(57)【要約】  【課題】  種々の要因に影響され得る受光素子の受光光量に基づいてパイプ内を流動するオイルの有無をより精度良く検出することが可能となる流動オイル検出装置を提供することである。  【解決手段】  透光性を有するパイプＰに形成された彎曲部Ｐｃに対して光を照射する発光素子２１と、発光素子２１から照射されパイプＰの彎曲部Ｐｃを通過した光を受光し、その受光光量に応じた信号を出力する受光素子２２と、受光素子２２からの信号を処理してパイプＰの彎曲部Ｐｃを流動するオイルの有無に応じた検出信号を生成する処理ユニット１００とを有し、処理ユニット１００は、受光素子２２からの信号からその変化を表す変化信号を生成する第１処理回路１１０と、前記変化信号から前記検出信号を生成する第２処理回路１２０とを有する構成となる。【選択図】  図５
2007024722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有するパイプに形成された彎曲部に対して光を照射する発光素子と、
該発光素子から照射され前記パイプの彎曲部を通過した光を受光し、その受光光量に応じた信号を出力する受光素子と、
該受光素子からの信号を処理して前記パイプの彎曲部を流動するオイルの有無に応じた検出信号を生成する処理ユニットとを有し、
前記処理ユニットは、前記受光素子からの信号からその変化を表す変化信号を生成する第１の処理手段と、
前記変化信号から前記検出信号を生成する第２の処理手段とを有することを特徴とする流動オイル検出装置。
【請求項２】
前記第１の処理手段は、前記受光素子からの信号に基づいて前記受光素子での受光光量の変化に応じてレベル変化する受光信号を生成する前処理手段と、
前記受光信号からその微分信号を前記変化信号として生成する微分処理手段を有することを特徴とする請求項１記載の流動オイル検出装置。
【請求項３】
前記第２の処理手段は、前記微分信号からその絶対値レベルを表す絶対値信号を生成する絶対値変換手段を有し、該絶対値信号に基づいて前記検出信号を生成することを特徴とする請求項２記載の流動オイル検出装置。
【請求項４】
前記第１の処理手段は、前記受光素子からの信号に基づいて前記受光素子での受光光量の変化に応じてレベル変化する受光信号を生成する前処理手段と、
前記受光信号からその直流成分を除去した信号を前記変化信号として生成する直流除去手段を有することを特徴とする請求項１記載の流動オイル検出装置。
【請求項５】
前記前処理手段は、前記レベル変化から所定の変化成分の除去された前記受光信号を生成するフィルタ手段を有することを特徴とする請求項４記載の流動オイル検出装置。
【請求項６】
前記直流除去手段は、前記受光信号からその直流成分レベルを抽出する直流成分抽出手段と、
前記受光信号から前記直流成分レベルを減じて前記変化信号を生成するレベル減算処理手段とを有することを特徴とする請求項４または５記載の流動オイル検出装置。
【請求項７】
前記第２の処理手段は、前記直流成分レベルを基準にして前記変化信号から該変化信号のレベル変化に応じた矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段を有し、該矩形波信号に基づいて前記検出信号を生成することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の流動オイル検出装置。
【請求項８】
前記矩形波信号生成手段は、前記変化信号を反転増幅して反転増幅信号を生成する増幅手段と、
前記反転増幅信号と前記直流成分レベルとを比較する比較手段とを有し、該比較手段での比較結果に応じた矩形波信号を生成することを特徴とする請求項７記載の流動オイル検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透光性を有するパイプ内を流動するオイルの有無を光学的に検出する流動オイル検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、工作機械や産業機械などの潤滑システムにおいて、微量のオイルをエアーによってパイプ内を所謂オイルアンドエアーの状態で流し、該オイルをパイプ先端のノズルから噴出させるオイル供給システムが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。このシステムでは、透光性を有するパイプが用いられ、そのパイプに形成された彎曲部にオイルの有無を光学的に検出する検出器が配置されている。検出器は、パイプの彎曲部に対して光を照射する発光素子と、該発光素子から照射される前記パイプの彎曲部を通過した光を受光する受光素子とからなっている。
【０００３】
微量のオイルがオイルアンドエアーの状態でパイプの彎曲部を流れる際、オイルはその彎曲部の曲率半径の小さい側の内壁面に沿って流動することが知られている。これは、エアーが彎曲した流路を高速に流れる場合に、その流路のより外側ほど流速が大きくなることがその一因になっているものと考えられる。即ち、オイルアンドエアーの状態でパイプの彎曲部を流れるオイルがエアーの流速の比較的小さくなる該彎曲部の曲率半径の小さい側の内壁面に押しやられているものと考えられる。
【０００４】
前記検出器の配置されたパイプの彎曲部では、オイルアンドエアーの状態でオイルがその彎曲部の曲率半径の小さい側の内壁面沿って流動するものと、その流動軌跡が特定されることから、前記検出器によってオイルの有無を光学的に比較的精度良く検出することができる。具体的には、発光素子から透光性を有するパイプの彎曲部に照射された光は、その彎曲部を流動するオイルによって屈折、散乱、遮光、吸収等されることから、前記発光素子からの光をパイプの彎曲部を介して受光する受光素子での受光光量がオイルの有無に応じて変化する。この受光素子での受光光量の変化に基づいてパイプ内を流動するオイルの有無を検出することができるようになる。
【特許文献１】特開２００１−２２７９９６号公報
【特許文献２】特開２００３−８３７７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、受光素子の受光光量は、オイルの有無だけでなく、オイルの流動状態（例えば、波うち状態や粒子化状態）、また、パイプの汚れ等、種々の要因に影響され得る。このように種々の要因に影響を受け得る受光素子の受光光量に基づいてパイプ内を流動するオイルの有無を精度良く検出することは一般的に難しい。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、種々の要因に影響され得る受光素子の受光光量に基づいてパイプ内を流動するオイルの有無をより精度良く検出することが可能となる流動オイル検出装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流動オイル検出装置は、透光性を有するパイプに形成された彎曲部に対して光を照射する発光素子と、該発光素子から照射され前記パイプの彎曲部を通過した光を受光し、その受光光量に応じた信号を出力する受光素子と、該受光素子からの信号を処理して前記パイプの彎曲部を流動するオイルの有無に応じた検出信号を生成する処理ユニットとを有し、前記処理ユニットは、前記受光素子からの信号からその変化を表す変化信号を生成する第１の処理手段と、前記変化信号から前記検出信号を生成する第２の処理手段とを有する構成となる。
【０００８】
このような構成により、発光素子から照射される光をパイプの彎曲部を通して受光する受光素子からの受光光量に応じた信号からその変化を表す変化信号が生成されるので、その変化信号は、少なくとも受光光量に対する定常的な影響成分が除去されたものとなり得る。従って、前記変化信号から生成される検出信号もまた、前記のような受光光量に対する定常的な影響成分が除去されたものとなり得る。
【０００９】
また、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記第1の処理手段は、前記受光素子からの信号に基づいて前記受光素子での受光光量の変化に応じてレベル変化する受光信号を生成する前処理手段と、前記受光信号からその微分信号を前記変化信号として生成する微分処理手段を有する構成とすることができる。
【００１０】
このような構成により、受光素子からの信号から生成される受光光量に応じてレベル変化する受光信号の微分信号が変化信号として生成されるので、変化信号としての微分信号は、受光光量に対する定常的な影響成分が除去されると共に長期的な変動成分も低減されたものとなり得る。
【００１１】
更に、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記第２の処理手段は、前記微分信号からその絶対値レベルを表す絶対値信号を生成する絶対値変換手段を有し、該絶対値信号に基づいて前記検出信号を生成する構成とすることができる。
【００１２】
このような構成により、微分信号における正の変化分及び負の変化分の双方がその絶対値レベルとして検出信号に現われ得るようになるので、オイル有無の検出能力を向上させることができるようになる。
【００１３】
また、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記第１の処理手段は、前記受光素子からの信号に基づいて前記受光素子での受光光量の変化に応じてレベル変化する受光信号を生成する前処理手段と、前記受光信号からその直流成分を除去した信号を前記変化信号として生成する直流除去手段を有する構成とすることができる。
【００１４】
このような構成により、受光素子からの信号に基づいて生成された受光光量に応じてレベル変化する受光信号からその直流成分を除去した変化信号が生成されるので、その変化信号は、受光光量に対する定常的な影響成分（直流成分）が除去されたものとなり得る。
【００１５】
更に、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記前処理手段は、前記レベル変化から所定の変化成分の除去された前記受光信号を生成するフィルタ手段を有する構成とすることができる。
【００１６】
このような構成により、特にオイルが粒状化状態となった際に、その粒状オイルでの散乱光や屈折光の影響に起因した所定の変化成分の除去された受光信号を生成することができるようになるので、粒状化状態となって流動するオイルをより精度良く検出することができるようになる。
【００１７】
また、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記変化信号生成手段は、前記受光信号からその直流成分レベルを抽出する直流成分抽出手段と、前記受光信号から前記直流成分レベルを減じて前記変化信号を生成するレベル減算処理手段とを有する構成とすることができる。
【００１８】
このような構成により、受光素子からの信号に基づいて生成された受光光量に応じてレベル変化する受光信号からその直流成分を除去した変化信号を容易に生成することができるようになる。
【００１９】
また、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記第２の処理手段は、前記直流成分レベルを基準にして前記変化信号から該変化信号のレベル変化に応じた矩形波信号を生成する矩形波信号生成手段を有し、該矩形波信号に基づいて前記検出信号を生成する構成とすることができる。
【００２０】
このような構成により、パイプの汚れ等の長期的な変化に伴って受光信号の直流成分レベルが長期的に変化しても、その直流成分レベルを基準にしてオイルの有無を表し得る矩形波信号が生成されるようになるので、オイルをより精度良く検出することができるようになる。
【００２１】
また、本発明に係る流動オイル検出装置において、前記矩形波信号生成手段は、前記変化信号を反転増幅して反転増幅信号を生成する増幅手段と、前記反転増幅信号と前記直流成分レベルとを比較する比較手段とを有し、該比較手段での比較結果に応じた矩形波信号を生成する構成とすることができる。
【００２２】
このような構成により、オイルの有無を精度良く表し得る矩形波信号を容易に生成することができるようになる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る流動オイル検出装置によれば、検出信号が少なくとも受光光量に対する定常的な影響成分を含まず、パイプ内を流動するオイルの流動形態に応じて変化し得るようになるので、当該オイルの有無をより精度良く検出することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２５】
本発明の実施の形態に係る流動オイル検出装置が適用されるオイル供給システムは、例えば、工作機械や産業機械などの潤滑システムとして用いられ、図１に示すように構成される。
【００２６】
図１において、このオイル供給システムは、エアー源１０、レギュレータ１１ａ、開放状態と閉鎖状態の切換えを行なう切換え弁１２及びオイル供給装置１３を有しており、エアー源１０からレギュレータ１１ａ及び切換え弁１２を介してオイル供給装置１３に至るエアー通路が形成されている。切換え弁１２が僅かな時間開放状態に切換えられると、レギュレータ１１ａによって所定圧力に調整されたエアー源１０からのエアーが切換え弁１２を介してオイル供給装置１３に供給される。オイル供給装置１３は、エアー駆動されるプランジャポンプ１３ａを有しており、供給されるエアーによってプランジャポンプ１３ａからオイル通路を通してミキシングブロック１５の入力ポートに定量のオイルが吐出される。
【００２７】
また、このオイル供給システムは、レギュレータ１１ｂ及び弁１４を有しており、エアー源１０からレギュレータ１１ｂ及び弁１４を介してミキシングブロック１５に至るエアー通路が形成されている。レギュレータ１１ｂにて所定圧力に調整されたエアーが弁１４を介してミキシングブロック１５の他の入力ポートに供給される。ミキシングブロック１５の出力ポートにはパイプＰの一端が結合されており、該パイプＰの他端にノズル１８が取付けられている。パイプＰには彎曲部Ｐｃが形成されており、その彎曲部Ｐｃに対して検出器２０が配置されている。
【００２８】
なお、レギュレータ１１ａと切換え弁１２との間のエアー通路には、オイル供給装置１３に供給されるエアーの圧力を計測する圧力計１６ａが設けられている。また、レギュレータ１１ｂと弁１４との間のエアー通路にはミキシングブロック１５に供給されるエアーの圧力を計測する圧力計１６ｂが設けられている。
【００２９】
このようなオイル供給装置では、エアー源１０からレギュレータ１１及び弁１４を介して所定圧力のエアーがミキシングブロック１５に供給されている状態で、切換え弁１２が僅かな時間開放状態に切換えられる。すると、エアー駆動されるオイル供給装置１３のプランジャポンプ１３ａから定量のオイルが前記エアーの供給されている状態となるミキシングブロック１５に吐出され、そのオイルが前記エアーによって所謂オイルアンドエアーの状態となってミキシングブロック１５からパイプＰを流れ、ノズル１８から吐出して対象物Ｔに供給される。
【００３０】
プランジャポンプ１３ａは、切換え弁１２により、例えば、１分〜５分の休止時間をおいて間欠的に駆動され、その一回のオイル供給量は、例えば、０．０１〜０．０５ｃｃに設定されている。また、エアー圧力は、例えば、０．１ＭＰａ〜０．５ＭＰａに設定されている。オイルが流動するパイプＰは、例えば、内径が２．５ｍｍ（外径が４ｍｍ）のナイロンチューブ等の樹脂パイプであって、透光性を有する。
【００３１】
パイプＰの彎曲部Ｐｃに対して設けられる検出器２０は、図２に示すように、発光素子２１（例えば、ＬＥＤ）と受光素子２２（例えば、フォトトランジスタ）とから構成されている。発光素子２１は、パイプＰの彎曲部Ｐｃに対して所定光量となる光を照射し、受光素子２２は、発光素子２１から照射されパイプＰの彎曲部Ｐｃを通過した光を受光し、その受光光量に応じた電流信号を出力する。なお、発光素子２１、受光素子２２及びパイプＰの彎曲部Ｐｃの相対的な位置関係は、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示される関係に設定されている。オイルアンドエアー状態となったオイルＯＬは、前述したように、彎曲部Ｐｃにおける曲率半径の小さい側の内壁面Ｐａに沿って流動する。この内壁面Ｐａに沿って流動するオイルＯＬによって発光素子２１から照射された光が屈折、散乱、吸収、遮光等の作用を受けることにより受光素子２２での受光光量が変化する。
【００３２】
本願発明者の研究により、ミキシングブロック１５から流出するオイルアンドエアー状態のオイルＯＬは、図３及び図４に示すような３つの流動形態（モード１、モード２、モード３）をとることが判明した。第1の流動形態（モード１）では、図４（ａ）に示すように、比較的厚いオイル層ＯＬとなってそのオイル層ＯＬの表面に僅かな波立ちが発生し、第２の流動形態（モード２）では、図４（ｂ）に示すように、比較的薄いオイル層ＯＬとなってそのオイル層ＯＬの表面に比較的大きな波立ちが発生する。また、第３の流動形態（モード３）では、図４（ｃ）に示すようにオイルが粒子状となり、粒状オイルＯＬＰが流動する。
【００３３】
第1の流動形態（モード１）は、オイルの流れの先頭部分にて現われ、その継続時間が３つの流動形態のなかで最も短く、移動するオイル量は多い。また、第1の流動形態（モード１）のオイルＯＬに対して発光素子２１からの光が照射された場合、受光素子２２での受光光量及びその変化が３つの流動形態のなかでもっとも小さい。
【００３４】
第２の流動形態（モード２）は、第１の流動形態に続いて現われ、その継続時間は第１の流動形態（モード１）に次いで短く、移動するオイル量も比較的多い。また、第２の流動形態（モード２）のオイルＯＬに対して発光素子２１からの光が照射された場合、受光素子２２での受光光量及びその変化が比較的大きい。
【００３５】
第３の流動形態（モード３）は、第２の流動形態（モード２）に続いて現われ、その継続時間は比較的長く、移動するオイル量は比較的少ない。また、第３の流動形態（モード３）の粒状オイルＯＬＰ列に対して発光素子２１からの光が照射された場合、受光素子２２での受光光量の変化が非常に大きくなり、その大きな受光光量の変化が粒状オイルＯＬＰの有無に対応したものとなる。
【００３６】
前述したような３つの流動形態となり得るオイルアンドエアー状態でパイプＰの彎曲部Ｐｃを流れるオイルＯＬの有無を検出する本発明の第一の実施の形態に係る流動オイル検出装置は、図５に示すように構成される。
【００３７】
図５において、この流動オイル検出装置は、検出器２０を構成する発光素子２１及び受光素子２２と処理ユニット１００とを有する。処理ユニット１００は、第１処理回路１１０及び第２処理回路１２０を有する。第１処理回路１１０は、光量−電圧変換回路１１１と微分回路１１２とを有し、第２処理回路１２０は、増幅回路１２１、絶対値回路１２２、電圧比較回路１２３及び出力回路１２４を有する。
【００３８】
第1処理回路１１０における光量−電圧変換回路１１１（前処理手段）は、受光素子２２からのその受光光量に応じた電流信号を電圧信号に変換し、その電圧信号を受光信号として出力する。当該受光信号は、受光素子２２での受光光量の変化に応じてレベル変化するものとなる。受光素子２２から出力される電流信号に対応した前記受光信号（光量−電圧変換回路１１１の出力信号）は、直流成分と交流成分とを含み、該交流成分は更にその変化速度が比較的遅い長周期交流成分とその変化速度が比較的速い短周期交流成分とに大別される。前記直流成分は、パイプＰ（彎曲部Ｐｃ）の光透過率に対応した成分で略一定である。ただし、パイプＰの汚れ等によってこの直流成分も長期的には変化する。長周期交流成分は、パイプＰ内のオイル層の平均厚みの変化による光減衰量の変化に対応したもので、オイルの色、オイルの粘度によって影響され得る。短周期交流成分は、オイルの流動形態（図３、図４参照）の特徴的な変化に応じた受光光量変化に対応したものとなる。
【００３９】
具体的には、オイルが第１の流動形態（モード１）にて流れる場合(図４（ａ）参照)、受光信号は、図６（ａ）に示すように、パイプＰの光透過率に対応したレベルＥｏ（直流成分）から比較的大きい平均厚みのオイル層による比較的大きい光減衰量に対応したΔ１だけ低減したレベル（長周期交流成分）にその流動形態の特徴的な変化に応じた比較的小さい変化成分（短周期交流成分）が重畳したものとなる。オイルが第２の流動形態（モード２）にて流れる場合（図４（ｂ）参照）、受光信号は、図６（ｂ）に示すように、前記レベルＥｏ（直流成分）から比較的小さい平均厚みのオイル層による比較的小さい光減衰量に対応したΔ２だけ低減したレベル（長周期交流成分）にその流動形態の特徴的な変化に応じた比較的大きい変化成分（短周期交流成分）が重畳したものとなる。更に、オイルが第３の流動形態（モード３）にて流れる場合（図４（ｃ）参照）、受光信号は、図６（ｃ）に示すように、前記レベルＥｏ（直流成分）にこの流動形態の特徴的となる粒状オイルの有無に対応した変化成分（短周期変化成分）が重畳したものとなる。
【００４０】
図５に戻って、第１処理回路１１０における微分回路１１２は所定の時定数を有し、前述したような直流成分及び交流成分（長周期交流成分及び短周期交流成分）を含む光量−電圧変換回路１１１からの受光信号に対して微分処理を施して微分信号（変化信号）を生成する。この微分信号は、前記受光信号の変化を表す信号となり、前記受光信号の直流成分が排除されると共に長周期交流信号が低減されたものとなる。具体的には、オイルが第１の流動形態(モード１)にて流れて図７（ａ１）に示すような受光信号が得られる場合、その微分信号は、図７（ａ２）に示すように、その受光信号の変化の程度に応じて比較的小さい振幅にて正負に変化する信号となる。オイルが第２の流動形態（モード２）にて流れて図７（ｂ１）に示すような受光信号が得られる場合、その微分信号は、図７（ｂ２）に示すように、その受光信号の変化の程度に応じて比較的大きい振幅にて正負に変化する信号となる。オイルが第３の流動形態（モード３）にて流れて図７（ｃ１）に示すような受光信号が得られる場合、その微分信号は、図７（ｃ２）に示すように、その受光信号の変化の程度に応じて比較的大きい振幅にて正負に変化する信号となる。
【００４１】
また、図５に戻って、前記受光信号の微分信号（変化信号）を入力する第２処理回路１２０における増幅回路１２１は、該微分信号（図７（ａ２）、（ｂ２）、（ｃ２）参照）を次段の絶対値回路１２２にて処理可能なレベルまで増幅する。この増幅率は、第１の流動形態（モード１）での小さい振幅の微分信号（図７（ａ２）参照）の処理が可能、パイプＰが汚れてもオイル検出が可能、発光素子２１及び受光素子２２の特性が経時的に変化してもオイル検出が可能等の観点から適切となる値に設定される。絶対値回路１２２は、増幅回路１２１にて増幅された微分信号の負極性の信号部分を反転して前記微分信号の絶対値レベルを表す絶対値信号を生成する。電圧比較回路１２３は、外部から供給される基準電圧と前記絶対値信号とを比較し、該基準電圧に対する前記絶対値信号レベルの大小に応じた矩形波信号を生成する。前記基準電圧は、外来ノイズ（電気的ノイズ、振動等による機械的ノイズ）より十分大きく、かつ、オイルのいずれの流動形態に対応した微分信号（増幅後）のピークレベルより小さいレベルに設定される。出力回路１２４は、フォトカプラー等により構成されるフローティング構造となり、電圧比較回路１２３からの矩形波信号に対して所定の出力処理を施して矩形波状の検出信号を出力する。
【００４２】
前述した流動オイル検出装置では、受光素子２２での受光光量の変化に応じて変化する受光信号からその変化を表す微分信号が生成され、その微分信号から所定の基準電圧を基準にした矩形波状の検出信号が生成される。前記微分信号は、パイプＰの彎曲部Ｐｃを流れるオイルの種々の流動形態（図３、図４参照）に対応した受光光量に対する定常的な影響成分（直流成分）が除去されると共に長期的な変化成分（長周期交流成分）が低減されたものとなる。前記基準電圧を適当に設定することにより、前記検出信号は、更に前記長期的な変化成分も完全に除去されたものとなる。従って、前記微分信号から生成される検出信号は、オイルがパイプＰの彎曲部Ｐｃを流れている場合、各流動形態の特徴的な変化に応じた矩形波形を有することから、検出信号が矩形波形となる場合は流動するオイルが存在することを表し、検出信号が矩形波形とならずに一定レベルとなる場合は流動するオイルが存在しないことを表すことになる。
【００４３】
このように検出信号が受光光量に対する定常的な影響成分（直流成分）及び長期的な変化成分（長周期交流成分）を含まず、パイプＰの彎曲部Ｐｃを流動するオイルの流動形態の特徴的な変化に応じて変化する矩形波形となるので、当該オイルの有無をより精度良く検出することができるようになる。
【００４４】
また、前記微分信号の負極性の信号部分を反転して前記微分信号の絶対値レベルを表す絶対値信号を基準電圧に基づいて矩形波信号に変換しているので、前記微分信号の正方向及び負方向双方の変化分が矩形波信号（検出信号）に反映されるようになる。そのため、オイル有無の検出能力を向上させることができるようになる。
【００４５】
ところで、本願発明者の研究により、パイプＰ内に整流機構を設けると共にエアー圧力、供給オイル量等を適正に設定することにより、ある粘度のオイルを第３の流動形態（モード３）、即ち、粒状にてパイプＰの彎曲部Ｐｃを流動させることができることが分かった。このように流動するオイルが粒状になると、その有無を表す検出信号に基づいて粒状オイルの個数をカウントして、対象部物に対する供給オイル量を測定することが可能となる。
【００４６】
しかしながら、受光素子２２での受光光量に応じた受光信号には、図６（ｃ）、図７（ｃ１）に示すように、粒状オイルの表面部分での光の散乱や屈折に起因するものと考えられる変化成分Ａが現われる。このような波形となる受光信号を微分処理すると、図７（ｃ２）に示すように、その微分信号に前記変化成分Ａに対応した部分Ｂが現われる。前述したようにパイプＰの彎曲部Ｐｃを流れるオイルの有無だけを検出するものであれば、微分信号に現れるこのような変化成分Ｂは問題にならないが、粒状オイルの個数をカウントすることを考えると、前記変化成分Ｂがオイルの有無に対応した変化成分として誤検出されるおそれがあり、正確な粒状オイルの検出ができない。
【００４７】
そこで、パイプＰの彎曲部Ｐｃを粒状オイルが流れる場合（モード３）に適用でき、粒状オイルの個数を正確にカウントし得る検出信号を生成することのできる流動オイル検出装置を本発明の第２の実施の形態として説明する。
【００４８】
本発明の第２の実施の形態に係る流動オイル検出装置は、図８に示すように構成される。
【００４９】
図８において、この流動オイル検出装置は、前述した例（図５参照）と同様に、発光素子２１、受光素子２２及び処理ユニット１００を有し、また、処理ユニット１００が第１処理回路１１０及び第２処理回路１２０を有する。第１処理回路１１０及び第２処理回路１２０の具体的な構成が前述した例（図５参照）と異なる。
【００５０】
第１処理回路１１０は、光量−電圧変換回路１１１、フィルタ回路１１３、直流成分分離回路１１４及び減算回路１１５を有する。光量−電圧変換回路１１１は図５に示す例と同様に、受光素子２２からの受光光量に応じた電流信号を電圧信号に変換して受光信号として出力する。オイルが粒状となって流れる場合（モード３）、その受光信号は、粒状オイルの有無に応じて変化する図９（ａ）に示すような波形となる。フィルタ回路１１３は、粒状オイルの表面部分での光の散乱や屈折に起因して、図９（ａ）に示すように前記受光信号に現われる変化成分Ａを除去するようにその特性が設定されている。これにより、フィルタ回路１１３からの出力信号は、前記受光信号から前記変化成分Ａの除去された図９（ｂ）に示すような波形となる。
【００５１】
直流成分分離回路１１４及び減算回路１１５は直流成分除去手段を構成する。直流成分分離回路１１４は、フィルタ回路１１３での処理を経た受光信号（図９（ｂ）参照）からパイプＰの光透過率に対応した直流成分Ｅｏを分離抽出する。減算回路１１５は、直流成分分離回路１１４にて得られた直流成分Ｅｏをフィルタ回路１１３での処理を経た受光信号から減ずる処理を行なう。その結果、減算回路１１５からの出力信号は、粒状となるオイルの流動形態（モード３）に対応した受光信号（図９（ａ）、（ｂ）参照）の変化を表す、図９（ｃ）に示すような変化信号となる。
【００５２】
第２処理回路１２０は、反転増幅回路１２５、電圧比較回路１２６及び出力回路１２４を有する。反転増幅回路１２５は、第1処理回路１１０からの変化信号（図９（ｃ）参照）を次段の電圧比較回路１２６にて処理可能なレベルに増幅すると共にその極性を反転させる。これにより、前記直流成分Ｅｏの除去によって負極性となった変化信号（減算回路１１５からの出力信号）が、図９（ｄ）に示すように、正極性の信号となる。電圧比較回路１２６は、図９（ｅ）に示すように、直流成分分離回路１１４にて得られた前記受光信号の直流成分Ｅｏに基づいて決められる基準電圧ＴｈEoと反転増幅回路１２６からの増幅反転後の変化信号とを比較し、図９（ｆ）に示すように、該基準電圧ＴｈEoに対する当該変化信号のレベルの大小に応じた矩形波信号を生成する。出力回路１２４は、フォトカプラー等により構成されるフローティング構造となり、電圧比較回路１２６からの矩形波信号（図９（ｆ）参照）に対して所定の出力処理を施して矩形波の検出信号を出力する。
【００５３】
このような流動オイル検出装置では、フィルタ回路１１３によって、粒状オイルの表面部分での光の散乱や屈折に起因した所定の変化成分Ａが受光信号から除去されることから、フィルタ回路１１３の出力信号（図９（ｂ）参照）から直流成分Ｅｏを更に除去して得られる変化信号（図９（ｃ）参照）は、受光光量に対する定常的な影響成分（直流成分）の除去された粒状オイルの流動形態（モード３）の特徴的な変化を表すこととなり、その粒状オイルの有無を精度良く表し得るものとなる。このような変化信号に基づいて得られる矩形波状の検出信号（図９（ｆ）参照）もまた、粒状オイルの有無を精度良く表し得るものとなる。従って、前記検出信号の矩形波状パルスの数をカウントすることにより流動する粒状オイルの個数をカウントすることが可能となる。
【００５４】
また、前記矩形波信号（図９（ｆ）参照）を生成するための基準電圧ＴｈEoが、受光信号の直流成分Ｅｏに基づいて生成されていることから、パイプＰの汚れにより前記直流成分Ｅｏが変動しても、より精度良く粒状オイルの有無に対応した矩形波状の検出信号を生成することができるようになる。なお、パイプＰの汚れによる前記直流成分Ｅｏの変動が非常に長周期的なものであれば、前記矩形波信号を生成するための基準電圧Ｔｈは、固定的な所定電圧に設定することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
以上、説明したように、本発明に係る流動オイル検出装置は、パイプの彎曲部を流れるオイルの有無をより精度良く検出することができるという効果を有し、透光性を有するパイプ内を流動するオイルの有無を光学的に検出する流動オイル検出装置として、例えば、工作機械や産業機械などの潤滑システムにおいて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】オイル供給システムの構成例を示す図である。
【図２】オイル検出部の構成例を示す図である。
【図３】パイプ内を流動するオイルの流動形態（モード）を表す図である。
【図４】各流動形態（モード）でのオイルの状態の特徴を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る流動オイル検出装置を示すブロック図である。
【図６】図５に示す光量−電圧変換回路からの出力信号（受光信号）の状態を示す図である。
【図７】図５に示す微分回路からの出力信号（変化信号）の状態を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る流動オイル検出装置を示すブロック図である。
【図９】図８に示す流動オイル検出装置における処理ユニットの各部からの出力信号の状態を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０  検出器
２１  発光素子
２２  受光素子
１００  処理ユニット
１１０  第１処理回路
１１１  光量−電圧変換回路
１１２  微分回路
１１３  フィルタ回路
１１４  直流成分分離回路
１１５  減算回路
１２０  第２処理回路
１２１  増幅回路
１２２  絶対値回路
１２３、１２６  電圧比較回路
１２４  出力回路
１２５  反転増幅回路
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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