(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タグ付けされた作動／機能流体をリアルタイムで特定する装置であって、かつ、設備／機械の流体入口ポートを上記装置に接続する主流体案内コンジット（１９）と、上記設備／機械に上記装置を接続する取付部（１４）と、光学測定セクション（１６）と、上記流体の特定を行うように構成されたスマートユニット（１８）とを備えるタグ付けされた作動／機能流体をリアルタイムで特定する装置において、
更に、
ａ）  上記コンジット内に、上記コンジットを、少なくとも一つの測定コンジット（１５）と、機能流体の流れのための少なくとも一つの代替コンジット（２０）とを含む少なくとも二つの部分コンジットに分離する分離領域（２３）を備えると共に、上記少なくとの一つの測定コンジット（１５）と、上記少なくとも一つの代替コンジット（２０）とを、上記主流体案内コンジット（１９）に統合する統合領域（２４）を備え、
ｂ）  また、電磁気力または静電気力を生成することによって、タギング物質（２）を、上記測定コンジット（１５）に導く導入手段（２５）を備え、
ｃ）  また、電磁場または電場を使用するために、磁性濃縮器かまたは誘電泳動濃縮器を有する測定コンジット（１５）の周辺に配置されたタギング物質濃縮セクション（１７）を備えることを特徴とするタグ付けされた作動／機能流体をリアルタイムで特定する装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
上記タギング物質（２）は、濃縮物質（３）と、発光物質（４）とを有することを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、
上記主流体案内コンジット（１９）が、一定の断面を有することを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
上記主流体案内コンジット（１９）が、変動する断面を有することを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置において、
作動／機能流体の流れが、上記タギング物質濃縮セクション（１７）で減速するか、または、一時的に止まるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、
上記タギング物質濃縮セクション（１７）は、導入手段（２５）によって生成された電磁場グラディエントを使用することによってタギング物質（２）を捕らえるように構成された磁気ユニットであることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項６に記載の装置において、
上記導入手段（２５）は、永久磁石であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項６に記載の装置において、
上記導入手段（２５）は、電磁石であることを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項６に記載の装置において、
上記導入手段（２５）は、永久磁石と電磁石とを組み合わせてなることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項６に記載の装置において、
上記タギング物質の収集を強化するために、上記主流体案内コンジット（１９）に低流量室を設けることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項６に記載の装置において、
上記タギング物質の収集を強化するために、上記主流体案内コンジット（１９）内にメッシュ構造を設けることを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項６に記載の装置において、
上記タギング物質の収集を強化するために、上記主流体案内コンジット（１９）内に付加的なプールを設けることを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項６に記載の装置において、
上記捕らえられたタギング物質（２）が、上記タギング物質（２）の特定が終了すると、バルブ（２２）を使用して開放されるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置において、
上記光学特性セクション（１６）は、少なくとも一つの光源（１１）と、少なくとも一つの光検出器（１２）とを備えることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、
少なくとも一つの光検出器（１２）は、放出光のスペクトルを測定するために複数の光学フィルタ（１３）と結合していることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の装置において、
少なくとも一つの光検出器（１２）は、異なる放出光のスペクトルを特定するために複数の異なるカラーフィルタ（１３）を有していることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１４に記載の装置において、
上記タギング物質（２）から放出された光が、少なくとも一つのレンズ（２１）を使用することによって光検出器（１２）上にフォーカルされて収集されるように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の装置において、
上記光源（１１）は、少なくとも一つのレンズ（２１）を使用することによってタギング物質（２）上にフォーカルされることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１に記載の装置において、
上記流体を特定するように構成された上記スマートユニット（１８）は、
ａ）  上記設備／機械に特有の認証された作動／機能流体の登録番号を記憶するデータベースモジュールと、
ｂ）  検出器によって読みだされた登録番号を、上記データベース内に記憶された上記登録番号と比較する比較モジュールと、
ｃ）  比較した全てのイベントを記憶する記憶モジュールと、
ｄ）  上記記憶モジュールから上記データを受ける診断モジュールと、
ｅ）  通信手段を使用してデータをレシーバに送信する移送モジュールと
を備えることを特徴とする装置。
【請求項２０】
設備または機械で使用される複数の作動／機能流体をリアルタイムで特定する方法であって、
ａ）  発光物質（４）と濃縮物質（３）とを備えるタギング物質（２）を作動／機能流体に混入するステップを備え、
ｂ）  また、上記設備／機械の流体入口ポートから流体案内コンジット（１９）を通過させることによって作動／機能流体を充填するステップを備え、ここで、上記流体案内コンジット（１９）は、少なくとも一つの測定コンジット（１５）と、機能流体の流れのための少なくとも一つの代替コンジット（２０）とを含む少なくとも二つの部分コンジットに分離しており、
ｃ）  また、タギング物質を、電磁気力または静電気力を生成する導入手段（２５）によって、少なくとも一つの代替コンジット（２０）に導入するステップを備え、
ｄ）  また、タギング物質（２）の濃度を増大させるために電磁場または電場を用いる磁性濃縮器かまたは誘電泳動濃縮器（１０）を有するタギング物質濃縮セクション（１７）でタギング物質（２）を捕らえるステップを備え、
ｅ）  また、上記発光物質（４）を励起するために、少なくとも一つの光源（１１）で濃縮された上記タギング物質（２）に光を照射するステップを備え、
ｆ）  また、少なくとも一つの光検出器（１２）を使用することによって上記発光物質（４）から放出された光を検出するステップを備え、
ｇ）  また、読み出した情報を、上記流体を特定するスマートユニット（１８）に転送するステップを備え、
ｈ）  また、測定が終了したあと、タギング物質（２）を作動／機能流体に放出するステップを備えることを特徴とする設備または機械で使用される複数の作動／機能流体をリアルタイムで特定する方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法において、
作動／機能流体は、エンジンオイルと、精製石油製品と、尿素水溶液と、熱伝導流体と、トランスミッションおよびハイドロリック液と、金属加工液と、誘電流体とのうちから選択されることを特徴とする方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の方法において、
上記濃縮物質（３）は、磁性ナノ粒子であることを特徴とする方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の方法において、
上記発光物質（４）は、一以上の有機発光分子であることを特徴とする方法。
【請求項２４】
請求項２０に記載の方法において、
上記発光物質（４）は、一以上の量子ドットであることを特徴とする方法。
【請求項２５】
請求項２０に記載の方法において、
上記発光物質（４）は、一以上の有機発光分子と、一以上の量子ドットとの組み合わせからなることを特徴とする方法。
【請求項２６】
請求項２０に記載の方法において、
上記タギング物質（２）は、１０ｎｍから１０００ｎｍまでの間のサイズであることを特徴とする方法。
【請求項２７】
請求項２０に記載の方法において、
上記濃縮物質（３）は、誘電係数が上記流体の誘電係数と異なる誘電物質であることを特徴とする方法。
【請求項２８】
請求項２０に記載の方法において、
上記発光物質（４）は、３８０ｎｍ−１１００ｎｍの間の波長の光を放出することを特徴とする方法。
【請求項２９】
請求項２０に記載の方法において、
上記濃縮装置は、磁場グラディエントを生成することを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項２０に記載の方法において、
上記濃縮装置は、電場グラディエントを生成することを特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法において、
上記電場は、時間で変動する場であることを特徴とする方法。
【請求項３２】
請求項２０に記載の方法において、
上記スマートユニット（１８）によって処理される動作に、
ａ）  設備／機械に特有の認証された作動／機能流体の登録番号を記憶することと、
ｂ）  検出器によって読み出された登録番号を、上記データベースに記憶された上記登録番号と比較することと、
ｃ）  比較をおこなった全てのイベントを記憶することと、
ｄ）  上記記憶モジュールが自己テストを行うことと、
ｅ）  通信手段を使用してデータをレシーバに転送することと
が含まれることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、作動／機能流体製品のリアルタイムの特定方法に関し、その作動／機能流体製品は、特定のタギング物質（２）と、装置とを備える。上記装置は、最初に特定のタギング物質（２）を捕らえ、その後、濃縮装置（１０）および光検出器（１６）を使用することによって上記タギング物質を特定し、さらに、その特定と同時に、スマートユニット（１８）に読み出した情報を転送し、その後、最終的にタギング物質を開放する。
【背景技術】
【０００２】
代用製品のフォールスライアビリティと同様に、製品偽造、粗悪製品、非認可配布、製品の安売りは、製造にとって大きな問題になる。また、貯蔵、輸送、分配、動作中において、作動／機能流体のような流体製品のオリジンやグレード品質を特定することは重要である。作動／機能流体には、エンジンオイル、石油製品、例えば、ＡＵＳ３２等の尿素水溶液、熱伝導流体、トランスミッションおよびハイドロリック液、金属加工液または誘電流体が含まれる。
【０００３】
ブランド商品であるところの、潤滑オイルまたは石油燃料は、より安くて特定がされてないグレードの製品によってダイリュウションによって改ざんされるかもしれない。高価な設備や機械にお金を払おうとする消費者は、彼らが買った製品が、偽造されているかまたは品質が悪かったならば、ブランド製品に対する信頼を失う。これらの粗悪品は、作動／機能流体が使用される設備／機械の低パフォーマンスにもつながる。
【０００４】
また、例えば、ソースが不知の流体製品が、漏れたり、こぼれたりした場合には、それらの流体の環境リスクが理解されなければならず、更には、こぼれたり漏れたりしたソースが特定された場合、責任がある一団は、その事実を直視すべきである。
【０００５】
石油がベースの炭化水素製品等の様々な流体製品の特定のために、タギング物質を使用することに対する製造者からの強い要請がある。タグ付けすることは、流体の特定を行う助けになり、様々なグレードを特定する助けになり、製造者のブランド品と区別する助けになり、粗悪製品を回避する助けになる。
【０００６】
石油がベースの炭化水素製品等の様々な流体製品のために、染料または着色剤を用いて、タギング物質またはマーカーを使用することは、一般的である。これらの製品は、６００ｎｍ以下のスペクトル領域で、高い吸収と、蛍光発光とのうちの少なくとも一方を有するから、６００ｎｍより大きい光を吸収することと、６００ｎｍより大きい蛍光を発することとの少なくとも一方を行うタギング物質またはマーカーを使用することが好ましい。
【０００７】
米国特許Ｎｏ.５,９２８,９５４は、ガソリン、ディーゼル、灯油、潤滑油または原油等の石油がベースの炭化水素製品をタグ付けする方法を開示している。少量の蛍光色素（重量で０.０１−１０００ｐｐｍ）が、石油がベースの炭化水素製品にマーカーとして混入される。製品でのマーカーは、蛍光色素の励起によって決定され、染料特有の波長、好ましくは、６３０−８３０ｎｍでの光の放出の検出によって決定される。全ての染料は、異なる波長で励起されることが必要である。
【０００８】
米国特許Ｎｏ.５,５２５,５１６は、目に見えないマーカーを石油がベースの炭化水素製品に特定の目的で加える方法を開示する。低いレベルの近赤外出射フルオロフォアが、石油がベースの炭化水素製品にマーカーとして混入され、有標の製品（マークが付けられた製品）の構成物を６７０−８５０ｎｍ範囲の波長の近赤外線にさらすことによって検出し、詳しくは、近赤外線光検出手段によって放出された蛍光光を検出する。
【０００９】
米国特許Ｎｏ.６,２７４,３８１は、１ｐｐｍ以下のレベルで５００−７００ｎｍの間の最大吸収波長を有する一以上の可視の染料でタグ付けされた石油がベースの炭化水素製品を特定する方法を開示する。この方法では、それをそれらの波長の間の波長の放射線にさらした上で染料の存在を検知し、染料の吸収を記憶し、そのスペクトル領域に感度を有する検出装置での吸収量に基づいて濃度を定量化する。
【００１０】
ＷＯ２００９ １２０５６３ Ａ１は、機能流体でマーカーを使用する方法を開示し、この方法は、自動車、オフ・ハイウェー車、オン・ハイウエイ車、装置、機械、金属加工、産業応用の分野で適用される。この方法は、試薬溶液での応用において、機能流体の使用の前後または最中に機能流体を特定するために、機能流体を使用することから必要となり、この分野での機能流体の特定のために適切な方法となっている。流体の使用の前後または最中において、マーキングされた機能流体のサンプルが、獲得され、そのサンプルおよび試薬が、テスト媒体上に配置され、サンプルと試薬とが、互いに接触し、機能流体のサンプルでのマーカーが、テスト媒体上の試薬に反応して可視の変化を生成する。その後、結果として生じた可視の変化が、オリジナルの機能流体と比較される。選択されるマーカー物質は、ジアゾ化合物の染料、アントラキノン染料、フタレイン染料、それと同様なもの、金属、金属塩、金属酸化物、金属複合体類、およびそれと同様なもののうちの一つであってもよい。
【００１１】
特許出願ＵＳ２００５／２６０７６４Ａ１は、アンチストークスマーカーの付加によって、例えば、石油製品のような液体製品を特定または認証する方法に関する。この方法は、アンチ−ストークス発光マーカー混合物を、液体に追加することを含み、その液体の混合物は、既知の波長の光源または既知の複数の波長の光源にさらされ、その後、マーカーからの一以上の短波長の光の放出を検知し、液体の特定が、検知されて定量化された放出波長または複数の放出波長によって確認される。
【００１２】
上述の方法での染料マーカーの検知は、もうすでにマーカーがブレンドされると共に、石油がベースの炭化水素製品からサンプルを採集することが必要となり、適切な実験装置で分析されることが必要となる。それゆえに、これらの方法は、マーカーのオフライン特定と呼ばれ、一般的に、不便であり、時間がかかる。更には、このアプローチは、作動時間の間に利用者に知らされることがなく、苦情の後に使用されるものである。
【００１３】
ＵＳ２００５／０２４１９８９ Ａ１は、潤滑油特定システムを開示し、そのシステムは、パッシブマーカーを含む潤滑油混合物を含み、パッシブマーカーは、エンジンに搭載された検出器によって検出される。潤滑油は、検出器と、電子制御ユニットまたは機械管理チップとを備える機械に充填される。パッシブマーカーが、潤滑油に存在するか否かを検出し、油の状態に関する情報が、検出器から電子制御ユニットまたは機械管理チップに送られる。センサは、例えば、油レシーバのカバーに配置されている。ＵＳ２００５／０２４１９８９ Ａ１で開示された特定システムに好適なパッシブマーカーは、微少粒子を含み、例えば、ラジオ周波数特定（ＲＦＩＤ）チップ、磁性タグ、バイオ磁性タグおよびオドラント分子等の分子種を含む。
【００１４】
ＵＳ２００７／００６４３２３ Ａ１は、蛍光指標および光吸収指標のうちの少なくとも一方の少なくとも一つを自動的に検出する方法および装置を開示し、それらの指標は、燃焼エンジンの充填の間に液体サービス流体に含有させられる。検知ユニットは、少なくとも一つの光源、光レシーバおよび測定セクションからなる。サービス流体の機械への充填の間、流体は、測定セクションを有するフィルターチューブを通過し、光源は、サービス流体が流動しているとき、測定セクションに光を照射し、光が、指標の存在に基づく蛍光効果に起因してサービス流体から発せられる。指標から受けた測定信号が評価され、エンジンオイルの特定を自動的に行うのに利用される。加えて、指標の数およびその濃度は、指標が混在しているエンジンオイルに関する、多数の符号化のオプションであると考えられる。
【００１５】
蛍光有機染料は、バイオテクノロジーで周知のマーカーである。しかし、それらは、いくつかの重要な制限を有する。有機蛍光染料の一つの制限は、特定の波長の吸収である。それゆえに、仮に、マーカーが幾つかの染料を組み合わせて生成されたならば、異なる波長の励起が必要となる。これは、異なる染料の数を制限し、異なる染料は、異なるコードを生成するのに使用され、ここで、センサは、異なる数の励起波長を要求し、異なる数の励起波長は、システムを複雑にし、コストを劇的に増大させる。これは、オフライン分析のケースで大きな問題でないかもしれないが、オンライン分析においては、制限要因になるかもしれない。有機染料の他の制限は、スペクトルのオーバーラップを引き起こす広範な放出プロファイルである。これは、異なる染料からなる大きな数の光学コードの生成を制限する。有機染料の他の制限は、特に、ＮＩＲ染料の場合におこる炭化水素溶解剤での溶解である。光脱色（光ブリーチング）、発光、焼き入れおよび有機染料の低い消滅係数が、よく知られた重要な制限であり、その重要な制限は、分析時間、放出強度および感度に強い影響を与える。
【００１６】
量子ドット（ＱＤＯＴｓ）は、医療および生物学での応用でマーカーとして使用される。異なる活性製薬成分とＱＤＯＴｓとのバイオ接合体は、過去に研究されている。ＱＤＯＴｓは、複数の量子束縛半導体ナノ粒子である。ＱＤＯＴｓは、適切な波長の光で励起されたとき、発光特性を有し、当業者によく知られているように、ある程度サイズに依存した発光波長の光を発光する。ＱＤＯＴｓは、それらの特有の性質のために、伝統的な有機発光染料に存在しない有利な複数の特質を有する。
【００１７】
この複数の特質は
１）  連続吸収および狭い発光バンド幅を含み、それにより、異なるＱＤＯＴｓを起源とする発光のオーバーラップが最小限となり、
２）  また、異なる波長または単一の励起ソースを用いた単一波長で、ＱＤＯＴｓの発光を励起する性能を含み、それにより、励起装置のためのデザインが単純化され、コストが低減され、
３）  また、放出波長を、半導体結晶のサイズと、広範なスペクトル領域でのＱＤＯＴの配合とのうちの少なくとも一方によって調整する性能を含み、
４）  また、大吸収断面およびＱＤＯＴｓの高モル吸収率を含み、それによって、出射光強度の検知レベルが低減され、
５）  また、ＱＤＯＴｓの長い発光寿命を含み、それによって、分析時間が長くなる。ＱＤＯＴｓは、主にバイオテクノロジーの分野で、光学コードまたはタグが調査される。上述のＱＤＯＴｓの最初の二つの特性は、大きな数の光学コードの生成を許容し、複数の発光物質で生成できる複数のコードの数は、“ｎｍ−１”として与えられ、ここで、“ｍ”は、カラーであり、“ｎ”は、強度レベルである。また、ＱＤＯＴｓの表面は、水性媒体または有機（油）媒体で、けん濁するために、親水性または疎水性の特性を有する。それゆれに、ＱＤＯＴｓは、有機発光染料との比較において、大きな数の区別可能な光学コードを生成するポテンシャルを有し、また、有機発光染料との比較において、ずっと少ない数の信号を生成する。複数の例は、ＱＤＯＴがドープされた複数のメソ多孔質体マイクロビーズ（Ｓ.Ｈ.  Ｈｕ,  Ｘ.  Ｇａｏ,  アドバンスド機能物質，２０１０，２０，３７２１−３７２６）を含む。
【００１８】
複数の超常磁性ナノ粒子は、ナノ材質のうちで人気がある等級である。これらのナノ粒子は、磁場の存在において如何なる正味の磁化もされない一方、外部磁場に強く反応する。磁場が取り除かれたならば、物質は、消磁する。それゆえに、例として、当業者にＳＰＩＯＮとして知られる、超常磁性酸化鉄等の超常磁性ナノ粒子は、ＭＲＩでのコントラストの強調や、薬デリィバリィや、マグネトフェクション（magnetofection）、セラピー等、多様の分野で広く使用される。磁性ナノ粒子は、外部磁場が存在する地点に引き込まれることができる。この性質は、磁場薬剤標的およびマグネトフェクションのような多数の応用で利用される。磁性粒子は、磁場で捕らえられ、その性質は、分析物、セル等の磁場分離に広く利用される。幾つかの商品と、そのような性質を利用するバイオテクノロジィーの装置がある。超常磁性ナノ粒子とＱＤＯＴｓとのマイクロビーズ複合体が、使用される。欧州特許番号１ ７９４ ７６４は、磁性ナノ粒子と、ＱＤＯＴｓとをシリカのビーズのカプセルに包み込み、そこで複合状態とする方法に関する。
【００１９】
高性能の装置および機械では、機能を獲得するために、また、オリジナル装置製造者（ＯＥＭｓ）が証明しているように、高性能の流体、潤滑油、冷却剤およびその他の流体製品を必要となる。ベストパフォーマンスを行うためには、設備／機械の発展過程の間に試験された複数の流体製品は、必要不可欠な部品である。それらが寿命に達するまでの、設備／機械の高い性能を保証し、保証承諾に関するあらゆる問題を回避するために、ＯＥＭが規定した作動／機能流体を利用することは、非常に重要である。
【００２０】
設備／機械の各固体成分は、識別番号が割り振られている。構成品が欠陥品であとき、この番号は、製造者を特定するのに役立ち、また、構成品の経歴を正確に特定するのに役立つ。流体製品は、設備／機械に必要不可欠な部品であるが、それらは、如何なる識別番号も有していない。ＯＥＭが、設備／機械のための流体製品を詳細に説明し、特定の作動／機能流体の使用について推奨しているのみである。ここで、仮に、流体に関して、パフォーマンスの低下、機能不全、出射の劣化、機能保証等で、問題が生じたとしても、製造者および設備／機械で使用されてきた流体の歴史をトレースバックする信頼できる技術はない。それゆえに、そのような作動／機能流体に、タギング物質を用いて識別番号を付与する切迫した必要性があり、それらの特定を行う方法を提供する切迫した必要性がある。
【発明の概要】
【００２１】
本発明は、作動／機能流体製品のリアルタイムの特定方法に関し、その作動／機能流体製品は、特定のタギング物質と、装置とを備える。上記装置は、最初に特定のタギング物質を捕らえ、その後、濃縮装置および光検出器を使用することによって上記タギング物質を特定し、さらに、その特定と同時に、スマートユニットに読み出した情報を転送し、その後、最終的にタギング物質を開放する。
【００２２】
タグ付けされた作動／機能流体をリアルタイムで特定するように構成された本発明の装置は、
設備／機械の流体入口ポートを上記装置に接続する主流体案内コンジット（１９）と、上記設備／機械に上記装置を接続する取付部（１４）と、光学測定セクション（１６）と、上記流体の特定を行うように構成されたスマートユニット（１８）とを備え
更に、
上記コンジット内に、上記コンジットを、少なくとも一つの測定コンジットと、機能流体の流れのための少なくとも一つの代替コンジットとを含む少なくとも二つの部分コンジットに分離する分離領域を備えると共に、上記少なくとの一つの測定コンジットと、上記少なくとも一つの代替コンジットとを、上記主流体案内コンジットに統合する統合領域を備え、
ａ）  また、電磁気力または静電気力を生成することによって、タギング物質を、上記測定コンジットに導く導入手段を備え、
ｂ）  また、電磁場または電場を使用するために、磁性濃縮器かまたは誘電泳動濃縮器を有する測定コンジットの周辺に配置されたタギング物質濃縮セクションを備える。
【００２３】
作動／機能流体のリアルタイムの特定のための本発明の方法は、
ａ．発光物質と濃縮物質とを備えるタギング物質を作動／機能流体に混入するステップと、
ｂ．上記設備／機械の流体入口ポートから上記流体案内コンジットを通過させることによって作動／機能流体を充填するステップと、
ｃ．タギング物質を少なくとも一つの代替コンジットに導入するステップと、
ｄ．タギング物質の濃縮を行うタギング物質濃縮セクションでタギング物質を捕らえるステップと、
ｅ．上記発光物質を励起するために、少なくとも一つの光源で濃縮された上記タギング物質を照射するステップと、
ｆ．少なくとも一つの光検出器を使用することによって上記発光物質から放出された光を検出するステップと、
ｇ．読み出した情報を、上記流体を特定する上記スマートユニットに転送するステップと、
ｈ．測定が終了したあと、タギング物質を作動／機能流体に放出するステップと
を備える。
【００２４】
上記流体でのタギング物質は、濃縮物質と、発光物質とを備える。濃縮物質は、磁性ナノ粒子や、誘電物質であってもよい。発光物質は、一以上の量子ドットであるか、一以上の有機発光分子であるか、または、それらの組み合わせである。濃縮物質は、タギング物質濃縮セクションでタギング物質を濃縮するのに使用される。仮に、濃縮物質が、磁性ナノ粒子であって、発光物質が、量子ドットであるならば、磁性ナノ粒子は、タギング物質濃縮セクションで光学コードがベースとなっているＱＤＯＴ（キュードット）を効率的に捕らえるのを可能とし、マーキングされている流体中の必要なタギング物質のレベルを下げる。
【００２５】
例えば、タギング物質の光学コード等のデータは、光学測定セクションで検出器によって検出され、記録され、上記検出器と情報のやり取りをするスマートユニットによって評価される。スマートユニットは、更なる活用のためにデータを設備／機械に転送する。スマートユニットは、発明の装置の一部であってもよく、装置から分離されてもよい。
【発明の目的】
【００２６】
本発明の目的は、タギング物質を備える作動／機能流体製品のリアルタイムの特定方法を提供することにある。
【００２７】
本発明の他の目的は、作動／機能流体のリアルタイムの特定が可能な装置を提供することである。ここで、その装置は、初めに、タギング物質を捕らえ、その後、濃縮装置および光学検出器を使用することによってタギング物質を特定し、その特定と同時に、読み出した情報をスマートユニットに転送し、最後に、タギング物質を開放する。
【００２８】
本発明の他の目的は、各作動／機能流体のための登録番号を特定のために使用するために、光学的にコード化されたタギング物質から番号を生成することである。
【００２９】
本発明の他の目的は、上記流体中に存在するコード化されたタギング物質から上記データを読み出す方法を提供することにあり、読み出したものをスマートユニットに転送することにより、流体の性質を、設備／機械に関して、もう既に規定されて記憶された流体の性質と比較することである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】タギング物質の構造を示す図である。
【図２】流体特定のための本発明の装置の概略図である。
【図３】本発明の方法のフローチャートである。
【図４】流体特定のための本発明の装置の概略図である。
【図５】流体特定のための本発明の装置の他の概略図である。
【図６】流体特定のための本発明の装置の他の概略図である。
【図７】磁性濃縮装置の上面図である。
【図８】濃縮する際の誘電泳動（ＤＥＰ）粒子の動きを説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を図示の形態により詳細に説明する。
【００３２】
この発明は、特定のタギング物質（tagging material；タグ付けされて追跡可能な物質）（２）を含む作動／機能流体物の実時間（オンライン）設定方法に関し、また、最初に収集し、その後、濃縮装置（１０）と光学検出器（１２）とを使用することによってタギング物質（２）を認識し、それと同時に、読み出した情報を、スマートユニット（情報処理機能を有するユニット）（１８）に送信し、最後に、タギング物質（２）を放出する装置に関する。
【００３３】
この方法は、タギング物質（２）を構成する濃縮物質（３）に加えられる発光物質（４）を検出する装置によって流体の特定を行う。本発明の方法は、
ａ．発光物質（４）と濃縮物質（３）とを含むタギング物質（２）を作動流体に加えるステップと、
ｂ．設備／機械の流体入口ポートから流体案内コンジット（１９）を通過させることによって作動流体を供給するステップと、
ｃ．タギング物質を、少なくとも一つの代替コンジット（２０）に注ぐステップと、
ｄ．タギング物質（２）の濃度を増大させるタギング物質濃縮セクション（１７）でタギング物質（２）収集するステップと、
ｅ．発光物質（４）を励起させるために、少なくとも一つの光源（１１）で濃縮されたタギング物質（２）を照らすステップと、
ｆ．少なくとも一つの光検出器（１２）を使用して発光物質（４）から放出された光を検出するステップと、
ｇ．読み出した情報を、流体の特定のためのスマートユニット（１８）に送信するステップと、
ｈ．測定が完了したとき、作動／機能流体中にタギング物質（２）を放出するステップと
を備える。
【００３４】
本発明で記載の作動／機能流体は、エンジンオイル、精製石油製品、例えば、ＡＵＳ３２等の尿素水溶液、熱伝導流体、トランスミッションおよびハイドロリック液、金属加工液および誘電流体から選択されることができるが、本発明で記載の作動／機能流体は、それらに限定されるものではない。
【００３５】
本発明のタギング物質（２）は、濃縮物質（３）と、発光物質（４）とを備える。上記タギング物質（２）は、作動／機能流体に加えられる。濃縮物質（３）は、磁性ナノ粒子であってもよく、誘電物質であってもよい。発光物質（４）は、一以上の量子ドット、一以上の有機発光分子、または、それらの組み合わせである。本発明のタギング物質（２）で使用される発光物質は、シリコン光検出器（１２）で検出可能な３８０ｎｍ−１１００ｎｍ範囲での特定の光を出射する。異なる周波帯での出射は、適切な検出器（１２）を使用することによって検出されることができる。長波長の光を照射する光源を使用して二以上のフォトンを吸収させることによって発光物質を励起することが可能となる。励起波長および発光波長は、機能液の吸収および発光波長の干渉が最小限になるように選択されることができ、ここで、そのような干渉は、検出信号の後処理によって除去されることができるバイアス信号を生成する。
【００３６】
本発明の装置は、設備／機械の流体入口ポートを上記装置に接続する主流体案内コンジットと、上記設備／機械に上記装置を接続する取付部と、光学測定セクションと、上記流体の特定を行うように構成されたスマートユニットとを備える、タグ付けされた作動／機能流体をリアルタイムで特定するように構成された装置であって、
更に、
ａ．上記コンジット内に、上記コンジットを、少なくとも一つの測定コンジット（１５）と、機能流体の流れのための少なくとも一つの代替コンジット（２０）とを含む少なくとも二つの部分コンジットに分離する分離領域（２３）を備えると共に、上記少なくとの一つの測定コンジット（１５）と、上記少なくとも一つの代替コンジット（２０）とを、上記主流体案内コンジット（１９）に統合する統合領域（２４）を備え、
ｂ．また、電磁気力または静電気力を生成することによって、タギング物質（２）を、上記測定コンジット（１５）に導く導入手段（２５）を備え、
ｃ．また、電磁場または電場を使用するために、磁性濃縮器かまたは誘電泳動濃縮器（１０）を有する測定コンジット（１５）の周辺に配置されたタギング物質濃縮セクション（１７）を備える。
【００３７】
本発明の装置は、流体案内コンジット（１９）、取付部（１４）、導入手段（２５）、タギング物質濃縮セクション（１７）、光学測定セクション（１６）およびスマートユニット（１８）を備える。上記流体案内コンジット（１９）は、設備／マシンの流体入口ポートを上記装置に接続し、上記コンジット内の分離領域（２３）は、上記コンジットを、少なくとも二つのパーシャルコンジットに分離する。上記少なくとも二つのパーシャルコンジットは、機能流体を流すための、少なくとも一つの測定コンジット（１５）および少なくとも一つの更なる代替コンジット（２０）である。少なくとも一つの測定コンジット（１５）および少なくとも一つの更なる代替コンジット（２０）を流体案内コンジット（１９）に統合する統合領域（２４）が存在する。上記導入手段（２５）は、タギング物質（２）を、上記測定コンジット（１５）に導くために使用される。
【００３８】
作動／機能流体は、設備／機械の流体入口ポートから流体案内コンジット（１９）内を流動する。タギング物質濃縮セクション（１７）には磁性濃縮器かまたは誘電泳動濃縮器である濃縮装置（１０）が存在する。流体案内コンジット（１９）は、タギング物質濃縮セクション（１７）によって取り囲まれている。光学測定セクション（１６）は、タギング物質濃縮セクション（１７）に配置され、上記光学測定セクションは、発光物質を励起するための少なくとも一つの光源（１１）と、少なくとも一つの、光検出器等の検出器（１２）とを備える。光源は、異なるスペクトルの複数の発光物質を同時に励起する。光検出器（１２）は、異なる複数のカラーフィルタ（１３）を有し、異なる発光スペクトルを特定できる。スマートユニット（１８）は、データベースモジュール、比較モジュール、記憶モジュール、診断モジュールおよび伝達モジュールを備える。検出信号は、承認されたオイルライブラリー（oil library）と比較され、結果は、スマートユニット（１８）によって評価されて記録される。仮に比較において何らかの不一致が存在したならば、警告メッセージが、ドライバー／オペレータのために表示される。
【００３９】
上記装置は、取付部（１４）によって作動／機能流体を利用する設備／機械にくっつけられる。好ましくは、装置は、設備／機械によって備えられた、流体を使用するためのキャップ（蓋）が開かれたとき、動作されることができる（例えば、乗り物のエンジンオイルキャップ）。流体を設備／機械に充填する間、流体は、濃縮装置（１０）によって取り囲まれた流体案内コンジット（１９）を通り過る。濃縮装置（１０）は、磁場または電場を利用してタギング物質を集めるタギング物質濃縮セクションでタギング物質（２）を捕らえる。磁性粒子がタギング物質（２）で使用される場合には、高い磁場が、濃縮装置（１０）によって生成される。仮に、誘電体粒子がタギング物質（２）で使用されるのであれば、電場の勾配が生成される。好ましくは、電場は、時間で変動する場である。検出場所においては、流体案内コンジット（１９）は、タギング物質（２）の獲得を容易にするように改造される。濃縮されたタギング物質（２）は、ＵＶ源（紫外線源）から光を照射される。発光物質（４）から放射された光は、フォトダイオードを使用することによって集められ、その後、流体が設備／機械のために検証されるときは、結果がスマートユニット（１８）によって評価される。
【００４０】
タギング物質
図１に示すように、作動／機能流体中の本発明のタギング物質（２）は、濃縮物質（３）および発光物質（４）を備える。好ましくは、濃縮物質（３）は、磁性ナノ粒子または誘電物質であり、発光物質（４）は、一以上の量子ドット（ＱＤＯＴ）、一以上の有機発光分子、または、それらの組み合わせである。
【００４１】
好ましい実施形態では、タギング物質（２）は、複数の磁性ナノ粒子と、複数のセミコンダクター量子ドットとを備える粒子であり、１０−１０００ｎｍの範囲の直径を有する。本発明のタギング物質（２）は、カプセル内に埋め込まれるか、または、適切なマトリックス（母材）（１）内に散乱されている。
【００４２】
タギング物質（２）は、タギング物質（２）によって生成された光学信号にしたがって、興味がある夫々の流体または全ての流体を特定するために使用される。光学信号は、強い吸光度を有する波長で励起された量子ドットおよび有機発光分子のうちの少なくとも一方で生成され、放出フォトンからの信号を収集することによって生成される。異なる光学的な情報を有する複数のタギング物質（２）は、異なる波長の光を出射する、異なるタイプの量子ドットおよび異なるサイズの量子ドットのうちの少なくとも一方を組み込むことにより生成されることができ、各タギング物質（２）での各量子ドットの比率をチュ−ニングすることによって生成されることができる。複数の量子ドットが起源となる光の放出波長および放出される光の強度は、興味がある異なる流体の夫々に関する光学情報として使用される。放出スペクトル、および、複数の量子ドットのタイプまたはタギング物質（２）で使用される他の発光性の分子は、タグ付けされた流体の放出特性および光吸収に依存して決定されるべきである。タギング物質（２）に取り込む異なる量子ドットの数を増大させると、生成されることができる可能な光学情報の数も増大させることができる。紫外線内に強い吸光度を有し、スペクトルの可視可能な部分を有するタイプの流体の場合には、遠赤外および近赤外での発光で、６００ｎｍ以上で強い吸収を有する量子ドットを、好適に利用できる。この選択により、検出可能な光学信号のための最小限の濃縮の必要条件を緩くできる。
【００４３】
複数の量子ドットおよび複数の磁性ナノ粒子かならなるタギング物質（２）は、当業者に知られた方法に従ってナノサイズのビーズ（球状体）の形態で構成されることができる。本発明によれば、タギング材質（２）内の磁性ナノ粒子は、タギング物質（２）を捕らえて収集するのに利用される。磁性ナノ粒子は、外部磁場に強く影響を受け、磁場が濃縮装置（１０）によって生成されたならば捕らえられる。光学情報の検出のために必要なタギング物質の濃度を増大させる目的のために、タギング物質（２）を収集する。一度、光学情報の光学的な読み取り／記録が完結すると、磁場は、消磁されて、タギング物質（２）は、タギング物質濃縮セクションから開放される。
【００４４】
タギング物質（２）のサイズは、１０−１０００ｎｍであり、好ましくは、２００−８００ｎｍであり、更に好ましくは、２００ｎｍ−５００ｎｍである。ここで、上記サイズは、球形状と考えられるタギング物質ビーズの直径である。タギング材質（２）の磁性物質の含有率が増大すると、磁性捕獲性能が増大する。２００ｎｍ−５００ｎｍの周辺のビーズサイズは、機能流体、特に、エンジンオイルで使用される機能流体で、より好ましく、その機能流体で、それより大きな粒子は、エンジン性能にマイナスに働くかもしれない。
【００４５】
装置の光学原理
本発明の装置の機械的な構造を、図２に示す。流体案内コンジット（１９）は、磁性または電気的な濃縮装置（１０）によって取り囲まれ、上記濃縮装置（１０）は、高磁場勾配または高電場勾配を生成する。タギング物質（２）は、流体内での小さな円で示されている。タギング物質濃縮セクションでは、流体案内コンジット（１９）は、タギング物質を減速するように構成される。濃縮装置（１０）が、作動したとき、タギング物質（２）は、高磁場勾配領域または高電場勾配領域で、捕獲されて、収集される。ＬＥＤやレーザーダイオードのような光源（１１）は、光出射量子ドットおよびタギング物質（２）の有機分子のうちの少なくとも一方を光学的に励起するのに使用される。複数の光源が、光励起を生成するために使用されることができるが、好ましい構成では、異なる放出スペクトルを有する量子ドットが、一つの励起光源によって励起される。励起されたタギング物資（２）は、光吸収に対応するフォトン（光子）を放出する。検出器（１２）は、図２に示されている。放出された光は、複数の光感知検出器（１２）によって集められる。各光感知検出器（１２）は、光学カラーフィルタ（１３）に結合されている。各光学カラーフィルタ（１３）が伝達する光の波長域は、好ましくは、励起されたタギング物質（２）の光の放出域に一致する。検出された信号は、承認されたオイルライブラリーと比較され、結果がスマートユニット（１８）によって評価されて記録される。仮に、比較において何等かのミスマッチがあるならば、警告メッセージが、ドライバー／オペレータのために表示される。
【００４６】
１．流体充填モジュール
本発明の方法の複数のステップは、図３に要約されている。装置は、設備／機械の流体入口ポートが開かれたとき作動する。自動車エンジンオイルの場合には、装置は、好ましくは、エンジンオイルキャップが開いたときに駆動する。図２に示された装置は、エンジンから分離される独立型のユニットとしてデザインされることができ、または、エンジンオイルキャップに着脱可能または着脱不可能に結合されることができる部分としてデザインされることができる。タギング物質（２）の量的な測定のために、充填流体の体積を監視してもよい。これは、流体案内コンジット５）に流速センサを設置することによって達成できる。他の測定方法としては、少量の体積の流体が、デザインされた測定室に入るように分離され、測定室内における流体の流れを遅くする。この部屋の体積およびサイズは、粒子のサイズおよび光学信号の強さに基づいて決定され、時間の関数として記録される。
【００４７】
仮に、流体が漏斗を使用することによって充填されるのであれば、測定は相応しくない。そのような充填での流体の測定のために、ホールディングし易い漏斗のデザインが考慮される。流体案内コンジット（１９）は、タギング物資濃縮セクションへの承認されていない流体の浸入を防止するようにデザインされることができる。タギング物質濃縮セクションは、流体入口ポートにおける下流側に配置されてもよく、そのようにすると、外部からその位置への接近が妨げられる。動作を容易にするために、ホールディングし易い漏斗のデザインが考慮される。漏斗は、ホールディング可能なユニットとしてデザインされることができ、不使用のとき、エンジンオイルキャップに接触した状態で固定されてもよい。オイル交換の動作の前、オペレータが、それを入口チャンネルの外に引っ張り出すことによって漏斗を開いてもよい。
【００４８】
図４、図５および図６に示すように、装置は、幾何学的な形状においてコンジットを分離するようにデザインされている。流体は、流体入口ポートからシステムに導入されて、その後、流体案内コンジット（１９）内を移動する。流体案内コンジット（１９）は、測定コンジット（１５）と、少なくとも一以上の追加の代替コンジット（２０）とを有する。上記測定コンジットは、タギング物質濃縮セクション（１７）、光学測定セクションおよび好ましくはスマートユニット（１８）を備える。測定コンジット（１５）は、更に、そのエリア内にマーカーを収集するためのバルブ（２２）を備える。上記流体案内コンジットは、一定若しくは変動する断面を有する。流体が、設備／機械の流体入口ポートから導入されたとき、バルブ（２２）は、流体の流れのスピードをおとすために部分的に閉じられる。タギング物質（２）は、分離領域（２３）周辺に配置される導入手段（２５）を使用することによって代替コンジット（２０）の方に向けられる。導入手段（２５）は、電磁力や静電気力を生成することによってタギング物質を測定セクションの方に方向づけるために使用される。上記導入手段（２５）は、磁石であり、好ましくは、電磁石および永久磁石のうちの少なくとも一つである。部分的に閉じられたバルブ（２２）は、流れの速度を減じることによって、タギング物質（２）の収集が強化されている間の作動／機能流体の流れを実現する。流速は、流体の充填を行うときから測定の終了時まで一定である。
【００４９】
作動／機能流体を設備／機械の特定部位に導入している間、流体の流速が、本発明の装置から影響を受けることはない。メインコンジットからの流体の流れが持続している間、磁性粒子は、代替コンジット（２０）に捕獲されている。好ましくは、収集性能を向上させるため、代替コンジット（２０）での流体の流速は、代替コンジット（２０）の変更によっておとされることができる。
【００５０】
２．タギング物質濃縮セクション
流体案内コンジット（１９）は、タギング物質濃縮セクション（１７）によって取り囲まれている。タギング物質濃縮セクション（１７）には濃縮装置（１０）が存在している。作動／機能流体中におけるタギング物質（２）の濃縮は、作動／機能流体の特質や機能に影響を与えないように、可能なかぎり低い状態に維持されるべきである。非常に低いタギング物質濃縮の検出は、挑戦的であるので、濃縮機構を、光学測定セクションで使用する。
【００５１】
タギング物質（２）の濃縮に関し、二つの異なる機構、すなわち、磁力を用いた濃縮および誘電泳動濃縮、が考えられる。
【００５２】
２.ａ磁力を用いた濃縮によって濃縮された粒子の収集
好適な実施形態では、磁力を用いた濃縮では、タギング物質（２）における濃縮物質（３）を収集する。上記濃縮物質（３）は、磁性粒子である。
【００５３】
タギング物質（２）は、磁性粒子を備える。この磁性粒子のサイズは、システムのデザインにとって重要な事項であり、磁性ナノ粒子は、この観点から相応しい。磁力を用いて粒子を濃縮するために、一様でない磁場を流体案内コンジット（１９）を横切るように生成する。一つの磁性粒子に作用する力は、以下の式［１］に示される。
【００５４】
【数１】
0005864040.tif 000002
【００５５】
ここで、Δχは、相対磁化率（磁性粒子と媒体との間の磁化の変化分）であり、Ｖｐは、磁性粒子の体積であり、μ０は、自由空間（真空）の透磁率であり、Ｂは、磁束密度であり、∇・Ｂは、磁束密度のグラディエントである。
【００５６】
磁性粒子が、特定の方向に移動したとき、粒子の速度を減速させる摩擦のような抵抗力が粒子に作用する。抵抗力（Ｆｄｒａｇ）は、以下の式［２］に示される。
【００５７】
【数２】
0005864040.tif 000003
【００５８】
ここで、ｒは、タギング物質（２）の半径であり、ηは、媒体の粘度であり、Ｕｆｌｏｗは、流体の流速であり、Ｃｗは、天井および底面の室壁の表面の粘性抵抗係数である。
【００５９】
磁場によって生成される力は、抵抗力となり、それに起因して粒子の速度は、収集するための流体の流速よりも大きくなり、粒子の収集が可能となる。粒子のネット速度（net speed）は、以下の式［３］で示される。
【００６０】
【数３】
0005864040.tif 000004
【００６１】
ここで、Ｍは、磁化モーメントであり、∇Ｈは、磁場のグラディエントであり、αは、粒子上に作用する力の方向と、磁力線の方向とがなす角度である。
【００６２】
大きな磁場のグラディエントは、図７に示すように磁石の幾何学的形状を変更することによって生成できる。好適な実施形態では、二つの磁束コンセントレータ（４０）は、エアギャップ（３０）によって分離されている。磁束コンセントレータ（４０）は、磁力線がエアギャップ（３０）で一様でない磁場を形成するように作成される。一様でない磁場は、磁力を生成する。磁石（２５）は、永久磁石であるか、または電磁石である。永久磁石のケースでは、磁場の大きさは、磁石の距離によって制御され、磁石の間のエアギャップ（３０）で制御される。流体案内コンジット（１９）は、エアギャップ領域（３０）を通過するようにデザインされる。電磁石の場合には、電流が磁場およびその勾配を制御する。両方のデザインでは、粒子は、タギング物質濃縮セクション（１７）における磁場の勾配（グラディエント）が最も高い小領域上で濃縮される。
【００６３】
２.ｂ誘電泳動濃縮器によって濃縮された粒子の収集（捕獲）
他の好適な実施形態では、誘電泳動濃縮器が、磁場濃縮器の代わりに使用されることができる。タギング物資（２）は、濃縮物質（３）としての複数の誘電体粒子を備える。誘電泳動（ＤＥＰ）力（dielectrophoretic forces）を使用して粒子を濃縮するために、一様でない電場が、流体案内コンジット（１９）を横断するように生成される。粒子と、流体との間における極性の差違に基づいて、粒子が、マイクロチャンネルにおける局所的な電場が最大の点かまたは最小の点に引きつけられる。誘電体粒子の誘電係数は流体媒質の誘電係数と異なっている。
【００６４】
誘電泳動力は、一様でない電場に誘電材粒子を配置することによって生成される。一様でない電場は、粒子に不平衡の電位的な引力を付与する。この力（ＦＤＥＰ）は、以下の式［４］および式［５］を使用することによって計算されることができる。
【００６５】
【数４】
0005864040.tif 000005
【００６６】
【数５】
0005864040.tif 000006
【００６７】
ここで、ｒは、誘電材粒子の半径であり、ε０は、流体の誘電定数であり、ｆＣＭ（ω）は、クラウジウス−モソッティ（Clausius-Mossoti）ファクターであり、Ｅｒｍｓは、ＲＭＳ電場であり、ε＊＝εｊσ／ωは、複素誘電定数であり、σは、伝導率であり、ωは、角振動数であり、また、指数ρおよび０は、夫々、粒子と、流体を言及している。
【００６８】
図８に示すように、粒子が、流体分子よりも分極度が大きければ、生成されたＤＥＰ力は、電位が大きくなる方向に粒子を引きつけることになる。これは、正のＤＥＰ（ｐＤＥＰ）と呼ばれている。作動／機能流体分子が、誘電体粒子よりも分極度が大きければ、粒子は、電位が小さくなる方向に押し出される。これは、負のＤＥＰ（ｎＤＥＰ）として説明されている。
【００６９】
粒子の分離は、直流電場（ＤＣ）か、交流電場（ＡＣ）を使用することによって、実行される。ＤＣ場が、使用されたとき、粒子は、その正電荷に基づくクーロン引力を受ける。作動／機能流体では、タギング物質（２）は、外部動作状態および作動／機能流体の内容によっては、帯電するかもしれない。それゆえに、ＡＣ電場は、ＤＥＰ力を生成するのに好ましい。
【００７０】
一様でない電場を生成するために、平坦でない（でこぼこがある）電極形状が、好適に使用される。電極形状は、一様でない電場を生成するのに好適に使用できる。電極形状は、流体案内コンジット（１９）およびサンプル収集室のデザインに基づいて決定される。一様でない電場を生成する他の方法としては、同心円をなす電極を使用し、電極の間にコンジットを配置する方法がある。電極を円形の形状とすることにより、一様でない電場を生成できる。
【００７１】
２.ｃ収集の効率性の向上
要素をフォーカスする場の使用やメッシュグリッド構造のような、複数のデザインのバリエーションが、効率的な収集のために考えられることができる。
【００７２】
低水量室
好ましい実施形態では、作動／機能流体の流速を低減するために、流体案内コンジット（１９）の形状は、修正されることができる。濃縮装置（１０）は、流速が最小になる場所に配置される。その箇所では、タギング材質の収集の効率が最大となり、光学情報読み出しシステムは、最大の出力強度を達成する。
【００７３】
メッシュフィルター
他の好ましい実施形態では、ふるい（こしき）のような構造が、流体案内コンジット（１９）での装置のトップに配置される。この構造は、磁石を使用することによって磁化されている。作動／機能流体は、ふるい（こしき）を経由して流れ、タギング物質（２）の収集の効率は、フィールド濃縮磁石が配置されている小領域スポットの底で最大となる。この構造によれば、光学読み出しにおいてタギング物質（２）からより高い出力の信号を獲得できる。
【００７４】
余分なプール
他の好ましい実施形態では、余分なプールが、流体案内コンジット（１９）内に配置されてもよい。作動／機能流体の流速は、プールで最小となる。フィールド濃縮器は、そこに配置され、光学システムは、コード信号を生成する。
【００７５】
３.光学測定セッション
タギング物質（２）によって運ばれる光学コードの光学検出のために、タギング物質（２）は、タギング物質濃縮セクション（１７）で捕らえられ、測定時間の間、その場所で保持される。光学測定セクション（１６）は、少なくとも一つの光源（１１）と、例えば、光検出器のような少なくとも一つの検出器（１２）とを備える。上記検出器（１２）は、光学フィルター（１３）に結合し、放出された光のスペクトルを測定する。光源（１１）は、タギング物質（２）をフォーカスし、放出された光は、少なくとも一つのレンズ（２１）を使用した検出器（１２）で捕らえられる。
【００７６】
本発明の一実施形態では、タギング物質濃縮セクションで収集されたタギング物質（２）に、紫外線源、可視光源または近赤外線から光を照射する。光放出物質から放出された光は、フォトダイオードを使用することによって捕らえられる。
【００７７】
異なる色の物質の相対濃度を定量化する一つの方法は、赤、緑、青および近赤外帯域通過カラーフィルタ（１３）と一緒に配列された光検出器を使用することによって実現する。赤、緑、青および近赤外帯域通過カラーフィルタ（１３）は、光検出器アレイに結合している。好ましい実施形態では、光検出器に結合された回折格子またはプリズムを、粒子から放出された光のスペクトルを決定するのに使用することができる。
【００７８】
図５では、反射光は、ＰＩＮダイオード列または四つの検出器からなる四光検出器のような、光検出器列を使用して集められる。カラーフィルタ（１３）は、タギング物質（２）の異なる色の物質の濃縮の計算を可能にするのに使用できる。最適の場合では、少なくとも、タギング物質（２）に現れる異なる放出スペクトルの数と同じくらいのたくさんの検出器を持ち、ここで、各検出器のためのフィルター（１３）は、光放出物質の一つのスペクトルの光の放出のレスポンスにマッチする。狭帯域または広帯域のスペクトルフィルタを有する追加の検出器を、信号処理能力を大きくするのに使用してもよく、トータル強度水準についての基準測定（リファレンス測定）を提供するのに使用してもよい。タギング物質（２）での放出スペクトルまたは色の数および強度レベルは、生成可能なコードの数を決定する。異なるカラー“ｎ”および異なる強度“ｍ”レベルは、ｎｍの異なるコードを提供する。光学コードの読み出しが完了すると、濃縮装置がオフにされ、読み出した情報は、更なる処理のためにスマートユニット（１８）に送られる。流体の登録番号であるところの検出された光学コードは、データベースに記憶された認証（基準）流体ライブラリーと比較され、その結果が、スマートユニット（１８）に記憶される。仮に、比較において何らかのミスマッチがあれば、警告メッセージが、ドライバー／オペレータのために表示される。測定が完了した後、収集されたタギング物質（２）は、バルブ（２２）を開くことによって、バルク作動／機能流体に戻され、次の作動／機能流体サンプルの測定が可能になる。
【００７９】
４.スマートユニット
スマートユニット（１８）は、設備／機械に供給された作動／機能流体の特定を行う。スマートユニット（１８）は、データベースモジュール、比較モジュール、メモリモジュール、診断モジュールおよび移送モジュール（ＧＰＳモジュールを含む）を備える。データベースモジュールは、設備／機械に特有の認証された作動／機能流体の複数の登録番号を記憶している。登録番号は、各作動／機能流体を特定できるようにタギング物質（２）に関してコード化される。比較モジュールは、データベースモジュールと通信する。比較モジュールは、装置の検出器によって読み出された登録番号を、もう既にデータベースに記憶された登録番号と比較する。設備／機械に特定の新たな特定の作動／機能流体が、登録されたとき、記憶データベースは、インターネットまたは幾つかの他の手段を介してアップデートされることもできる。認証された作動／機能流体の複数の登録番号に関するデータを記憶するデータベースモジュールを、設備／機械以外の箇所に配置してもよい。
【００８０】
メモリモジュールは、日で、時刻で、場所に関して、および、設備／機械で動作する作動（機能）流体の流量に関し、読み出されたミスマッチを含む比較に基づく全てのイベントを記憶する。診断モジュールは、メモリモジュールからのデータを受けて、オペレータが、見れる状態かつオーディオを使った警告を耳で聴くことが可能な状態で、オペレータに通知する。移送モジュールは、通信装置を使用して、
電子メール、ＳＭＳの形式で、受取人にデータを送信するか、または、興味がある粒子のウエブサイトに、データを送信する。好ましくは、スマートユニット（１８）は、設備／機械の電子制御ユニット（ＥＣＵ）と通信する。尚、図で使用される参照番号は、以下の部材を指し示す。
【００８１】
【符号の説明】
【００８２】
１  マトリックス
２  タギング物質
３  濃縮物質
４  発光物質
１０濃縮装置
１１  光源
１２  検出器
１３  フィルター
１４  取付部
１５  測定コンジット
１６  光学測定セクション
１７  タギング物質濃縮セクション
１８  スマートユニット
１９  主流体案内コンジット
２０  代替コンジット
２１  レンズ
２２  バルブ
２３  分離領域
２４  統合領域
２５  導入手段
３０  エアギャップ
４０  磁束コンセントレータ
【図１】
0005864040.tif 000007
【図２】
0005864040.tif 000008
【図３】
0005864040.tif 000009
【図４】
0005864040.tif 000010
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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