KR20180059523A - 유체 상태 검출 시스템 - Google Patents

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KR20180059523A
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타카히로 요시다
유키노리 카메다
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케이와이비 가부시키가이샤
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Abstract

유체 상태의 검출을 간단하고 쉽게 행할 수 있는 유체 상태 검출 시스템을 제공한다.
용기(10) 내의 유체 상태를 검출하는 유체 상태 검출 시스템(1)은, 용기(10)의 벽면에 형성된 측정창(11) 및 유체 상태를 검출하는 유체 상태 검출 장치(20)를 구비한다. 유체 상태 검출 장치(20)는, 발신부(21), 수신부(22) 및 검출부(23)를 구비한다. 발신부(21)는 측정창(11)을 통하여 유체에 전자파를 출사한다. 수신부(22)는 발신부(21)로부터 측정창(11)을 통하여 유체에 출사된 전자파의 반사파, 투과파, 또는 재방사된 산란파를 수신한다. 검출부(23)는 발신부(21)로부터 출사된 전자파 및 수신부(22)에 의해 수신된 전자파에 기초하여 유체 상태를 검출한다.

Description

유체 상태 검출 시스템
본 발명은, 유체 상태 검출 시스템에 관한 것이다.
유체 상태를 검출하는 기술이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에는 회전부나 슬라이딩부에 순환 공급되고, 이들 각 부품의 마모를 방지하여 원활히 동작시키기 위한 오일에 대해, 열화를 판단하는 오일 열화 검출 장치가 개시되어 있다. 이 오일 열화 검출 장치는 오일 유로에 서로 평행하게 설치된 2매의 극판을 구비하고 있으며, 이들 2매의 극판 사이에 교류 전압을 인가함으로써 오일의 도전율 및 유전율을 구하고, 도전율 및 유전율에 기초하여 오일의 열화를 판단한다.
일본 특허 공개 제2009-002693호 공보
특허문헌 1에 개시된 오일 열화 검출 장치에서는, 2매의 극판을 오일 유로에 설치하거나, 이들 2매의 극판 사이에 교류 전압을 인가하기 위한 구성을 마련할 필요가 있다. 이 때문에, 상술한 회전부나 슬라이딩부가 마련되어 있는 기기에 대해 대폭적인 구성의 추가나 변경이 필요하다. 따라서, 유체 상태의 검출을 간이화할 것이 요구되고 있었다.
따라서, 본 발명은, 상술한 과제를 감안한 것으로, 유체 상태의 검출을 간단하고 쉽게 행할 수 있는 유체 상태 검출 시스템을 제공한다.
본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시 형태는, 용기 내의 유체 상태를 검출하는 유체 상태 검출 시스템으로서, 상기 용기의 벽면에 형성된 측정창; 및 상기 유체 상태를 검출하는 유체 상태 검출 장치;를 구비하고, 상기 유체 상태 검출 장치는, 상기 측정창을 통하여 상기 유체에 전자파(電磁波)를 출사하는 발신부; 상기 발신부로부터 상기 측정창을 통하여 상기 유체에 출사된 전자파의 반사파, 투과파, 또는 재방사된 산란파를 수신하는 수신부; 및 상기 발신부로부터 출사된 전자파 및 상기 수신부에 의해 수신된 전자파에 기초하여 상기 유체 상태를 검출하는 검출부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템의 개략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 한편, 이하의 실시 형태에서 구성 요소는 적절히 기존의 구성 요소 등과 치환이 가능하며, 또한, 다른 기존의 구성 요소와의 조합을 포함하는 여러가지 변형이 가능하다. 따라서, 이하의 실시 형태의 기재로 인해 특허 청구의 범위에 기재된 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
＜제1 실시 형태＞
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템(1)의 개략 구성도이다. 유체 상태 검출 시스템(1)은 윤활유가 내부에 개재하고 있는 용기(10) 및 용기(10) 내의 윤활유 상태를 검출하는 유체 상태 검출 장치(20)를 구비한다.
용기(10)는, 윤활유가 유통되는 배관이나, 회전부나 슬라이딩부와 같은 구동부의 근방이나, 윤활유를 저류하는 저류부 등이다. 이 용기(10)의 측벽면에는 측정창(11)이 마련되어 있다. 측정창(11)은 유리나 수지와 같은, 전자파를 투과하는 재료로 형성되어 있다.
유체 상태 검출 장치(20)는, 발신부(21), 수신부(22), 검출부(23) 및 알림부(24)를 구비한다. 발신부(21)는 용기(10) 내의 윤활유에 측정창(11)을 통하여 전자파를 출사한다.
수신부(22)는 발신부(21)로부터 용기(10) 내의 윤활유에 측정창(11)을 통하여 출사된 전자파의 반사파, 투과파, 또는 재방사된 산란파를 수신한다.
반사파나 산란파를 수신하는 경우, 수신부(22)는 용기(10)의 내부로부터 측정창(11)을 통하여 나오는 전자파를 수신한다.
투과파를 수신하는 경우에는, 용기(10)의 측벽면 중, 측정창(11)이 마련되어 있는 위치와 대향하는 위치에, 측정창(11)과 동일한 측정창(이하, 대향 측정창이라고 함)을 형성한다. 이와 같이 함으로써, 수신부(22)는 측정창(11)으로부터 입사된 전자파 중, 용기(10) 내의 윤활유 안을 투과하여 대향 측정창으로부터 나오는 전자파를 수신하여 투과파를 수신할 수 있다.
발신부(21)로부터 출사된 전자파의 강도나 편파(偏波)와 수신부(22)에서 수신된 전자파의 강도나 편파의 관계는, 용기(10) 내의 윤활유에 포함되어 있는 금속, 바니스, 슬러지, 수분 등의 이물질의 양이나, 윤활유의 산화의 정도 등에 따라 변화된다. 따라서, 검출부(23)는 발신부(21)로부터 출사된 전자파의 강도나 편파 및 수신부(22)에서 수신된 전자파의 강도나 편파에 기초하여, 용기(10) 내의 윤활유 상태를 검출한다.
알림부(24)는 검출부(23)에 의한 검출 결과를 알린다. 알림부(24)가 문자나 화상을 표시하는 표시부로 구성되어 있는 경우, 알림부(24)는 검출부(23)에 의한 검출 결과를 표시한다. 또한, 알림부(24)가 소리를 출력하는 사운드 출력부로 구성되어 있는 경우, 알림부(24)는 검출부(23)에 의한 검출 결과를 알리는 음성을 출력하거나 이 검출 결과가 미리 정해진 검출 결과인 경우 소리를 출력한다.
이상의 발신부(21), 수신부(22), 검출부(23) 및 알림부(24)는, CPU, 메모리(RAM), 하드 디스크 등을 이용해 실현된다.
하드 디스크는, 오퍼레이팅 시스템이나, 윤활유 상태를 검출하기 위한 일련의 처리를 실행하기 위한 프로그램 등을 기억한다. 한편, 하드 디스크는 비일시적인 기록 매체일 수 있으며, 예를 들면, EPROM나 플래시 메모리와 같은 불휘발성 메모리, CD-ROM 등일 수도 있다.
CPU는, 메모리를 적절하게 이용하여 하드 디스크에 기억되어 있는 데이터나 프로그램을 적절하게 독출하여, 연산이나 실행을 적절하게 행한다.
이상과 같이, 유체 상태 검출 시스템(1)은, 측정창(11)이 마련되어 있는 용기(10) 및 유체 상태 검출 장치(20)를 구비하고 있으며, 유체 상태 검출 장치(20)에 의해, 용기(10) 내의 윤활유에 측정창(11)을 통하여 전자파를 출사함과 함께, 이 전자파의 반사파, 투과파, 또는 재방사된 산란파를 수신하고, 출사한 전자파 및 수신한 전자파에 기초하여 용기(10) 내의 윤활유 상태를 검출한다. 이 때문에, 기기에 대해서 구성의 추가나 변경을 크게 가하지 않고 윤활유 상태를 검출할 수 있다. 따라서, 윤활유 상태의 검출을 간단하고 쉽게 행할 수 있다.
또한, 용기(10) 내의 윤활유의 액면은 출렁이고 있는 등, 평면이라고 할 수 없다. 이 때문에, 용기(10)의 연직 상방으로부터 윤활유에 대해 전자파를 출사하면, 수신부(22)에서 수신되는 전자파가 윤활유의 액면이 평면이 아님에 따른 영향을 받아, 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 없게 될 우려가 있다.
또한, 윤활유에 포함되어 있는 이물질은 침전되는 경우가 있다. 이 때문에, 용기의 연직 하방으로부터 윤활유에 대해 전자파를 출사하면, 수신부(22)에서 수신되는 전자파가, 침전되어 있는 이물질의 영향을 받아 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 없게 될 우려가 있다.
따라서, 유체 상태 검출 시스템(1)은 측정창(11)을 용기(10)의 측벽면에 마련하고 있다. 이 때문에, 윤활유의 액면이 평면이 아니거나, 윤활유에 포함되어 있는 이물질이 침전되어 있다고 해도, 이러한 영향을 받지 않고 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 있다.
또한, 유체 상태 검출 시스템(1)은 검출부(23)에 의한 검출 결과를 알리는 알림부(24)를 구비하고 있다. 이 때문에, 용기(10) 내의 윤활유 상태의 검출 결과를 알릴 수가 있다.
한편, 본 실시 형태에서는, 유체 상태 검출 시스템(1)이 윤활유 상태를 검출하였으나, 이에 한정하지 않으며 유체이면 상태를 검출할 수 있다. 예를 들면, 유체 상태 검출 시스템(1)에 의해, 물의 오염도를 검출하거나 약품이나 음료의 품질을 검출할 수도 있다.
또한, 윤활유가 유통되는 배관이나, 회전부나 슬라이딩부와 같은 구동부의 근방에서는 윤활유가 유동하기 때문에, 윤활유 내에 기포가 생기거나 윤활유의 양에 변화가 생길 가능성이 있다. 윤활유 내에 기포가 생긴 경우, 수신부(22)에서 수신되는 전자파가 기포의 영향을 받아, 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 없게 될 우려가 있다. 또한, 윤활유의 양에 변화가 생기면 윤활유의 액면이 내려가므로, 발신부(21)로부터 출사된 전자파가 적절히 윤활유에 닿지 않아, 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 없게 될 우려가 있다.
따라서, 본 실시 형태에서, 용기(10)를 상술한 배관이나 상술한 구동부 근방이 아니라 윤활유를 저류하는 저류부로 할 수도 있다. 저류부에서는, 상술한 배관이나 상술한 구동부의 근방과 비교하여, 윤활유의 유동이 비교적 완만하기 때문에, 윤활유 내에 기포가 생기거나 윤활유의 양에 변화가 생길 가능성이 낮다. 이 때문에, 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 유체 상태 검출 장치(20)는 거치형의 장치일 수도 있고, 휴대 가능한 장치일 수도 있다.
유체 상태 검출 장치(20)가 거치형의 장치인 경우, 측정창(11)에 대한 유체 상태 검출 장치(20)의 위치 및 각도를 고정해 둘 수 있다. 이 때문에, 발신부(21)로부터 전자파를 출사할 때마다, 동일한 위치로부터 동일한 각도로 전자파를 용기(10) 내의 윤활유에 닿도록 할 수 있다. 따라서, 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 있다.
한편, 유체 상태 검출 장치(20)가 휴대 가능한 장치인 경우에는, 유체 상태 검출 장치(20)를 운반할 수 있기 때문에 편리성을 향상시킬 수 있다. 단, 이 경우에는, 발신부(21)로부터 출사된 전자파가 측정창(11)을 개재하여 용기(10) 내의 윤활유에 적절히 닿을 수 있도록, 유체 상태 검출 장치(20)에 레이저 포인터를 마련해도 좋다. 또한, 측정창(11)에 대한 유체 상태 검출 장치(20)의 위치 및 각도를 발신부(21)로부터 전자파를 출사할 때마다 일정하게 하기 위해, 유체 상태 검출 장치(20)를 고정하는 고정부를 측정창(11)을 기준으로 하여 미리 정해진 위치에 마련할 수도 있다.
＜제2 실시 형태＞
도 2는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템(1A)의 개략 구성도이다. 유체 상태 검출 시스템(1A)는, 도 1에 나타낸 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템(1)과, 용기(10) 대신 용기(10A, 10B)를 구비하는 점, 유체 상태 검출 장치(20) 대신 유체 상태 검출 장치(20A)를 구비하는 점 및 관리 장치(30)를 구비하는 점에서 다르며, 다른 부분에 대해서는 동일한 형태이다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 동일한 형태의 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.
용기(10A, 10B)는 용기(10)와 마찬가지로, 윤활유가 유통되는 배관이나, 회전부나 슬라이딩부와 같은 구동부의 근방이나, 윤활유를 저류하는 저류부 등이다. 용기(10A)의 측벽면에는 측정창(11A)이 마련되고, 용기(10B)의 측벽면에는 측정창(11B)이 마련되어 있다. 측정창(11A, 11B)은 측정창(11)과 마찬가지로, 전자파를 투과하는 재료로 형성되어 있다. 또한, 용기(10A)에는 용기(10A)를 일의적으로 식별할 수 있는 정보가 기입된 RFID 태그(12A)가 장착되어 있고, 용기(10B)에는 용기(10B)를 일의적으로 식별할 수 있는 정보가 기입된 RFID 태그(12B)가 장착되어 있다.
유체 상태 검출 장치(20A)는, 발신부(21), 수신부(22), 검출부(23) 및 알림부(24)에 더해, RFID 리더(25) 및 통신부(26)를 구비한다. RFID 태그(12A, 12B) 및 RFID 리더(25)는 용기(10A, 10B)를 식별하는 식별부로서 기능한다.
유체 상태 검출 장치(20A)는 휴대 가능한 장치이다. 이 때문에, 유체 상태 검출 장치(20A)는 발신부(21)로부터 출사된 전자파를 용기(10A) 내의 윤활유에 측정창(11A)을 통하여 닿게 함으로써, 용기(10A) 내의 윤활유 상태를 검출할 수 있으며, 발신부(21)로부터 출사된 전자파를 용기(10B) 내의 윤활유에 측정창(11B)을 개재하여 닿게 함으로써 용기(10B) 내의 윤활유 상태를 검출할 수 있다.
RFID 리더(25)는, RFID 태그(12A)에 기입되어 있는 정보 및 RFID 태그(12B)에 기입되어 있는 정보를 적절하게 독출한다. 용기(10A) 내의 윤활유를 향해 전자파를 출사했을 때, RFID 리더(25)는 RFID 태그(12A)로부터 용기(10A)를 일의적으로 식별할 수 있는 정보를 독출한다. 용기(10B) 내의 윤활유를 향해 전자파를 출사했을 때에는 RFID 리더(25)는 RFID 태그(12B)로부터 용기(10B)를 일의적으로 식별할 수 있는 정보를 독출한다.
통신부(26)는 검출부(23)에 의해 검출된 윤활유 상태와 RFID 리더(25)에 의해 독출된 정보를 연관지어 관리 장치(30)로 송신한다. 이 때문에, 관리 장치(30)에는 검출부(23)에 의해 검출된 윤활유 상태가 용기(10A, 10B) 중 어느 것의 내부의 윤활유 상태인지를 인식할 수 있다. 관리 장치(30)는 통신부(26)로부터 송신된 정보를 기억한다.
이상과 같이, 유체 상태 검출 시스템(1A)은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템(1)과 마찬가지로, 용기(10A, 10B) 각각의 측벽면에 측정창(11A, 11B)의 각각을 마련하고 있으며, 유체 상태 검출 장치(20A)에 발신부(21), 수신부(22), 검출부(23) 및 알림부(24)의 각각을 마련하고 있다. 이 때문에, 유체 상태 검출 시스템(1A)은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유체 상태 검출 시스템(1)과 동일한 효과를 가질 수 있다.
또한, 유체 상태 검출 시스템(1A)은, 용기(10A)에 용기(10A)를 일의적으로 식별할 수 있는 정보가 기입된 RFID 태그(12A)를 장착함과 함께, 용기(10B)에 용기(10B)를 일의적으로 식별할 수 있는 정보가 기입된 RFID 태그(12B)를 장착하고 있다. 또한, 유체 상태 검출 장치(20A)에 RFID 리더(25)를 마련하여, 이 RFID 리더(25)에 의해 용기(10A) 내의 윤활유를 향해 전자파를 출사했을 때 RFID 태그(12A)로부터 정보를 독출하고, 용기(10B) 내의 윤활유를 향해 전자파를 출사했을 때 RFID 태그(12B)로부터 정보를 독출한다. 또한, 검출부(23)에 의해 검출된 윤활유 상태와, 발신부(21)에 의해 전자파를 출사했을 때 RFID 리더(25)에 의해 독출된 정보를 연관짓는다. 이 때문에, 검출부(23)에 의해 검출된 윤활유 상태가 용기(10A, 10B) 중 어느 것의 내부의 윤활유 상태인지를 식별할 수 있다.
한편, 본 실시 형태에서는, 유체 상태 검출 시스템(1A)이 윤활유 상태를 검출하였으나 이에 한정하지 않고, 유체이면 상태를 검출할 수 있다. 예를 들면, 유체 상태 검출 시스템(1A)에 의해 물의 오염도를 검출하거나 약품이나 음료의 품질을 검출할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에서, 용기(10A, 10B)를 상술한 배관이나 상술한 구동부의 근방이 아니라, 윤활유를 저류하는 저류부로 할 수도 있다. 저류부에서는, 상술한 배관이나 상술한 구동부의 근방과 비교하여 윤활유의 유동이 비교적 완만하기 때문에, 윤활유 내에 기포가 생기거나 윤활유의 양에 변화가 생길 가능성이 낮다. 이 때문에, 윤활유 상태를 적정하게 검출할 수 있다.
이상, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에 대해 설명하였으나, 이러한 실시 형태에 의하면 유체 상태의 검출을 간단하고 쉽게 행할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 상술하였으나, 구체적인 구성은 이 실시 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 등도 포함된다.
또한, 본 발명은, 예를 들면 수압 기기에 적용할 수도 있다.
1, 1A: 유체 상태 검출 시스템 10, 10A, 10B: 용기
11, 11A, 11B: 측정창 12A, 12B: RFID 태그
20, 20A: 유체 상태 검출 장치 21: 발신부
22: 수신부 23: 검출부
24: 알림부 25: RFID 리더
26: 통신부 30: 관리 장치

Claims (5)

  1. 용기 내의 유체 상태를 검출하는 유체 상태 검출 시스템으로서,
    상기 용기의 벽면에 형성된 측정창; 및
    상기 유체 상태를 검출하는 유체 상태 검출 장치;를 구비하고,
    상기 유체 상태 검출 장치는,
    상기 측정창을 통하여 상기 유체에 전자파를 출사하는 발신부;
    상기 발신부로부터 상기 측정창을 통하여 상기 유체에 출사된 전자파의 반사파, 투과파, 또는 재방사된 산란파를 수신하는 수신부; 및
    상기 발신부로부터 출사된 전자파 및 상기 수신부에 의해 수신된 전자파에 기초하여 상기 유체 상태를 검출하는 검출부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 상태 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용기는 상기 유체가 저류되는 저류부인 것을 특징으로 하는 유체 상태 검출 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정창은 상기 용기의 측벽면에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 상태 검출 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 검출부에 의한 검출 결과를 알리는 알림부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 상태 검출 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 용기를 식별하는 식별부를 구비하고,
    상기 검출부는, 상기 발신부에 의해 상기 용기 내의 유체를 향해 전자파를 출사할 때, 상기 식별부에 의해 얻어진 식별 결과와 상기 유체 상태의 검출 결과를 연관짓는 것을 특징으로 하는 유체 상태 검출 시스템.

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