JPH1019788A - 潤滑油中のスーツの測定システム - Google Patents
潤滑油中のスーツの測定システムInfo
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- JPH1019788A JPH1019788A JP8173711A JP17371196A JPH1019788A JP H1019788 A JPH1019788 A JP H1019788A JP 8173711 A JP8173711 A JP 8173711A JP 17371196 A JP17371196 A JP 17371196A JP H1019788 A JPH1019788 A JP H1019788A
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Landscapes
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 摺動部分の摩耗の原因となる潤滑油中のスー
ツ(大きな炭素粒子)の濃度だけでなく、スーツの粒径
やその分布状態までも正確に測定する。 【解決手段】 マイクロカメラ1によって潤滑油膜を透
過した光をとらえて、潤滑油中に浮かぶスーツ群を拡大
して撮像し、現像装置2によって可視的な画像を得る
か、或いは直ちに電気的な映像信号を発生させる。映像
信号は画像処理装置3によってコントラストが極端に強
い2値的な映像信号に変換される。それによって大径の
スーツだけが島のように浮かんでいる鮮明な画像が得ら
れるので、その画像を作る走査線上に並んでいる微小な
濃淡の点の数を、それぞれ走査線の複数本分にわたって
計数するとスーツの面積率、ひいては潤滑油中のスーツ
の濃度を正確に算出することができ、1本の走査線上に
おいて濃淡いずれかの点の連続する数を計数するとスー
ツの粒径を正確に算出することができる。
ツ(大きな炭素粒子)の濃度だけでなく、スーツの粒径
やその分布状態までも正確に測定する。 【解決手段】 マイクロカメラ1によって潤滑油膜を透
過した光をとらえて、潤滑油中に浮かぶスーツ群を拡大
して撮像し、現像装置2によって可視的な画像を得る
か、或いは直ちに電気的な映像信号を発生させる。映像
信号は画像処理装置3によってコントラストが極端に強
い2値的な映像信号に変換される。それによって大径の
スーツだけが島のように浮かんでいる鮮明な画像が得ら
れるので、その画像を作る走査線上に並んでいる微小な
濃淡の点の数を、それぞれ走査線の複数本分にわたって
計数するとスーツの面積率、ひいては潤滑油中のスーツ
の濃度を正確に算出することができ、1本の走査線上に
おいて濃淡いずれかの点の連続する数を計数するとスー
ツの粒径を正確に算出することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンオイルの
ような潤滑油が長期間の使用によって劣化したときに含
まれているスーツ(比較的大きなカーボン粒子)の濃
度、粒径分布の少なくとも一方を測定するための潤滑油
中のスーツの測定システムに関する。
ような潤滑油が長期間の使用によって劣化したときに含
まれているスーツ(比較的大きなカーボン粒子)の濃
度、粒径分布の少なくとも一方を測定するための潤滑油
中のスーツの測定システムに関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンオイルのような潤滑油には添加
剤の一つとして分散剤が混入されているので、オイルが
新しい間は微粒の炭素のような異物が多少混入しても潤
滑性能に問題を生じるようなことはないが、オイルが古
くなると次第に分散剤が消耗して効果がなくなるので、
微粒の異物が凝集して大きなカーボン粒子(スーツ)の
ようなものに成長し、それが不溶解分となってオイルの
潤滑性能を低下させる。スーツのような不溶解分が多く
含まれている劣化したオイルを使用していると、エンジ
ン内部の摺動部分における摩耗が激しくなってエンジン
の寿命を縮めることになる。従って、エンジンオイルの
ような潤滑油は、その中にどの程度のスーツが含まれて
いるかということを監視している必要があり、スーツの
濃度はエンジンオイルの劣化の程度を示すものとして、
その濃度が所定値を越えたときに速やかにオイルを交換
することが望ましい。
剤の一つとして分散剤が混入されているので、オイルが
新しい間は微粒の炭素のような異物が多少混入しても潤
滑性能に問題を生じるようなことはないが、オイルが古
くなると次第に分散剤が消耗して効果がなくなるので、
微粒の異物が凝集して大きなカーボン粒子(スーツ)の
ようなものに成長し、それが不溶解分となってオイルの
潤滑性能を低下させる。スーツのような不溶解分が多く
含まれている劣化したオイルを使用していると、エンジ
ン内部の摺動部分における摩耗が激しくなってエンジン
の寿命を縮めることになる。従って、エンジンオイルの
ような潤滑油は、その中にどの程度のスーツが含まれて
いるかということを監視している必要があり、スーツの
濃度はエンジンオイルの劣化の程度を示すものとして、
その濃度が所定値を越えたときに速やかにオイルを交換
することが望ましい。
【0003】このような理由から、エンジンオイルのよ
うな潤滑油中のスーツの濃度を検出する装置の一つが特
開平7−20049号公報に記載されている。この検出
装置においては、断面5角形のプリズムの上部における
左右の対称傾斜面に発光部と受光部を付設し、プリズム
の底面を検査対象の液体であるエンジンオイルと接触さ
せて、プリズムの底面において全反射される入射角にお
いて発光部からプリズムの底面に向かって光を照射する
と、その光の一部がプリズムの底面からオイルの中へエ
バネッセント波として入射すると共に、比較的浅い層で
反射して再びプリズムの中へ戻って全反射光と共に受光
部に到達するが、その時にエバネッセント波の一部がオ
イル中の不溶解分の粒子群に当たって吸収される結果、
受光部へ到達する光の量が発光部から照射された光の量
よりも減少するので、その減少の程度からオイル中に含
まれる不溶解分の濃度を算出するように構成されてい
る。なお、以上の従来技術の他にも、同様な目的で潤滑
油中のスーツの濃度を測定するために、潤滑油中におけ
る光の透過率の変化を調べるものがある。
うな潤滑油中のスーツの濃度を検出する装置の一つが特
開平7−20049号公報に記載されている。この検出
装置においては、断面5角形のプリズムの上部における
左右の対称傾斜面に発光部と受光部を付設し、プリズム
の底面を検査対象の液体であるエンジンオイルと接触さ
せて、プリズムの底面において全反射される入射角にお
いて発光部からプリズムの底面に向かって光を照射する
と、その光の一部がプリズムの底面からオイルの中へエ
バネッセント波として入射すると共に、比較的浅い層で
反射して再びプリズムの中へ戻って全反射光と共に受光
部に到達するが、その時にエバネッセント波の一部がオ
イル中の不溶解分の粒子群に当たって吸収される結果、
受光部へ到達する光の量が発光部から照射された光の量
よりも減少するので、その減少の程度からオイル中に含
まれる不溶解分の濃度を算出するように構成されてい
る。なお、以上の従来技術の他にも、同様な目的で潤滑
油中のスーツの濃度を測定するために、潤滑油中におけ
る光の透過率の変化を調べるものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】これらのエンジンオイ
ルに含まれる不溶解分の濃度の測定装置は、いずれも自
動車用エンジンに付設されて、エンジンオイルに含まれ
る不溶解分の濃度が例えば3%というような所定の値に
達したときに、警告灯を点灯して運転者にオイル交換の
時期が来たことを知らせるための警告装置として開発さ
れたものであるから、特に高い検出精度を必要としない
ものである。そのため、目的とするオイル交換の時期を
大まかに把握する程度のことはできるが、測定結果の精
度は決して高いとは言えず、潤滑油中のスーツ等の不溶
解分の濃度を正確に測定するための計測器として使用す
るのには適していない。
ルに含まれる不溶解分の濃度の測定装置は、いずれも自
動車用エンジンに付設されて、エンジンオイルに含まれ
る不溶解分の濃度が例えば3%というような所定の値に
達したときに、警告灯を点灯して運転者にオイル交換の
時期が来たことを知らせるための警告装置として開発さ
れたものであるから、特に高い検出精度を必要としない
ものである。そのため、目的とするオイル交換の時期を
大まかに把握する程度のことはできるが、測定結果の精
度は決して高いとは言えず、潤滑油中のスーツ等の不溶
解分の濃度を正確に測定するための計測器として使用す
るのには適していない。
【0005】また、潤滑油が劣化したときに増加する内
燃機関の摺動部分のような潤滑部分に生じる摩耗量の大
きさ(摩耗比)は、内燃機関の動弁カムによってバルブ
側のタペットの頂面に生じる摩耗量が潤滑油に含まれて
いるスーツの量の多寡によってどのように変化するかと
いうことを示す図3から明らかなように、潤滑油中のス
ーツの含有量(濃度)が高い程高くなるが、重量%の数
字によって表されるスーツの濃度だけでなく、同じタペ
ットの頂面摩耗量について図4に示すように、スーツの
平均的な粒径の大きさによっても変わってくる。即ち、
スーツの濃度が同じであっても、スーツの平均的な粒径
が小さい場合の方が摩耗量が少なく、粒径の大きい場合
の方が摩耗量が多くなる。
燃機関の摺動部分のような潤滑部分に生じる摩耗量の大
きさ(摩耗比)は、内燃機関の動弁カムによってバルブ
側のタペットの頂面に生じる摩耗量が潤滑油に含まれて
いるスーツの量の多寡によってどのように変化するかと
いうことを示す図3から明らかなように、潤滑油中のス
ーツの含有量(濃度)が高い程高くなるが、重量%の数
字によって表されるスーツの濃度だけでなく、同じタペ
ットの頂面摩耗量について図4に示すように、スーツの
平均的な粒径の大きさによっても変わってくる。即ち、
スーツの濃度が同じであっても、スーツの平均的な粒径
が小さい場合の方が摩耗量が少なく、粒径の大きい場合
の方が摩耗量が多くなる。
【0006】従来技術としては、前述の例のように、プ
リズムから潤滑油へエバネッセント波として入射させた
光の反射或いは吸収の程度を、全反射光を検出する光セ
ンサによって測定するものや、潤滑油の薄い膜の中へ光
を入射させて反対側に設けた光センサによって光の透過
率を測定するもの等が開発されているが、これらの光セ
ンサの出力する電圧値等によって知り得るものはスーツ
の濃度だけであって、光センサによってはスーツの粒径
の大きさまで測定することはできないので、従来技術に
よって測定可能なスーツの濃度だけでは、それがどの程
度摩耗に対して影響を及ぼすのかということを直ちに判
断することはできない。
リズムから潤滑油へエバネッセント波として入射させた
光の反射或いは吸収の程度を、全反射光を検出する光セ
ンサによって測定するものや、潤滑油の薄い膜の中へ光
を入射させて反対側に設けた光センサによって光の透過
率を測定するもの等が開発されているが、これらの光セ
ンサの出力する電圧値等によって知り得るものはスーツ
の濃度だけであって、光センサによってはスーツの粒径
の大きさまで測定することはできないので、従来技術に
よって測定可能なスーツの濃度だけでは、それがどの程
度摩耗に対して影響を及ぼすのかということを直ちに判
断することはできない。
【0007】本発明は、従来技術における前述のような
問題に対処して、潤滑油に含まれているスーツが実際に
どの程度の摩耗をもたらすかということを事前に正確に
知るために、潤滑油中のスーツの濃度を精度良く測定す
る潤滑油中のスーツの測定システムを提供することを目
的としている。本発明はまた、潤滑油中のスーツの濃度
とスーツの粒径分布を共に測定することができる改良さ
れた潤滑油中のスーツの測定システムを提供することを
目的としている。
問題に対処して、潤滑油に含まれているスーツが実際に
どの程度の摩耗をもたらすかということを事前に正確に
知るために、潤滑油中のスーツの濃度を精度良く測定す
る潤滑油中のスーツの測定システムを提供することを目
的としている。本発明はまた、潤滑油中のスーツの濃度
とスーツの粒径分布を共に測定することができる改良さ
れた潤滑油中のスーツの測定システムを提供することを
目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された潤滑油中のスーツの測定システムを提供す
る。
解決するための手段として、特許請求の範囲の各請求項
に記載された潤滑油中のスーツの測定システムを提供す
る。
【0009】請求項1記載の解決手段によれば、オイル
観察部にある潤滑油中に入射した光は透過或いは反射し
た後に撮像手段によって拡大して撮像される。撮像手段
はそれによって潤滑油中に浮遊するスーツ群の拡大した
映像を形成する。この映像に基づいて、画像処理手段は
それを平面上で縦横に走査すると共に、走査線上の微小
な点の濃淡を所定の閾値を境にして区別することによっ
て、濃淡に対応する電気的で且つ2値的な映像信号を発
生させる。この2値的な映像信号は、仮にそれを可視的
な画像として表示した場合には極端にコントラストの強
い画像をもたらすものであり、その画像上では所定値以
上の粒径を有するスーツの輪郭のみが島のように残って
いて、それ以外の部分のディテールは消去されている。
従って、演算手段が画像処理の終わった映像に対する走
査線上の微小な点において画像の濃淡を表す2値的な映
像信号の数を、それぞれ別に計数すると共に、必要な演
算を行うことによって、目標となるスーツの濃度や粒径
が正確に算出される。
観察部にある潤滑油中に入射した光は透過或いは反射し
た後に撮像手段によって拡大して撮像される。撮像手段
はそれによって潤滑油中に浮遊するスーツ群の拡大した
映像を形成する。この映像に基づいて、画像処理手段は
それを平面上で縦横に走査すると共に、走査線上の微小
な点の濃淡を所定の閾値を境にして区別することによっ
て、濃淡に対応する電気的で且つ2値的な映像信号を発
生させる。この2値的な映像信号は、仮にそれを可視的
な画像として表示した場合には極端にコントラストの強
い画像をもたらすものであり、その画像上では所定値以
上の粒径を有するスーツの輪郭のみが島のように残って
いて、それ以外の部分のディテールは消去されている。
従って、演算手段が画像処理の終わった映像に対する走
査線上の微小な点において画像の濃淡を表す2値的な映
像信号の数を、それぞれ別に計数すると共に、必要な演
算を行うことによって、目標となるスーツの濃度や粒径
が正確に算出される。
【0010】請求項2の解決手段によれば、撮像手段は
スーツを含む潤滑油の映像を一旦可視的な画像として再
現するものであって、そのための現像手段を備えてい
る。現像によって得られた画像は記録として保存可能で
あるばかりでなく、その画像は別の撮像手段によって読
み取られて電気的な映像信号に変換され、その映像信号
が画像処理手段によって前述の場合と同様に処理され
る。
スーツを含む潤滑油の映像を一旦可視的な画像として再
現するものであって、そのための現像手段を備えてい
る。現像によって得られた画像は記録として保存可能で
あるばかりでなく、その画像は別の撮像手段によって読
み取られて電気的な映像信号に変換され、その映像信号
が画像処理手段によって前述の場合と同様に処理され
る。
【0011】請求項3の解決手段によれば、撮像手段が
潤滑油中のスーツ群を拡大して撮像すると同時に、電気
的な映像信号を発生するように構成されているので、撮
像手段は可視的な画像を経ないで、直ちにスーツ群を含
む潤滑油の映像信号を出力する。従って、その映像信号
が後続の画像処理手段によって処理されるので、システ
ム構成が簡単になり、可視的な画像を経ないで電気的な
映像信号が得られるので、最終的にはより鮮明な画像が
得られて、測定精度が向上する。
潤滑油中のスーツ群を拡大して撮像すると同時に、電気
的な映像信号を発生するように構成されているので、撮
像手段は可視的な画像を経ないで、直ちにスーツ群を含
む潤滑油の映像信号を出力する。従って、その映像信号
が後続の画像処理手段によって処理されるので、システ
ム構成が簡単になり、可視的な画像を経ないで電気的な
映像信号が得られるので、最終的にはより鮮明な画像が
得られて、測定精度が向上する。
【0012】更に、請求項4記載の解決手段によれば、
撮像手段として、電気的で且つ2値的な映像信号を発生
させるものを用いるので、画像処理手段を必要としない
で、直ちに最終的な画像が得られる。従って、システム
は撮像手段から直ちに演算手段に接続されるものとな
り、システム構成が一段と簡素化される。
撮像手段として、電気的で且つ2値的な映像信号を発生
させるものを用いるので、画像処理手段を必要としない
で、直ちに最終的な画像が得られる。従って、システム
は撮像手段から直ちに演算手段に接続されるものとな
り、システム構成が一段と簡素化される。
【0013】請求項5記載の解決手段によれば、演算手
段は最終的な画像を読み取るるか、或いはその画像を表
現している走査線上に並んでいる微小な濃淡の点の数
を、濃淡別に走査線の複数本分にわたって計数する。そ
れによって、目標の面積に対してスーツの占める面積の
比率が算出され、この面積率から潤滑油中のスーツの含
有濃度を正確に算出することができる。また、1本の走
査線上にある濃淡いずれかの点の連続する数を計数する
ことにより、スーツの粒径を算出することができるの
で、単にスーツの濃度だけでなく、スーツの粒径分布等
の正確なデータを容易に得ることが可能になり、その潤
滑油を使用した場合に生じる摺動部分の摩耗量を正確に
予測することが可能になる。
段は最終的な画像を読み取るるか、或いはその画像を表
現している走査線上に並んでいる微小な濃淡の点の数
を、濃淡別に走査線の複数本分にわたって計数する。そ
れによって、目標の面積に対してスーツの占める面積の
比率が算出され、この面積率から潤滑油中のスーツの含
有濃度を正確に算出することができる。また、1本の走
査線上にある濃淡いずれかの点の連続する数を計数する
ことにより、スーツの粒径を算出することができるの
で、単にスーツの濃度だけでなく、スーツの粒径分布等
の正確なデータを容易に得ることが可能になり、その潤
滑油を使用した場合に生じる摺動部分の摩耗量を正確に
予測することが可能になる。
【0014】請求項6記載の解決手段によれば、オイル
観察部が光を透過する2枚のガラス板から構成されてお
り、2枚のガラス板の間に測定すべき潤滑油のためのス
リットを形成すると共に、一方を他方に対して可動とし
てスリットの幅が可変になっているので、通常の状態で
はスリットの幅を拡げて潤滑油が自由に通過することが
できるようにしておくことが可能になると共に、測定を
行うときはスリットの幅を十分に狭めて、きわめて薄い
潤滑油の油膜を実現し、精度よく、且つリアルタイムに
測定を行うことができる。
観察部が光を透過する2枚のガラス板から構成されてお
り、2枚のガラス板の間に測定すべき潤滑油のためのス
リットを形成すると共に、一方を他方に対して可動とし
てスリットの幅が可変になっているので、通常の状態で
はスリットの幅を拡げて潤滑油が自由に通過することが
できるようにしておくことが可能になると共に、測定を
行うときはスリットの幅を十分に狭めて、きわめて薄い
潤滑油の油膜を実現し、精度よく、且つリアルタイムに
測定を行うことができる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図1及
び図2と、図5〜図7を用いて説明する。この実施形態
における潤滑油中のスーツを測定するシステムMは、全
体として図2のブロック図に示したような構成を有す
る。まず、マイクロカメラ1は、一般に微小なものを拡
大(例えば10000倍)して観察することができるよ
うに、顕微鏡と撮像装置(カメラ)を組み合わせた機能
を有するもので、この実施形態においては、レンズ系は
光学顕微鏡のそれと同様なものである。そしてこの場合
のマイクロカメラ1に含まれる撮像装置は、通常の写真
用カメラと同様に、感光フィルム上に化学的に画像を記
録するものを用いている。
び図2と、図5〜図7を用いて説明する。この実施形態
における潤滑油中のスーツを測定するシステムMは、全
体として図2のブロック図に示したような構成を有す
る。まず、マイクロカメラ1は、一般に微小なものを拡
大(例えば10000倍)して観察することができるよ
うに、顕微鏡と撮像装置(カメラ)を組み合わせた機能
を有するもので、この実施形態においては、レンズ系は
光学顕微鏡のそれと同様なものである。そしてこの場合
のマイクロカメラ1に含まれる撮像装置は、通常の写真
用カメラと同様に、感光フィルム上に化学的に画像を記
録するものを用いている。
【0016】しかしながら、良く知られているように、
拡大された映像を記録する方法には色々なものがあり、
他の代表的なものとして、例えばテレビ(ビデオ)カメ
ラのように、光電管や半導体装置等によって映像を走査
して読み取ることにより映像信号を発生させると共に、
映像信号を電気的に処理してCRT等の表示装置によっ
て画像を再現したり、磁気的その他の記録装置によって
映像信号を記録するものもあるので、本発明においては
マイクロカメラの構成そのものに特徴を有しないことか
ら、マイクロカメラ1としては、色々な形の記録装置或
いは表示装置に接続される撮像装置(カメラ)に顕微鏡
の光学レンズ系を取り付けたものとか、比較的低倍率の
光学レンズ系によって撮像して得た電気的な映像信号を
電気回路によって増幅したのち、倍率が高くなるように
画像表示、或いは記録するものをも含めて、目標とする
画像を拡大して見ると共に、その画像を記録することが
可能なものであれば、市販のものを適宜組み合わせて使
用することができる。
拡大された映像を記録する方法には色々なものがあり、
他の代表的なものとして、例えばテレビ(ビデオ)カメ
ラのように、光電管や半導体装置等によって映像を走査
して読み取ることにより映像信号を発生させると共に、
映像信号を電気的に処理してCRT等の表示装置によっ
て画像を再現したり、磁気的その他の記録装置によって
映像信号を記録するものもあるので、本発明においては
マイクロカメラの構成そのものに特徴を有しないことか
ら、マイクロカメラ1としては、色々な形の記録装置或
いは表示装置に接続される撮像装置(カメラ)に顕微鏡
の光学レンズ系を取り付けたものとか、比較的低倍率の
光学レンズ系によって撮像して得た電気的な映像信号を
電気回路によって増幅したのち、倍率が高くなるように
画像表示、或いは記録するものをも含めて、目標とする
画像を拡大して見ると共に、その画像を記録することが
可能なものであれば、市販のものを適宜組み合わせて使
用することができる。
【0017】現像装置2は、この実施形態では、マイク
ロカメラ1によって感光フィルム上に形成された潜像を
化学的に処理して可視的な画像に変換するもので、それ
自体は何ら新規なものではない。もし、画像の記録方法
が化学的なものでなく、例えば静電気を利用するもので
ある場合には、レンズ系を通して電気的な絶縁体の表面
に静電画像としての潜像が形成されるので、現像装置2
はそれに対応して静電写真の現像装置ということにな
る。
ロカメラ1によって感光フィルム上に形成された潜像を
化学的に処理して可視的な画像に変換するもので、それ
自体は何ら新規なものではない。もし、画像の記録方法
が化学的なものでなく、例えば静電気を利用するもので
ある場合には、レンズ系を通して電気的な絶縁体の表面
に静電画像としての潜像が形成されるので、現像装置2
はそれに対応して静電写真の現像装置ということにな
る。
【0018】この実施形態における画像処理装置3は、
現像装置2による現像処理によって得られた可視的な画
像を電気的な映像信号(アナログ信号)に変換すると共
に、得られた映像信号のコントラストを強めるために、
2値的な映像信号(デジタル信号)に変換するものであ
る。従って、図示実施形態の画像処理装置3は、感光フ
ィルム上に現れた画像を縦横に走査して読み取ることに
より電気的な映像信号を発生するテレビカメラと同様な
構成のカメラ部分と、その出力信号を所定の短時間毎に
予め設定された閾値と比較して、閾値よりも大きい時は
1、閾値よりも小さい時は0というデジタル信号を発生
するA/D変換回路の部分とからなっている。
現像装置2による現像処理によって得られた可視的な画
像を電気的な映像信号(アナログ信号)に変換すると共
に、得られた映像信号のコントラストを強めるために、
2値的な映像信号(デジタル信号)に変換するものであ
る。従って、図示実施形態の画像処理装置3は、感光フ
ィルム上に現れた画像を縦横に走査して読み取ることに
より電気的な映像信号を発生するテレビカメラと同様な
構成のカメラ部分と、その出力信号を所定の短時間毎に
予め設定された閾値と比較して、閾値よりも大きい時は
1、閾値よりも小さい時は0というデジタル信号を発生
するA/D変換回路の部分とからなっている。
【0019】但し、マイクロカメラ1として、普通のテ
レビカメラのようにアナログ的な映像信号を発生するも
のを用いた場合には、現像装置2は不要となるし、画像
処理装置3の中でも、感光フィルム上の画像を読み取っ
て電気信号に変換するためのテレビカメラに相当する部
分が不要になる。更に、マイクロカメラ1として目標の
走査点の明暗に応じて、はじめからデジタル信号として
の映像信号を発生するものを用いれば、現像装置2は勿
論、画像処理装置3までも不要になる場合がある。図示
実施形態において図2に示したような現像装置2を有す
るシステムを用いているのは、中間的な画像を写真とし
て保存することができるようにしたためで、もしそのよ
うな必要がなければ、マイクロカメラ1として電気的な
映像信号が得られるものを用いて、少なくとも現像装置
2を省略すべきである。
レビカメラのようにアナログ的な映像信号を発生するも
のを用いた場合には、現像装置2は不要となるし、画像
処理装置3の中でも、感光フィルム上の画像を読み取っ
て電気信号に変換するためのテレビカメラに相当する部
分が不要になる。更に、マイクロカメラ1として目標の
走査点の明暗に応じて、はじめからデジタル信号として
の映像信号を発生するものを用いれば、現像装置2は勿
論、画像処理装置3までも不要になる場合がある。図示
実施形態において図2に示したような現像装置2を有す
るシステムを用いているのは、中間的な画像を写真とし
て保存することができるようにしたためで、もしそのよ
うな必要がなければ、マイクロカメラ1として電気的な
映像信号が得られるものを用いて、少なくとも現像装置
2を省略すべきである。
【0020】次に、演算装置4は、画像処理装置3によ
って得られたデジタル信号からなる映像信号に基づいて
必要な演算を行い、スーツの面積率からスーツの濃度を
算出すると共に、スーツの映像の連続性から粒径分布を
算出するもので、実体はマイクロプロセッサから構成さ
れる。その出力信号は表示装置5において可視的に表示
される他、必要な場合には他の機器の作動を制御する何
らかの制御装置へ供給されるように構成することもでき
る。言うまでもなく、表示装置5はプリンターやレコー
ダー等の記録装置であってもよい。
って得られたデジタル信号からなる映像信号に基づいて
必要な演算を行い、スーツの面積率からスーツの濃度を
算出すると共に、スーツの映像の連続性から粒径分布を
算出するもので、実体はマイクロプロセッサから構成さ
れる。その出力信号は表示装置5において可視的に表示
される他、必要な場合には他の機器の作動を制御する何
らかの制御装置へ供給されるように構成することもでき
る。言うまでもなく、表示装置5はプリンターやレコー
ダー等の記録装置であってもよい。
【0021】図示の実施形態においては、マイクロカメ
ラ1は、図1に示されているような内燃機関Eの運転中
に、その潤滑油(エンジンオイル)を自由にサンプリン
グして観察し得るように設置されている。即ち、マイク
ロカメラ1は、内燃機関Eのオイルライン6の一つの分
岐として潤滑油の一部を取り出す流入通路7と、後に構
造例を説明するオイル観察部8と、そのオイル観察部8
から潤滑油を内燃機関Eのオイルパン9へ送り返す流出
通路10からなる付帯システムSの中の、オイル観察部
8に対向して取り付けられている。
ラ1は、図1に示されているような内燃機関Eの運転中
に、その潤滑油(エンジンオイル)を自由にサンプリン
グして観察し得るように設置されている。即ち、マイク
ロカメラ1は、内燃機関Eのオイルライン6の一つの分
岐として潤滑油の一部を取り出す流入通路7と、後に構
造例を説明するオイル観察部8と、そのオイル観察部8
から潤滑油を内燃機関Eのオイルパン9へ送り返す流出
通路10からなる付帯システムSの中の、オイル観察部
8に対向して取り付けられている。
【0022】なお、図1に示す内燃機関Eにおいて、1
1は加圧した潤滑油をオイルライン6へ送る潤滑油ポン
プ、12はストレーナ、13はオイルライン6から分岐
して内燃機関Eの各部分へ潤滑油を供給する分岐潤滑油
通路、14はピストン、15はカムシャフトをそれぞれ
示している。また、図1及び図2の中には示されていな
いが、マイクロカメラ1から演算装置4まで、或いは表
示装置5を含む全システムを相互に関連させて作動させ
るために、例えばマイクロプロセッサを含む電子式等の
制御装置が必要に応じて設けられる。
1は加圧した潤滑油をオイルライン6へ送る潤滑油ポン
プ、12はストレーナ、13はオイルライン6から分岐
して内燃機関Eの各部分へ潤滑油を供給する分岐潤滑油
通路、14はピストン、15はカムシャフトをそれぞれ
示している。また、図1及び図2の中には示されていな
いが、マイクロカメラ1から演算装置4まで、或いは表
示装置5を含む全システムを相互に関連させて作動させ
るために、例えばマイクロプロセッサを含む電子式等の
制御装置が必要に応じて設けられる。
【0023】オイル観察部8は、図5に示すように、2
枚のガラス板16及び17を、それらの間にごく狭い間
隔(幅)を持たせて平行に支持すると共に、ガラス板1
6及び17の間に形成される狭いスリット18に、内燃
機関Eのオイルライン6から潤滑油が供給されて流れる
ように、スリット18の両端に流入通路7と流出通路1
0を接続(図示していない)したものである。スリット
18の幅は、測定システムMの測定状態において、潤滑
油19に含まれているスーツ20の粒径の10倍以下の
大きさにする必要があるので、概ね10μm前後の値と
する。なお、図示の実施形態では内燃機関Eの潤滑油を
リアルタイムに検査するために、流入通路7と流出通路
10を含む付帯システムSを用いているが、その必要が
ない場合には付帯システムSを使用しないで、任意の対
象から採取された潤滑油を注入して静止状態で観察をす
ることができるように、オイル観察部8のみを測定シス
テムMの一部としてマイクロカメラ1に付設することも
できる。
枚のガラス板16及び17を、それらの間にごく狭い間
隔(幅)を持たせて平行に支持すると共に、ガラス板1
6及び17の間に形成される狭いスリット18に、内燃
機関Eのオイルライン6から潤滑油が供給されて流れる
ように、スリット18の両端に流入通路7と流出通路1
0を接続(図示していない)したものである。スリット
18の幅は、測定システムMの測定状態において、潤滑
油19に含まれているスーツ20の粒径の10倍以下の
大きさにする必要があるので、概ね10μm前後の値と
する。なお、図示の実施形態では内燃機関Eの潤滑油を
リアルタイムに検査するために、流入通路7と流出通路
10を含む付帯システムSを用いているが、その必要が
ない場合には付帯システムSを使用しないで、任意の対
象から採取された潤滑油を注入して静止状態で観察をす
ることができるように、オイル観察部8のみを測定シス
テムMの一部としてマイクロカメラ1に付設することも
できる。
【0024】このようにオイル観察部8のスリット18
の幅はなるべく小さくすることが必要なので、図示の実
施形態のように運転中の内燃機関Eから潤滑油の一部を
サンプリングしながら観察するシステムにおいては、オ
イル観察部8に始めからそのような幅の狭いスリット1
8を形成すると、オイル観察部8を通過する潤滑油の流
れが悪くなって流速が低下し、オイル観察部8の潤滑油
が入れ替わるのに長時間を要することになるので、リア
ルタイムな計測が不可能になる。そこで、図6に示すよ
うに、固定のガラス板16を断面コの字形に形成すると
共に、可動のガラス板17をコの字形のガラス板16の
内部に摺動するようにして係合する板状ピストンとして
形成するとよい。更にガラス板16及び17の各端部間
のシールとして、例えば両者に接着される図示しない可
撓性のシート材料を設けることも考慮すべきである。可
動のガラス板17は、例えば図示しない油圧シリンダや
ねじ送り装置のような手段によって固定のガラス板16
に対して移動可能に支持されて、スリット18の幅を自
由に拡縮することができるように構成する。
の幅はなるべく小さくすることが必要なので、図示の実
施形態のように運転中の内燃機関Eから潤滑油の一部を
サンプリングしながら観察するシステムにおいては、オ
イル観察部8に始めからそのような幅の狭いスリット1
8を形成すると、オイル観察部8を通過する潤滑油の流
れが悪くなって流速が低下し、オイル観察部8の潤滑油
が入れ替わるのに長時間を要することになるので、リア
ルタイムな計測が不可能になる。そこで、図6に示すよ
うに、固定のガラス板16を断面コの字形に形成すると
共に、可動のガラス板17をコの字形のガラス板16の
内部に摺動するようにして係合する板状ピストンとして
形成するとよい。更にガラス板16及び17の各端部間
のシールとして、例えば両者に接着される図示しない可
撓性のシート材料を設けることも考慮すべきである。可
動のガラス板17は、例えば図示しない油圧シリンダや
ねじ送り装置のような手段によって固定のガラス板16
に対して移動可能に支持されて、スリット18の幅を自
由に拡縮することができるように構成する。
【0025】そして、内燃機関Eの運転中はスリット1
8の間隔を図6のように拡げることにより、例えばスリ
ット幅が6mm程度となるように支持し、スリット18
を通過する潤滑油の流れを良くして、オイルライン6の
潤滑油が自由に流入通路7からオイル観察部8のスリッ
ト18を通過して、流出通路10からオイルパン9へ戻
るようにしておく。測定システムMの計測を実施すると
きは、可動のガラス板17を固定のガラス板16に近づ
けて、その間隔が10μm程度になるようにする。それ
によって、マイクロカメラ1は厚さが10μm程度以下
の薄い油膜を透過する光を観察することが可能になり、
高い測定精度が得られる。なお、図示の実施形態は油膜
の透過光をマイクロカメラ1によって観察するものであ
るが、場合によっては反射光を観察するように構成して
もよい。
8の間隔を図6のように拡げることにより、例えばスリ
ット幅が6mm程度となるように支持し、スリット18
を通過する潤滑油の流れを良くして、オイルライン6の
潤滑油が自由に流入通路7からオイル観察部8のスリッ
ト18を通過して、流出通路10からオイルパン9へ戻
るようにしておく。測定システムMの計測を実施すると
きは、可動のガラス板17を固定のガラス板16に近づ
けて、その間隔が10μm程度になるようにする。それ
によって、マイクロカメラ1は厚さが10μm程度以下
の薄い油膜を透過する光を観察することが可能になり、
高い測定精度が得られる。なお、図示の実施形態は油膜
の透過光をマイクロカメラ1によって観察するものであ
るが、場合によっては反射光を観察するように構成して
もよい。
【0026】実施形態としての潤滑油中のスーツを測定
するシステムMはこのように構成されているので、測定
対象の潤滑油を使用している内燃機関Eの運転中におい
て、内燃機関Eのオイルライン6から潤滑油の一部が分
流し、流入通路7からオイル観察部8のスリット18へ
流入する。潤滑油は更に流出通路10を通って再び内燃
機関Eのオイルライン6へ戻るので、オイル観察部8の
スリット18には内燃機関Eの潤滑油が絶えず流れてお
り、測定システムMはこのように内燃機関E内を循環す
る潤滑油を満遍なく、且つリアルタイムに検査すること
ができる。
するシステムMはこのように構成されているので、測定
対象の潤滑油を使用している内燃機関Eの運転中におい
て、内燃機関Eのオイルライン6から潤滑油の一部が分
流し、流入通路7からオイル観察部8のスリット18へ
流入する。潤滑油は更に流出通路10を通って再び内燃
機関Eのオイルライン6へ戻るので、オイル観察部8の
スリット18には内燃機関Eの潤滑油が絶えず流れてお
り、測定システムMはこのように内燃機関E内を循環す
る潤滑油を満遍なく、且つリアルタイムに検査すること
ができる。
【0027】測定が行われるとき、オイル観察部8の可
動のガラス板17を移動させることによってスリット1
8の幅が10μm程度に狭められる。固定のガラス板1
6の背後には図示しない光源或いは反射鏡が設けられて
いるので、それから放射される光線がスリット18の油
膜を通過してマイクロカメラ1に入射する。マイクロカ
メラ1の感光フィルム上に結像した映像は、前述のよう
に現像装置2によって現像されて図8に示すような可視
的な画像を生じる。この画像は潤滑油19の中に島のよ
うに比較的大きなスーツ20が浮いている模様を示して
いるが、スーツ20の間には極めて微小なカーボン粒子
群が雲のように写っているし、スーツ20の画像自体に
濃淡があって、スーツ20の輪郭が不鮮明である。
動のガラス板17を移動させることによってスリット1
8の幅が10μm程度に狭められる。固定のガラス板1
6の背後には図示しない光源或いは反射鏡が設けられて
いるので、それから放射される光線がスリット18の油
膜を通過してマイクロカメラ1に入射する。マイクロカ
メラ1の感光フィルム上に結像した映像は、前述のよう
に現像装置2によって現像されて図8に示すような可視
的な画像を生じる。この画像は潤滑油19の中に島のよ
うに比較的大きなスーツ20が浮いている模様を示して
いるが、スーツ20の間には極めて微小なカーボン粒子
群が雲のように写っているし、スーツ20の画像自体に
濃淡があって、スーツ20の輪郭が不鮮明である。
【0028】そこで、図8のような画像を、画像処理装
置3において走査して撮像するテレビカメラのような図
示しない撮像装置によって読み取って、電気的な映像信
号に変換する。その映像信号はアナログ信号であるか
ら、それをA/D変換回路によってデジタル信号に変換
する。具体的に言うと、アナログ信号を微小な単位時間
によって切断し、各単位時間毎の信号強度、即ち、図8
の画像における走査線上の微小な点の濃淡(暗さ、或い
は明るさ)の程度が、所定の閾値を越える場合には1の
信号を発生させると共に、同じ閾値を越えない場合には
0の信号を発生させるというように識別して、中間的な
曖昧な階調を排除する。閾値の選び方によって、スーツ
20の領域に属する点が信号1となり、スーツ20以外
の領域の点が信号0となるように設定する。このように
して得られたデジタル信号としての映像信号を、例えば
CRTからなる表示装置5によって表示させると、図9
のような画像が得られる。図9の画像ではスーツ20と
潤滑油19の境界が鮮明になっており、中間的な微細な
カーボン粒子による雲や、スーツ20の濃淡が取り除か
れて、島の形のスーツ20の輪郭が明確なものとなって
いる。
置3において走査して撮像するテレビカメラのような図
示しない撮像装置によって読み取って、電気的な映像信
号に変換する。その映像信号はアナログ信号であるか
ら、それをA/D変換回路によってデジタル信号に変換
する。具体的に言うと、アナログ信号を微小な単位時間
によって切断し、各単位時間毎の信号強度、即ち、図8
の画像における走査線上の微小な点の濃淡(暗さ、或い
は明るさ)の程度が、所定の閾値を越える場合には1の
信号を発生させると共に、同じ閾値を越えない場合には
0の信号を発生させるというように識別して、中間的な
曖昧な階調を排除する。閾値の選び方によって、スーツ
20の領域に属する点が信号1となり、スーツ20以外
の領域の点が信号0となるように設定する。このように
して得られたデジタル信号としての映像信号を、例えば
CRTからなる表示装置5によって表示させると、図9
のような画像が得られる。図9の画像ではスーツ20と
潤滑油19の境界が鮮明になっており、中間的な微細な
カーボン粒子による雲や、スーツ20の濃淡が取り除か
れて、島の形のスーツ20の輪郭が明確なものとなって
いる。
【0029】次に、図9のような画像を示す映像信号に
基づいて、演算装置4において必要な演算を行う。ま
ず、スーツの混入量(濃度)は、図9のような画像の単
位面積において、その面積の中でスーツ20群の面積が
占める割合、即ち面積率を求めることによって算出され
る。具体的に言うと、画像の単位面積あたりの信号1の
数をカウントすることによって、その中のスーツ20群
の合計面積が判るので、その数を単位面積の大きさ、即
ち信号1と信号0の個数の和で割って、 スーツの混入量=(信号1の数/信号1の数+信号0の
数)×100 % として求められる。これは従来技術において測定可能な
スーツの濃度に対応する値であるが、それよりも高い精
度で測定が可能である。
基づいて、演算装置4において必要な演算を行う。ま
ず、スーツの混入量(濃度)は、図9のような画像の単
位面積において、その面積の中でスーツ20群の面積が
占める割合、即ち面積率を求めることによって算出され
る。具体的に言うと、画像の単位面積あたりの信号1の
数をカウントすることによって、その中のスーツ20群
の合計面積が判るので、その数を単位面積の大きさ、即
ち信号1と信号0の個数の和で割って、 スーツの混入量=(信号1の数/信号1の数+信号0の
数)×100 % として求められる。これは従来技術において測定可能な
スーツの濃度に対応する値であるが、それよりも高い精
度で測定が可能である。
【0030】このようにして、演算装置4において簡単
な演算を行うことにより、従来技術以上の精度でスーツ
の濃度を測定することができるだけでなく、本発明の特
徴として図示の実施形態では、スーツ20の平均的な粒
径を測定したり、それに基づいてスーツ20の粒径分布
を算出することができる。即ち、走査線を例えば図9の
ような画像の左上から右へ横に走らせて、順次下段に移
動させる場合に、信号1が連続して現れる数をカウント
すると、その数によってスーツ20の横方向の寸法、即
ち粒径が算出される。
な演算を行うことにより、従来技術以上の精度でスーツ
の濃度を測定することができるだけでなく、本発明の特
徴として図示の実施形態では、スーツ20の平均的な粒
径を測定したり、それに基づいてスーツ20の粒径分布
を算出することができる。即ち、走査線を例えば図9の
ような画像の左上から右へ横に走らせて、順次下段に移
動させる場合に、信号1が連続して現れる数をカウント
すると、その数によってスーツ20の横方向の寸法、即
ち粒径が算出される。
【0031】算出された粒径の最大値、或いは平均値を
求めたり、所定の大きさ以上の粒径を有するスーツ20
の数を数えるようなことは演算装置4において容易にな
し得る。更に、粒径に幾つかの段階を決めて、各粒径毎
に出現頻度をカウントすると正確な粒径分布表が得られ
る。図10は本発明の潤滑油中のスーツの測定システム
による測定結果の例を示すものである。
求めたり、所定の大きさ以上の粒径を有するスーツ20
の数を数えるようなことは演算装置4において容易にな
し得る。更に、粒径に幾つかの段階を決めて、各粒径毎
に出現頻度をカウントすると正確な粒径分布表が得られ
る。図10は本発明の潤滑油中のスーツの測定システム
による測定結果の例を示すものである。
【0032】また、潤滑油に含まれるスーツ20の中で
比較的問題のない粒径の小さい微粒子がどの程度含まれ
ているかということも容易に算出することができる。例
えば信号1の連続数が1以上で5以下の目標を微粒子と
見なした場合には、 微粒子の割合=信号1の連続数が1〜5の数/信号1の
連続数が1〜nの数×100 % として微粒子の含有率が判明する。
比較的問題のない粒径の小さい微粒子がどの程度含まれ
ているかということも容易に算出することができる。例
えば信号1の連続数が1以上で5以下の目標を微粒子と
見なした場合には、 微粒子の割合=信号1の連続数が1〜5の数/信号1の
連続数が1〜nの数×100 % として微粒子の含有率が判明する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明システムの測定対象となる潤滑油によっ
て運転されている内燃機関と、本発明のシステムとの接
続関係を示す斜視図である。
て運転されている内燃機関と、本発明のシステムとの接
続関係を示す斜視図である。
【図2】本発明の実施形態の測定システムの構成を例示
するブロック図である。
するブロック図である。
【図3】潤滑油中のスーツの含有量が摩耗量に及ぼす影
響を示す線図である。
響を示す線図である。
【図4】潤滑油中のスーツの粒径分布が摩耗量に及ぼす
影響を示す線図である。
影響を示す線図である。
【図5】オイル観察部の構成を概念的に示す断面図であ
る。
る。
【図6】オイル観察部の拡開状態を示す斜視図である。
【図7】オイル観察部の測定状態を示す斜視図である。
【図8】マイクロカメラがとらえた潤滑油の画像を示す
図である。
図である。
【図9】図8の画像を画像処理して得た2値画像を示す
図である。
図である。
【図10】本発明の測定システムによる測定結果を例示
する線図である。
する線図である。
E…内燃機関 M…実施形態の測定システム S…付帯システム 1…マイクロカメラ 3…画像処理装置 4…演算装置 6…オイルライン 8…オイル観察部 16…固定のガラス板 17…可動のガラス板 18…スリット 19…潤滑油 20…スーツ
Claims (6)
- 【請求項1】 オイル観察部において潤滑油中に入射し
た光を観察することによって前記潤滑油中のスーツ群を
拡大して撮像する撮像手段と、前記撮像手段がとらえた
前記スーツ群を含む潤滑油の映像上を走査して走査線上
の微小な点の濃淡を所定の閾値を境にして区別すること
によって濃淡に対応する電気的で且つ2値的な映像信号
を発生させる画像処理手段と、前記2値的な映像信号に
基づいて前記走査線上に並んでいる前記微小な濃淡の点
の数を計数すると共に必要な演算を行う演算手段と、を
備えていることを特徴とする潤滑油中のスーツの測定シ
ステム。 - 【請求項2】 前記撮像手段によってとらえた映像を一
旦可視的な画像として現像する現像手段と、現像された
画像を電気的な映像信号に変換する別の撮像手段を備え
ていることを特徴とする請求項1記載の潤滑油中のスー
ツの測定システム。 - 【請求項3】 前記撮像手段が前記潤滑油中のスーツ群
を拡大して撮像すると共に電気的な映像信号を発生する
ように構成されていることを特徴とする請求項1記載の
潤滑油中のスーツの測定システム。 - 【請求項4】 前記撮像手段が電気的で且つ2値的な映
像信号を発生させることによって前記撮像手段が前記画
像処理手段を兼ねていることを特徴とする請求項1記載
の潤滑油中のスーツの測定システム。 - 【請求項5】 前記演算手段が前記走査線上に並んでい
る微小な濃淡の点の数をそれぞれ前記走査線の複数本分
にわたって計数することによりスーツの占める面積率を
算出し、前記面積率から前記潤滑油中のスーツの含有濃
度を算出すると共に、1本の前記走査線上において前記
濃淡いずれかの点の連続する数から前記スーツの粒径を
算出するように構成したことを特徴とする請求項1ない
し4のいずれかに記載の潤滑油中のスーツの測定システ
ム。 - 【請求項6】 前記オイル観察部が光を透過する2枚の
ガラス板から構成されており、前記2枚のガラス板の間
に潤滑油のためのスリットを形成していると共に、前記
スリットの幅が可変となっていることを特徴とする請求
項1ないし5のいずれかに記載の潤滑油中のスーツの測
定システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173711A JPH1019788A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 潤滑油中のスーツの測定システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173711A JPH1019788A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 潤滑油中のスーツの測定システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1019788A true JPH1019788A (ja) | 1998-01-23 |
Family
ID=15965722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173711A Pending JPH1019788A (ja) | 1996-07-03 | 1996-07-03 | 潤滑油中のスーツの測定システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1019788A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100331618B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2002-04-09 | 이계안 | 자동변속기 청정도 검사 방법 |
| JP2002296151A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-09 | Osaka Gas Co Ltd | 潤滑油による設備診断システム、設備診断方法および設備診断プログラム |
| KR100703296B1 (ko) * | 2001-02-28 | 2007-04-03 | 삼성전자주식회사 | 비동기전송모드 적응 계층 2를 사용하는 비동기 전송 모드시스템에서 비동기 전송 모드 셀 전송방법 |
| JP2008164294A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-17 | Toribotex Co Ltd | 潤滑状態評価装置、潤滑状態評価方法、プログラム及び記録媒体 |
| JP2008164293A (ja) * | 2006-12-26 | 2008-07-17 | Toribotex Co Ltd | 評価データ作成方法 |
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