部動作条件によるどんな変化も等しく変
化し、そ几ＩＩ？：工って第３図に示した帯域フィルタ
におけるそれらの効果を相殺する。
じような方法で、第３図に示したセンサ７０にある磁石
５６の一方の磁極に並置されているコイルである。第４
図と第３図に示したセンサは、第３図が磁石５６のコイ
ル４１Ｉのあるのと反対の端にあるコイルキロを示して
いる以外は同じであることが分るであろう。この構成の
目的は、前方コイルＩＬｈの温度変化で変らない中心帯
域周波数を有する帯域フィルタ１ｌＯＡ’ｉ設けること
である。このようにしてぐず５８のより正確な質量蓄積
量の測定を達成できる。コイル１１Ｉ＋のインダクタン
スの変化だけが礎極片５７についた金属質量の蓄積量に
基づくことになる。コイルｕｉｔｌ構成する電線のどん
な温度変化も１図示のように磁石５６の反対端で用いら
扛るコイルにすべての寸法と構成において向−である後
方コイル４６の温度変化によって相殺さｎる。この方法
で、コイル１１６お工び４Ｉ４の動作パラメータにおけ
る温度などの外部動作条件によるどんな変化も等しく変
化し、そ几ＩＩ？：工って第３図に示した帯域フィルタ
におけるそれらの効果を相殺する。
動作パラメータの可能な変化は、コイルＩＩ６とＬＬＩ
４の両方全構成する電線内の抵抗変化を生ずる温度の変
化である。第３図に示さｎ１図示の構成において帯域フ
ィルタとして動作する集積回路の増幅器１１５の出力は
、コイルＩ４イのインダクタンスの変化によって変えら
ｎる以外は同じままであることが望ましい。電線の温度
変化が抵抗の増減を生ずることがあるので、第２図およ
び第ろ図に述べたもののような演算増幅器の利得が、演
算増幅器の利得を設定することやその設定点を設計した
り選択するのに用いる周辺構成部品のあるものの抵抗の
変化によって変わることが当業者には分るであろう。本
設計における帯域フィルタとして作用する演算増幅器ｕ
５の利得が図示のように抵抗Ｒ２１、Ｒ２２−Ｒ２３お
工びＲ２ヰの値によって制御されるので、第う図におけ
る本設計に工っで増幅器１１５の利得がコイルｍｕおよ
び４６の抵抗変化に関係なく一定に保たれ、それらのコ
イルは本質的には温度による相互の抵抗変化の影響を相
殺する働きをすることが分るであろう。第３図に示した
回路図では、抵抗Ｒ２１の値は、抵抗Ｒ２２の値に等し
くなけｎばならない。同様に、前記回路の設計において
、抵抗Ｒ２３の値は抵抗２１１の値に等しくなけｎばな
らない。コイルｌＩ４および４６を動作するのに用いら
れる電線およびその他の材料は、同一でなけｎばならな
いので。
４の両方全構成する電線内の抵抗変化を生ずる温度の変
化である。第３図に示さｎ１図示の構成において帯域フ
ィルタとして動作する集積回路の増幅器１１５の出力は
、コイルＩ４イのインダクタンスの変化によって変えら
ｎる以外は同じままであることが望ましい。電線の温度
変化が抵抗の増減を生ずることがあるので、第２図およ
び第ろ図に述べたもののような演算増幅器の利得が、演
算増幅器の利得を設定することやその設定点を設計した
り選択するのに用いる周辺構成部品のあるものの抵抗の
変化によって変わることが当業者には分るであろう。本
設計における帯域フィルタとして作用する演算増幅器ｕ
５の利得が図示のように抵抗Ｒ２１、Ｒ２２−Ｒ２３お
工びＲ２ヰの値によって制御されるので、第う図におけ
る本設計に工っで増幅器１１５の利得がコイルｍｕおよ
び４６の抵抗変化に関係なく一定に保たれ、それらのコ
イルは本質的には温度による相互の抵抗変化の影響を相
殺する働きをすることが分るであろう。第３図に示した
回路図では、抵抗Ｒ２１の値は、抵抗Ｒ２２の値に等し
くなけｎばならない。同様に、前記回路の設計において
、抵抗Ｒ２３の値は抵抗２１１の値に等しくなけｎばな
らない。コイルｌＩ４および４６を動作するのに用いら
れる電線およびその他の材料は、同一でなけｎばならな
いので。
そｎらの内部抵抗は、各コイルについて同一である電線
の抵抗によって論る。好ましい実施例においては、６．
１ ｍ （２０フイート）当９１Ωの抵抗を有するクー
プロン（Ｃｏｕｐｒｏｎ） という銅合金を用いて良
好な結果が得ら扛ている。
の抵抗によって論る。好ましい実施例においては、６．
１ ｍ （２０フイート）当９１Ωの抵抗を有するクー
プロン（Ｃｏｕｐｒｏｎ） という銅合金を用いて良
好な結果が得ら扛ている。
第１図は１本発明によるくず監視装置のブロック図で本
設計に用いらｔ″Ｌ′ｆｃ基本回路を示し。 第２図は、ぐず監視装置の基本概念を示す電気配線図。 第３図は、温度補償コイルを示す本監視装置の好ましい
実施例、 第４図は１本発明に用いらｎる一つの形式のセンサヘッ
ドの図、 第３図は、本発明の第３図に示した好ましい実施例の配
線図とともに用いられる一つの形式のセンサヘッドの図
である。
設計に用いらｔ″Ｌ′ｆｃ基本回路を示し。 第２図は、ぐず監視装置の基本概念を示す電気配線図。 第３図は、温度補償コイルを示す本監視装置の好ましい
実施例、 第４図は１本発明に用いらｎる一つの形式のセンサヘッ
ドの図、 第３図は、本発明の第３図に示した好ましい実施例の配
線図とともに用いられる一つの形式のセンサヘッドの図
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、（ａ）磁石、 （ｂ）前記磁石の一方の磁極と並置され、中心を長さ方
向に貫通する穴と、電気的帯域フィルタに接続できるよ
うにするための導線とを有するコイル、 （ｃ）前記コイルの穴の中に入つており、前記コイルが
並置されている前記磁石の前記一方の磁極と並置された
一端を有する鉄製円筒であり、前記円筒の前記一端が流
体中に存在する鉄含有汚染物を蓄積するのに利用できて
、鉄が少しでも蓄積するとコイルのインダクタンスを変
化させるようにした、鉄製円筒、 （ｄ）既知の振幅の一定の既知周波数の正弦波信号を発
生する周波数発生手段と、 （ｅ）前記コイルが周波数決定要素の一部を構成してい
るものであり、さらにそれの正味入力が前記周波数発生
手段に接続されて動作する電気的帯域フィルタ、および （ｆ）前記フィルタの出力に接続されて動作する増幅手
段、 を備えてなる流体内の鉄含有汚染物を検出する装置。 ２、流体が潤滑油である特許請求の範囲第１項に記載の
装置。 ３、（ａ）流体中を循環する鉄含有くずを、くずをセン
サ内に集めることによつて生ずるセンサのインダクタン
スの変化によつて検知する手段と、 （ｂ）前記鉄含有くずを検知する手段内のインダクタン
スの変化を週期的に変る電気出力に変換する手段と、 （ｃ）前記インダクタンスの変化を電気出力に変換する
手段から受信された週期的に変る電気出力から信号を抽
出する手段と、 （ｄ）前記信号を抽出する手段から受信した直流信号を
交番電流に変換して信号の電力の大きさを増大する手段
と、 （ｅ）前記直流信号を交番電流に変換して信号の電力の
大きさを増大する手段から受信した信号を調整する手段
と、 （ｆ）前記信号を調整する手段から受信した信号を表示
する手段と、 を備えてなる流体内を循環する鉄含有くずを検出できる
鉄含有汚染物検知装置。 ４、鉄含有くずを検知する前記手段が中心を縦に通つて
いる穴を有するコイルと並置された磁石と、前記穴の中
に入つており、一方の端が前記コイルと並置され、他方
の端が流体中に存在する鉄含有汚染物を蓄積するのに利
用できる鉄製円筒とを備え、それによつて少しでも鉄含
有物が蓄積するとコイルのインダクタンスが変化するよ
うにしたことを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載
の検知装置。 ５、（ａ）磁石、 （ｂ）前記磁石の一方の磁極と並置され、中心を長さ方
向に貫通する穴と、電気的帯域フィルタに接続できるよ
うにするための導線とを有するコイル、 （ｃ）前記コイルの穴の中に入つており、前記コイルが
並置されている前記磁石の前記一方の磁極と並置された
一端を有する鉄製円筒であり、前記円筒の前記一端が流
体中に存在する鉄含有汚染物を蓄積するのに利用できて
、鉄が少しでも蓄積するとコイルのインダクタンスを変
化させるようにした鉄製円筒、 （ｄ）前記第１のコイルに構成とインダクタンスが同じ
であり、軸が前記磁石の軸に同心で、前記第１のコイル
のあるのと反対の前記磁石の端にあり、電気的帯域フィ
ルタに接続できるようにする導線を有する第２のコイル
、（ｅ）既知の振幅の一定の既知周波数の正弦波信号を
発生する周波数発生手段、 （ｆ）前記コイルが周波数決定要素の一部を構成してい
る電気的帯域フィルタであり、さらに前記フィルタの正
味入力が前記周波数発生手段に接続されて動作する電気
的帯域フィルタ、および （ｇ）前記フィルタの出力に接続されて動作する増幅手
段を備えてなる流体中の鉄含有汚染物を検知する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US729759 | 1985-05-02 | ||
| US06/729,759 US4731578A (en) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | Electrical sensing system for measuring ferrous particles within a fluid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253455A true JPS61253455A (ja) | 1986-11-11 |
| JPH0679014B2 JPH0679014B2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=24932495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61026076A Expired - Fee Related JPH0679014B2 (ja) | 1985-05-02 | 1986-02-10 | 鉄含有くず検出装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4731578A (ja) |
| JP (1) | JPH0679014B2 (ja) |
| DE (1) | DE3612573C2 (ja) |
| FR (1) | FR2581455B1 (ja) |
| GB (2) | GB2175092B (ja) |
| IT (1) | IT1191878B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6293654A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-30 | アトミツク エナジ− オブ カナダリミテツド | 強磁性粒子状材料の濃度を決定する方法と装置 |
| WO2008038407A1 (fr) | 2006-09-26 | 2008-04-03 | Ntn Corporation | Capteur pour la détection de morceaux cassés |
| KR102142932B1 (ko) * | 2019-04-25 | 2020-08-10 | 주식회사 솔지 | 윤활유 내의 철성마모입자 농도 진단센서 |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| GB8626270D0 (en) * | 1986-11-04 | 1986-12-03 | Renishaw Plc | Displacement transducers |
| IL88709A0 (en) * | 1988-12-16 | 1989-07-31 | Israel Aircraft Ind Ltd | Integral filler cap and chip detector for use with a fluid retentive housing |
| CA2006922A1 (en) * | 1988-12-30 | 1990-06-30 | Ladislav Novotny | Method and arrangement for diagnostics of friction systems of motors |
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