(57)【要約】  蛍光立上がり時間から油の粘度を決定することによって油の劣化を判定するための方法、媒体および装置が提供される。油の試料は機械から取得されうる。油試料は、油試料中に蛍光を誘起するために、レーザなどの光源を使用して照射されうる。誘起蛍光は、フォトダイオードによって検出される前に、フィルタリングされ、コリメートされうる。蛍光の相対強度は、ある期間にわたってあるサンプリングレートで測定され、油試料の蛍光立上がり時間を決定するのに使用されうる。油試料の粘度は、蛍光立上がり時間から決定されうる。決定された粘度は、油の劣化を決定するために粘度閾値と比較されうる。
2019511728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油の劣化を判定するための方法であって、
油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から前記油試料の蛍光立上がり時間を決定するステップであって、前記油試料は機械からの油の試料を含む、ステップと、
前記蛍光立上がり時間から前記油の粘度を決定するステップと、
前記粘度を粘度閾値と比較するステップと、
前記比較に基づいて前記油の劣化を判定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記油試料中に蛍光を誘起するために光源から前記油試料中に光を放射するステップと、
前記２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記光源はレーザを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記レーザは４０５ｎｍの波長を含む光を放射する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記サンプリングレートは２０ミリ秒である、請求項２、３、または４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定する前記ステップは、フォトダイオードを使用して前記検出された蛍光の前記強度を測定するステップを含む、請求項２、３、４または５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定する前記ステップの前に、前記誘起蛍光をフィルタリングするステップと、
前記２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定する前記ステップの前に、前記誘起蛍光をコリメートするステップと
を含む、請求項２、３、４、５または６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記比較に基づいて前記油の劣化を判定する前記ステップは、前記粘度が前記粘度閾値から所定量だけまたは所定のパーセンテージだけ外れている場合に前記油が劣化していると判定するステップを含む、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
粘度決定装置のディスプレイに前記油が劣化していることを示す通知を提供するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記機械はガスタービンを含み、前記油はガスタービン油を含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記機械から前記油試料を取得するステップを含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記油試料を取得する前記ステップは、前記油試料をガラスキュベットに貯めるステップを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定する前記ステップは、次式：
2019511728.tif 000010
に従って前記粘度を決定するステップを含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記粘度が前記粘度閾値から所定量または所定のパーセンテージだけ外れている場合に粘度決定装置のディスプレイに通知を提供するステップを含む、請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
油の劣化を判定するための実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記実行可能コードは、粘度プロセッサに、
油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から前記油試料の蛍光立上がり時間を決定する動作であって、前記油試料は機械からの油の試料を含む、動作と、
前記蛍光立上がり時間から前記油の粘度を決定する動作と、
前記粘度を粘度閾値と比較する動作と、
前記比較に基づいて前記油の劣化を判定する動作と
を含む動作を実行させる一連の命令を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
前記動作は、
前記油試料中に蛍光を誘起するために光源から前記油試料中に光を放射するようにレーザを制御する動作と、
前記２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出器により検出された蛍光の強度の測定値を受け取る動作と
を含む、請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
前記光源はレーザを含む、請求項１６に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記レーザは４０５ｎｍの波長を含む光を放射する、請求項１７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記サンプリングレートは２０ミリ秒である、請求項１６、１７、または１８のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記検出器はフォトダイオードを含む、請求項１６、１７、１８、または１９のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２１】
前記比較に基づいて前記油の劣化を判定する前記動作は、前記粘度が前記粘度閾値から所定量だけまたは所定のパーセンテージだけ外れている場合に前記油が劣化していると判定する動作を含む、請求項１５、１６、１７、１８、１９、または２０のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２２】
前記動作は、前記粘度プロセッサに結合されたディスプレイに、前記油が劣化していることを示す通知を提供する動作を含む、請求項２１に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２３】
前記機械はガスタービンを含み、前記油はタービン潤滑油を含む、請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、または２２のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２４】
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定する前記動作は、次式：
2019511728.tif 000011
に従って前記粘度を決定する動作を含む、請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、または２３のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２５】
前記粘度が前記粘度閾値から所定量または所定のパーセンテージだけ外れている場合に前記粘度プロセッサに結合されたディスプレイに通知を提供する動作を含む、請求項１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、または２４のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項２６】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、試料容器に収容された油試料中に光を放射するように構成された光源であって、前記油試料は機械からの油の試料を含む、光源と、
前記ハウジング内に配置された粘度プロセッサと、
前記ハウジング内に配置された、実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読メモリであって、前記実行可能コードは、粘度プロセッサに、
前記油試料中に前記光源によって誘起された蛍光の２つ以上の測定値から前記油試料の蛍光立上がり時間を決定する動作と、
前記蛍光立上がり時間から前記油の粘度を決定する動作と
を含む動作を実行させる一連の命令を含む、前記非一時的なコンピュータ可読メモリと
を含む、可搬型油劣化判定装置。
【請求項２７】
前記動作は、
前記粘度を粘度閾値と比較する動作と、
前記比較に基づいて前記油の劣化を判定する動作と
を含む、請求項２６に記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項２８】
前記比較に基づいて前記油の劣化を判定する前記動作は、前記粘度が前記粘度閾値から所定量だけまたは所定のパーセンテージだけ外れている場合に前記油が劣化していると判定する動作を含む、請求項２７に記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項２９】
前記動作は、前記粘度プロセッサに結合されたディスプレイに、前記油が劣化していることを示す通知を提供する動作を含む、請求項２７または２８に記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３０】
前記動作は、前記粘度が前記粘度閾値から所定量または所定のパーセンテージだけ外れている場合に前記粘度プロセッサに結合されたディスプレイに通知を提供する動作を含む、請求項２７、２８、または２９のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３１】
前記誘起蛍光を検出するように構成された検出器を含む、請求項２６、２７、２８、２９、または３０のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３２】
前記検出器は、前記試料容器の表面から９０°の角度に配置されている、請求項３１に記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３３】
前記動作は、
前記油試料中に蛍光を誘起するために前記油試料中に光を放射するように前記光源を制御する動作と、
前記２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記検出器による前記誘起蛍光の強度の測定値を受け取る動作と
を含む、請求項３１または３２に記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３４】
前記サンプリングレートは２０ミリ秒である、請求項３３に記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３５】
前記検出器はフォトダイオードを含む、請求項３１、３２、３３、または３４のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３６】
前記ハウジング内に配置され、前記検出器による前記誘起蛍光の検出の前に前記誘起蛍光をフィルタリングするように構成されたフィルタ
を含む、請求項３１、３２、３３、３４、または３５のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３７】
前記ハウジング内に配置され、前記検出器による前記誘起蛍光の検出の前に前記誘起蛍光をコリメートするように構成されたレンズ
を含む、請求項３１、３２、３３、３４、３５、または３６のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３８】
前記ハウジング内に配置され、前記光源、前記粘度プロセッサ、および前記メモリに電力を供給するように構成された電源を含む、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、または３７のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項３９】
前記ハウジング内に配置され、前記プロセッサに結合されたディスプレイを含む、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、または３８のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項４０】
前記光源は、前記油試料の表面から４５°の角度で前記試料容器中の前記油試料を照射するように構成されている、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、または３９のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項４１】
前記光源はレーザを含む、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、または４０のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項４２】
前記機械はガスタービンを含み、前記油はガスタービン油を含む、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、または４１のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項４３】
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定する前記動作は、次式：
2019511728.tif 000012
に従って前記粘度を決定する動作を含む、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１または４２のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項４４】
前記試料容器を含み、前記試料容器は前記ハウジングに着脱可能に取り付けられる、請求項２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、３９、４０、４１、４２、または４３のいずれかに記載の可搬型粘度決定装置。
【請求項４５】
油の粘度を決定する方法であって、
油試料中に蛍光を誘起するために光源から前記油の試料中に光を放射するステップと、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートでの前記誘起蛍光の強度を測定するステップと、
前記油試料中の誘起蛍光の前記２つ以上の測定値から前記油の蛍光立上がり時間を決定するステップと、
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定するステップと
を含む、方法。
【請求項４６】
前記光源はレーザを含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記レーザは４０５ｎｍの波長を含む光を放射する、請求項４６に記載の方法。
【請求項４８】
前記サンプリングレートは２０ミリ秒である、請求項４５、４６、または４７のいずれかに記載の方法。
【請求項４９】
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記誘起蛍光の強度を測定する前記ステップの前に、前記誘起蛍光をフィルタリングするステップと、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記誘起蛍光の強度を測定する前記ステップの前に、前記誘起蛍光をコリメートするステップと、
を含む、請求項４５、４６、４７、または４８のいずれかに記載の方法。
【請求項５０】
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定する前記ステップは、次式：
2019511728.tif 000013
に従って前記粘度を決定するステップを含む、請求項４５、４６、４７、４８、または４９のいずれかに記載の方法。
【請求項５１】
油の粘度を決定するための実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、前記実行可能コードは、粘度プロセッサに、
油試料中に蛍光を誘起するために光源から前記油の試料中に光を放射する動作と、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートでの前記誘起蛍光の強度を測定する動作と、
前記油試料中の誘起蛍光の前記２つ以上の測定値から前記油の蛍光立上がり時間を決定する動作と、
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定する動作と
を含む動作を実行させる一連の命令を含む、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５２】
前記光源はレーザを含む、請求項５１に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５３】
前記レーザは４０５ｎｍの波長を含む光を放射する、請求項５２に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５４】
前記サンプリングレートは２０ミリ秒である、請求項５１、５２、または５３のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５５】
前記動作は、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記誘起蛍光の強度を測定する前記動作の前に、前記誘起蛍光をフィルタリングする動作と、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記誘起蛍光の強度を測定する前記動作の前に、前記誘起蛍光をコリメートする動作と、
を含む、請求項５１、５２、５３、または５４のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５６】
前記蛍光立上がり時間から前記油の粘度を決定する前記動作は、次式：
2019511728.tif 000014
に従って前記粘度を決定する動作を含む、請求項５１、５２、５３、５４、または５５のいずれかに記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項５７】
油の粘度を測定するためのシステムであって、
粘度プロセッサと、
実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読メモリであって、前記実行可能コードは、粘度プロセッサに、
油試料中に蛍光を誘起するために光源から前記油の試料中に光を放射する動作と、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートでの前記誘起蛍光の強度を測定する動作と、
前記油試料中の前記誘起蛍光の前記２つ以上の測定値から前記油の蛍光立上がり時間を決定する動作と、
前記蛍光立上がり時間から前記油の粘度を決定する動作と
を実行させる一連の命令を含む、前記非一時的なコンピュータ可読メモリと
を含む、システム。
【請求項５８】
前記光源はレーザを含む、請求項５７に記載のシステム。
【請求項５９】
前記レーザは４０５ｎｍの波長を含む光を放射する、請求項５８に記載のシステム。
【請求項６０】
前記サンプリングレートは２０ミリ秒である、請求項５７、５８、または５９のいずれかに記載のシステム。
【請求項６１】
前記動作は、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記誘起蛍光の強度を測定する前記動作の前に、前記誘起蛍光をフィルタリングする動作と、
２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで前記誘起蛍光の強度を測定する前記動作の前に、前記誘起蛍光をコリメートする動作と、
を含む、請求項５７、５８、５９、または６０のいずれかに記載のシステム。
【請求項６２】
前記蛍光立上がり時間から前記油の前記粘度を決定する前記動作は、次式：
2019511728.tif 000015
に従って前記粘度を決定する動作を含む、請求項５７、５８、５９、６０、または６１のいずれかに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、一般に、機械潤滑油の劣化を判定するための方法、コンピュータ可読媒体、システム、および装置に関する。より具体的には、本開示は、潤滑油の粘度を決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンなどの機械は、運転中に潤滑剤として油を用いる場合がある。潤滑油は、機械の構成部品間の摩擦を低減し、そうした構成部品の経時的な摩耗を最小化または防止するのに使用されうる。潤滑油、特にガスタービンで使用される潤滑油は、空気暴露による酸化、酸化防止剤や抗乳化剤などの添加剤の枯渇、高温による油自体の化学的変形といった様々な要因によって使用中に劣化することがある。潤滑油の劣化は、最終的に油から分離して機械に沈着する不溶性化合物の生成につながりうる。加えて、ガスタービンなどの一部の機械は、水、金属析出物、付加化学物質といった他の物質などの物質で汚染される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
潤滑油の寿命を監視する既存の試験には、油が重力下で較正ガラス毛管粘度計を流れる時間を測定することによって粘度を直接決定することが含まれうる。潤滑油の寿命を監視するのに使用される他の試験には、油の全酸価および油の酸化安定性を決定することが含まれうる。上記その他の既存の試験は、時間と費用を要し、製油所オフサイトの試験を必要とする場合がある。潤滑油に使用される他の試験は、含水量、金属その他の粒子の存在を決定することもできる。しかしながら、そのような試験は、潤滑油の汚染を測定するが、潤滑油自体の劣化を測定することはできない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示の実施形態は、一般に、油の試料と関連付けられる蛍光立上がり時間から粘度を決定することによって油の劣化を判定するための方法、コンピュータ可読媒体、および装置に関するものである。いくつかの実施形態では、油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から油試料の蛍光立上がり時間を決定するステップを含む、油の劣化を判定するための方法が提供される。油試料は、機械からの油の試料であってよい。本方法は、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定するステップと、粘度を粘度閾値と比較するステップとをさらに含む。最後に、本方法は、比較に基づいて油の劣化を判定するステップを含む。
【０００５】
加えて、いくつかの実施形態では、本方法は、油試料中に蛍光を誘起するために光源から油試料中に光を放射するステップと、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定するステップとを含む。いくつかの実施形態では、光源はレーザである。いくつかの実施形態では、レーザは約４０５ナノメートル（ｎｍ）の波長の光を放射する。いくつかの実施形態では、サンプリングレートは２０ミリ秒（ｍｓ）である。いくつかの実施形態では、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定するステップは、フォトダイオードを使用して検出された蛍光の強度を測定するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定するステップの前に、誘起蛍光をフィルタリングするステップと、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出された蛍光の強度を測定するステップの前に、誘起蛍光をコリメートするステップとを含む。いくつかの実施形態では、比較に基づいて油の劣化を判定するステップは、粘度が粘度閾値から所定量だけまたは所定のパーセンテージだけ外れている場合に油が劣化していると判定するステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、粘度決定装置のディスプレイに油が劣化していることを示す通知を提供するステップを含む。いくつかの実施形態では、機械はガスタービンであり、油はガスタービン油である。いくつかの実施形態では、本方法は、機械から油試料を取得するステップを含む。いくつかの実施形態では、油試料を取得するステップは、油試料をガラスキュベットに貯めるステップを含む。いくつかの実施形態では、本方法は、粘度が粘度閾値から所定量だけまたは所定のパーセンテージだけ外れている場合に粘度決定装置のディスプレイに通知を提供するステップを含む。いくつかの実施形態では、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定するステップは、式１：
2019511728.tif 000003
に従って粘度を決定するステップを含む。
【０００６】
加えて、いくつかの実施形態では、油の劣化を判定するための実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される。実行可能コードは、粘度プロセッサに、油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から油試料の蛍光立上がり時間を決定する動作であって、油試料は機械からの油の試料を含む、動作と、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定する動作とを含む動作を実行させる一連の命令を含む。動作は、粘度を粘度閾値と比較する動作と、比較に基づいて油の劣化を判定する動作とをさらに含む。
【０００７】
いくつかの実施形態では、動作は、油試料中に蛍光を誘起するために光源から油試料中に光を放射するようにレーザを制御する動作と、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出器により検出された蛍光の強度の測定値を受け取る動作とを含む。いくつかの実施形態では、検出器はフォトダイオードである。いくつかの実施形態では、動作は、粘度プロセッサに結合されたディスプレイに、油が劣化していることを示す通知を提供する動作を含む。
【０００８】
いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置が提供される。本装置は、ハウジングと、ハウジング内に配置され、試料容器に収容された油試料中に光を放射するように構成された光源とを含む。油試料は機械からの油の試料を含む。本可搬型粘度決定装置は、ハウジング内に配置された粘度プロセッサと、ハウジング内に配置された、実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読メモリとをさらに含む。実行可能コードは、粘度プロセッサに、油試料中の光源による誘起蛍光の２つ以上の測定値から油試料の蛍光立上がり時間を決定する動作と、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定する動作とを含む動作を実行させる一連の命令を含む。
【０００９】
いくつかの実施形態では、動作は、粘度を粘度閾値と比較する動作と、比較に基づいて油の劣化を判定する動作とを含む。いくつかの実施形態では、動作は、粘度プロセッサに結合されたディスプレイに、油が劣化していることを示す通知を提供する動作を含む。いくつかの実施形態では、動作は、粘度が粘度閾値から所定量だけまたは所定のパーセンテージだけ外れている場合に粘度プロセッサに結合されたディスプレイに通知を提供する動作を含む。いくつかの実施形態では、本可搬型粘度決定装置は、誘起蛍光を検出するように構成された検出器を含む。いくつかの実施形態では、検出器は、試料容器の表面から９０°の角度で配置される。いくつかの実施形態では、動作は、油試料中に蛍光を誘起するために油試料中に光を放射するように光源を制御する動作と、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで検出器による誘起蛍光の強度の測定値を受け取る動作とを含む。いくつかの実施形態では、検出器はフォトダイオードである。いくつかの実施形態では、本可搬型粘度決定装置は、ハウジング内に配置され、検出器による誘起蛍光の検出の前に誘起蛍光をフィルタリングするように構成されたフィルタを含む。加えて、いくつかの実施形態では、本可搬型粘度決定装置は、ハウジング内に配置され、検出器による誘起蛍光の検出の前に誘起蛍光をコリメートするように構成されたレンズを含む。いくつかの実施形態では、本可搬型粘度決定装置は、ハウジング内に配置され、光源、粘度プロセッサ、およびメモリに電力を供給するように構成された電源を含む。いくつかの実施形態では、本可搬型粘度決定装置は、ハウジング内に配置され、プロセッサに結合されたディスプレイを含む。いくつかの実施形態では、光源は、油試料の表面から約４５°の角度で試料容器中の油試料を照射するように構成される。本可搬型粘度決定装置は、試料容器を含む。いくつかの実施形態では、試料容器は、ハウジングに着脱可能に取り付けられる。
【００１０】
いくつかの実施形態では、油の粘度を決定するための方法が提供される。本方法は、油試料中に蛍光を誘起するために光源から油の試料中に光を放射するステップと、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで誘起蛍光の強度を測定するステップとを含む。本方法は、油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から油の蛍光立上がり時間を決定するステップと、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定するステップとをさらに含む。
【００１１】
いくつかの実施形態では、油の粘度を決定するための実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。実行可能コードは、粘度プロセッサに、油試料中に蛍光を誘起するために光源から油の試料中に光を放射する動作と、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで誘起蛍光の強度を測定する動作とを含む動作を実行させる一連の命令を含む。動作はまた、油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から油の蛍光立上がり時間を決定する動作と、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定する動作とを含む。
【００１２】
さらに、いくつかの実施形態では、油の粘度を決定するためのシステムが提供される。本システムは、粘度プロセッサと、実行可能コードが格納されている非一時的なコンピュータ可読メモリとを含む。実行可能コードは、粘度プロセッサに、油試料中に蛍光を誘起するために光源から油の試料中に光を放射する動作と、２つ以上の測定値を取得するために、ある期間にわたって、あるサンプリングレートで誘起蛍光の強度を測定する動作とを含む動作を実行させる一連の命令を含む。動作は、油試料中の誘起蛍光の２つ以上の測定値から油の蛍光立上がり時間を決定する動作と、蛍光立上がり時間から油の粘度を決定する動作とをさらに含む。
【００１３】
本開示の上記その他特徴、態様、および利点は、以下の説明、特許請求の範囲および添付図面との関連でよりよく理解されるであろう。しかしながら、図面は、本開示のいくつかの実施形態を示しているにすぎず、したがって、それらは本開示の範囲を限定するものとみなされるべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態を認めうるものであることに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一実施形態による、油試料の蛍光立上がり時間を決定するためのシステムの概略図である。
【図２】図１のシステムを使用して測定された油試料の時間に対する測定相対蛍光強度のグラフである。
【図３】図１のシステムを使用して測定された油試料の動粘度に対する図２に示された適合線の傾きのグラフである。
【図４】本開示の一実施形態による、蛍光立上がり時間から潤滑油試料の粘度を決定するためのプロセスのブロック図である。
【図５Ａ】本開示の一実施形態による、潤滑油試料の蛍光立上がり時間から潤滑油劣化を判定するためのプロセスのブロック図である。
【図５Ｂ】本開示の一実施形態による、潤滑油試料の蛍光立上がり時間から潤滑油劣化を判定するためのプロセスのブロック図である。
【図６】本開示の一実施形態による、蛍光立上がり時間から潤滑油の粘度を決定するための可搬型粘度決定装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本開示の実施形態を示す添付の図面を参照して、本開示についてより十分に説明する。しかしながら本開示は多くの異なる形態で具体化されてよく、本開示に記載する例示の実施形態だけに限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が十分かつ完全となり、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるために提供されるものである。
【００１６】
本開示の実施形態は、潤滑油の誘起蛍光立上がり時間から潤滑油の粘度を決定するためのシステム、装置、コンピュータ可読媒体、および方法を含む。後述するように、蛍光立上がり時間によって表される誘起蛍光強度の変化率は、潤滑油の粘度と直接相関する。本開示において使用する場合、潤滑油とは、例えば、エンジン油、モータ油、ギヤ油、タービン油、または機械に使用される他の油を含みうる。このような油を使用する機械は、ガスタービン、蒸気タービン、エンジン、および他の機械を含みうる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、蛍光は、パルスレーザなどの光源を介して潤滑油試料中に誘起されうる。誘起蛍光はある期間にわたって検出され、誘起蛍光の相対強度は、その期間にわたってあるサンプリングレートで測定されうる。潤滑油試料の蛍光立上がり時間は、測定された相対強度から決定されうる。次いで、蛍光立上がり時間から潤滑油試料の粘度が決定されうる。いくつかの実施形態では、試料となる潤滑油の劣化を判定するために粘度が閾値粘度と比較されうる。
【００１８】
いくつかの実施形態では、潤滑油試料は機械から取得され、蛍光立上がり時間から粘度を決定するための可搬型粘度決定装置などの粘度決定システムまたは粘度決定装置に配置されうる。いくつかの実施形態では、潤滑油試料は、ガスタービンプラントでガスタービンから潤滑油を取得することによるなど、機械の設置場所においてオンサイトで取得されうる。粘度決定システムまたは粘度決定装置を使用して、潤滑油試料中に蛍光が誘起され、誘起蛍光が検出され、誘起蛍光の強度が測定されうる。蛍光測定値は、蛍光立上がり時間を決定し、蛍光立上がり時間から粘度を決定しうる粘度決定プロセッサにある期間にわたって提供されうる。いくつかの実施形態では、蛍光立上がり時間は、閾値粘度と比較されうる。粘度が閾値粘度から特定の量またはパーセンテージだけ外れている場合、試料となる潤滑油の劣化は許容できないと判定されうる。そのような実施形態では、試料となる潤滑の劣化が許容できないと判定された場合、粘度決定装置のディスプレイに視覚通知（例えば警告や警報）などの通知が提供されうる。試料となる潤滑油の劣化が許容できると判定された場合、決定された粘度はディスプレイに提供される場合も提供されない場合もある。
【００１９】
［実験装置］
図１に、本開示の一実施形態による、油試料の蛍光立上がり時間を測定するためのシステム１００を示す。システム１００は、例えば、油試料１０４を収容するキュベット１０２、パルスレーザ１０６、光学フィルタ１１０、レンズ１１２、光ファイバ集光器１１４、フォトダイオード１１６、ビームダンプ１１８およびコンピュータ１２０を含みうる。システム１００は、後述する実験データを取得するのに使用されることに加えて、いくつかの実施形態では、本開示に記載される開示の技術を実施するシステムの例示となりうることを理解されたい。例えば、潤滑油試料は、機械から収集され、粘度決定のためにシステム１００を有する場所に輸送されてもよい。
【００２０】
キュベット１０２は、システム１００による蛍光誘起および測定のための潤滑試料を収容しうる。いくつかの実施形態では、キュベット１０２は、長方形形状を有するガラスまたは透明材料のキュベットであってよい。油試料１０４は、油試料の量がパルスレーザ１０６による誘起に適するようにキュベット１０２の一部分を占有するのに十分な量のものであってよい。例えば、いくつかの実施形態では、油試料１０４は、潤滑油を使用する機械からキュベット１０２内に直接収集されてもよい。
【００２１】
パルスレーザ１０６は、キュベット１０２の前面から４５°でキュベット１０２を照射するように配置されうる。いくつかの実施形態では、パルスレーザ１０６は、４０５ｎｍの波長、約５ナノ秒（ｎｓ）のパルス幅、および１パルス当たり約２ミリジュール（ｍＪ）のエネルギーを有しうる。いくつかの実施形態では、パルスレーザと、レーザの波長、パルス幅、および１パルス当たりのエネルギーとは、測定される潤滑油の種類（例えば、組成や粘度グレード）に基づいて選択されうる。しかしながら、他の実施形態では、パルスレーザ１０６は、約３５０ｎｍ〜約５５０ｎｍの他の波長を有しうる。そのような実施形態では、誘起蛍光と関連付けられる信号対雑音比の最小化に基づいてレーザ波長が選択されうる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、光学フィルタ１１０は、油試料１０４中に誘起され、キュベット１０２を透過される蛍光をフィルタリングするように配置される。いくつかの実施形態では、光学フィルタ１１０は、４４０±１０ナノメートル（ｎｍ）の狭帯域光学フィルタであってよい。光学フィルタ１１０は、ガラスフィルタまたはプラスチックフィルタであってよく、いくつかの実施形態では、波長可変フィルタであってもよい。いくつかの実施形態では、光学フィルタ１１０は、システム１００で使用されるパルスレーザ、測定される潤滑油の種類（例えば、組成、粘度グレードなど）、またはその両方に基づいて選択されうる。レンズ１１２は、光学フィルタ１１０によってフィルタリングされた蛍光をコリメートするように構成されたコリメートレンズであってよい。光ファイバ集光器は、コリメート光を収集し、コリメート光をフォトダイオード１１６に伝送するように配置される。
【００２３】
パルスレーザ１０６は、キュベット１０２内の油試料１０４を照射し、油試料１０４に蛍光を誘起するように励起されうる。蛍光は、ただ１つの波長（例えば、４０５ｎｍ）で誘起されうる。油試料１０４からのレーザ誘起蛍光１０８は、光学フィルタ１１０によってフィルタリングされ、コリメートレンズ１１２によってコリメートされ、次いで光ファイバ集光器１１４によって収集されうる。フォトダイオード１１６は、光ファイバ集光器１１４によって伝送されたレーザ誘起蛍光を検出し、コンピュータ１２０にデジタル信号を出力しうる。パルスレーザ１０６からの反射された吸収されない光は、ビームダンプ１１８によって吸収されうる。
【００２４】
以下に記載するように、システム１００を、５つの油試料の蛍光立上がり時間からの粘度の決定に使用した。表１に、新しいガスタービン油および使用済みガスタービン油から取得した、選択された５つの油試料の動粘度および密度を示す。動粘度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−７０４２，２００４，“Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ  ａｎｄ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄｓ  ｂｙ  Ｓｔａｂｉｎｇｅｒ  Ｖｉｓｃｏｍｅｔｅｒ（ａｎｄ  ｔｈｅ  Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｋｉｎｅｍａｔｉｃ  Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ，”ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｗｅｓｔ  Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，ＰＡ，２００４，ＤＯＩ：１０．１５２０／Ｄ７０４２−０４を使用して２０℃で測定した。密度は、ＡＳＴＭ  Ｄ−４０５２，２００９，“Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｓｔ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ｄｅｎｓｉｔｙ，Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｄｅｎｓｉｔｙ，ａｎｄ  ＡＰＩ  Ｇｒａｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｌｉｑｕｉｄｓ  ｂｙ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｍｅｔｅｒ，”ＡＳＴＭ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，Ｗｅｓｔ  Ｃｏｎｓｈｏｈｏｃｋｅｎ，ＰＡ，２００９，ＤＯＩ：１０．１５２０／Ｄ４０５２−０９を使用して２０℃で測定した。
【表１】
2019511728.tif 000004
【００２５】
表２に、油試料の試料１、試料２および試料４の他の測定値を示す。他の測定値には、ＡＳＴＭ  Ｄ６６４を使用した１グラム当たりの水酸化カリウムのミリグラム単位（ｍｇ  ＫＯＨ／ｇｍ）の全酸価（ＴＡＮ）およびｐＨ、ＡＳＴＭ  Ｄ２２７２を使用した回転圧力容器（ＲＢＯＴ）による酸化安定性、ＡＳＴＭ  Ｄ１５００を使用した色、およびＳＯＰ  ０８７を使用した外観が含まれる。
【表２】
2019511728.tif 000005
【００２６】
表２に示すように、全酸価（ＴＡＮ）とｐＨ、回転圧力容器（ＲＢＯＴ）による酸化安定性、色および外観の追加測定は、相互の関係も、ガスタービン油試料の劣化条件との関係も示さない。
【００２７】
以上に留意して、システム１００を使用して、５つの油試料の誘起蛍光を測定し、測定された蛍光信号の初期立上がり時間を決定した。初期立上がり時間は、試料ごとに０．０２秒（２０ミリ秒（ｍｓ））の間隔で最初の５秒間にわたって発光スペクトル波長で測定した。これに応じて、図２に、時間（秒（ｓ）単位）に対する試料ごとの測定相対蛍光強度（蛍光の任意単位（ａ．ｕ．））グラフ２００を示す。加えて、図２に示すように、試料ごとに、相対蛍光強度測定値を（Ｙ＝傾き＊Ｘで定義された）直線に適合させ、試料ごとに直線傾きの値を計算する。例えば、図２に示すように、適合線２０２は試料１に対応し、適合線２０４は試料２に対応し、適合線２０６は試料３に対応し、適合線２０８は試料４に対応し、適合線２１０は試料５に対応する。各適合線の傾きおよび決定係数（Ｒ２）を表３に要約する。
【表３】
2019511728.tif 000006
【００２８】
表３に示すように、試料１、試料２、試料３および試料４の適合線の決定係数はすべて９５％より大きい。試料５の決定係数は、２０ｍｓのサンプリング時間で比較的弱い蛍光信号対雑音比の影響を受けた。
【００２９】
図３に、２０℃における各試料の動粘度（センチストーク（ｃＳｔ）単位）に対する図２に示された適合線の傾き（ａ．ｕ．／秒）のグラフ３００を示す。図３に示されるように、傾きの値に指数曲線３０２が適合されうる。指数曲線３０２は、０．９８または９８％の決定係数を有し、よって、潤滑油粘度の測定値として初期蛍光立上がり時間の利用を裏付ける。指数曲線３０２は、次式２によって表されうる。
2019511728.tif 000007
【００３０】
式中、Ｙはａ．ｕ．／秒での立上がり時間であり、ＸはｃＳｔの粘度であり、ＡおよびＢは適合パラメータである。したがって、式２に基づき、潤滑油の粘度は、次式３によって決定されうる：
2019511728.tif 000008
【００３１】
式中、Ｒｉｓｅｔｉｍｅ（立上がり時間）はａ．ｕ．／秒で測定され、Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ（粘度）はｃＳｔ単位で測定される。
【００３２】
よって、いくつかの実施形態では、前述の試料データの潤滑油の粘度は、次式４によって決定されうる：
2019511728.tif 000009
【００３３】
他の実施形態では、式２は、他の種類の油試料に取得された蛍光立上がり時間測定値に従って変更されうることを理解されたい。例えば、式２と同様の式を導出するために既知の粘度を有する他の油試料が前述のように取得され、測定されてもよい。
【００３４】
以下に記載するように、本開示の実施形態は、潤滑油の試料から決定される蛍光立上がり時間から潤滑油の粘度を決定するための装置および方法を含みうる。図４および図５に、本開示の実施形態による、油試料の蛍光立上がり時間から潤滑油の粘度を決定するためのプロセスを示す。図６に、本開示の一実施形態による可搬型粘度決定装置を示す。
【００３５】
［油の粘度および油の劣化を判定するためのプロセス］
図４に、本開示の一実施形態による、潤滑油試料の粘度を蛍光立上がり時間から決定するためのプロセス４００を示す。いくつかの実施形態では、プロセス４００の一部または全部が、蛍光立上がり時間から潤滑油試料の粘度を決定するためのシステムまたは装置で実施されうる。いくつかの実施形態では、プロセス４００は、潤滑油を使用して機械の設置場所においてオンサイトで実施されうる。プロセス４００は、粘度を決定するための以前の技術と比較して、比較的短時間で粘度の決定を行いうる。例えば、いくつかの実施形態では、プロセス４００を使用して決定される潤滑油の粘度は、３０秒以下で決定されうる。
【００３６】
最初に、蛍光が潤滑油試料中に誘起されうる（ブロック４０２）。前述のように、いくつかの実施形態では、蛍光は、レーザまたは他の光源を使用して誘起されうる。蛍光は、ただ１つの波長で誘起されうる。よって、レーザまたは他の光源は、単一波長の光のみ提供し、粘度の決定は、ただ１つの波長で蛍光信号から取得されうる。次に、蛍光が、ある期間にわたって検出されうる（ブロック４０４）。いくつかの実施形態では、その期間は、５秒間以上、１０秒間以上、１５秒間以上、または２０秒間以上であってよい。蛍光は、その期間にわたって間隔を置いて検出されうる。
【００３７】
次に、蛍光の相対強度が、その期間にわたって間隔を置いて（例えば、あるサンプリングレートで）測定されうる（ブロック４０６）。いくつかの実施形態では、間隔は、０．０１秒以上、０．０２秒間以上、０．０３秒間以上、０．０４秒間以上、または０．０５秒間以上であってよい。いくつかの実施形態では、サンプリングレートは、試料油の蛍光量子収率および検出器（例えば、フォトダイオード）の感度に基づいて選択されうる。例えば、比較的高い感度の検出器は、より短い測定間隔（より高いサンプリングレート）を可能にしうる。前述のように、いくつかの実施形態では、蛍光はフォトダイオードを使用して検出され、いくつかの実施形態では、フォトダイオードによる検出の前にフィルタリングされ、コリメートされうる。
【００３８】
油試料から放射された蛍光を検出した後、その期間にわたる蛍光立上がり時間が測定値から決定されうる（ブロック４０８）。いくつかの実施形態では、蛍光立上がり時間を決定する前に最小数の測定値が取得されうる。いくつかの実施形態では、蛍光立上がり時間は、測定の全期間にわたって、またはその期間の一部について決定されうる。
【００３９】
次に、試料潤滑油の粘度が、例えば、上記式２を使用して、蛍光立上がり時間から決定されうる（ブロック４１０）。いくつかの実施形態では、試料潤滑油の粘度が閾値粘度から外れて、油劣化を示しているかどうかを判定するために、粘度が閾値粘度と比較されうる（ブロック４１２）。例えば、試料潤滑油の決定された粘度が、閾値粘度よりも特定の量またはパーセンテージだけ大きい場合、決定された粘度は油劣化を示しうる。別の例では、試料潤滑油の決定された粘度が、閾値粘度よりも特定の量またはパーセンテージだけ小さい場合、決定された粘度は油劣化を示しうる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、閾値粘度は、試料潤滑油の前の測定データおよび粘度決定から決定されうる。いくつかの実施形態では、閾値粘度は、試料潤滑油と同じまたは同様の組成を有する未使用の潤滑油の粘度としうる。例えば、いくつかの実施形態では、未使用の油および劣化した油を含む潤滑油の既知の粘度のデータベースが作成され、閾値粘度を取得するために使用されうる。
【００４１】
図５Ａおよび図５Ｂに、例えば、本開示の一実施形態による、可搬型粘度決定装置、または蛍光立上がり時間から粘度を決定するためのシステムを使用して、潤滑油試料の蛍光立上がり時間から潤滑油劣化を判定するためのプロセス５００を示す。理解されるように、蛍光立上がり時間からの粘度決定（および、いくつかの実施形態では、粘度を決定するための可搬型粘度決定装置の使用）は、潤滑油の劣化状態の比較的迅速な評価を提供し、劣化した潤滑油の早期の検出を可能にし、そのような潤滑油の残存寿命の推定を提供しうる。さらに、そのような技術および装置は、比較的少量の潤滑油試料を使用しうる。
【００４２】
最初に、潤滑油の試料が機械から取得されうる（ブロック５０２）。例えば、いくつかの実施形態では、潤滑油試料は、機械の設置場所においてオンサイトで取得されうる。例えば、いくつかの実施形態では、ガスタービンプラントでガスタービンからタービン油が取得されうる。いくつかの実施形態では、潤滑油試料の量は、１ミリリットル以上、または２ミリリットル以上としうる。いくつかの実施形態では、プロセス５００に従って、複数の潤滑油試料が取得され、処理されうる。いくつかの実施形態では、最初に、ベースラインの蛍光立上がり時間またはベースライン粘度を確立するために潤滑油試料が取得されうる。そのような実施形態では、初回後に一つ以上の潤滑油試料が取得され、後述する技術に従って処理されうる。いくつかの実施形態では、潤滑油試料は、可搬型粘度決定装置の試料容器または他の適切な試料容器に収集されうる。
【００４３】
次に、潤滑油試料は、粘度決定装置またはシステムに配置されうる（ブロック５０４）。いくつかの実施形態では、例えば、潤滑油試料を有する試料容器は、粘度を決定するための可搬型粘度決定装置に取り付けられるか、またはその近くに配置されうる。
【００４４】
前述のように、光源を使用して潤滑油試料に蛍光が誘起され（ブロック５０６）、誘起蛍光が検出されうる（ブロック５０８）。いくつかの実施形態では、例えば、可搬型粘度決定装置の光源は、可搬型粘度決定装置に取り付けられた、またはその近くにある試料容器に光を放射して、試料容器内の潤滑油試料に蛍光を誘起しうる。いくつかの実施形態では、潤滑油試料中に誘起された蛍光は、可搬型粘度決定装置のフォトダイオードによって検出されうる。いくつかの実施形態では、前述したように、誘起蛍光は、フォトダイオードによる検出の前にフィルタリングされ、コリメートされうる。前述したように、いくつかの実施形態では、蛍光は、ある期間にわたって間隔を置いて（すなわち、あるサンプリングレートで）検出されうる。
【００４５】
次に、蛍光測定値が粘度プロセッサに提供されうる（ブロック５１０）。例えば、粘度プロセッサは、可搬型粘度決定装置のプロセッサであってもよい。前述したように、粘度プロセッサは、蛍光測定値から蛍光立上がり時間を決定し（ブロック５１２）、その蛍光立上がり時間に基づいて潤滑油試料の粘度を決定しうる（ブロック５１４）。前述したように、光源は単一波長の光のみ提供し、潤滑油の粘度の決定は、ただ１つの波長の蛍光信号から取得されうる。
【００４６】
コネクタブロックＡで示すように、プロセス５００は図５Ｂにさらに示されている。図５Ｂに示すように、いくつかの実施形態では、決定された粘度はディスプレイに提供されうる（ブロック５１６）。例えば、潤滑油試料の蛍光立上がり時間から粘度が決定された後、粘度は可搬型粘度決定装置のディスプレイに提供され、ディスプレイ上に表示されうる。さらに、いくつかの実施形態では、決定された粘度は閾値粘度と比較されて（ブロック５１８）、油劣化が許容できるかどうかが判定される（判定ブロック５２０）。例えば、試料潤滑油の決定された粘度が、閾値粘度から特定の量またはパーセンテージだけ外れている（例えば、大きい、または小さい）場合、試料潤滑油の油劣化は許容できないと判定されうる。
【００４７】
いくつかの実施形態では、油劣化が許容できないと判定された場合（ライン５２２）、油劣化を示す通知が提供されうる（ブロック５２４）。いくつかの実施形態では、視覚的通知（例えば、視覚的警告または警報）が、可搬型粘度決定装置のディスプレイ上に提供されうる。いくつかの実施形態では、音声通知（例えば、音声警告または警報）が、追加的または代替的に、可搬型粘度決定装置の音声出力装置で提供されうる。このように、いくつかの実施形態では、本開示に記載される技術は、油の劣化と関連付けられる警報を決定するのに使用されうる。油の劣化が許容できる場合（ライン５２６）、例えば閾値よりも大きい場合、警告を出さずに粘度がディスプレイに提供されうる（ブロック５１６）。
【００４８】
いくつかの実施形態では、試料潤滑油から決定された蛍光立上がり時間が、同じ油または類似した油の蛍光立上がり時間（例えば、一つの蛍光立上がり時間または蛍光立上がり時間の平均値）と比較されうる。例えば、決定された蛍光立上がり時間は、蛍光立上がり時間がベースライン値から外れて、油劣化を示しているかどうか判定するために比較されうる。いくつかの実施形態では、試料潤滑油からの蛍光立上がり時間は、同じ機械の潤滑油の以前の試料から決定された蛍光立上がり時間と比較されうる。例えば、決定された蛍光立上がり時間は、蛍光立上がり時間がベースライン値から外れて、油劣化を示しているかどうか判定するために、以前の蛍光立上がり時間（例えば、一つの蛍光立上がり時間または蛍光立上がり時間の平均値）と比較されうる。
【００４９】
［可搬型粘度決定装置］
図６は、本開示の一実施形態による、蛍光立上がり時間から潤滑油の粘度を決定するための可搬型粘度決定装置６００のブロック図である。可搬型粘度決定装置６００は、装置６００の構成要素の一部または全部を概ね包囲するハウジング６０２内に配置された構成要素を含みうる。いくつかの実施形態では、装置６００は、試料容器６０４、フォトダイオード６０６、レンズ６０８、光源６１０、一台以上のプロセッサ６１２、メモリ６１４、ディスプレイ６１６、電源６１８、および入力／出力（Ｉ／Ｏ）ポート６２０を含みうる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、光学フィルタ６２２も含みうる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００の一部または全部の構成要素が、インターフェース６２４（例えば、一つ以上のインターフェース）を介して通信しうる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００の一部の構成要素を省略し、装置６００を小型化し、装置６００の可搬性を高めうる。例えば、いくつかの実施形態では、レンズ６０８、フィルタ６２２、またはその両方が省略されうる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、ハウジング６０２がオペレータの片手または両手で使用可能な人間工学的特徴を含む、または形成するようなハンドヘルド装置としうる。
【００５０】
いくつかの実施形態では、ハウジング６００は、プラスチック、金属、またはその両方から形成されうる。ハウジング６００は、試料容器６０４の入れ物など、装置６００の構成要素を受けるための一つ以上の入れ物を含みうる。ハウジング６００は、外部装置への接続を提供しうるＩ／Ｏポート６２０などの構成要素を収容する凹部または他の特徴を含みうる。いくつかの実施形態では、ハウジング６００は、可搬型粘度決定装置６００の構成要素を冷却するための、能動冷却構成要素（例えば、ファン）、受動冷却構成要素（例えば、ヒートシンク）を含む、または包囲しうる。
【００５１】
試料容器６０４は、ガラス容器であってもよく、別の透明材料で形成されていてもよい。いくつかの実施形態では、試料容器６０４はキュベットであってよく、長方形または他の形状を有していてよい。いくつかの実施形態では、ハウジング６００は、試料容器６０４を受けるように構成された入れ物または他の特徴を有しうる。試料容器６０４は、可搬型粘度決定装置６００が分析するための潤滑油の試料６２６を収容しうる。例えば、いくつかの実施形態では、潤滑油試料６２６は機械から取得され、試料容器６０４に入れられうる。いくつかの実施形態では、試料容器６０４は、ハウジング６００に着脱可能に取り付けられ、試料容器６０４が取り付けられると潤滑油試料６２６が可搬型粘度決定装置６００によって分析されうる。
【００５２】
光源６１０は、試料容器６１０に光を放射し、前述のように潤滑油試料６２６に蛍光を励起するように構成されうる。いくつかの実施形態では、例えば、光源６１０は、前述のレーザ１０６と同様のレーザであってもよい。例えば、光源６１０は、４０５ｎｍの波長、約５ナノ秒（ｎｓ）のパルス幅、および約２ミリジュール（ｍＪ）の１パルス当たりのエネルギーを有するレーザであってもよい。しかしながら、いくつかの実施形態では、光源６１０は、約３５０ｎｍ〜約５５０ｎｍの範囲内の波長であってもよい。そのような実施形態では、光源６１０の波長は、誘起蛍光と関連付けられる信号対雑音比の最小化に基づいて選択されうる。いくつかの実施形態では、光源６１０のパラメータは、可搬型粘度決定装置６００の電力消費を最小にするように選択されうる。いくつかの実施形態では、光源６１０は、光源６１０を容易に修理または交換できるようにするために、可搬型粘度決定装置６００のハウジング６０２に着脱可能に取り付けられうる。代替として、いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、光源６１０の代わりに発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源を含んでいてもよい。そのような実施形態では、ＬＥＤは、前述したレーザ１０６と同じまたは類似した波長で光を放射し、レーザ１０６と同様の他のパラメータとしうる。
【００５３】
光学フィルタ６２２は、狭帯域光学フィルタであってよく、プラスチックフィルタまたはガラスフィルタであってよい。光学フィルタ６２２は、レンズ６０８に伝達される前に誘起蛍光をフィルタリングするように構成されうる。レンズ６０８は、潤滑油試料６２６に誘起された蛍光をコリメートし、コリメートされた蛍光は、フォトダイオード６０６に伝達されうる。例えば、光源６１０、レンズ６０８、フィルタ６２２、およびフォトダイオード６０６は、光源６１０から放射された光がレンズ６０８およびフォトダイオード６０６に接するのを最小化、または防止し、潤滑油試料６２６からレンズ６０８およびフォトダイオード６０６への誘起蛍光の伝達を最大化するように構成されうる。いくつかの実施形態では、光源は、光源からの光が潤滑油試料を試料容器の表面から４５°の角度で照射するように構成され、フォトダイオードは、潤滑油試料の表面から９０°の角度で構成されうる。いくつかの実施形態では、レンズ６０８はガラスレンズであってよく、可搬型粘度決定装置６００のハウジング６０２に一体化されていてよい。フォトダイオード６０６は、さらに多くのインターフェース６２２のうちの１つを介して粘度プロセッサ６１２にデジタル信号を提供しうる。いくつかの実施形態では、フォトダイオード６０６からのデジタル信号の通信を容易にするために、増幅器または他の構成要素が含まれうる。
【００５４】
粘度プロセッサ６１２（本開示で使用する場合、「プロセッサ」という用語はマイクロプロセッサを包含する）は、所望の速度でフォトダイオード６０６から信号を受信できる能力を有する一台以上のプロセッサを含みうる。いくつかの実施形態では、粘度プロセッサ６１２は、特定用途向け集積回路（ＡＩＳＣ）を含みうる。いくつかの実施形態では、粘度プロセッサ６１２は、縮小命令セット（ＲＩＳＣ）プロセッサを含みうる。加えて、粘度プロセッサ６１２は、シングルコアプロセッサおよびマルチコアプロセッサも含み、グラフィックスプロセッサも含みうる。複数のプロセッサを用いて、本開示に記載される技術のうちの一つ以上の並列実行または順次実行が提供されうる。粘度プロセッサ６１２は、メモリ（例えば、メモリ６１４）から命令およびデータを受け取りうる。
【００５５】
メモリ６１４（一つ以上の有形の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体を含みうる）は、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリ、およびＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、他の適切な光、磁気、もしくは固体記憶媒体などの不揮発性メモリ、またはそれらの組み合わせを含みうる。メモリ６１４は、粘度プロセッサ６１２によってアクセス可能であってよく、いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００の他の構成要素によってアクセス可能であってよい。メモリ６１４は、可搬型粘度決定装置６００用のファームウェアなどの実行可能コンピュータコード、および他の実行可能コードを格納しうる。実行可能コンピュータコードは、本開示に記載される一つ以上の技術を実施するためのコンピュータプログラム命令を含みうる。例えば、実行可能コンピュータコードは、本開示の一つ以上の実施形態を実施するプロセッサ（例えば、粘度プロセッサ６１２）によって実行可能な粘度決定モジュール６２８を含みうる。いくつかの実施形態では、粘度決定モジュール６２８は、前述した、図４に示されているプロセス４００、または前述した、図５Ａおよび図５Ｂに示されているプロセス５００の一つ以上の要素を実施しうる。例えば、いくつかの実施形態では、粘度決定モジュール６２８は、フォトダイオード６０６から蛍光強度測定値を受け取り、その測定値から蛍光立上がり時間を決定しうる。いくつかの実施形態では、粘度決定モジュール６２８は、蛍光立上がり時間から試料容器内の油試料の粘度を決定し、メモリ６１４に格納するために決定した粘度を出力し、いくつかの実施形態では、ディスプレイ６１６によって表示しうる。
【００５６】
前述したように、メモリ６１４は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの揮発性メモリを含みうる。メモリ６１４はまた、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、他の適切な光、磁気、もしくは固体記憶媒体などの不揮発性メモリ、またはそれらの組み合わせも含みうる。インターフェース６２４は、複数のインターフェースを含んでいてよく、可搬型粘度決定装置６００の様々な構成要素を粘度プロセッサ６１２およびメモリ６１４に結合しうる。いくつかの実施形態では、インターフェース６２４、粘度プロセッサ６１２、メモリ６１４、および可搬型粘度決定装置６００の一つ以上の他の構成要素は、システム・オン・チップ（ＳＯＣ）にように単一のチップ上に実装されうる。他の実施形態では、これらの構成要素、その機能、またはその両方が別々のチップ上に実装されうる。インターフェース６２４は、プロセッサ６１２と、システムメモリ６１４と、可搬型粘度決定装置６００の他の構成要素との間の協調Ｉ／Ｏトラフィックであってもよい。インターフェース６２４は、ある構成要素（例えば、システムメモリ６１４）からのデータ信号を、別の構成要素（例えば、プロセッサ６１４）が使用するのに適したフォーマットに変換するプロトコル変換、タイミング変換または他のデータ変換を行いうる。インターフェース６２４は、周辺機器相互接続（ＰＣＩ）バス規格やユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）規格の変形など、様々なタイプの周辺バスを介して接続された装置のサポートを含みうる。
【００５７】
ディスプレイ６１６は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、または他の適切なディスプレイを含みうる。ディスプレイ６１６は、試料容器６０４中の潤滑油試料の測定および粘度決定を開始するためのユーザインターフェースなどのユーザインターフェース（例えば、グラフィカルユーザインターフェース）を表示しうる。いくつかの実施形態によれば、ディスプレイ６１６は、タッチスクリーンであってよく、ユーザがユーザインターフェースと対話するためのタッチセンシティブ要素を含み、またはそれらの要素を備えていてよい。いくつかの実施形態では、本開示に記載されるように、ディスプレイ６１６は、潤滑油試料６２６の測定および粘度決定の状況を表示しうる。いくつかの実施形態では、ディスプレイ６１６は、油試料６２６の測定された誘起蛍光から決定された蛍光立上がり時間から決定された粘度を表示しうる。加えて、いくつかの実施形態では、ディスプレイ６１６は、可搬型粘度決定装置６００のユーザに通知を表示しうる。例えば、ディスプレイ６１６は、油試料の粘度が閾値粘度から外れているという判定に基づいて警告を表示しうる。
【００５８】
電源６１８は、可搬型粘度決定装置６００の構成要素に電力を供給するのに適した電源を含みうる。いくつかの実施形態では、電源６１８は、一つ以上のバッテリを含みうる。いくつかの実施形態では、電源６１８は、交流―直流変換器を含みうる。そのような実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、Ｉ／Ｏポート６２０を介して交流電源（例えば、電力網）に接続されうる。そのような実施形態では、電源６１８は、バッテリを充電するため、可搬型粘度決定装置６００の構成要素に電力を供給するため、またはその両方のために直流を提供しうる。加えて、いくつかの実施形態では、電源６１８は、可搬型粘度決定装置６００の一つ以上の構成要素に電力を供給するための第１の電源と、可搬型粘度決定装置６００の第２の一つ以上の構成要素に電力を供給するための第２の電源とを含みうる。例えば、電源６１８は、光源６１０に電力を供給するための第１の電源と、可搬型粘度決定装置６００の他の構成要素に電力を供給するための第２の電源とを含みうる。
【００５９】
Ｉ／Ｏポート６２０は、可搬型粘度決定装置６００への外部装置の接続を可能にしうる。可搬型粘度決定装置６００の実施形態は、ヘッドフォンおよびヘッドセットジャック、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポート、ＦｉｒｅｗｉｒｅまたはＩＥＥＥ−１３９４ポート、交流電源コネクタ、および直流電源コネクタを含む任意の数のＩ／Ｏポート６２０を含みうる。さらに、可搬型粘度決定装置６００は、入力ポートおよび出力ポートを使用して、可搬型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、プリンタなどの他の装置に接続し、それらの装置とデータを送受信しうる。
【００６０】
いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、データを他の装置に転送しうる。例えば、いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、油試料６２６から蛍光の測定値を取得し、それらの測定値を処理のために別の装置に転送することができる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、決定された粘度を別の装置に転送しうる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、Ｉ／Ｏポート６２０を介して別の装置に接続され、測定データ、粘度データ、または他のデータをデバイスに転送しうる。いくつかの実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、一つ以上のネットワークとの通信を可能にするネットワークインターフェースを含みうる。そのような実施形態では、可搬型粘度決定装置６００は、ネットワークインターフェースを介して一つ以上のネットワーク上で別の装置にデータを転送しうる。
【００６１】
以上の説明を考慮すれば、本開示の様々な態様のさらなる改変および代替実施形態が当業者には明らかであろう。したがって、以上の説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本開示に記載される実施形態を実行する一般的な方法を当業者に教示するためのものである。本開示で図示され、説明された形態は、実施形態の例とみなされるべきであることを理解されたい。本開示で図示され、説明された要素および材料は、代わりの要素および材料が使用されてもよく、部品またはプロセスは、反転または省略されてもよく、特定の特徴が独立して利用されてもよく、これらすべては、本記載の援助を受ければ当業者には明らかであろう。添付の特許請求の範囲に記載される本開示の趣旨および範囲から逸脱することなければ、本開示に記載される要素に変更が加えられてもよい。本開示で使用されている見出しは、構成するためのものにすぎず、本記載の範囲を限定するために使用されているものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【国際調査報告】
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