(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器内の流体の状態を判定するセンサであって、
前記流体の誘電率および導電率を求める特徴量取得部と、
前記機器に前記流体が投入されてからの時間を計時する計時部と、
前記特徴量取得部により求められた誘電率および導電率と、前記計時部により計時された時間と、に基づいて、前記流体の状態を判定する状態判定部と、
を備え、
前記状態判定部は、前記流体を投入した時点での導電率により異物混入もしくは前記機器の破損による異常か否かを判定し、前記流体を投入した時点での誘電率により前記機器に対するフラッシングが必要な状態か否かを判定することを特徴とするセンサ。
【請求項２】
機器内の流体の状態を判定するセンサであって、
前記流体の誘電率および導電率を求める特徴量取得部と、
前記機器に前記流体が投入されてからの時間を計時する計時部と、
前記特徴量取得部により求められた誘電率および導電率と、前記計時部により計時された時間と、に基づいて、前記流体の状態を判定する状態判定部と、
を備え、
前記状態判定部は、
前記特徴量取得部により求められた誘電率に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量を求めるとともに、
前記特徴量取得部により求められた導電率に基づいて、単位時間当たりの導電率の変化量を求め、
求めた単位時間当たりの誘電率の変化量と、求めた単位時間当たりの導電率の変化量と、単位時間当たりの誘電率の変化量を求めた際に前記計時部により計時された時間と、単位時間当たりの導電率の変化量を求めた際に前記計時部により計時された時間と、に基づいて、前記流体の状態を判定することを特徴とするセンサ。
【請求項３】
前記状態判定部は、
求めた単位時間当たりの誘電率の変化量と、単位時間当たりの誘電率の変化量を求めた際に前記計時部により計時された時間と、に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量が誘電率閾値以上になったタイミングを求めるとともに、
求めた単位時間当たりの導電率の変化量と、単位時間当たりの導電率の変化量を求めた際に前記計時部により計時された時間と、に基づいて、単位時間当たりの導電率の変化量が導電率閾値以上になったタイミングを求め、
前記２つのタイミングに基づいて、前記流体の状態を判定することを特徴とする請求項２に記載のセンサ。
【請求項４】
機器内の流体の状態を判定するセンサであって、
前記流体の誘電率および導電率を求める特徴量取得部と、
前記機器に前記流体が投入されてからの時間を計時する計時部と、
前記特徴量取得部により求められた誘電率および導電率と、前記計時部により計時された時間と、に基づいて、前記流体の状態を判定する状態判定部と、
を備え、
前記状態判定部は、
前記特徴量取得部により求められた誘電率に基づいて、予め定められた第１の時間が前記計時部により計時されたタイミングと、前記第１の時間よりも長い第２の時間が前記計時部により計時されたタイミングと、において、単位時間当たりの誘電率の変化量を求めるとともに、
前記特徴量取得部により求められた導電率に基づいて、前記第１の時間が前記計時部により計時されたタイミングと、前記第２の時間が前記計時部により計時されたタイミングと、において、単位時間当たりの導電率の変化量を求め、
前記第１の時間が前記計時部により計時されたタイミングにおいて求めた単位時間当たりの誘電率の変化量と、前記第２の時間が前記計時部により計時されたタイミングにおいて求めた単位時間当たりの誘電率の変化量と、前記第１の時間が前記計時部により計時されたタイミングにおいて求めた単位時間当たりの導電率の変化量と、前記第２の時間が前記計時部により計時されたタイミングにおいて求めた単位時間当たりの導電率の変化量と、に基づいて、前記流体の状態を判定することを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
流体の状態を判定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は、オイルの劣化を、正常な状態と、すす混入量の増大による異常が発生している状態と、水分混入量の増大による異常が発生している状態と、熱劣化による異常が発生している状態と、の４つの状態の中から判断する。
【０００６】
しかし、流体の状態がより詳しく分かれば、メンテナンスをより適切に行うことができる。このため、流体の状態をより詳しく知りたいという要請があった。
【０００７】
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、流体の状態をより詳細に判定するセンサを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１またはそれ以上の実施形態は、機器内の流体の状態を判定するセンサであって、前記流体の誘電率および導電率を求める特徴量取得部と、前記機器に前記流体が投入されてからの時間を計時する計時部と、前記特徴量取得部により求められた誘電率および導電率と、前記計時部により計時された時間と、に基づいて、前記流体の状態を判定する状態判定部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の１またはそれ以上の実施形態によれば、流体の状態をより詳細に判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るセンサのブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るセンサが備える特徴量取得部の概略構成図である。
【図３】潤滑油の状態が状態ＳＴ１の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図４】潤滑油の状態が状態ＳＴ２の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図５】潤滑油の状態が状態ＳＴ３の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図６】潤滑油の状態が状態ＳＴ４の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図７】潤滑油の状態が状態ＳＴ４の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図８】潤滑油の状態が状態ＳＴ４の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図９】潤滑油の状態が状態ＳＴ５の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図１０】潤滑油の状態が状態ＳＴ６の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図１１】潤滑油の状態が状態ＳＴ７の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図１２】潤滑油の状態が状態ＳＴ８の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図１３】潤滑油の状態が状態ＳＴ９の場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係るセンサのフローチャートである。
【図１５】本発明の一実施形態に係るセンサのフローチャートである。
【図１６】本発明の一実施形態に係るセンサのフローチャートである。
【図１７】本発明の一実施形態に係るセンサのフローチャートである。
【図１８】本発明の一実施形態に係るセンサのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るセンサ１のブロック図である。センサ１は、特徴量取得部１０、計時部２０、および状態判定部３０を備えており、機器内の潤滑油の状態を判定する。特徴量取得部１０は、潤滑油の誘電率および導電率を求める。計時部２０は、機器に潤滑油が投入されてからの時間を計時する。状態判定部３０は、特徴量取得部１０により求められた誘電率および導電率と、計時部２０により計時された時間と、に基づいて、潤滑油の状態を判定する。
【００１３】
図２は、特徴量取得部１０の概略構成図である。特徴量取得部１０は、円柱状の基部１１と、基部１１に立設された一対の電極１２、１３と、電源部１４と、取得部１５と、を備える。
【００１４】
電極１２、１３は、平板状の極板であり、互いに並行して配置されている。電源部１４は、潤滑油の中に設置された電極１２、１３の間に交流電圧を印加する。取得部１５は、電源部１４により交流電圧が電極１２、１３の間に印加されている状態において、電極１２、１３の間の潤滑油の誘電率および導電率を求める。
【００１５】
なお、本実施形態では、状態判定部３０は、潤滑油の状態を、状態ＳＴ１からＳＴ９までの９つの状態の中から判定する。これら９つの状態について、図３から図１３を用いて以下に説明する。なお、図３から図１３において、横軸は、機器内に潤滑油が投入されてからの時間を示す。また、第１の縦軸は、機器内の潤滑油の誘電率を示し、第２の縦軸は、機器内の潤滑油の導電率を示す。
【００１６】
（状態ＳＴ１）
図３は、機器に投入された潤滑油が正常に劣化した場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの誘電率の変化量（誘電率の傾き）Δεと、単位時間当たりの導電率の変化量（導電率の傾き）Δσと、は時間の経過によらず比較的小さいままである。この場合には、状態判定部３０は、潤滑油が正常に劣化していると判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ１であると判定する。
なお、本実施形態において、潤滑油が正常に劣化している場合とは、潤滑油が一般的な劣化推移を示した場合、言い換えると図４から図１３を用いて後述するいずれの異常も潤滑油に発生していない場合のことを示すものとする。
【００１７】
（状態ＳＴ２）
図４は、機器に潤滑油を投入した後に、異物が潤滑油に混入したり、機器破損などによる異常摩耗が機器に生じたりした場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεは、時間の経過によらず比較的小さいままである。一方、単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、異物混入や異常摩耗が発生したタイミングを時刻Ｔｘとすると、時刻Ｔｘまでは時間の経過によらず比較的小さいままであるが、時刻Ｔｘ以降では時刻Ｔｘまでと比べて大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入後に異物混入や異常摩耗が発生したと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ２であると判定する。
【００１８】
（状態ＳＴ３）
図５は、機器に潤滑油を投入した後に、酸化防止剤といった添加物の消耗や熱によって急激な酸化劣化が潤滑油に生じた場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、時間の経過によらず比較的小さいままである。一方、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεは、急激な酸化劣化が始まったタイミングを時刻Ｔｘとすると、時刻Ｔｘまでは時間の経過によらず比較的小さいままであるが、時刻Ｔｘ以降では時刻Ｔｘまでと比べて大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入後に急激な酸化劣化が生じたと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ３であると判定する。
【００１９】
（状態ＳＴ４）
図６は、機器に潤滑油を投入した後に、機器の故障などによってクーラントや水などが潤滑油に混入した場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、クーラントや水などが潤滑油に混入したタイミングをＴｘとすると、時刻Ｔｘまでは時間の経過によらず比較的小さいままであるが、時刻Ｔｘ以降では時刻Ｔｘまでと比べて大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入後にクーラントや水などが潤滑油に混入したと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ４であると判定する。
【００２０】
なお、図６では、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、時刻Ｔｘにおいて、すなわち同じタイミングで、変化している。しかし、図７に示すように、時刻Ｔｘにおいて単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが変化し、その後の時刻Ｔｙにおいて単位時間当たりの導電率の変化量Δσが変化したり、図８に示すように、時刻Ｔｘにおいて単位時間当たりの導電率の変化量Δσが変化し、その後の時刻Ｔｚにおいて単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが変化したりする可能性もある。図７や図８に示した場合でも、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入後にクーラントや水などが潤滑油に混入したと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ４であると判定する。
なお、時刻Ｔｘから時刻Ｔｙまでの時間や、時刻Ｔｘから時刻Ｔｚまでの時間は、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定される。
【００２１】
（状態ＳＴ５）
図９は、機器に潤滑油を投入した時点で既に、異物が潤滑油に混入したり、機器破損などによる異常摩耗が機器に生じたりしている場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεは、時間の経過によらず比較的小さいままである。一方、単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、機器に潤滑油が投入された直後から大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入時において既に異物混入や異常摩耗が発生していたと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ５であると判定する。
【００２２】
（状態ＳＴ６）
図１０は、機器に潤滑油を投入した時点で既に異物混入や異常摩耗が生じており、かつ、機器に潤滑油を投入した後に酸化防止剤といった添加物の消耗や熱によって急激な酸化劣化が潤滑油に生じた場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、機器に潤滑油が投入された直後から大きくなる。一方、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεは、急激な酸化劣化が始まったタイミングを時刻Ｔｘとすると、時刻Ｔｘまでは時間の経過によらず比較的小さいままであるが、時刻Ｔｘ以降では時刻Ｔｘまでと比べて大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入時において既に異物混入や異常摩耗が生じており、かつ、機器への潤滑油の投入後に急激な酸化劣化が生じたと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ６であると判定する。
【００２３】
（状態ＳＴ７）
図１１は、機器に潤滑油を投入した時点で既に、機器に対するフラッシングが必要な状態である場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、時間の経過によらず比較的小さいままである。一方、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεは、機器に潤滑油が投入された直後から大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入時において既に機器に対するフラッシングが必要な状態であったと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ７であると判定する。
なお、機器に対するフラッシングが必要な状態とは、例えばスラッジなどが機器内に多数存在している状態のことである。
【００２４】
（状態ＳＴ８）
図１２は、機器に潤滑油を投入した時点で既に機器に対するフラッシングが必要な状態であり、かつ、機器に潤滑油を投入した後に異物混入や異常摩耗が発生した場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεは、機器に潤滑油が投入された直後から大きくなる。一方、単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、異物混入や異常摩耗が発生したタイミングを時刻Ｔｘとすると、時刻Ｔｘまでは時間の経過によらず比較的小さいままであるが、時刻Ｔｘ以降では時刻Ｔｘまでと比べて大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入時において既に機器に対するフラッシングが必要な状態であり、かつ、機器への潤滑油の投入後に異物混入や異常摩耗が発生したと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ８であると判定する。
【００２５】
（状態ＳＴ９）
図１３は、機器に潤滑油を投入した時点で既に、機器に対するフラッシングが必要な状態であるとともに、クーラントや水などが潤滑油に混入している状態である場合における、潤滑油の誘電率および導電率の時間推移を示すグラフである。この場合、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσは、機器に潤滑油が投入された直後から大きくなる。この場合には、状態判定部３０は、機器への潤滑油の投入時において既に、機器に対するフラッシングが必要な状態であり、かつ、クーラントや水などが潤滑油に混入していたと判断し、潤滑油の状態が状態ＳＴ９であると判定する。
【００２６】
以上の特徴量取得部１０、計時部２０、および状態判定部３０は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）、ハードディスクなどを用いて実現される。
【００２７】
ハードディスクは、オペレーティングシステムや、潤滑油の状態を判定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。
【００２８】
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。
【００２９】
図１４から図１８は、センサ１のフローチャートである。図１４から図１８に示す処理は、予め定められた時間が経過するたびに、ステップＳ１から繰り返し実行される。
ステップＳ１において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の誘電率および導電率を求め、ステップＳ２に処理を移す。
【００３０】
ステップＳ２において、センサ１は、計時部２０により、特徴量取得部１０により誘電率および導電率を前回求めたタイミングから、予め定められたサンプリング時間Δｔ以上の時間が経過しているか否かを判別する。センサ１は、計時部２０により、経過していると判別した場合にはステップＳ３に処理を移し、経過していないと判別した場合にはステップＳ２の処理を繰り返す。
なお、サンプリング時間Δｔは、誘電率および導電率をそれぞれ２回求め、求めた結果に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、を算出するための時間である。このため、サンプリング時間Δｔは、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定される。
【００３１】
ステップＳ３において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の誘電率および導電率を求め、ステップＳ４に処理を移す。
【００３２】
ステップＳ４において、センサ１は、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求めた直近２回の誘電率に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεを算出するとともに、特徴量取得部１０により求めた直近２回の導電率に基づいて、単位時間当たりの導電率の変化量Δσを算出し、ステップＳ５に処理を移す。
【００３３】
ステップＳ５において、センサ１は、計時部２０により、機器内に潤滑油が投入されてからの時間Ｔを取得し、ステップＳ６に処理を移す。
【００３４】
ステップＳ６において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが閾値Δεｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δεｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ７に処理を移し、閾値Δεｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ１０に処理を移す。
なお、閾値Δεｔｈは、図３から図１３を用いて上述したように単位時間当たりの誘電率の変化量Δεの大小を判別するための値であり、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定される。
【００３５】
ステップＳ７において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが閾値Δσｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δσｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ８に処理を移し、閾値Δσｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ９に処理を移す。
なお、閾値Δσｔｈは、図３から図１３を用いて上述したように単位時間当たりの導電率の変化量Δσの大小を判別するための値であり、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定される。
【００３６】
ステップＳ８において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ１であると判定し、ステップＳ２に処理を戻す。
【００３７】
ステップＳ９において、センサ１は、状態判定部３０により、ステップＳ５において取得した時間Ｔが閾値Ｔｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Ｔｔｈ未満であると判別した場合には図１５のステップＳ２１に処理を移し、閾値Ｔｔｈ以上であると判別した場合には図１６のステップＳ３１に処理を移す。
【００３８】
なお、機器内の潤滑油に異常が発生するタイミングは、図４から図１３を用いて上述したように、２つに分類することができる。
１つは、機器への潤滑油の投入時において既に、機器に異常が発生している場合である。この場合には、機器に潤滑油を投入した時点で、潤滑油に異常が発生することになる。
もう１つは、機器への潤滑油の投入後に、機器に異常が発生したり、潤滑油の劣化が一定レベル以上に進んでしまったりした場合である。この場合には、機器に潤滑油を投入した時点では、潤滑油に異常は発生しておらず、機器に異常が発生したり、潤滑油の劣化が一定レベル以上に進んでしまったりした時点で、潤滑油に異常が発生することになる。
閾値Ｔｔｈは、図４から図１３を用いて上述した異常が、機器への潤滑油の投入時において既に発生していたのか、それとも機器への潤滑油の投入後に発生したのか、を判別するための値である。この閾値Ｔｔｈは、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定される。
【００３９】
ステップＳ１０において、センサ１は、状態判定部３０により、ステップＳ５において取得した時間Ｔが閾値Ｔｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Ｔｔｈ未満であると判別した場合には図１７のステップＳ４１に処理を移し、閾値Ｔｔｈ以上であると判別した場合には図１８のステップＳ６１に処理を移す。
【００４０】
図１５のステップＳ２１において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが閾値Δεｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δεｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ２２に処理を移し、閾値Δεｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ２６に処理を移す。
【００４１】
ステップＳ２２において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ５であると判定し、ステップＳ２３に処理を移す。
【００４２】
ステップＳ２３において、センサ１は、計時部２０により、特徴量取得部１０により誘電率を前回求めたタイミングから、サンプリング時間Δｔ以上の時間が経過しているか否かを判別する。センサ１は、計時部２０により、経過していると判別した場合にはステップＳ２４に処理を移し、経過していないと判別した場合にはステップＳ２３の処理を繰り返す。
【００４３】
ステップＳ２４において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の誘電率を求め、ステップＳ２５に処理を移す。
【００４４】
ステップＳ２５において、センサ１は、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求めた直近２回の誘電率に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεを算出し、ステップＳ２１に処理を戻す。
【００４５】
ステップＳ２６において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ６であると判定し、図１４から図１８に示す処理を終了する。
【００４６】
図１６のステップＳ３１において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが閾値Δεｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δεｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ３２に処理を移し、閾値Δεｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ３６に処理を移す。
【００４７】
ステップＳ３２において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ２であると判定し、ステップＳ３３に処理を移す。
【００４８】
ステップＳ３３において、センサ１は、計時部２０により、特徴量取得部１０により誘電率を前回求めたタイミングから、サンプリング時間Δｔ以上の時間が経過しているか否かを判別する。センサ１は、計時部２０により、経過していると判別した場合にはステップＳ３４に処理を移し、経過していないと判別した場合にはステップＳ３３の処理を繰り返す。
【００４９】
ステップＳ３４において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の誘電率を求め、ステップＳ３５に処理を移す。
【００５０】
ステップＳ３５において、センサ１は、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求めた直近２回の誘電率に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεを算出し、ステップＳ３１に処理を戻す。
【００５１】
ステップＳ３６において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ４であると判定し、図１４から図１８に示す処理を終了する。
【００５２】
なお、状態ＳＴ４には、上述のように図６から図８の３種類の状態がある。ステップＳ３６では、センサ１は、図８に示した状態ＳＴ４だけでなく、図６に示した状態ＳＴ４についても、判定することができる。ステップＳ３６において、機器内の潤滑油の状態が図６に示した状態ＳＴ４であると判定する場合について、以下に説明する。
【００５３】
センサ１は、ステップＳ３１において、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが閾値Δεｔｈ未満であるか否かによって、処理を変えている。このため、閾値Δεｔｈの設定によっては、実際には図６に示したように、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが同じタイミングで変化しているにもかかわらず、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが変化した後に、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが変化したと判別する可能性がある。この場合、センサ１は、ステップＳ３２において状態ＳＴ２であると判定した後に、ステップＳ３３からＳ３５およびステップＳ３１、Ｓ３２を１回以上繰り返した後に、ステップＳ３６において状態ＳＴ２から状態ＳＴ４に状態が遷移した判定することになる。
なお、図６に示したように、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが同じタイミングで変化するとともに、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが同じタイミングで変化したとセンサ１が判定した場合には、図１４のステップＳ６において、ステップＳ１０に処理が移される。このため、この場合には、詳細については図１８を用いて後述するが、図１８のステップＳ６６において状態ＳＴ４であると判定される。
【００５４】
図１７のステップＳ４１において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが閾値Δσｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δσｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ４２に処理を移し、閾値Δσｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ５０に処理を移す。
【００５５】
ステップＳ４２において、センサ１は、状態判定部３０により、ステップＳ５において取得した時間Ｔが閾値Ｔｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Ｔｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ４３に処理を移し、閾値Ｔｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ４２の処理を繰り返す。
【００５６】
ステップＳ４３において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の導電率を求め、ステップＳ４４に処理を移す。
【００５７】
ステップＳ４４において、センサ１は、計時部２０により、特徴量取得部１０により導電率を前回求めたタイミングから、サンプリング時間Δｔ以上の時間が経過しているか否かを判別する。センサ１は、計時部２０により、経過していると判別した場合にはステップＳ４５に処理を移し、経過していないと判別した場合にはステップＳ４４の処理を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ４５において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の導電率を求め、ステップＳ４６に処理を移す。
【００５９】
ステップＳ４６において、センサ１は、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求めた直近２回の導電率に基づいて、単位時間当たりの導電率の変化量Δσを算出し、ステップＳ４７に処理を移す。
【００６０】
ステップＳ４７において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが閾値Δσｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δσｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ４８に処理を移し、閾値Δσｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ４９に処理を移す。
【００６１】
ステップＳ４８において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ７であると判定し、ステップＳ４４に処理を戻す。
【００６２】
ステップＳ４９において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ８であると判定し、図１４から図１８に示す処理を終了する。
【００６３】
ステップＳ５０において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ９であると判定し、図１４から図１８に示す処理を終了する。
【００６４】
図１８のステップＳ６１において、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが閾値Δσｔｈ未満であるか否かを判別する。センサ１は、状態判定部３０により、閾値Δσｔｈ未満であると判別した場合にはステップＳ６２に処理を移し、閾値Δσｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ６６に処理を移す。
【００６５】
ステップＳ６２において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ３であると判定し、ステップＳ６３に処理を移す。
【００６６】
ステップＳ６３において、センサ１は、計時部２０により、特徴量取得部１０により導電率を前回求めたタイミングから、サンプリング時間Δｔ以上の時間が経過しているか否かを判別する。センサ１は、計時部２０により、経過していると判別した場合にはステップＳ６４に処理を移し、経過していないと判別した場合にはステップＳ６３の処理を繰り返す。
【００６７】
ステップＳ６４において、センサ１は、特徴量取得部１０により、機器内の潤滑油の導電率を求め、ステップＳ６５に処理を移す。
【００６８】
ステップＳ６５において、センサ１は、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求めた直近２回の導電率に基づいて、単位時間当たりの導電率の変化量Δσを算出し、ステップＳ６１に処理を戻す。
【００６９】
ステップＳ６６において、センサ１は、状態判定部３０により、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ４であると判定し、図１４から図１８に示す処理を終了する。
【００７０】
なお、状態ＳＴ４には、上述のように図６から図８の３種類の状態がある。ステップＳ６６では、センサ１は、図７に示した状態ＳＴ４だけでなく、図６に示した状態ＳＴ４についても、判定することができる。ステップＳ６６において、機器内の潤滑油の状態が図６に示した状態ＳＴ４であると判定する場合について、以下に説明する。
【００７１】
センサ１は、ステップＳ６１において、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが閾値Δσｔｈ未満であるか否かによって、処理を変えている。このため、閾値Δσｔｈの設定によっては、実際には図６に示したように、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが同じタイミングで変化しているにもかかわらず、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが変化した後に、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが変化したと判別する可能性がある。この場合、センサ１は、ステップＳ６２において状態ＳＴ３であると判定した後に、ステップＳ６３からＳ６５およびステップＳ６１、Ｓ６２を１回以上繰り返した後に、ステップＳ６６において状態ＳＴ３から状態ＳＴ４に状態が遷移した判定することになる。
また、図６に示したように、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが同じタイミングで変化するとともに、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが同じタイミングで変化したとセンサ１が判定した場合には、状態ＳＴ３であると判定することなく、ステップＳ６６において状態ＳＴ４であると判定することになる。
【００７２】
センサ１は、特徴量取得部１０により、潤滑油の誘電率および導電率を求め、計時部２０により、機器に潤滑油が投入されてからの時間を計時する。また、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求められた誘電率および導電率と、計時部２０により計時された時間と、に基づいて、潤滑油の状態を判定する。このため、潤滑油の誘電率および導電率に、機器に潤滑油が投入されてからの時間も組み合わせて、潤滑油の状態を判定することになる。したがって、潤滑油の状態をより詳細に判定することができる。
【００７３】
また、潤滑油に異常が発生すると、潤滑油の誘電率と、潤滑油の導電率と、のうち少なくともいずれかが大きく変化する。このため、潤滑油に異常が発生すると、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、のうち少なくともいずれかが大きく変化することになる。
そこで、センサ１は、状態判定部３０により、特徴量取得部１０により求められた誘電率に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεを求めるとともに、特徴量取得部１０により求められた導電率に基づいて、単位時間当たりの導電率の変化量Δσを求める。また、状態判定部３０により、求めた単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、求めた単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσを求めた際において計時部２０により計時された時間Ｔと、に基づいて、潤滑油の状態を判定する。このため、潤滑油に異常が発生したタイミングを適切に判定することができ、潤滑油の状態をより詳細に判定することができる。
【００７４】
また、センサ１は、状態判定部３０により、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεが閾値Δεｔｈ以上になったタイミングと、単位時間当たりの導電率の変化量Δσが閾値Δσｔｈ以上になったタイミングと、を求め、これら２つのタイミングに基づいて、潤滑油の状態を判定する。このため、潤滑油に異常が発生したタイミングを適切に判定することができ、潤滑油の状態をより詳細に判定することができる。
【００７５】
なお、本実施形態では、誘電率および導電率をそれぞれ２回求め、求めた結果に基づいて、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、を算出した。しかし、これに限らず、誘電率および導電率をそれぞれ３回以上求めてもよい。この場合、例えば縦軸が誘電率で横軸が時間を示すグラフを想定すると、特徴量取得部１０により求めた誘電率の各点の回帰直線の傾きを求め、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεとしてもよい。また、単位時間当たりの導電率の変化量Δσについても、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと同様に、特徴量取得部１０により求めた導電率の各点の回帰直線の傾きを求め、単位時間当たりの導電率の変化量Δσとしてもよい。
【００７６】
また、本実施形態では、センサ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、センサ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。
【００７７】
また、本実施形態では、平板状の極板で電極１２、１３を形成し、これら電極１２、１３を互いに並行して配置した。しかし、これに限らず、例えば円柱状や楕円柱状の極板で電極１２、１３を形成してもよい。また、例えば同軸円筒型コンデンサーのように、内径が異なる２つの円筒状の極板で電極１２、１３を形成し、それぞれの中心軸が一致した状態で電極１２、１３のいずれか一方をいずれか他方の内部に配置してもよい。
【００７８】
また、本実施形態では、センサ１は、図１４から図１８に示した処理を、予め定められた時間が経過するたびにステップＳ１から繰り返し実行して、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、をそれぞれ繰り返し求める。そして、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、機器内に潤滑油が投入されたタイミングから単位時間当たりの誘電率の変化量Δεを求めたタイミングまでの時間と、機器内に潤滑油が投入されたタイミングから単位時間当たりの導電率の変化量Δσを求めたタイミングまでの時間と、に基づいて、機器内の潤滑油の状態を判定した。
しかし、これに限らず、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ１が経過したタイミングと、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ２が経過したタイミングと、において、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσを求め、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ１が経過したタイミングで求めた単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ２が経過したタイミングで求めた単位時間当たりの誘電率の変化量Δεと、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ１が経過したタイミングで求めた単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ２が経過したタイミングで求めた単位時間当たりの導電率の変化量Δσと、に基づいて、機器内の潤滑油の状態を判定してもよい。なお、時間Ｔ１は、閾値Ｔｔｈ以下の時間であり、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定され、例えば数十時間程度であってもよい。また、時間Ｔ２は、閾値Ｔｔｈよりも長い時間であり、潤滑油の種類や、機器の種類や、機器の稼働状況などに応じて適宜設定され、例えば数百時間程度であってもよい。この場合でも、本実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
なお、時間Ｔ１、Ｔ２は、バスタブ曲線に応じて設定することができ、例えば機器内に投入された潤滑油の推奨交換時期が１年または３０００時間である場合には、時間Ｔ２は、上述の推奨交換時期よりも短くなる。
また、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσを、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ１が経過してから、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ２が経過するまでの期間に、１回以上求めるようにしてもよい。また、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσを、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ２が経過した後の期間に、１回以上求めるようにしてもよい。ただし、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ１が経過してから、機器内に潤滑油が投入されてから時間Ｔ２が経過するまでの期間では、センサ１の故障発生の確率は比較的低い。このため、この期間に単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσを求める必要性は低い。
【００８０】
また、本実施形態において、センサ１は、図１５のステップＳ２６の直前に、計時部２０により、機器内に潤滑油が投入されてからの時間Ｔを取得するステップと、状態判定部３０により、上述の取得した時間Ｔが閾値Ｔｔｈ未満であるか否かを判別するステップと、を実行するようにしてもよい。この場合、センサ１は、状態判定部３０により、閾値Ｔｔｈ以上であると判別した場合にはステップＳ２６に処理を移し、閾値Ｔｔｈ未満であると判別した場合には図１７のステップＳ５０に処理を移せばよい。このようにすることで、単位時間当たりの誘電率の変化量Δεおよび単位時間当たりの導電率の変化量Δσが、互いに異なるタイミングであって、機器内に潤滑油が投入されてから閾値Ｔｔｈが経過するよりも前のタイミングで、変化した場合でも、機器内の潤滑油の状態が状態ＳＴ９であると判定されることになる。
【００８１】
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。
【００８２】
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】
【００８３】
１    センサ
１０    特徴量取得部
１１    基部
１２、１３    電極
１４    電源部
１５    取得部
２０    計時部
３０    状態判定部
【図１】
0006739222.tif 000002
【図２】
0006739222.tif 000003
【図３】
0006739222.tif 000004
【図４】
0006739222.tif 000005
【図５】
0006739222.tif 000006
【図６】
0006739222.tif 000007
【図７】
0006739222.tif 000008
【図８】
0006739222.tif 000009
【図９】
0006739222.tif 000010
【図１０】
0006739222.tif 000011
【図１１】
0006739222.tif 000012
【図１２】
0006739222.tif 000013
【図１３】
0006739222.tif 000014
【図１４】
0006739222.tif 000015
【図１５】
0006739222.tif 000016
【図１６】
0006739222.tif 000017
【図１７】
0006739222.tif 000018
【図１８】
0006739222.tif 000019