JPH04166754A - 水溶性作動油の性状検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、油圧機器に使用される水溶性作動油（水−グ
リコール作動油等）の水分減少、酸化劣化、添加剤減少
及び異物混入等による性状変化を、作業現場で簡便に検
査できる水溶性作動油の性状検査装置に関するものであ
る。

「従来の技術」 近年、製鉄・製鋼所等の高温環境の下で使用される油圧
機器には、火災事故等を防止する目的で、鉱油の代わり
に難燃性の水溶性油が大量に用いられている。例えば、
エチレン・グリコール作動油は、グリコール４０％、水
分４０％、添加剤２０％の割合で調合されている。これ
らの水溶性作動油を用いる油圧機器等を円滑に作動させ
るためには、その性状を常に把握して油剤管理を的確に
行うことが必要である。水溶性作動油は、水分が蒸発し
たり、酸化劣化等の化学的変化を生じたりする経年変化
を生じ、さらにゴミ等の異物が混入したりしてするので
、油剤管理が不十分であると油圧シリンダの作動不良、
フィルタの目詰まり、油圧ポンプのピストンロッドの焼
付き等のトラブルが生じる。

上記したように、水溶性作動油の油剤管理は極めて重要
であるため、既に本件の発明者は特開昭６３−９６５４
６号公報に示されるように、電極間に介在させた水溶性
作動油に高周波電圧を印加して、その電気的インピーダ
ンスを測定し、当該インピーダンスの変化から水溶性作
動油の性状変化を判定する水溶性作動油の性状検査装置
を提案している。

ｔな、従来油剤管理を行う装置としては、光源と受光装
置との間に油を入れた透明管を配置し、これに光を透過
させた時の透過光の強弱から油の汚染状態を測定すると
ともに、浄油機を自動的に駆動、停止させて油を必要な
清浄度に維持するようにした油の清浄度検査装置がある
。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記特開昭６３−９６５４６号の水溶性
作動油の性状検査装置は、水溶性作動油の電気的インピ
ーダンス変化をもたらす化学的変化、即ち作動油の導電
性変化を誘引する水分の減少、酸化劣化等は顕著に検出
できるが、ゴミ等は検出できないという問題点がある。

また、上記油の清浄度検査装置は、透過光の強弱から油
の汚染状態を測定するとともに、浄油機を自動的に駆動
、停止させて油を必要な清浄度に維持するようにしたに
過ぎず、油の汚染度の指標であるＮＡＳ等級を判定する
ことはできない、このため、きめ細かい油剤管理を的確
に行うことができないという問題点がある。

本発明は上記問題点□を解決するためになされたもので
、水溶性作動油のゴミや別の油性分等の混入による汚染
度と酸化劣化等の化学的変化を同時に計測し、より的確
な性状判定が可能でしかも現場で簡便に使用することが
できる水溶性作動油の性状検査装置を提供することを目
的とするものである。

「課題を解決するための手段」 上記目的を達成するための具体的手段として、水溶性作
動油の検査容器内に配設した一対の電極と、該電極の一
方に接続する高周波電源と、他方の電極に直列に接続す
るコンデンサ負荷と、該コンデンサ負荷に接続され、前
記電極間に介在する水溶性作動油のインピーダンスに応
じて変化する高周波電源電圧の振幅を検出する電圧検出
回路と、該電圧検出回路から出力される電圧値を予め設
定した電圧基準値と比較して、水溶性作動油の化学的変
化を判定する電圧判定回路とからなる電気化学的性状検
査部と、定電圧電源に接続した発光器と受光器とを水溶
性作動油の検査容器を挟んで配置し、発光器から発光す
る光を検査容器を横切らせて透過させ受光器が受光する
光量から光透過率（以下単に透過率という）を検出する
光検出回路と、該光検出回路から出力される透過率信号
を予め設定した透過率判定基準値と比較して、水溶性作
動油の汚染状態を判定する透過率判定回路とからなる光
学的性状検査部とから構成され、前記電気化学的性状検
査部の電圧判定回路からの判定信号と、前記光学的性状
検査部の透過率判定回路からの判定信号とに基づいて前
記水溶性作動油の複数項目の性状変化を判定する複合判
定回路を設けたことを特徴とする水溶性作動油の性状検
査装置が提供される。

さらに、上記水溶性作動油の性状検査装置において、水
溶性作動油の化学的変化を要因別に判定するため複数の
電圧基準値を前記電圧判定回路に設定し、水溶性作動油
の汚染状態を段階的に判定するため複数の透過率判定基
準値を前記透過率判定回路に設定し、前記複合判定回路
を電圧判定回路の判定信号と前記透過率判定回路の判定
信号とを論理的に組み合わせて水溶性作動油の性状劣化
を要因別かつ段階的に判定する論理的複合判定回路とし
たことを特徴とする水溶性作動油の性状検査装置が提供
される。即ち、微少量のゴミの混入或いは微弱な化学的
変化のように、単一情報だけでは判断しにくい微少な劣
化状態を、電気化学的性状検査部と光学的性状検査部の
情報を複合することにより正確に判定できるという、従
来の単機能センサでは得られない特有な効果が得られる
。

「作用」 上記水溶性作動油の性状検査装置の作用は以下の通りで
ある。

電気化学的性状検査部では、電圧判定回路は、電圧検出
回路が検出する電圧値と予め設定した電圧基準値と比較
して水溶性作動油の化学的変化を判定する判定信号を出
力する。一方、光学的性状検査部では、光検出回路が受
光器が受光する光量から透過率を検出して透過率信号を
出力し、透過率判定回路が予め設定した透過率判定基準
値と比較して水溶性作動油の汚染状態を判定する判定信
号を出力する。そして、複合判定回路では、前記両判定
信号に基づいて水溶性作動油の複数項目の性状変化を判
定する。

また、前記電圧設定回路に複数の電圧基準値を設定する
ことにより、水溶性作動油の化学的変化を要因別に判定
する判定信号を出力し、前−配透過率判定回路に複数の
透過率判定基準値を設定することにより、水溶性作動油
の汚染状態を段階的に判定する判定信号を出力する。そ
して、論理的複合判定回路により前記各判定信号を論理
的に組み合わせて解析し水溶性作動油の性状劣化を要因
別かつ段階的に判定する。

「実施例」 本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施例） 第１図は本発明の第１実施例に係る水溶性作動油の性状
検査装置のブロック図である０図において１は検査する
水溶性作動油を採取するガラスセル、２は前記ガラスセ
ル１内に配設した一対の電極、３は該電極２の一方に接
続された高周波電源、４は前記電極２の他方と直列に接
続されたコンデンサ負荷、５は該コンデンサ負荷４に接
続された電圧検出回路、６は電圧検出回路５の検出する
電圧値を予め設定された電圧基準値と比較して判定信号
を出力する電圧判定回路である。上とにより電気化学的
性状検査部Ａが構成される。

１１は発光器、１２は受光器であって、前記ガラスセル
１を挟んで対向状に配置する０発光器１１とガラスセル
１との間にはレンズ１３を設ける。１４は発光器１１に
接続した定電圧電源であり、発光器１１の発光出力を一
定にする。受光器１２には光検出回路１５が接続され、
受光器１２が受光する光の量から水溶性作動油の透過率
を検出する。透過率判定回路１６は、光検出回路１５の
透過率信号を予め設定された透過率判定基準値と比較し
て判定信号を出力する。上記により光学的性状検査部Ｂ
が構成される。

前記電気化学的性状検査部Ａの電圧判定回路６及び光学
的性状検査部Ｂの透過率判定回路１６は、複合判定回路
１７に接続され水溶性作動油の複数項目の性状変化が判
定される。そして、その結果は表示回路１８により表示
される。

上記構成になる第１実施例装置の作動について以下に説
明する。

まず、電気化学的性状検査部Ａでは、ガラスセル１内に
配置した一対の電極２に高周波電源３から高周波電圧を
印加する。ガラスセル１に採取した水溶性作動油が、酸
化劣化や添加剤減少及び水分減少等によって化学的変化
を生じていると、その電気的インピーダンスが変化する
ので、この変化をコンデンサ負荷４の両端に現れる高周
波電圧の振幅の変化として電圧検出回路５により検出す
る。そして、その電圧値を電圧判定回路６で、電圧基準
値として設定される新油での基準値と比較して、水溶性
作動油の化学的変化の度合いを判定する。

また、光学的性状検査部Ｂでは定電圧電源１４に接続さ
れた発光器１１から一定出力の光が発光され、レンズ１
３により平行光線に変換された光をガラスセル１を挟ん
で対設した受光器１２で受光する。この光はガラスセル
１内に採取した水溶性作動油を透過するが、水溶性作動
油がゴミや他の油性分により汚染されていると、透過す
る光が散乱し受光器１２へ到達する光量が減少する。光
検出回路１５は、受光器１２が受光する光量から水溶性
作動油の透過率を検出し、光透過信号を透過率判定回路
１６へ出力する。透過率判定回路１６では、透過率判定
基準値として設定される新油での基準値と比較して水溶
性作動油の汚染状態を判定する。そして、前記電圧判定
回路６からの判定信号と透過率判定回路１６からの判定
信号とが複合判定回路１７へ入力される。各判定結果を
組み合わせることにより水溶性作動油について、電圧値
及び透過率信号が共に電圧基準値、透過率判定基準値を
越える場合、電圧値が電圧基準値を下回る場合、透過率
信号が透過率基準値を下回る場合、共に前記基準値を下
回る場合の４項目の性状変化を判定することが可能とな
る。そして、その判定結果を表示回路１８により表示す
る。

尚、ガラスセル１に水溶性作動油の新油を採取した場合
の受光器１２の受光する光量によって光検出回路１５が
検出する透過率を１００％と設定する。

（第２実施例） 本発明の第２実施例を第２図のブロック図に基づいて説
明する。

第２実施例は、前記第１実施例の電気化学的性状検査部
Ａの電圧判定回路６、光学的性状検査部Ｂの透過率判定
回路１６の構成及び複合判定回路１７の構成と表示回路
１８の構成を変更したもので、その他の構成は第１実施
例と同様であるのでその部分の説明は省略する。

電圧判定回路３６は２個のコンパレータ３６ａ。

３６ｂから構成されている。コンパレータ３６ａは、電
圧検出回路５から出力される電圧値が第１電圧基準値■
１より高いことを判定し、コンパレータ３６ｂは第２電
圧基準値■２より低いことを判定する。

透過率判定回路４６は３個のコンパレータ４６ａ、４６
ｂ、４６ｃとから構成されている。コンパレータ４６ａ
は光検出回路１５から出力される透過率信号が新油の透
過率１００％を基準として５％以下であることを判定し
、コンパレータ４６ｂは７０％以下であることを判定し
、コンパレータ４６ｃは７０から８０％内であることを
判定する。

さらに、論理的複合判定回路５１は４個のＯＲ回路５２
ａ〜５２ｄと、ＡＮＤ回路５３及びＮＯＲ回路５４とか
ら構成されている。前記コンパレータ３６ａ、３６ｂの
判定出力はＯＲ回路５２ａに入力される。前記コンパレ
ータ４６ａの判定出力はＯＲ回路５２ｂに、コンパレー
タ４６ｂの判定出力はＡＮＤ回路５３とＯＲ回路５２ｃ
とに、コンパレータ４６ｃの判定出力はＯＲ回路５２ｄ
にそれぞれ出力される。そして、前記ＯＲ回路５２ａの
出力はＡＮＤ回路５３とＯＲ回路５２ｃに入力される。

ＡＮＤ回路５３の出力はＯＲ回路５２ｂに、前記ＯＲ回
路５２ｃの出力はＯＲ回路５２ｄにそれぞれ入力され、
そのＯＲ回路５２ｂとＯＲ回路５２ｄの出力はＮＯＲ回
路５４と表示回路６７とに入力される。ＮＯＲ回路５４
の出力は表示回路５５に入力される。表示回路５５では
、前記ＯＲ回路５２ｂの出力によりＮＧ表示を行い、Ｏ
Ｒ回路５２ｄの出力によりＣＨＫ表示を行い、さらにＮ
ＯＲ回路５４の出力によりＯＫ表示を行う。

上記構成の第２実施例装置の作動について以下に説明す
る。

電圧判定回路３６により、電圧値が第１電圧基準値■２
以上と判定された場合は、酸化劣化や劣化生成物の増加
により水溶性作動油の電気的インピーダンスが低下した
判断でき、第２電圧基準値Ｖ２以下と判定された場合は
水分減少により水溶性作動油の電気的インピーダンスが
増加したと判断できる。そして、このような判断が可能
なコンパレータ３６ａ、３６ｂの出力と、透過率判定回
路４６を構成するコンパレータ４６ａ、４６ｂ。

４６ｃの各出力とを論理的複合判定回路５１に入力して
、論理的組み合わせを行うことにより、以下のような判
断を行うことができる。この場合、透過率の判定を優先
させ、 ■透過率５％以下の場合は単独で・・・・・ＮＧ■透過
率７０％以下でかつ前記電圧値が第１電圧基準値■１以
上又は 第２電圧基準値■２の場合　・・・・・・・ＮＧ■透過
率７０％以下又は 第１電圧基準値Ｖ２以上又は 第２電圧基準値■２以下の場合　・・・・ＣＨＫ■透過
率７０〜８０％の場合　・　　・、ＣＨＫと判断する。

上記■〜■以外はＯＫと判断する。

尚、上記ＮＧは、水溶性作動油の化学的分析による定量
検査が必要であることを示し、特に透過率５％以下での
ＮＧは鉱油成分が増加したことを示すものであり、早期
交換が必要とされる。また、ＣＨＫは水溶性作動油の性
状が劣化過程にあることを示し、点検周期を早める等の
注意が必要とされる。

第３図は上記第２実施例装置を用いて、水溶性作動油の
性状検査を行った場合の測定値、複合判定結果及び同一
サンプルに対する油剤メーカの分析値とその分析値に基
づく判定結果をまとめたものである。サンプルは６種類
とし、第１電圧基準値Ｖ、は２．９■、第２電圧基準値
■、は２．５Ｖとする。この結果を考察すれば、 （１）サンプル１．２の場合 サンプル１は透過率５％以下でＮＧ、サンプル２は透過
率７０％以下でかつ電圧２．９Ｖ以上でＮＧとなり、更
油が必要と判定される。

（２）サンプル３，４の場合 サンプル３は透過率７０％以下でＣＨＫ、サンプル４は
電圧２．９Ｖ以上でＣＨＫとなり、点検周期を早める等
の注意が必要と判定される。

（３）サンプル５の場合 透過率が７０〜８０％の間にあり前記（２）の場合と同
様点検周期を早める等の注意が必要と判定される。

（４）サンプル６の場合 透過率、電圧とも判定基準値内にあり、継続使用可能と
判定される。

そして、上記（３）を除いていずれも油剤メーカにおけ
る化学的な分析値に基づく定量判定結果と一致する。こ
のため、本実施例装置による水溶性作動油の性状検査結
果の信頼性は高く、現場における使用により、簡便かつ
短時間に検査を行うことができる。

尚、透過率及び電圧値の判定は、前記実施例の論理的複
合判定回路に示した各論理回路の組み合わせに限定され
るものでなく、これ以外の各種の組み合わせが可能であ
る。

「発明の効果」 本発明は上記構成を有し、電気化学的性状検査部での水
溶性作動油の化学的変化を判定する判定信号と、光学的
性状検査部での水溶性作動油の汚染状態を判定する判定
信号とに基づいて、複合判定回路で水溶性作動油の複数
項目の性状変化を判定することができる。

また、電圧設定回路に複数の電圧基準値を設定し、透過
率判定回路に複数の透過率判定基準値を設定するととも
に、論理的複合判定回路により電気化学的性状検査部か
らの判定信号と、光学的性状検査部からの判定信号とを
論理的に組み合わせて解析し水溶性作動油の性状劣化を
要因別かつ段階的な判定を短時間かつ簡便に行うことが
できるから、現場での使用が特に有利となる等の優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面第１図は本発明の第１実施例を示すブロック図
、第２図は第２実施例の要部を示すプロッり図、第３図
は検査結果を示すデータ図である。 １９１．ガラスセル、２　、、、を極、３．１．高周波
電源、４１１．コンデンサ負荷、５　、、、を圧検出回
路、６．３６　、、、電圧判定回路、１１　、、、発光
器、１２．。 、受光器、１４　、、、定電圧電源、１５．、、光検出
回路、１６，４６．、、透過率判定回路、１７．、、複
合判定回路、５１　、、、論理的複合判定回路、Ａ、、
、！気化学的性状検査部、Ｂ９１．光学的性状検査部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水溶性作動油の検査容器内に配設した一対の電極
   と、該電極の一方に接続する高周波電源と、他方の電極
   に直列に接続するコンデンサ負荷と、該コンデンサ負荷
   に接続され、前記電極間に介在する水溶性作動油のイン
   ピーダンスに応じて変化する高周波電源電圧の振幅を検
   出する電圧検出回路と、該電圧検出回路から出力される
   電圧値を予め設定した電圧基準値と比較して、水溶性作
   動油の化学的変化を判定する電圧判定回路とからなる電
   気化学的性状検査部と、 定電圧電源に接続した発光器と受光器とを水溶性作動油
   の検査容器を挟んで配置し、発光器から発光する光を検
   査容器を横切らせて透過させ受光器が受光する光量から
   光透過率を検出する光検出回路と、該光検出回路から出
   力される光透過率信号を予め設定した光透過率判定基準
   値と比較して、水溶性作動油の汚染状態を判定する光透
   過率判定回路とからなる光学的性状検査部とから構成さ
   れ、前記電気化学的性状検査部の電圧判定回路からの判
   定信号と、前記光学的性状検査部の光透過率判定回路か
   らの判定信号とに基づいて前記水溶性作動油の複数項目
   の性状変化を判定する複合判定回路を設けたことを特徴
   とする水溶性作動油の性状検査装置。
2. （２）水溶性作動油の化学的変化を要因別に判定するた
   め複数の電圧基準値を前記電圧判定回路に設定し、水溶
   性作動油の汚染状態を段階的に判定するため複数の光透
   過率判定基準値を前記光透過率判定回路に設定し、前記
   複合判定回路を電圧判定回路の判定信号と前記光透過率
   判定回路の判定信号を論理的に組み合わせて水溶性作動
   油の性状劣化を要因別かつ段階的に判定する論理的複合
   判定回路としたことを特徴とする請求項１記載の水溶性
   作動油の性状検査装置。