(57)【要約】【課題】装置を小型化して搭載性の向上を図り得る導電体濃度計測装置を提供する。【解決手段】導電体を含む計測対象流体Ｌが貯留されたタンクＴに接続される配管ＰＬに、摺動自在に嵌挿される計測ピストンＰＳによって仕切られる第一シリンダ室Ｃ１及び第二シリンダ室Ｃ２を有した計測シリンダＣを接続し、ポンプＰにて圧送される計測対象流体Ｌを第一シリンダ室Ｃ１及び第二シリンダ室Ｃ２に対し交互に導入・導出して計測ピストンＰＳを往復動させる切換弁Ｖを設け、第一シリンダ室Ｃ１の外周部に配設されるよう計測シリンダＣに励磁用コイルＥＣ及び出力用コイルＯＣを設け、励磁用コイルＥＣ及び出力用コイルＯＣからの信号に基づき信号処理器１００において導電体の濃度を求めるよう構成する。【選択図】図１
2018025502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電体を含む計測対象流体が流通される配管と、
摺動自在に嵌挿される計測ピストンによって仕切られる第一シリンダ室及び第二シリンダ室を有し且つ該第一シリンダ室及び第二シリンダ室に前記配管が接続される計測シリンダと、
前記配管から計測対象流体を前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室に対し交互に導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる切換弁と、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる励磁用コイルと、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に前記励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する出力用コイルと、
前記励磁用コイル及び出力用コイルからの信号に基づき前記導電体の濃度を求める信号処理器と
を備え、
前記信号処理器は、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダに計測対象流体を導入した際に、前記出力用コイルから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダから計測対象流体を導出した際に、前記出力用コイルから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成されたことを特徴とする導電体濃度計測装置。
【請求項２】
前記配管は、導電体を含む計測対象流体が貯留されたタンクに接続され、
該配管途中に設けられ且つ前記タンクに貯留された計測対象流体を圧送するポンプを備えた請求項１記載の導電体濃度計測装置。
【請求項３】
前記計測ピストンが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出して信号を出力する位置センサを備え、
該位置センサから出力される信号に基づいて前記信号処理器及び切換弁を作動させるよう構成した請求項２記載の導電体濃度計測装置。
【請求項４】
前記配管は、導電体を含む第一計測対象流体が貯留された第一タンクに接続される第一配管と、導電体を含む第二計測対象流体が貯留された第二タンクに接続される第二配管とを備え、
前記ポンプは、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一タンクに貯留された第一計測対象流体を圧送する第一ポンプと、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二タンクに貯留された第二計測対象流体を圧送する第二ポンプとを備え、
前記切換弁は、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一ポンプにて圧送される第一計測対象流体を前記第一シリンダ室に対し導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる第一切換弁と、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二ポンプにて圧送される第二計測対象流体を前記第二シリンダ室に対し導出・導入して前記計測ピストンを往復動させる第二切換弁とを備え、
前記励磁用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第一励磁用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第二励磁用コイルとを備え、
前記出力用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に前記第一励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第一励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第一出力用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に前記第二励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第二励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第二出力用コイルとを備え、
前記信号処理器は、前記第一計測対象流体に含まれる導電体の濃度と前記第二計測対象流体に含まれる導電体の濃度とを求めるよう構成された請求項２又は３記載の導電体濃度計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電体濃度計測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば、ピストンのような往復動部品を有するエンジン等の機器においては、ピストンのシリンダに対する摺動により、ピストン及びシリンダに摩耗が発生し、鉄粉等の導電体が生じる。このような導電体が生じた際には、前記機器からの潤滑油が流通する流路に導電体が混入するため、流路の潤滑油中に含まれる導電体の濃度を適宜測定し、機器の摩耗状態を正確に把握する必要がある。
【０００３】
従来、機器の摩耗状態を把握する場合には、手作業で潤滑油等の計測対象流体をサンプリングして化学的な手法により導電体の濃度を計測したり、或いは潤滑油が流れる流路の近傍に導電体濃度計測装置を配置して導電体の濃度を計測したりすることが行われている。
【０００４】
ここで、導電体のうち磁性体の濃度計測装置の一例としては、被検査物質が流動する管路の近傍に、磁場印加手段と、超電導量子干渉素子による磁気センサを含む磁気計測手段とを備え、磁化された磁性体成分の磁場のみを検出するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
又、磁性体の濃度計測装置の他の例としては、計測対象流体の配管近傍に第一コイルを配した実測用のＬＣ発振回路と、計測対象流体に混入する磁性体の影響を受けない位置に第二コイルを配した補正用のＬＣ発振回路とを備え、実測用のＬＣ発振回路の発振周波数と補正用のＬＣ発振回路の発振周波数との差を求めて磁性体の濃度を換算するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
しかしながら、前述の如く手作業で潤滑油等の計測対象流体をサンプリングして化学的な手法により導電体の濃度を計測するのでは、非常に手間が掛かると共に、連続的な計測を行うことができないという問題があった。又、特許文献１に開示されたもののように磁性体成分の磁場のみを検出したり、或いは特許文献２に開示されたもののように単なる発振周波数の差により磁性体の濃度を換算したりするのでは、ステンレスやアルミニウムのような非磁性体である導電体の濃度を測定することは困難となっていた。
【０００７】
このため、磁性体のみならず非磁性体である導電体であっても、その濃度を精度良く計測し得、更に計測対象流体に含まれる導電体の濃度を連続的に計測し得る導電体濃度計測装置が本発明者等によって出願されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２６８０１３号公報
【特許文献２】特開２００５−８３８９７号公報
【特許文献３】特許第５１５５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述の特許文献３に開示された従来技術では、外付けの動力源としての回転駆動装置（モータ）を導電体濃度計測装置に一体化する形で装備することにより、流体導出入手段の計測ピストンを進退動させているため、装置全体の外形が大きくなってしまい、特に、既存設備に後付けで導電体濃度計測装置を取り付ける際に大きな障害となっており、改善が望まれていた。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、装置を小型化して搭載性の向上を図り得る導電体濃度計測装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、導電体を含む計測対象流体が流通される配管と、
摺動自在に嵌挿される計測ピストンによって仕切られる第一シリンダ室及び第二シリンダ室を有し且つ該第一シリンダ室及び第二シリンダ室に前記配管が接続される計測シリンダと、
前記配管から計測対象流体を前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室に対し交互に導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる切換弁と、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる励磁用コイルと、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に前記励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する出力用コイルと、
前記励磁用コイル及び出力用コイルからの信号に基づき前記導電体の濃度を求める信号処理器と
を備え、
前記信号処理器は、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダに計測対象流体を導入した際に、前記出力用コイルから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダから計測対象流体を導出した際に、前記出力用コイルから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成されたことを特徴とする導電体濃度計測装置にかかるものである。
【００１２】
前記導電体濃度計測装置において、前記配管は、導電体を含む計測対象流体が貯留されたタンクに接続され、
該配管途中に設けられ且つ前記タンクに貯留された計測対象流体を圧送するポンプを備えることができる。
【００１３】
又、前記計測ピストンが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出して信号を出力する位置センサを備え、
該位置センサから出力される信号に基づいて前記信号処理器及び切換弁を作動させるよう構成することができる。
【００１４】
前記導電体濃度計測装置において、前記配管は、導電体を含む第一計測対象流体が貯留された第一タンクに接続される第一配管と、導電体を含む第二計測対象流体が貯留された第二タンクに接続される第二配管とを備え、
前記ポンプは、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一タンクに貯留された第一計測対象流体を圧送する第一ポンプと、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二タンクに貯留された第二計測対象流体を圧送する第二ポンプとを備え、
前記切換弁は、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一ポンプにて圧送される第一計測対象流体を前記第一シリンダ室に対し導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる第一切換弁と、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二ポンプにて圧送される第二計測対象流体を前記第二シリンダ室に対し導出・導入して前記計測ピストンを往復動させる第二切換弁とを備え、
前記励磁用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第一励磁用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第二励磁用コイルとを備え、
前記出力用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に前記第一励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第一励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第一出力用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に前記第二励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第二励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第二出力用コイルとを備え、
前記信号処理器は、前記第一計測対象流体に含まれる導電体の濃度と前記第二計測対象流体に含まれる導電体の濃度とを求めるよう構成することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の導電体濃度計測装置によれば、装置を小型化して搭載性の向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例を示す概要構成図であって、第一シリンダ室に計測対象流体を導入した状態を示す図である。
【図２】本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例を示す概要構成図であって、第一シリンダ室から計測対象流体を導出した状態を示す図である。
【図３】本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例における信号処理器を示すブロック図である。
【図４】本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例のフローチャートである。
【図５】本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例において、計測対象流体の導出時における信号波形を示す線図である。
【図６】本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例において、計測対象流体の導入時における信号波形を示す線図である。
【図７】本発明の導電体濃度計測装置の第二実施例を示す概要構成図であって、第一シリンダ室に第一計測対象流体を導入し且つ第二シリンダ室から第二計測対象流体を導出した状態を示す図である。
【図８】本発明の導電体濃度計測装置の第二実施例を示す概要構成図であって、第一シリンダ室から第一計測対象流体を導出し且つ第二シリンダ室に第二計測対象流体を導入した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１８】
図１〜図３は本発明の導電体濃度計測装置の第一実施例である。
【００１９】
第一実施例の場合、図１及び図２に示す如く、導電体を含む計測対象流体ＬがタンクＴに貯留されている。前記計測対象流体Ｌは、例えば、エンジン等の機器の潤滑油であって、前記タンクＴは、前記潤滑油が貯留されるオイルパンのようなものである。
【００２０】
前記タンクＴには配管ＰＬが接続され、該配管ＰＬ途中には、前記タンクＴに貯留された計測対象流体Ｌを圧送するポンプＰが設けられている。
【００２１】
前記配管ＰＬは、計測シリンダＣの第一シリンダ室Ｃ１及び第二シリンダ室Ｃ２に接続されている。前記計測シリンダＣの第一シリンダ室Ｃ１及び第二シリンダ室Ｃ２は、摺動自在に嵌挿される計測ピストンＰＳによって仕切られている。
【００２２】
前記配管ＰＬ途中には、電磁弁等の切換弁Ｖが設けられており、該切換弁Ｖの切り換えにより、前記ポンプＰにて圧送される計測対象流体Ｌを前記第一シリンダ室Ｃ１及び第二シリンダ室Ｃ２に対し交互に導入・導出して前記計測ピストンＰＳを往復動させるようになっている。尚、図１及び図２中、ＣＶは逆止弁であって、前記ポンプＰの吐出側の配管ＰＬにおける圧力が設定圧以上に上昇した場合に逆止弁ＣＶが開いて前記タンクＴへ圧力を逃がすようになっている。
【００２３】
前記計測シリンダＣには、前記第一シリンダ室Ｃ１の外周部に配設されるよう励磁用コイルＥＣが設けられると共に、該励磁用コイルＥＣに隣接して配設されるよう出力用コイルＯＣが設けられている。該出力用コイルＯＣは、前記励磁用コイルＥＣに交流電流が流れると励磁電圧を発生するようになっている。
【００２４】
そして、前記励磁用コイルＥＣ及び出力用コイルＯＣからの信号に基づき信号処理器１００において前記導電体の濃度が求められるようになっている。尚、前記信号処理器１００には、前記導電体の濃度を表示すると共に、該導電体の濃度に応じてエンジン等の機器の異常の有無を判定する異常判定器２００が接続されている。
【００２５】
又、前記計測シリンダＣには位置センサ３００が設けられ、該位置センサ３００によって前記計測ピストンＰＳの両端部外周に凹設された溝ｇ１，ｇ２を検出することにより、前記計測ピストンＰＳが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出し、該位置センサ３００から出力される信号に基づいて前記信号処理器１００及び切換弁Ｖを作動させるよう構成してある。
【００２６】
一方、前記信号処理器１００は、図３に示す如く、増幅回路１０１と、バンドパスフィルタ１０２と、正弦波発振回路１０３と、位相回路１０４と、エッジトリガー回路１０５と、ロックインアンプ１０６と、ローパスフィルタ１０７と、増幅器１０８と、交流信号透過回路１０９と、増幅器１１０とを備えている。
【００２７】
前記増幅回路１０１は、出力用コイルＯＣに接続され、該出力用コイルＯＣから出力される微弱な波形信号を増幅して、計測対象流体Ｌに含まれる導電体の検出信号又は補正用検出信号を取得するようになっている。
【００２８】
前記バンドパスフィルタ１０２は、前記増幅回路１０１から出力される波形信号としての導電体の検出信号又は補正用検出信号のノイズを所定範囲で除去するようになっている。
【００２９】
前記正弦波発振回路１０３は、励磁用コイルＥＣに接続され、該励磁用コイルＥＣの出力信号から励磁用の正弦波を得るようになっている。
【００３０】
前記位相回路１０４は、前記正弦波発振回路１０３から出力される正弦波の位相をずらすようになっている。尚、前記位相回路１０４は、設定の際や調整の際に、導電体非検出時の状態で位相を１０°〜１７０°、好ましくは４５°〜１３５°、更に好ましくは９０°前後ずらすことができる。
【００３１】
前記エッジトリガー回路１０５は、前記位相回路１０４で位相をずらされた正弦波を前記導電体の検出信号又は補正用検出信号と同一周波数となる矩形波のリファレンス信号として出力するようになっている。
【００３２】
前記ロックインアンプ１０６は、前記バンドパスフィルタ１０２でノイズが除去された波形信号（導電体の検出信号又は補正用検出信号）と、前記エッジトリガー回路１０５から出力されるリファレンス信号との位相差をノイズを除去しつつ検出するようになっている。
【００３３】
前記ローパスフィルタ１０７は、前記ロックインアンプ１０６からの出力信号を直流電圧信号に変換するようになっている。
【００３４】
前記増幅器１０８は、前記ローパスフィルタ１０７で変換された直流電圧信号を増幅するようになっている。
【００３５】
前記交流信号透過回路１０９は、前記増幅器１０８から出力される計測対象流体Ｌの導入・導出による直流電圧信号の変動量のみを透過させるようになっている。
【００３６】
前記増幅器１１０は、前記交流信号透過回路１０９で透過された直流電圧信号の変動量を増幅し計測値（導電体の濃度）として前記異常判定器２００（図１及び図２参照）へ出力するようになっている。
【００３７】
これにより、前記信号処理器１００は、前記切換弁Ｖの切り換えにより計測シリンダＣに計測対象流体Ｌを導入した際に、前記出力用コイルＯＣから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルＥＣから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ１０６により検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換し、前記切換弁Ｖの切り換えにより計測シリンダＣから計測対象流体Ｌを導出した際に、前記出力用コイルＯＣから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルＥＣから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ１０６により検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換し、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成されている。
【００３８】
次に、上記第一実施例の作用を説明する。
【００３９】
エンジン等の機器の潤滑油のような計測対象流体Ｌに含まれる導電体の濃度を計測する際には、ポンプＰを駆動した状態で、図１に示す如く、切換弁Ｖを切り換えると、計測対象流体Ｌの圧力により計測シリンダＣの計測ピストンＰＳが第二シリンダ室Ｃ２側へ移動して計測対象流体Ｌが第一シリンダ室Ｃ１に導入される。一方、図２に示す如く、切換弁Ｖを切り換えると、計測対象流体Ｌの圧力により計測シリンダＣの計測ピストンＰＳが第一シリンダ室Ｃ１側へ移動して計測対象流体Ｌが第一シリンダ室Ｃ１から導出される。
【００４０】
図２に示す如く、前記第一シリンダ室Ｃ１から計測対象流体Ｌが導出された状態では、出力用コイルＯＣにより、増幅回路１０１及びバンドパスフィルタ１０２を介して補正用検出信号が取得される（図５（Ａ）の波形参照）。同時に、励磁用コイルＥＣにより、正弦波発振回路１０３、位相回路１０４及びエッジトリガー回路１０５を介して、所定の角度で位相をずらして励磁電圧と同一周波数で一定の位相差を生じる矩形波のリファレンス信号が準備される（図５（Ｂ）の矩形波参照）。尚、前記正弦波発振回路１０３から出力される正弦波の位相は、前記位相回路１０４において９０°ずらして設定されている。そして、ロックインアンプ１０６により、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差がノイズ除去されつつ検出される。ここで、図５（Ｃ）に示す波形は、前記リファレンス信号と対応させて、前記補正用検出信号を反転させた波形を示している。前記ノイズ除去された位相差は、ローパスフィルタ１０７において、基準となる比較用の出力値として平滑な直流電圧信号に変換され（図５（Ｄ）参照）、増幅器１０８を介して交流信号透過回路１０９に入力される。
【００４１】
これに対し、図１に示す如く、前記第一シリンダ室Ｃ１に計測対象流体Ｌが導入された状態では、出力用コイルＯＣにより、増幅回路１０１及びバンドパスフィルタ１０２を介して、計測対象流体Ｌに含まれる導電体の検出信号が取得される（図６（Ａ）の波形参照）。同時に、励磁用コイルＥＣにより、正弦波発振回路１０３、位相回路１０４及びエッジトリガー回路１０５を介して、所定の角度で位相をずらして励磁電圧と同一周波数で一定の位相差を生じる矩形波のリファレンス信号が準備される（図６（Ｂ）の矩形波参照）。尚、前記正弦波発振回路１０３から出力される正弦波の位相は、前記位相回路１０４において９０°ずらして設定されるが、図６（Ａ）に示される導電体の検出信号の波形は、導電体の影響により、図６（Ｂ）に示される矩形波のリファレンス信号に対しΔｆだけ位相がずれる形となる。そして、ロックインアンプ１０６により、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差がノイズ除去されつつ検出される。ここで、図６（Ｃ）に示す波形は、リファレンス信号と対応させて、前記導電体の検出信号を反転させた波形を示している。前記ノイズ除去された位相差は、ローパスフィルタ１０７により、前記導電体の濃度用の出力値として平滑な直流電圧信号に変換され（図６（Ｄ）参照）、増幅器１０８を介して交流信号透過回路１０９に入力される。
【００４２】
前記交流信号透過回路１０９においては、前記増幅器１０８から出力される計測対象流体Ｌの導入・導出による直流電圧信号の変動量のみが透過され、図６（Ｄ）に示す如く、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分ΔＶが求められ、該差分ΔＶが増幅器１１０で増幅され、計測値（導電体の濃度）として異常判定器２００へ出力される。
【００４３】
前記第一シリンダ室Ｃ１に計測対象流体Ｌを導入した状態での計測処理と、前記第一シリンダ室Ｃ１から計測対象流体Ｌを導出した状態での計測処理とが交互に繰り返され、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分ΔＶの移動平均処理が前記異常判定器２００で行われ、計測対象流体Ｌに含まれる導電体の濃度が求められる。
【００４４】
前記異常判定器２００においては、前記導電体の濃度が表示されると共に、該導電体の濃度に応じてエンジン等の機器の異常の有無が判定され、異常時には警告表示が行われる。
【００４５】
因みに、上記の作動は、図４に示すフローチャートの如く行われる。即ち、エンジン等の機器の潤滑油のような計測対象流体Ｌに含まれる導電体の濃度計測開始時には（ステップＳ１参照）、ポンプＰを駆動してＯＮとした状態で（ステップＳ２参照）、位置センサ３００がＯＮになっているか否かが検出される（ステップＳ３参照）。前記位置センサ３００がＯＮになるのは、該位置センサ３００によって前記計測ピストンＰＳの両端部外周に凹設された溝ｇ１（又は溝ｇ２）が検出され、前記計測ピストンＰＳが往復動におけるストロークエンド位置に到達した時である。前記位置センサ３００がＯＮになって出力される信号に基づいて前記信号処理器１００が作動し、位相差の検出が行われると共に（ステップＳ４参照）、切換弁Ｖの切り換えが行われる（ステップＳ５参照）。前記切換弁Ｖが切り換えられてから設定時間経過したか否かの判定が行われ（ステップＳ６参照）、設定時間経過後に前記ステップＳ３に戻って、前記位置センサ３００がＯＮになっているか否かが検出され、以下、前記ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ６の作動が繰り返される。
【００４６】
このように、第一実施例によれば、励磁用コイルＥＣの電圧と出力用コイルＯＣの電圧との間に生じる位相差の変化を利用するので、導電性を有するものであるならば、磁性体のみならず、非磁性体であっても導電体の濃度を計測することができる。又、励磁用コイルＥＣの電圧と出力用コイルＯＣの電圧との間に生じる位相差を用いると共に、導電体を含む計測対象流体Ｌと、励磁用コイルＥＣ及び出力用コイルＯＣとを接近させた際に、導電体の濃度に応じて生じる位相差の変化を利用するので、導電体の濃度を精度良く計測することができる。更に、第一実施例では、励磁用コイルＥＣの電圧と出力用コイルＯＣの電圧との間に生じる位相差及び出力用コイルＯＣの電圧変化を用いるので、導電体の有無による励磁用コイルＥＣのリアクタンスの変化、導電体の有無による出力用コイルＯＣのリアクタンスの変化、計測対象流体Ｌに発生する渦電流の変化、渦電流によるジュール損失の変化等の様々な変化を総合的に捉え、導電体の濃度を精度良く計測することができる。
【００４７】
しかも、第一実施例の場合、ポンプＰや切換弁Ｖは計測シリンダＣから離れた位置に配置することが可能となり、特許文献３に開示された従来技術のように、外付けの動力源としての回転駆動装置（モータ）を導電体濃度計測装置に一体化する形で装備することは必要なくなるため、配置の自由度が増して計測シリンダＣの外形が大きくならず、特に、既存設備に後付けで導電体濃度計測装置を取り付ける際に有効となる。
【００４８】
こうして、装置を小型化して搭載性の向上を図り得る。
【００４９】
図７及び図８は本発明の導電体濃度計測装置の第二実施例であって、図中、図１及び図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。基本的な構成は図１〜図６に示す第一実施例と同様であるが、第二実施例の特徴とするところは、図７及び図８に示す如く、前記第一シリンダ室Ｃ１に第一計測対象流体Ｌ１を導入・導出すると共に、前記第二シリンダ室Ｃ２に第二計測対象流体Ｌ２を導出・導入して計測を行うようにした点にある。
【００５０】
第二実施例の場合、図７及び図８に示す如く、導電体を含む第一計測対象流体Ｌ１が第一タンクＴ１に貯留され、前記第一計測対象流体Ｌ１とは異なる第二計測対象流体Ｌ２が第二タンクＴ２に貯留されている。
【００５１】
前記第一タンクＴ１には第一配管ＰＬ１が接続され、該第一配管ＰＬ１途中には、前記第一タンクＴ１に貯留された第一計測対象流体Ｌ１を圧送する第一ポンプＰ１が設けられている。前記第二タンクＴ２には第二配管ＰＬ２が接続され、該第二配管ＰＬ２途中には、前記第二タンクＴ２に貯留された第二計測対象流体Ｌ２を圧送する第二ポンプＰ２が設けられている。
【００５２】
前記第一配管ＰＬ１は、計測シリンダＣの第一シリンダ室Ｃ１に接続され、前記第二配管ＰＬ２は、計測シリンダＣの第二シリンダ室Ｃ２に接続されている。
【００５３】
前記第一配管ＰＬ１途中には、第一切換弁Ｖ１が設けられ、前記第二配管ＰＬ２途中には、第二切換弁Ｖ２が設けられており、該第一切換弁Ｖ１及び第二切換弁Ｖ２の切り換えにより、前記第一ポンプＰ１にて圧送される第一計測対象流体Ｌ１を前記第一シリンダ室Ｃ１に対し導入・導出すると共に、前記第二ポンプＰ２にて圧送される第二計測対象流体Ｌ２を前記第二シリンダ室Ｃ２に対し導出・導入して前記計測ピストンＰＳを往復動させるようになっている。尚、図７及び図８中、ＣＶ１は第一逆止弁であって、前記第一ポンプＰ１の吐出側の第一配管ＰＬ１における圧力が設定圧以上に上昇した場合に第一逆止弁ＣＶ１が開いて前記第一タンクＴ１へ圧力を逃がすようになっている。又、図７及び図８中、ＣＶ２は第二逆止弁であって、前記第二ポンプＰ２の吐出側の第二配管ＰＬ２における圧力が設定圧以上に上昇した場合に第二逆止弁ＣＶ２が開いて前記第二タンクＴ２へ圧力を逃がすようになっている。
【００５４】
前記計測シリンダＣには、前記第一シリンダ室Ｃ１の外周部に配設されるよう第一励磁用コイルＥＣ１が設けられると共に、該第一励磁用コイルＥＣ１に隣接して配設されるよう第一出力用コイルＯＣ１が設けられ、更に、前記第二シリンダ室Ｃ２の外周部に配設されるよう第二励磁用コイルＥＣ２が設けられると共に、該第二励磁用コイルＥＣ２に隣接して配設されるよう第二出力用コイルＯＣ２が設けられている。前記第一出力用コイルＯＣ１は、前記第一励磁用コイルＥＣ１に交流電流が流れると励磁電圧を発生し、前記第二出力用コイルＯＣ２は、前記第二励磁用コイルＥＣ２に交流電流が流れると励磁電圧を発生するようになっている。
【００５５】
そして、前記第一励磁用コイルＥＣ１及び第一出力用コイルＯＣ１からの信号に基づき信号処理器１００において前記第一計測対象流体Ｌ１に含まれる導電体の濃度が求められると共に、前記第二励磁用コイルＥＣ２及び第二出力用コイルＯＣ２からの信号に基づき前記信号処理器１００において前記第二計測対象流体Ｌ２に含まれる導電体の濃度が求められるようになっている。
【００５６】
次に、上記第二実施例の作用を説明する。
【００５７】
エンジン等の機器の潤滑油のような第一計測対象流体Ｌ１に含まれる導電体の濃度と、前記第一計測対象流体Ｌ１とは異なる第二計測対象流体Ｌ２に含まれる導電体の濃度とを計測する際には、第一ポンプＰ１及び第二ポンプＰ２を駆動した状態で、図７に示す如く、第一切換弁Ｖ１及び第二切換弁Ｖ２を切り換えると、第一計測対象流体Ｌ１の圧力により計測シリンダＣの計測ピストンＰＳが第二シリンダ室Ｃ２側へ移動して第一計測対象流体Ｌ１が第一シリンダ室Ｃ１に導入されると共に、第二計測対象流体Ｌ２が第二シリンダ室Ｃ２から導出される。一方、図８に示す如く、第一切換弁Ｖ１及び第二切換弁Ｖ２を切り換えると、第二計測対象流体Ｌ２の圧力により計測シリンダＣの計測ピストンＰＳが第一シリンダ室Ｃ１側へ移動して第一計測対象流体Ｌ１が第一シリンダ室Ｃ１から導出されると共に、第二計測対象流体Ｌ２が第二シリンダ室Ｃ２に導入される。
【００５８】
これにより、第一実施例の場合と同様に、前記第一シリンダ室Ｃ１に第一計測対象流体Ｌ１を導入した状態での計測処理と、前記第一シリンダ室Ｃ１から第一計測対象流体Ｌ１を導出した状態での計測処理とが交互に繰り返されつつ、前記第二シリンダ室Ｃ２から第二計測対象流体Ｌ２を導出した状態での計測処理と、前記第二シリンダ室Ｃ２に第二計測対象流体Ｌ２を導入した状態での計測処理とが交互に繰り返され、第一計測対象流体Ｌ１に含まれる導電体の濃度と、第二計測対象流体Ｌ２に含まれる導電体の濃度とをそれぞれ精度良く計測することができる。
【００５９】
更に、第二実施例の場合、第一ポンプＰ１及び第二ポンプＰ２や第一切換弁Ｖ１及び第二切換弁Ｖ２は計測シリンダＣから離れた位置に配置することが可能となり、特許文献３に開示された従来技術のように、外付けの動力源としての回転駆動装置（モータ）を導電体濃度計測装置に一体化する形で装備することは必要なくなるため、配置の自由度が増して計測シリンダＣの外形が大きくならず、特に、既存設備に後付けで導電体濃度計測装置を取り付ける際に有効となる。
【００６０】
こうして、第二実施例においては、第一実施例の場合と同様、装置を小型化して搭載性の向上を図り得ることに加え更に、第一計測対象流体Ｌ１及び第二計測対象流体Ｌ２という異なる流体それぞれに含まれる導電体の濃度を同時に計測できる利点がある。
【００６１】
そして、第一実施例の場合、前記信号処理器１００は、前記切換弁Ｖの切り換えにより計測シリンダＣに計測対象流体Ｌを導入した際に、前記出力用コイルＯＣから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルＥＣから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ１０６により検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換する。前記信号処理器１００は、前記切換弁Ｖの切り換えにより計測シリンダＣから計測対象流体Ｌを導出した際には、前記出力用コイルＯＣから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルＥＣから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ１０６により検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換する。前記信号処理器１００は、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成されている。このように構成すると、計測対象流体Ｌに含まれる導電体の濃度を精度良く計測する上で好ましい。
【００６２】
又、第一実施例の場合、前記計測ピストンＰＳが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出して信号を出力する位置センサ３００を備え、該位置センサ３００から出力される信号に基づいて前記信号処理器１００及び切換弁Ｖ（第二実施例の場合、第一切換弁Ｖ１及び第二切換弁Ｖ２）を作動させるよう構成してある。このように構成すると、前記計測ピストンＰＳの往復動を円滑に制御することができ、好ましい。
【００６３】
更に又、第一実施例の前記配管ＰＬは、導電体を含む第一計測対象流体Ｌ１が貯留された第一タンクＴ１に接続される第一配管ＰＬ１と、導電体を含む第二計測対象流体Ｌ２が貯留された第二タンクＴ２に接続される第二配管ＰＬ２とを備えることができる。前記ポンプＰは、前記第一配管ＰＬ１途中に設けられ且つ前記第一タンクＴ１に貯留された第一計測対象流体Ｌ１を圧送する第一ポンプＰ１と、前記第二配管ＰＬ２途中に設けられ且つ前記第二タンクＴ２に貯留された第二計測対象流体Ｌ２を圧送する第二ポンプＰ２とを備えることができる。前記切換弁Ｖは、前記第一配管ＰＬ１途中に設けられ且つ前記第一ポンプＰ１にて圧送される第一計測対象流体Ｌ１を前記第一シリンダ室Ｃ１に対し導入・導出して前記計測ピストンＰＳを往復動させる第一切換弁Ｖ１と、前記第二配管ＰＬ２途中に設けられ且つ前記第二ポンプＰ２にて圧送される第二計測対象流体Ｌ２を前記第二シリンダ室Ｃ２に対し導出・導入して前記計測ピストンＰＳを往復動させる第二切換弁Ｖ２とを備えることができる。前記励磁用コイルＥＣは、前記第一シリンダ室Ｃ１の外周部に配設されるよう前記計測シリンダＣに設けられる第一励磁用コイルＥＣ１と、前記第二シリンダ室Ｃ２の外周部に配設されるよう前記計測シリンダＣに設けられる第二励磁用コイルＥＣ２とを備えることができる。前記出力用コイルＯＣは、前記第一シリンダ室Ｃ１の外周部に前記第一励磁用コイルＥＣ１に隣接して配設されるよう前記計測シリンダＣに設けられ且つ前記第一励磁用コイルＥＣ１に交流電流が流れると励磁電圧を発生する第一出力用コイルＯＣ１と、前記第二シリンダ室Ｃ２の外周部に前記第二励磁用コイルＥＣ２に隣接して配設されるよう前記計測シリンダＣに設けられ且つ前記第二励磁用コイルＥＣ２に交流電流が流れると励磁電圧を発生する第二出力用コイルＯＣ２とを備えることができる。前記信号処理器１００は、前記第一計測対象流体Ｌ１に含まれる導電体の濃度と前記第二計測対象流体Ｌ２に含まれる導電体の濃度とを求めるよう構成されている。このように構成すると、一つの計測シリンダＣで第一計測対象流体Ｌ１及び第二計測対象流体Ｌ２という異なる流体それぞれに含まれる導電体の濃度を同時に計測でき、効率を高めることができる。
【００６４】
尚、本発明の導電体濃度計測装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、エンジンのオイルギャラリーのように既に油圧が立っているラインから潤滑油等の計測対象流体を特別なポンプ等を用いずに配管を介してサンプリングすることも可能であること、又、計測対象流体は潤滑油に限定されるものでなく、他の油、水溶液、水でも良いこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００６５】
１００        信号処理器
１０６        ロックインアンプ
３００        位置センサ
Ｃ            計測シリンダ
Ｃ１          第一シリンダ室
Ｃ２          第二シリンダ室
ＰＳ          計測ピストン
ＥＣ          励磁用コイル
ＥＣ１        第一励磁用コイル
ＥＣ２        第二励磁用コイル
ＯＣ          出力用コイル
ＯＣ１        第一出力用コイル
ＯＣ２        第二出力用コイル
Ｌ            計測対象流体
Ｌ１          第一計測対象流体
Ｌ２          第二計測対象流体
Ｐ            ポンプ
Ｐ１          第一ポンプ
Ｐ２          第二ポンプ
ＰＬ          配管
ＰＬ１        第一配管
ＰＬ２        第二配管
Ｔ            タンク
Ｔ１          第一タンク
Ｔ２          第二タンク
Ｖ            切換弁
Ｖ１          第一切換弁
Ｖ２          第二切換弁
【図１】
2018025502.tif 000003
【図２】
2018025502.tif 000004
【図３】
2018025502.tif 000005
【図４】
2018025502.tif 000006
【図５】
2018025502.tif 000007
【図６】
2018025502.tif 000008
【図７】
2018025502.tif 000009
【図８】
2018025502.tif 000010