特許 6795907 流体状態検出システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6795907

(24)【登録日】2020年11月17日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】流体状態検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/51 20060101AFI20201119BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/51

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2016-89098(P2016-89098)

(22)【出願日】2016年4月27日

(65)【公開番号】特開2017-198529(P2017-198529A)

(43)【公開日】2017年11月2日

【審査請求日】2019年3月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000929

【氏名又は名称】ＫＹＢ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100122426

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 清志

(72)【発明者】

【氏名】吉田 尚弘

(72)【発明者】

【氏名】亀田 幸則

【審査官】 横尾 雅一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−２８７１００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０５２７８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０６５９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２１５６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−１０８９４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２３６３０６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０１−２９５１３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００５−５３６７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２１２７８９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１７７３１９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−２２９８４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／００−２１／６１

Ｆ１６Ｃ １／００−４３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器内の流体の状態を検出する流体状態検出システムであって、
前記容器の壁面に形成された測定窓と、
前記流体の状態を検出する流体状態検出装置と、
前記流体状態検出装置の検出結果を記憶する管理装置と、
を備え、
前記流体状態検出装置は、
前記測定窓を介して前記流体に電磁波を出射する発信部と、
前記発信部から前記測定窓を介して前記流体に出射された電磁波の反射波、透過波、または再放射された散乱波を受信する受信部と、
前記発信部から出射された電磁波と、前記受信部により受信された電磁波と、に基づいて、前記流体の状態を検出する検出部と、
前記容器を識別する識別部と、
を一体として構成された携帯可能な装置であり、
前記検出部は、前記発信部により前記容器内の流体に向かって電磁波を出射する際に前記識別部により得られた識別結果と、前記流体の状態の検出結果と、を紐付けて前記管理装置に送信することを特徴とする流体状態検出システム。

【請求項2】

前記容器は、前記流体が貯留される貯留部であることを特徴とする請求項１に記載の流体状態検出システム。

【請求項3】

前記測定窓は、前記容器の側壁面に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載の流体状態検出システム。

【請求項4】

前記検出部による検出結果を報知する報知部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の流体状態検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体状態検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

流体の状態を検出する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１には、回転部や摺動部に循環供給され、これら各部品の摩耗を防いで円滑に動作させるためのオイルについて、劣化を判断するオイル劣化検出装置が示されている。このオイル劣化検出装置は、オイル流路に互いに並行して設置された２枚の極板を備えており、これら２枚の極板間に交流電圧を印加することによりオイルの導電率および誘電率を求め、導電率および誘電率に基づいてオイルの劣化を判断する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−２６９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に示されているオイル劣化検出装置では、２枚の極板をオイル流路に設置したり、これら２枚の極板間に交流電圧を印加するための構成を設けたりする必要がある。このため、上述の回転部や摺動部が設けられている機器に対して、大幅な構成の追加や変更が必要である。そこで、流体の状態の検出を簡易化することが要請されていた。

【0006】

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、流体の状態の検出を簡易に行うことのできる流体状態検出システムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１またはそれ以上の実施形態は、容器内の流体の状態を検出する流体状態検出システムであって、前記容器の壁面に形成された測定窓と、前記流体の状態を検出する流体状態検出装置と、を備え、前記流体状態検出装置は、前記測定窓を介して前記流体に電磁波を出射する発信部と、前記発信部から前記測定窓を介して前記流体に出射された電磁波の反射波、透過波、または再放射された散乱波を受信する受信部と、前記発信部から出射された電磁波と、前記受信部により受信された電磁波と、に基づいて、前記流体の状態を検出する検出部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、流体の状態の検出を簡易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る流体状態検出システムの概略構成図である。

【図2】本発明の第２実施形態に係る流体状態検出システムの概略構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素などとの置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。このため、以下の実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

【0011】

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る流体状態検出システム１の概略構成図である。流体状態検出システム１は、潤滑油が内部に介在している容器１０と、容器１０内の潤滑油の状態を検出する流体状態検出装置２０と、を備える。

【0012】

容器１０は、潤滑油が流通する配管や、回転部や摺動部といった駆動部の近傍や、潤滑油を貯留する貯留部などである。この容器１０の側壁面には、測定窓１１が設けられている。測定窓１１は、ガラスや樹脂といった、電磁波を透過する材料で形成されている。

【0013】

流体状態検出装置２０は、発信部２１、受信部２２、検出部２３、および報知部２４を備える。発信部２１は、容器１０内の潤滑油に測定窓１１を介して電磁波を出射する。

【0014】

受信部２２は、発信部２１から容器１０内の潤滑油に測定窓１１を介して出射された電磁波の反射波、透過波、または再放射された散乱波を受信する。
反射波や散乱波を受信する場合には、受信部２２は、容器１０の内部から測定窓１１を介して出てくる電磁波を受信する。
透過波を受信する場合には、容器１０の側壁面のうち、測定窓１１が設けられている位置と対向する位置に、測定窓１１と同様の測定窓（以降、対向測定窓とする）を形成する。このようにすることで、受信部２２は、測定窓１１から入射された電磁波のうち、容器１０内の潤滑油の中を透過して対向測定窓から出てくる電磁波を受信して、透過波を受信することができる。

【0015】

発信部２１から出射された電磁波の強度や偏波と、受信部２２で受信された電磁波の強度や偏波と、の関係は、容器１０内の潤滑油に含まれている金属、ワニス、スラッジ、水分などの異物の量や、潤滑油の酸化の度合いなどによって変化する。そこで、検出部２３は、発信部２１から出射された電磁波の強度や偏波と、受信部２２で受信された電磁波の強度や偏波と、に基づいて、容器１０内の潤滑油の状態を検出する。

【0016】

報知部２４は、検出部２３による検出結果を報知する。報知部２４が文字や画像を表示する表示部で構成されている場合には、報知部２４は、検出部２３による検出結果を表示する。また、報知部２４が音を出力する出音部で構成されている場合には、報知部２４は、検出部２３による検出結果を知らせる音声を出力したり、この検出結果が予め定められた検出結果である場合に音を出力したりする。

【0017】

以上の発信部２１、受信部２２、検出部２３、および報知部２４は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクなどを用いて実現される。

【0018】

ハードディスクは、オペレーティングシステムや、潤滑油の状態を検出するための一連の処理を実行するためのプログラムなどを記憶する。なお、ハードディスクは、非一時的な記録媒体であればよく、例えば、ＥＰＲＯＭやフラッシュメモリといった不揮発性のメモリ、ＣＤ−ＲＯＭなどであってもよい。

【0019】

ＣＰＵは、メモリを適宜利用して、ハードディスクに記憶されているデータやプログラムを適宜読み出して、演算や実行を適宜行う。

【0020】

以上のように、流体状態検出システム１は、測定窓１１が設けられている容器１０と、流体状態検出装置２０と、を備えており、流体状態検出装置２０により、容器１０内の潤滑油に測定窓１１を介して電磁波を出射するとともに、この電磁波の反射波、透過波、または再放射された散乱波を受信し、出射した電磁波と受信した電磁波とに基づいて、容器１０内の潤滑油の状態を検出する。このため、機器に対して大きな構成の追加や変更を加えることなく、潤滑油の状態を検出することができる。したがって、潤滑油の状態の検出を簡易に行うことができる。

【0021】

また、容器１０内の潤滑油の液面は、波打っているなど、平面であるとは限らない。このため、容器１０の鉛直上方から潤滑油に対して電磁波を出射すると、受信部２２で受信される電磁波に、潤滑油の液面が平面ではないことによる影響が及んでしまい、潤滑油の状態を適正に検出できなくなってしまうおそれがある。
また、潤滑油に含まれている異物は、沈殿することがある。このため、容器の鉛直下方から潤滑油に対して電磁波を出射すると、受信部２２で受信される電磁波に、沈殿している異物の影響が及んでしまい、潤滑油の状態を適正に検出できなくなってしまうおそれがある。
そこで、流体状態検出システム１は、測定窓１１を、容器１０の側壁面に設けている。このため、潤滑油の液面が平面でなかったり、潤滑油に含まれている異物が沈殿していたりしても、これらの影響を受けることなく潤滑油の状態を適正に検出することができる。

【0022】

また、流体状態検出システム１は、検出部２３による検出結果を報知する報知部２４を備えている。このため、容器１０内の潤滑油の状態の検出結果を、報知することができる。

【0023】

なお、本実施形態では、流体状態検出システム１は、潤滑油の状態を検出したが、これに限らず、流体であれば状態を検出することができる。例えば、流体状態検出システム１により、水の汚染度を検出したり、薬品や飲料の品質を検出したりすることもできる。

【0024】

また、潤滑油が流通する配管や、回転部や摺動部といった駆動部の近傍では、潤滑油が流動するため、潤滑油内に気泡が生じたり、潤滑油の量に変化が生じたりする可能性がある。潤滑油内に気泡が生じている場合、受信部２２で受信される電磁波に気泡の影響が及んでしまい、潤滑油の状態を適正に検出できなくなってしまうおそれがある。また、潤滑油の量に変化が生じてしまうと、潤滑油の液面が下がるので、発信部２１から出射された電磁波が適切に潤滑油に当たらず、潤滑油の状態を適正に検出できなくなってしまうおそれがある。
そこで、本実施形態において、容器１０を、上述の配管や上述の駆動部の近傍ではなく、潤滑油を貯留する貯留部としてもよい。貯留部では、上述の配管や上述の駆動部の近傍と比べて、潤滑油の流動が比較的穏やかであるため、潤滑油内に気泡が生じたり、潤滑油の量に変化が生じたりする可能性が低くなる。このため、潤滑油の状態を適正に検出することができる。

【0025】

また、本実施形態において、流体状態検出装置２０は、据え置き型の装置であってもよいし、携帯可能な装置であってもよい。
流体状態検出装置２０が据え置き型の装置である場合には、測定窓１１に対する流体状態検出装置２０の位置および角度を固定しておくことができる。このため、発信部２１から電磁波を出射するたびに、同じ位置から同じ角度で、電磁波を容器１０内の潤滑油に当てることができる。したがって、潤滑油の状態を適正に検出することができる。
一方、流体状態検出装置２０が携帯可能な装置である場合には、流体状態検出装置２０を持ち運ぶことができるため、利便性を向上させることができる。ただし、この場合には、発信部２１から出射された電磁波を測定窓１１を介して容器１０内の潤滑油に適切に当てることができるように、流体状態検出装置２０にレーザーポインタを設けてもよい。また、測定窓１１に対する流体状態検出装置２０の位置および角度を、発信部２１から電磁波を出射するたびに一定にするために、流体状態検出装置２０を固定する固定部を、測定窓１１を基準として予め定められた位置に設けてもよい。

【0026】

＜第２実施形態＞
図２は、本発明の第２実施形態に係る流体状態検出システム１Ａの概略構成図である。流体状態検出システム１Ａは、図１に示した本発明の第１実施形態に係る流体状態検出システム１とは、容器１０の代わりに容器１０Ａ、１０Ｂを備える点と、流体状態検出装置２０の代わりに流体状態検出装置２０Ａを備える点と、管理装置３０を備える点と、で異なっており、他の部分については同様の形態をしている。このため、第１実施形態と同様の形態をしている部分については、同一の符号を付して、その説明を省略する。

【0027】

容器１０Ａ、１０Ｂは、容器１０と同様に、潤滑油が流通する配管や、回転部や摺動部といった駆動部の近傍や、潤滑油を貯留する貯留部などである。容器１０Ａの側壁面には、測定窓１１Ａが設けられ、容器１０Ｂの側壁面には、測定窓１１Ｂが設けられている。測定窓１１Ａ、１１Ｂは、測定窓１１と同様に、電磁波を透過する材料で形成されている。また、容器１０Ａには、容器１０Ａを一意に識別できる情報が書き込まれたＲＦＩＤタグ１２Ａが取り付けられており、容器１０Ｂには、容器１０Ｂを一意に識別できる情報が書き込まれたＲＦＩＤタグ１２Ｂが取り付けられている。

【0028】

流体状態検出装置２０Ａは、発信部２１、受信部２２、検出部２３、および報知部２４に加えて、ＲＦＩＤリーダ２５および通信部２６を備える。ＲＦＩＤタグ１２Ａ、１２ＢおよびＲＦＩＤリーダ２５は、容器１０Ａ、１０Ｂを識別する識別部として機能する。

【0029】

流体状態検出装置２０Ａは、携帯可能な装置である。このため、流体状態検出装置２０Ａは、発信部２１から出射された電磁波を容器１０Ａ内の潤滑油に測定窓１１Ａを介して当てることで、容器１０Ａ内の潤滑油の状態を検出することができ、発信部２１から出射された電磁波を容器１０Ｂ内の潤滑油に測定窓１１Ｂを介して当てることで、容器１０Ｂ内の潤滑油の状態を検出することができる。

【0030】

ＲＦＩＤリーダ２５は、ＲＦＩＤタグ１２Ａに書き込まれている情報と、ＲＦＩＤタグ１２Ｂに書き込まれている情報と、を適宜読み取る。容器１０Ａ内の潤滑油に向かって電磁波を出射した際には、ＲＦＩＤリーダ２５は、ＲＦＩＤタグ１２Ａから、容器１０Ａを一意に識別できる情報を読み取る。容器１０Ｂ内の潤滑油に向かって電磁波を出射した際には、ＲＦＩＤリーダ２５は、ＲＦＩＤタグ１２Ｂから、容器１０Ｂを一意に識別できる情報を読み取る。

【0031】

通信部２６は、検出部２３により検出された潤滑油の状態と、ＲＦＩＤリーダ２５により読み取られた情報と、を紐付けて管理装置３０に送信する。このため、管理装置３０には、検出部２３により検出された潤滑油の状態が、容器１０Ａ、１０Ｂのどちらの内部の潤滑油の状態であるのかを認識することができる。管理装置３０は、通信部２６から送信された情報を記憶する。

【0032】

以上のように、流体状態検出システム１Ａは、本発明の第１実施形態に係る流体状態検出システム１と同様に、容器１０Ａ、１０Ｂのそれぞれの側壁面に測定窓１１Ａ、１１Ｂのそれぞれを設けており、流体状態検出装置２０Ａに発信部２１、受信部２２、検出部２３、および報知部２４のそれぞれを設けている。このため、流体状態検出システム１Ａは、本発明の第１実施形態に係る流体状態検出システム１と同様の効果を奏することができる。

【0033】

また、流体状態検出システム１Ａは、容器１０Ａに、容器１０Ａを一意に識別できる情報が書き込まれたＲＦＩＤタグ１２Ａを取り付けるとともに、容器１０Ｂに、容器１０Ｂを一意に識別できる情報が書き込まれたＲＦＩＤタグ１２Ｂを取り付けている。また、流体状態検出装置２０ＡにＲＦＩＤリーダ２５を設け、このＲＦＩＤリーダ２５により、容器１０Ａ内の潤滑油に向かって電磁波を出射した際に、ＲＦＩＤタグ１２Ａから情報を読み取り、容器１０Ｂ内の潤滑油に向かって電磁波を出射した際に、ＲＦＩＤタグ１２Ｂから情報を読み取る。さらに、検出部２３により検出された潤滑油の状態と、発信部２１により電磁波を出射した際にＲＦＩＤリーダ２５により読み取られた情報と、を紐付ける。このため、検出部２３により検出された潤滑油の状態が、容器１０Ａ、１０Ｂのどちらの内部の潤滑油の状態であるのかを、識別することができる。

【0034】

なお、本実施形態では、流体状態検出システム１Ａは、潤滑油の状態を検出したが、これに限らず、流体であれば状態を検出することができる。例えば、流体状態検出システム１Ａにより、水の汚染度を検出したり、薬品や飲料の品質を検出したりすることもできる。

【0035】

また、本実施形態において、容器１０Ａ、１０Ｂを、上述の配管や上述の駆動部の近傍ではなく、潤滑油を貯留する貯留部としてもよい。貯留部では、上述の配管や上述の駆動部の近傍と比べて、潤滑油の流動が比較的穏やかであるため、潤滑油内に気泡が生じたり、潤滑油の量に変化が生じたりする可能性が低くなる。このため、潤滑油の状態を適正に検出することができる。

【0036】

以上、この発明の実施形態につき、図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計なども含まれる。

【0037】

なお、本発明は、例えば水圧機器に適用することもできる。

【符号の説明】

【0038】

１、１Ａ 流体状態検出システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ 容器
１１、１１Ａ、１１Ｂ 測定窓
１２Ａ、１２Ｂ ＲＦＩＤタグ
２０、２０Ａ 流体状態検出装置
２１ 発信部
２２ 受信部
２３ 検出部
２４ 報知部
２５ ＲＦＩＤリーダ
２６ 通信部
３０ 管理装置

【図1】

【図2】