JPWO2015060444A1 - 潤滑油劣化センサ - Google Patents
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Abstract
Description
一態様では、上記課題を解決する潤滑油劣化センサは、検出対象の潤滑油が入る検査部と、前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、前記潤滑油を透過した前記検出光の色情報を表す検出値を取得する受光素子と、前記検出値の測定範囲を検出対象の潤滑油に応じて校正する校正部と、前記検出値に基づいて前記潤滑油の劣化度を判定する判定部と、ハウジングと、を備え、前記ハウジングには、前記検査部と、前記発光素子と、前記受光素子と、前記校正部と、前記判定部と、が収容されていることをその要旨としている。
潤滑油には気泡が含まれることがある。潤滑油の気泡を含む部分を通過した検出光の減衰量は、潤滑油の気泡を含まない部分を通過した検出光の減衰量よりも小さくなる。そのため、潤滑油の気泡を含む部分に対する検出値は、検出対象の潤滑油を通過した際に得られる本来の検出値よりも大きい値となる。そこで、同構成によれば、判定部が複数の検出値を取得して、これらの検出値のうち最頻値を判定に用いる。このため、本来の検出値よりも大きい検出値をノイズとして除去して、正しいと考えられる検出値を潤滑油の劣化度の判定に用いることができ、検出精度を高められる。
潤滑油には気泡が含まれることがある。色が付いた潤滑油について、潤滑油の気泡を含む部分を通過した検出光の減衰量は、潤滑油の気泡を含まない部分を通過した検出光の減衰量よりも小さくなる。そのため、潤滑油の気泡を含む部分に対する検出値は、検出対象の潤滑油を通過した際に得られる本来の検出値よりも大きい値となる。そこで、同構成によれば、判定部が複数の検出値を取得して、これらの検出値のうち最小値を判定に用いる。このため、本来の検出値よりも大きい検出値をノイズとして除去して、正しいと考えられる検出値を潤滑油の劣化度の判定に用いることができ、検出精度を高められる。
潤滑油が使用された機械が破損すると不純物が発生する。同構成によれば、判定部が検出値を利用して潤滑油が使用されている機械の破損を判定する。このため、不純物によって変化した検出値によって機械の破損を容易に判定することができる。
同構成によれば、外部装置を用いずに、潤滑油劣化センサだけで潤滑油の劣化度を判定することができる。
同構成によれば、外部装置を用いずに光量の測定範囲の調整も行うことができる。
図4に示されるように、色の付いた潤滑油では、気泡が含まれないときの本来の検出値に対して最初から上下に振れた検出値が検出される。潤滑油の気泡を含む部分を通過した検出光の減衰量は、潤滑油の気泡を含まない部分を通過した検出光の減衰量よりも小さくなる。そのため、潤滑油の気泡を含む部分を通過した検出光の減衰量は、検出対象の潤滑油を通過した際に得られる本来の検出値よりも大きい値となることがある。そこで、MCU31は、色付きの潤滑油であれば、一度の検出で複数の検出値を取得して、複数の検出値のうち最小値を判定に用いる。このため、検出値のうち最小値を判定に用いることで検出精度を高めることができる。
MCU31は、検出値から演算される潤滑油の明度に基づいて潤滑油の劣化状態を判定する場合には、検出値から演算される潤滑油の明度と油劣化閾値との比較に基づいて潤滑油の状態を判定する。MCU31は、明度が油劣化閾値以下である場合に、潤滑油が劣化していると判定する。また、MCU31は、検出値から演算される潤滑油の明度に基づいて機械の状態を判定する場合には、検出値から演算される潤滑油の明度と機械破損閾値との比較に基づいて機械の破損を判定する。機械破損閾値は、油劣化閾値よりも小さい値である。MCU31は、明度が機械破損閾値以下である場合に、機械が破損していると判定する。
図2を参照して、潤滑油劣化センサ10の構造について説明する。
(1)LED21から出射された検出光が油浸入間隙25において潤滑油中を透過し、潤滑油を透過した検出光の色情報をカラーセンサ22が検出する。すなわち、カラーセンサ22は、該色情報を表す検出値を取得する。そして、カラーセンサ22が検出した検出値の測定範囲をMCU31、デジタルポテンショメータ27、及びオペアンプ26が検出対象の潤滑油に応じて校正する。MCU31、デジタルポテンショメータ27、及びオペアンプ26は、校正部として機能する。このため、検出精度を高めることができ、この校正された検出値に基づいてMCU31が潤滑油の劣化度を判定する。よって、潤滑油劣化センサ10単体で、外部装置を用いずに潤滑油の劣化度を判定することができるとともに、外部装置を用いずに検出値の測定範囲を調整することができる。
・上記実施形態では、潤滑油の劣化から機械の破損を判定したが、必要に応じて、潤滑油の劣化のみを判定してもよい。
・上記実施形態において、潤滑油を必要として可動する軸受やピストン等を備えた機械や、風力発電機、建設機械、航空機、鉄道車両、真空ポンプ等機械に適用してもよい。補足すると、風力発電機では、例えば風力発電機用増速器やその軸受、ピッチ駆動用油圧シリンダや減速機、YAW駆動用油圧モータである。建設機械では、例えば油圧モータ、油圧シリンダ、油圧用バルブ(ロードセンシングバルブ等)や走行モータ、旋回モータ、ジョイント等である。航空機では、例えばスポイラー、エルロン、エレベーター、ラダー、フラップ、スラット、ブレーキ、ステアリング等を駆動するフライトコントロールアクチュエータ、油圧モータ等である。鉄道車両では、例えば鉄道車両用空気圧縮装置である。商用車、乗用車では、例えばブレーキアクチュエータ、エンジンオイルの循環ポンプ、燃料の供給ポンプ等である。船舶では、例えばエンジンオイルの循環ポンプ、燃料の供給ポンプ、油圧駆動装置・機器等である。
Claims (10)
- 検出対象の潤滑油が入る検査部と、
前記検査部に対し検出光を出射する発光素子と、
前記潤滑油を透過した前記検出光の色情報を表す検出値を取得する受光素子と、
前記検出値の測定範囲を検出対象の潤滑油に応じて校正する校正部と、
前記検出値に基づいて前記潤滑油の劣化度を判定する判定部と、
ハウジングと、を備え、
前記ハウジングには、前記検査部と、前記発光素子と、前記受光素子と、前記校正部と、前記判定部と、が収容されている
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 請求項1に記載の潤滑油劣化センサにおいて、
前記受光素子は第1受光素子であり、
前記潤滑油劣化センサは、前記発光素子から出射される検出光を直接検出して検出結果を取得する第2受光素子をさらに備え、
前記校正部は、前記検出結果に応じて前記発光素子の光量を校正する
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 請求項1に記載の潤滑油劣化センサにおいて、
前記受光素子は第1受光素子であり、
前記潤滑油劣化センサは、前記発光素子から出射される検出光を直接検出して検出結果を取得する第2受光素子を備え、
前記校正部は、前記検出結果に応じて前記検出値を校正する
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 前記判定部は、複数の前記検出値を取得して、複数の前記検出値における最頻値を判定に用いる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑油劣化センサ。 - 前記判定部は、複数の前記検出値を取得して、複数の前記検出値のうち最小値を前記判定に用いる
請求項1〜3のいずれか一項に記載の潤滑油劣化センサ。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の潤滑油劣化センサにおいて、
前記判定部は、前記検出値から算出される明度及び色成分最大差の少なくとも1つを利用した算出値に基づいて前記潤滑油の劣化度を判定する
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 請求項6に記載の潤滑油劣化センサにおいて、
前記校正部は、前記算出値を校正して初期値を取得し、
前記判定部は、前記算出値が前記初期値から所定量変化していることを条件に、前記潤滑油の劣化度を判定する
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の潤滑油劣化センサにおいて、
前記判定部は、前記検出値に基づいて前記潤滑油が使用されている機械の破損を判定する
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 検出対象の潤滑油を透過した光の光量に基づいて、前記潤滑油の劣化度を判定する判定部を備える
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。 - 請求項9に記載の潤滑油劣化センサにおいて、
前記光量の測定範囲を前記検出対象の潤滑油に応じて校正する校正部を備える
ことを特徴とする潤滑油劣化センサ。
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