KR20010045678A - 오일 오염도 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 오일 오염도 측정 장치는, 광원으로부터 방사된 광을 오염도 측정 대상 오일을 향해 투사하는 광 발신 수단과, 광의 세기를 감지하는 센서를 구비하고 상기 광 발신 수단으로부터 투사되어 오염도 측정 대상 오일을 통과한 광을 수신하는 광 수신 수단과, 상기 감지된 광의 세기로부터 오염도 측정 대상 오일의 오염도를 결정하는 연산 수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 오일 오염도를 실시간으로 측정할 수 있고 기계가 작동하는 작업 현장에서 직접 간편하게 측정할 수 있고 경제적으로 측정이 가능한 오일 오염도 측정 장치가 제공된다.

Description

오일 오염도 측정 장치{DEVICE FOR MEASURING OIL CONTAMINATION}
본 발명은 오일 오염도 측정 장치에 관한 것으로, 특히, 기계류 윤활 장치의 윤활유(오일)의 오염도 측정에 적합한 오일 오염도 측정 장치에 관한 것이다.
자동차, 항공기 등을 비롯한 운송 기계류와, 발전소, 제철소, 석유화학 플랜트 등의 대형 플랜트에 사용되는 기계류 등, 윤활을 필요로하는 기계류에 있어서는 윤활유의 오염이나 열화로 인한 예기치 않은 고장 및 이로 인한 사고를 방지하기 위한 예방 정비 기술 또는 최적의 상태 진단 기술이 절실하게 요구되고 있다.
자동차의 경우 주행 거리가 누적됨에 따라, 자동차 엔진 및 변속기 내의 각종 기계 요소들(예를 들어, 실린더, 피스톤, 저널 베어링, 구름 베어링, 캠, 기어류와 같은 기계 부품들)에서 마모가 점차적으로 진행되어 부품 표면으로부터 마모된 입자들이 떨어져 나오게 된다. 이러한 마모 현상은 기계 부품들의 손상을 초래하게 된다. 또한, 이러한 마모의 결과, 연소 압력의 손실 및 마찰 에너지 손실이 증가되고 자동차 출력이 감소되며, 소음 및 진동을 유발하여 승차감을 저하시킨다.
종래의 자동차 상태 진단 기술은 단지 오일의 양을 측정하여 기계 요소들에 급유되는 윤활유의 양이 부족하면 이를 운전자에 경보하며, 냉각수의 온도를 측정하여 작동하고 있는 엔진이 과열되면 이를 운전자에 경보하는 정도의 초보적인 수준에 머물러 있는 실정이다.
근래에는 기계 시스템 내에서 발생하는 마모 입자 및 기타 외부로부터 침투하는 오염물로 인한 오일의 오염도를 측정하고 분석함으로써, 기계 시스템의 파손 여부 및 건전성을 판단케 하는 이른바 오일 오염도 측정을 통한 상태 진단 기술이 사용되고 있다. 이러한 기술은 인체 혈액(중) 백혈구 및 적혈구 수를 정량적으로 측정하여 인체의 건강을 판단하는 기술에 비유하여 기계 건강 진단 기술로도 불린다.
이와 같은 오일 오염도 측정을 통한 상태 진단 기술에서는 크게 나누어 정량적 분석 및 정성적 분석이 사용된다. 예를 들어, 정량적 분석에서는 기계 작동 시간에 따른 기계 요소로부터의 마모 입자의 발생량이 측정ㆍ분석되며, 정성적 분석에서는 마모 입자들의 성분 및 크기, 외부로부터의 오염 입자 침입 여부, 기계 요소 부위의 부식 발생 여부 및 산화 정도 등이 측정ㆍ분석된다. 이상과 같은 측정 및 분석의 결과에 기초하여 기계 시스템의 건전성 여부를 판단하기도 하며, 발생하는 마모 현상의 천이 특성을 분석하여 사전에 시스템의 파손 가능성을 조기 경보하기도 한다. 또한, 지속적으로 발생하는 마모 입자의 특성을 분석하여 현재 사용되는 기계 시스템의 주된 마모 메카니즘을 파악하고, 상기 결과를 개량된 기계 시스템 설계를 위한 기본 설계 자료로서 활용할 수도 있다.
따라서, 상태 진단 기술을 적용되면, 적용된 기계 시스템의 건전성을 파악할 수 있을 뿐만 아니라, 특히 시스템 내에서 불시에 발생할 수 있는 손상을 사전에 감지하여 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 기계 시스템을 보호할 수 있는 장점 외에도, 사용하고 있는 오일 오염도 및 열화 정도를 측정함으로써 오일(윤활유)의 사용 수명을 예측할 수 있게 되어 오일의 적절한 교환 시기를 알 수 있다. 예를 들어, 자동차 엔진 오일의 경우, 일반적으로 엔진 오일 제조업체 및 자동차 제조업체들은 엔진 오일의 수명을 대략 10,000 내지 20,000 ㎞의 주행거리 정도로 추천하고 있는 반면에 일반적인 운전자들은 통상적으로 3,000 내지 10,000 ㎞의 주행 거리 사이에 엔진 오일을 교환하여, 필요 이상으로 엔진 오일을 조기에 교체하고 있다. 이와 같은 운전자들의 엔진 오일의 조기 교체 이유들 중 가장 중요한 요인은, 자동차 엔진 오일 내의 오염 상태를 가늠할 수 있는 어떤 측정 장치도 없음에 기인된 운전자의 불안 심리에 의한 것이라 할 수 있다. 엔진 오일을 필요 이상으로 자주 교체함으로써 경제적인 손실을 야기할뿐만 아니라 과도한 폐유 배출로 인한 환경 오염 문제까지도 유발하고 있다.
종래의 오일 오염도 측정 장치는 오프-라인(off-line)식 장치이며 대부분 실험실에서만 사용할 수 있게 되어 있어, 자동차의 경우와 같이 현장에서 직접 실시간으로 적용하여 사용하기 어려우며, 기술적으로 적용이 가능하다 하더라도 대부분의 측정 장치들이 경제적으로 고가여서 손쉽게 적용할 수 없는 문제점을 가지고 있다.
종래의 오일 오염도 실시간 측정 방법에서는 오일 라인에 새로운 라인을 추가하여 오일 펌프에 의해 상기 추가된 라인으로 오일을 바이패스시키는 방법이 통상 사용된다. 또한, 현장에서 사용중인 오일에는 많은 양의 기포가 존재할 수 있기 때문에, 경우에 따라서는 기포를 제거하기 위한 진공 펌프 등과 같이 부수적인 장치들이 사용되기도 한다. 따라서, 기존 윤활 시스템 라인에 새로운 바이패스 라인 설치 작업을 하여야 한다든지, 또는 이러한 부수적인 장치들에 의해 오염도 측정 장치의 부피가 커지는 문제점이 발생되어, 자동차 등과 같이 측정 대상 윤활 시스템 내에 가능한 한 소규모의 측정 장치가 설치되어야 하는 경우에는 측정 장치 장착에 어려움이 있다.
또한, 실시간 오염도 측정 장치를 현장에서 장기간 사용하기 위해서는 측정 장치의 유지 보수가 최소 한도로 되는 것이 바람직하다. 종래의 오일 오염도 측정 장치에서는, 오염도 측정을 위해 필터 부품이나 전자기 피막 코팅이 통상 사용된다. 필터 부품을 사용하여 필터 전후의 압력차 혹은 유체 흐름량의 변화를 측정하는 장치들에서는 측정 작업 후에 유체를 역방향으로 흐르게 하여 필터에 걸려 있는 오염 입자들을 제거하는 방법이 주로 사용되고 있으나, 이러한 작업 후에 필터 표면이 완벽하게 세정되었는 지를 확인하기 어려운 문제점이 있으며, 일정 기간 사용 후에는 상기 필터 부품을 교체해야 하는 문제점이 있다. 또한, 전자기 피막 코팅을 이용하는 장치들에서는 측정에 따른 불가피한 피막 손상에 의하여 부품을 교체하여야 하는 문제점이 있다.
실험실에서 오일 오염도를 분석하는 대표적인 오프-라인식 오일 상태 진단 장치로는 분광 분석기(spectroscopy) 및 입자 계수기(particle counter) 등을 들 수 있다. 분광 분석기는 오일 내의 오염 물질의 성분 및 함량을 측정하는 것으로서, 현재 항공기의 엔진 등의 상태 진단을 위하여 사용되고 있다. 이 측정 장치는 오염도를 정밀하게 측정을 할 수 있는 장점은 있으나 오염 물질들의 크기에 관한 정보를 알 수 없으며, 측정 분석이 가능한 오염 입자의 크기가 대략적으로 5 내지 20 ㎛ 정도로 제한되는 문제점을 갖고 있다. 입자 계수기는 윤활유에 함유된 오염 입자들의 크기, 분포 및 오염도를 측정하는 정밀 장치인데, 윤활유의 오염도가 클 경우에는 측정 작업이 불가능하고 오염 입자 성분에 관한 정보를 전혀 알 수 없는 단점이 있다.
다른 오프라인식 오일 상태 진단 장치로는, 미국 특허 제4,187,170호에 기재된 페로그라피(ferrography) 장치, 영국 특허 제8,121,183호에 기재된 알피디(RPD, rotary particle depositor) 장치 및 피큐(PQ, particle quantifier) 장치 등을 들 수 있다. 상기 장치들 중 페로그라피 장치 및 알피디 장치는 오일 내에 오염된 입자들을 투명한 유리 표면에 크기별로 고착시키는 방법을 사용한 장치들로서, 고착된 오염 입자들을 광학 현미경이나 전자 현미경을 이용하여 확대하여 오염 입자들의 크기, 형태, 색깔 등을 분석한다. 이와 같은 오염 입자 특성 분석을 통하여 오일 오염이 발생하는 근본적인 원인 및 현재 상황에 대한 정보를 분석할 수 있다. 그러나, 상기 장치들은 분석 결과가 분석자에 따라 주관적으로 달라질 수 있는 문제들을 지니고 있다.
오일 오염도를 정량적으로 측정하는 기존의 장치들로는 큐디엠(QDM, quantitative debris monitor), 마그네틱 칩 검출기(magnetic chip detector), 에프씨엠(FCM, fluid condition monitor) 등을 예로 들 수 있다. 큐디엠은 오일 내의 오염 입자들을 자기 유도하여 특정한 센서 표면에 충돌하게 하고 상기 결과에 의해 발생하는 전압 펄스 특성으로 오염도를 측정하는 장치이나, 측정이 가능한 오염 입자의 크기가 100 ㎛ 이상으로 제한되어 있는 단점이 있고, 수시로 상처난 센서 표면을 교체해야 하는 번거로움이 있다. 마그네틱 칩 검출기는 윤활유 내에 자성체 물질을 주입하고 상기 자성체 물질 표면에 자성체 오염 입자들을 부착시킨 후에 주기적으로 자성체 물질을 예를 들어 육안으로 분석하는 장치로서 현장에서 간단하게 사용할 수 있는 장점은 있으나, 자성체 표면에 부착되는 자성체 입자의 크기가 100 ㎛ 이상으로 제한되며 비자성체 오염 입자들에 관한 정보를 알 수 없는 단점을 지니고 있다.
전술한 바와 같이, 종래의 오일 오염도 측정 장치들로는, 오일 오염도를 실시간으로 측정할 수 있고 기계가 작동하는 작업 현장에서 직접 간편하게 측정할 수 있고 경제적으로 측정이 가능하여야 하는 요구조건을 충족시킬 수 없었다.
따라서, 본원 발명의 목적은 상술한 요구 조건을 충족시킬 수 있는 소형 탑재형 오일 오염도 측정 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 오일 오염도를 실시간으로 측정할 수 있고 기계가 작동하는 작업 현장에서 직접 간편하게 측정할 수 있고 경제적으로 측정이 가능한 오일 오염도 측정 장치가 제공된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 광원으로부터 방사된 광을 오염도 측정 대상 오일을 향해 투사하는 광 발신 수단과, 광의 세기를 감지하는 센서를 구비하고 상기 광 발신 수단으로부터 투사되어 오염도 측정 대상 오일을 통과한 광을 수신하는 광 수신 수단과, 상기 감지된 광의 세기로부터 오염도 측정 대상 오일의 오염도를 결정하는 연산 수단을 포함하는 오일 오염도 측정 장치가 제공된다.
본 발명에 따른 오일 오염도 측정 장치는 오일 오염도를 정량적으로 측정할 수 있도록 안출된 측정 장치로서, 기계 시스템이 작동하는 현장에서 용이하게 설치하고 측정할 수 있도록 오일 배관 또는 오일 탱크 내에 삽입(built-in)할 수 있는 장치로 구성됨으로써, 오일 오염도를 실시간으로 경제적으로 측정할 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 오일 오염도 측정 장치의 개략적도로서, 커버 및 커버 구동 요소들이 제거된 상태를 도시하는 도면.
도2는 본 발명에 따른 오일 오염도 측정 장치가 오일 저장통에 장착된 사용 상태를 도시하는 도면.
도3은 오일 내의 표준 오염 입자(ACMTD 입자)의 농도와 본 발명의 오일 오염도 측정 장치로 측정한 오일의 오염도의 관계를 나타내는 그래프.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 하우징
2 : 발신부
3 : 수신부
4, 8 : 렌즈
5 : 발광 다이오드
6, 7 : 광섬유
9 : 프리즘
10 : 포토 다이오드
11 : 헤드부
12 : 오일 저장통
13 : 오일 시일
14 : 측정부
15 : 커버
17 : 구동부
30 : 오일 오염도 측정 장치
본 발명의 오일 오염도 측정 장치의 작동 원리는 다음과 같다.
일반적으로, 매질을 통과하는 광의 세기는 광감쇠 이론에 의하여 식 (1)과 같이 표시된다.
I1= I0e-σx(1)
식 (1)에서, I1은 매질을 통과한 광의 세기이며, I0는 입사된 광의 세기이며, x는 매질을 통해 광이 투과한 거리이며, σ는 감쇠 정수이다. 감쇠 정수 σ는 매질 내에 존재하는 오염 입자의 농도와 비례한다. 즉, 매질 내에서 일정한 거리를 통과한 광의 세기는 오염 입자의 농도에 따라 변화된다. 따라서, 오일의 오염도(D1)는 다음 식과 같이 표시될 수 있다.
D1 ＝ log(J1/J2) (2)
여기서, D1: 오일의 오염도,
J1: 깨끗한 신규 오일을 통과한 광의 세기,
J2: 오염된 오일을 통과한 광의 세기.
따라서, 신유와 사용유를 통과한 광의 세기 J1과 J2를 측정함으로써 식(2)에 의하여 그 광량의 크기 비로써 오일의 오염도(D1)가 계산된다. 표준 오염 입자를사용하여 오일 내의 오염 입자의 농도를 변화 시키면서 오염도(D1)를 측정함으로써, 측정된 광의 세기(J2)와 오일 오염도(D1)의 관계를 얻을 수 있다(도3 참조). 이러한 미리 준비된 데이터로부터, 사용중인 오일을 통과한 광의 세기를 측정하여 오일 오염도(D1) 및 오일 내의 오염 입자의 농도를 추정할 수 있다.
이하, 첨부 도면들을 참조해서 본 발명의 양호한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도1은 도2에서 도시된 커버(15) 및 커버 구동 요소들이 제거된 상태에서 본 발명에 따른 오일 오염도 측정 장치(30)의 주요 구성 요소를 개략적으로 도시하는 도면이다. 본 발명의 오일 오염도 측정 장치(30)는, 발광 요소를 포함하며 상기 발광 요소로부터 방사된 광을 오염도 측정 대상 오일을 향해 투사하는 광 발신 수단과, 광의 세기를 감지하는 센서를 포함하며 상기 광 발신 수단으로부터 투사되어 상기 오일을 통과한 광을 수신하는 광 수신 수단과, 오일을 통과하는 광의 감쇠 특성을 이용하여 감지된 광의 세기로부터 오일 오염도를 결정하는 연산 수단으로 구성된다.
도1에서, 오일 오염도 측정 장치(30)는 중공 원통형 하우징(1)을 포함한다. 하우징(1)이 오일 저장통의 외벽에 장착될 수 있도록, 하우징(1)의 일 단부에는 플랜지가 형성된다. 하우징(1)의 플랜지가 형성된 단부에는, 발광 요소 및 광의 세기를 감지하는 센서가 위치되는 헤드부(11)가 형성된다. 하우징(1)의 원통형 부분의 일부는 절개되어 오일이 유동되는 개구를 형성한다. 중공 원통형 하우징(1)의 내부 중공부는 오염도 측정부(14)를 형성한다.
본 실시예에서는 발광 요소로서 발광 다이오드(5)를 사용하였지만, 임의의 다른 광원이 사용될 수도 있다. 양호하게는, 파장이 400 나노 미터 내지 1050 나노 미터 범위의 광원이 사용된다. 발광 다이오드(5)로부터 투사되는 광을 평행 광으로 만들기 위하여 2개의 집광용 볼록 렌즈(4)가 사용되었다. 발광 다이오드(5)가 오일의 온도에 영향을 받아 특성이 변화되지 않도록 광섬유(6)가 발광 다이오드(5)와 집광용 볼록 렌즈(4) 사이에 배치되어, 발광 다이오드(5)로부터 투사된 광이 광섬유(6)를 통해, 그 후, 집광용 볼록 렌즈(4)를 통해 오염도 검사 대상 오일로 투사되도록 설치되었다. 양호하게는, 발광 다이오드(5)의 온도 특성을 보상하기 위해 발광 다이오드(5)로부터 투사되는 광의 세기를 측정하여 피드백 제어를 통해 일정 광량이 검사 대상 오일로 투사되도록 할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 광의 세기를 감지하는 센서로서 포토 다이오드(10)가 사용되었지만 다른 임의의 광 센서가 사용될 수도 있다. 포토 다이오드(10)가 오일의 온도에 영향을 받아 특성이 변화되지 않도록 광섬유(7)가 포토 다이오드(10)와 수신부(3) 사이에 배치되었다.
발광 다이오드(5)로부터 방사되어 하우징(1)의 오염도 측정부(14) 내의 오일을 통과한 광은, 수신부(3)에 위치된 볼록 렌즈(8)를 통해 집광된다. 상기 집광된 광은 서로 대칭해서 위치하고 있는 한 쌍의 프리즘(9)에 의해 180도 방향이 전환되어, 광섬유(7)를 통해 포토 다이오드(10)로 보내진다. 포토 다이오드(10)에서 광의 세기는 전기 신호로 전환되어 증폭기(도시되지 않음)를 거쳐 연산 수단으로 보내진다.
연산 수단에서, 미리 준비된 데이타(도3 참조)와 증폭기로부터의 전달된 신호값을 비교하여 오일의 오염도를 결정한다.
도2는 본 발명에 따른 오일 오염 측정 장치(30)가 자동차 엔진 오일 저장통(12)에 장착된 상태를 도시한다. 양호하게는, 오일 오염도 측정 장치(30)는 오일 저장통(12) 바닥으로부터 대략 1/3 정도 높이에 장착된다. 하우징(1)의 플랜지부는 오일 저장통(12)의 측면 벽에 나사와 같은 공지의 부착 수단을 사용하여 장착된다. 플랜지부와 오일 저장통의 벽면 사이에는 오일 시일(13)이 삽입되어 밀봉된다. 따라서, 하우징 측정부(14)는 오일 내에 담궈지도록 위치되고, 발광 다이오드(5) 및 포토 다이오드(10)가 위치된 하우징의 헤드부는 오일의 열에 의해 악영향을 받지 않도록 오일 저장통(12) 외부에 위치된다. 그러나, 측정부(14)는 오일 저장통(12)에서 상술된 위치 외에도, 오일 내에 존재하는 오염 입자들이 자유롭게 유동될 수 있고 기포들이 존재하지 않는 임의의 다른 위치에 설치될 수도 있다.
상술된 바와 같이, 본 실시예에서 오일 오염도 측정 장치(30)의 하우징(1)의 측정부(14)는, 원통형 실린더의 중간 부위가 180도 절개된 형태로서 오일 저장통(12) 내에 오일이 개구를 통해 자유롭게 유동될 수 있다.
오일 오염도 측정 장치(30)의 하우징(1)의 외부에 원통형의 커버(15)가 설치된다. 커버(15)는 약 절반의 그물부(15a)로 나머지 판부로 구성되며, 그물부(15a) 가 하우징(1)의 개구와 일치되어 측정부(14) 내로 오일이 자유로이 유동될 수 있는 제1 위치와 판부가 개구와 일치되어 측정부(14) 내로 오일의 유동이 차단되는 제2 위치 사이에서 회전될 수 있다.
커버(15)의 절반을 구성하는 그물부(15a)는 저장통(12) 내의 오일에 존재할 수 있는, 오일의 오염도 측정과 직접적으로 관련이 없는 큰 이물질이 측정부(14) 내로 들어오는 것을 방지하며, 또한, 오일 내부에 존재할 수 있는 기포들이 촘촘한 그물부(15a)를 통과하면서 분쇄되어 미세한 입자로 되어 기포가 오일의 오염도 측정에 영향을 미치지 않게 하는 효과를 거둘 수 있다. 본 실시예에서는, 그물부(15a)의 그물의 메쉬가 500 마이크로미터 이상으로 하여 오일 내 측정 대상이 될 수 있는 오염 입자들이 상기 그물망(15a)에 걸리지 않도록 하였다.
전술한 원통형 커버(15)의 한쪽 끝 부분에는 커버 구동부(17)의 헬리컬 기어(16b)와 맞물린 헬리컬 기어(16a)가 장착되어 있다. 커버 구동부(17)로부터의 구동력이 헬리컬 기어(16a, 16b) 쌍을 통해 커버(15)로 전달되어 커버(15)가 구동된다. 커버 구동부(17)는 오일 시일(13)에 의해 밀봉되어 오일통(12) 외부에 위치하며, 제어 신호에 따라서 커버(15)를 구동하도록 제어된다.
다음은 본 발명의 오일 오염도 측정 장치(30)를 사용하여 오일 오염도를 측정하는 작업 순서를 예시한다.
(a) 원통형 커버(15)의 그물부(15a)가 하우징(1)의 개구와 일치되는 제1 위치로 회전되어 일정 시간 동안 측정 장치(30)의 측정부(14) 내로 오일 저장통(12) 내의 오일이 자유롭게 유동될 수 있도록 한다.
(b) 원통형 커버(15)의 판부가 하우징(1)의 개구와 일치되는 제2 위치로 회전되어 측정 장치(30)의 측정부(14) 내로 오일 저장통(12) 내의 오일의 유동을 차단한다.
(c) 측정부(14) 내로의 오일 유동이 차단된 후, 약 30초 동안 기다려서 측정부(14) 내의 오일을 정적인 상태로 유지한다.
(d) 오일이 정적인 상태에서, 발광 다이오드(5)로부터 광이 방사되어 광섬유(6) 및 2개의 볼록 렌즈(4)를 통해 측정부(14) 내의 오일로 입사된다.
(e) 오일을 통과한 광은 측정 장치(30)의 수신부(3)측의 볼록 렌즈(8)로 집광되어 한 쌍의 프리즘(9)을 통해 그리고 광섬유(7)를 통해 포토 다이오드(10)로 입사되어 전기 신호로 변환된다.
(f) 미리 준비된 데이터(도3 참조)에 기초하여 광의 세기의 측정값(J2)으로부터 오일 오염도를 계산한다.
(g) 구동부(17)에 의해 커버가 다시 제1 위치로 복귀되어, 커버(15)의 그물부(15a)를 통해 측정부(14) 내에 차단되어 있던 오일 및 오염 입자들이 오일 저장통(12)으로 유출되며 오일 저장통(12) 내의 오일이 측정부(14) 내로 유입되어 혼합된다.
다음은 자동 측정 시스템의 구성에 대해 설명하기로 한다.
본 발명의 오일 오염도 측정 장치(30)를 사용하여 오일 오염도를 수동 작업으로 측정할 수도 있으며, 상기 장치(30)를 휴대용 컴퓨터 등의 제어 장치와 연결하여 소정 시간 간격으로 오일 오염도를 자동으로 측정할 수도 있다. 자동 측정된 오일 오염도는 모니터와 같은 표시 장치 상에서 표시된다.
도3은 표준 오염 입자(ACMTD 입자)를 사용하여 오일 내의 오염 입자의 농도를 변화시키며, 본 발명의 오염도 측정 장치(30)로 측정한 오일 오염도(D1)를 보여주고 있다. 오염도 측정 오일 내의 오염 입자 농도는 5, 10, 20, 40, 50, 100, 200 PPM이었다. 오염 입자 농도에 따라 오일 오염도(D1)가 선형적으로 증가하는 것을 알 수 있다. 오염도 PPM 변화에 따른 광학 밀도의 선형 증가 기울기는 0.00679이었으며, 회기 계수(regression coefficient)가 0.999, 표준 편차가 0.00664로 양호한 선형적 증가 추이임을 알 수 있다.
상술된 본원 발명의 오일 오염도 측정 장치를 기계에 장착하여 오일 오염도를 실시간으로 측정할 수 있기 때문에, 오일 샘플을 별도로 채취할 필요가 없다. 따라서, 실험실에서 오프-라인 방법에 의하여 오일 오염도를 측정하는 것에 비하여, 오일 오염도 측정에 요하는 시간을 획기적으로 단축시킬 수 있으며, 측정 결과를 즉시 경고할 수 있다. 또한, 수 ㏄ 정도의 적은 양의 측정 오일 샘플이 오일 전체를 적절히 대표할 수 있는지, 또는 샘플 용기 내에서 샘플 오일이 오염되는지 등의, 오프 라인식 오일 오염도 측정 장치에서 샘플을 수동으로 채취할 때에 종종 발생하는 문제점들을 방지할 수 있다.
본 발명을 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 기술 분야에서 숙련된 자들은, 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어나지 않고, 본 발명을 여러가지로 변경 또는 변형시킬수 있을 것이다.

Claims (11)

  1. 광원으로부터 방사된 광을 오염도 측정 대상 오일을 향해 투사하는 광 발신 수단과,
    광의 세기를 감지하는 센서를 구비하고 상기 광 발신 수단으로부터 투사되어 오염도 측정 대상 오일을 통과한 광을 수신하는 광 수신 수단과,
    상기 감지된 광의 세기로부터 오염도 측정 대상 오일의 오염도를 결정하는 연산 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 발신 수단은 광원으로부터 방사된 광을 평행 광으로 만들기 위한 광학 렌즈 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 수신 수단은 오염도 측정 대상 오일을 통과한 광을 집광하기 위한 집광 렌즈 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 광학 렌즈 조합과 집광 렌즈 조합 사이에 오염도 측정 대상 오일을 샘플링하여 오염도를 측정하는 측정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광원은 400 내지 1050 나노미터의 파장의 광을 방사하는 포토 다이오드인 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  6. 오일의 오염도를 측정하기 위한 장치에 있어서,
    a) 광원으로부터 방사된 광을 오염도 측정 대상 오일을 향해 투사하는 광 발신 수단과, 광의 세기를 감지하는 센서를 구비하고 상기 광 발신 수단으로부터 투사되어 오염도 측정 대상 오일을 통과한 광을 수신하는 광 수신 수단과, 상기 감지된 광의 세기로부터 오염도 측정 대상 오일의 오염도를 결정하는 연산 수단을 포함하며,
    b) 상기 광 발신 수단은 광원으로부터 방사된 광을 평행 광으로 만들기 위한 광학 렌즈 조합을 포함하며, 상기 광 수신 수단은 오염도 측정 대상 오일을 통과한 광을 집광하기 위한 집광 렌즈 조합을 포함하며, 상기 광학 렌즈 조합과 집광 렌즈 조합 사이에 오염도 측정 대상 오일을 샘플링하여 오염도를 측정하는 측정부가 형성되며,
    c) 일 단부에 상기 광학 렌즈 조합이 위치되고 다른 단부에 상기 집광 렌즈 조합이 위치되는 중공 하우징을 포함하며, 상기 광학 렌즈 조합과 집광 렌즈 조합 사이의 상기 하우징의 중공부는 측정부를 형성하며, 상기 하우징의 측정부의 외벽 부분에는 개구가 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서, 그물부와 판부를 포함하는 커버를 더 포함하며, 상기 그물부는 오일 내의 오염 입자는 자유로이 유동하면서 오일 오염도와 관계 없는 큰 입자를 차단할 수 있는 그물 메쉬를 가지며, 상기 커버는 상기 하우징의 개구를 덮어서 개폐하도록 제1 위치와 제2 위치 사이에서 이동 가능한 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 광 발신 수단은 상기 광원으로부터 방사된 광을 상기 광학 렌즈 조합으로 안내하는 제1 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 광 수신 수단은 상기 집광 렌즈 조합에 의해 집광된 광을 상기 센서로 안내하는 제2 광섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  10. 제7항에 있어서, 상기 커버를 구동하는 구동 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 광원은 400 내지 1050 나노미터의 파장의 광을 방사하는 포토 다이오드인 것을 특징으로 하는 오일 오염도 측정 장치.
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