JPH1078386A - 電気抵抗監視式粒子検出器 - Google Patents

電気抵抗監視式粒子検出器

Info

Publication number
JPH1078386A
JPH1078386A JP9202066A JP20206697A JPH1078386A JP H1078386 A JPH1078386 A JP H1078386A JP 9202066 A JP9202066 A JP 9202066A JP 20206697 A JP20206697 A JP 20206697A JP H1078386 A JPH1078386 A JP H1078386A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle detector
metal particles
particles
magnets
magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9202066A
Other languages
English (en)
Inventor
David R Meinhold
アール マインホールド ディヴィッド
Chandrasekar Ramamoorthy
ラマムアティー チャンドラセカー
John J Krone
ジェイ クローン ジョン
Ernest A Rech
エイ レーク アーネスト
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JPH1078386A publication Critical patent/JPH1078386A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03CMAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C1/00Magnetic separation
    • B03C1/02Magnetic separation acting directly on the substance being separated
    • B03C1/28Magnetic plugs and dipsticks
    • B03C1/282Magnetic plugs and dipsticks with associated accumulation indicator, e.g. Hall sensor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/26Oils; Viscous liquids; Paints; Inks
    • G01N33/28Oils, i.e. hydrocarbon liquids
    • G01N33/2835Specific substances contained in the oils or fuels
    • G01N33/2858Metal particles
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/02Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with propagation of electric current

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品の状態を検出し監視するようになってい
る粒子検出器に関する。 【解決手段】 粒子検出器が、第1と第2の間隔のあい
たマグネットを含み、金属粒子を収集するようになって
いる。金属粒子がマグネット間の空間を埋めて、装置上
における粒子の存在を表す電圧を降下させる。出力信号
の傾向から部品の状態と粒子検出器を清浄にする時間を
求める。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、通常の摩耗または部品
の故障のために、作り出された金属粒子を検出するため
の装置に関する。より詳細には、本発明は、通常の摩耗
状態と決定的な部品の故障とを区別できるシステムに関
する。
【0002】
【従来の技術】エンジン、油圧系統およびトランスミッ
ションのようなマシンシステムでは、オイルのような潤
滑剤を用いて、システム内の熱を消散させ、システムの
部品の摩耗を減少させるようになっている。しかしなが
ら、システムの性質上、摩耗が発生し、細かい金属粒子
または大きな金属粒子を作り出すことになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】粒子は、通常の摩耗に
よって発生することもあり、あるいはより深刻な問題の
ために発生することもある。通常のメンテナンスの手順
の状態では、金属粒子が長時間、潤滑剤内に存在するこ
とになる。金属粒子が確認されない場合と、通常の摩耗
と部品の故障の間で区別がなされない場合には、好まし
くない停止と、高価な修理の原因となることがある。本
発明は、上述の1つか2つ以上の問題を解決するもので
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の1態様におい
て、部品内の金属粒子を検出するための装置を提供す
る。該装置は、流体内の粒子を収集するための部品内に
配置された粒子検出器を含む。粒子検出器は、相互に間
隔のあいた第1のマグネットと2のマグネットとを含
む。装置は、電圧降下の傾向を探るように第1および第
2のマグネット間で抵抗を監視し、通常の摩耗くずの集
積と大きい破片とを区別するようになっている手段を含
む。
【0005】
【実施例】図1と図2を参照すると、本発明の装置10
は、トランスミッションすなわち部品12の流体内で、
部品の摩耗または故障による金属粒子を検出するように
なっている。しかしながら、トランスミッションに関し
本発明を使用することは、記載のみを目的とするもので
あり、このように限定されるものではない。本発明はエ
ンジンオイルパン、最終駆動装置、差動装置、トルクコ
ンバータ、油圧系統および別のこれらに類似する装置シ
ステムに用いるようになっている。装置10は、粒子検
出器14と、該粒子検出器14上の金属粒子による抵
抗、すなわち電圧変化を監視するための手段15とを含
む。監視手段15は、電気回路16と該電気回路16に
接続されているデータ獲得およびロジックシステム18
とを含む。
【0006】粒子検出器14は、トランスミッション1
2にねじで接続されている第1端部22と、トランスミ
ッション12に突出しており、該トランスミッション1
2の流体(図示せず)内に配置されている第2端部24
とを有するハウジング20を含む。第2端部24は、第
1の環状マグネット26、該第1のマグネット26から
離れた第2のマグネット28およびマグネット26、2
8間のスペーサ30とを含む。第1のコネクタ32は、
第1のマグネット26に接続されている。第2のコネク
タ34は、第2のマグネット28に接続されている。抵
抗器36が、第1および第2のコネクタ32、34との
間に接続されている。本発明において、30キロオーム
の抵抗器が示されているが、この値は、本発明の範囲か
ら逸脱することなく変更することができる。
【0007】電気回路16は、第1コネクタ32に接続
された第1のリード40と、第2のコネクタ34に接続
された第2のリード42とを備えた電源38を含む。本
発明における電源38は、8ボルトの電源として示され
ているが、装置10の感度を調整するために変更するこ
とができる。第2のリード42は、抵抗器44を含む。
本発明において、抵抗器44は18キロオームの値を有
するが、この値は装置10の感度を調整するために変更
できる。モジュール46が、第1および第2のコネクタ
32、34に接続されており、装置10の電圧出力を監
視する。いかなる金属粒子も、第1および第2のマグネ
ット26、28間を埋めない場合には、モジュール46
が5ボルト(最高)の出力電圧を計測する。電源38の
電圧または、抵抗器44の電圧が変更される場合には、
最高出力電圧が変更され、5ボルトではなくなる。
【0008】データ獲得およびロジックシステム18
は、モジュール46からの出力を計測し、金属粒子が通
常の摩耗によるくずの集積または故障による大きな破片
からなるものかを判定するように、所定時間の間データ
の傾向を探る。システムは、また粒子を取り除くための
時間間隔を求める。計測出力信号が所定期間の間、記憶
され、データシステムが、その読み取り値の傾向を探
り、粒子集積の量と大きさを求めるようになっている。
データおよびロジックシステム18は、部品の状態また
は粒子検出器を清浄にするための時間をオペレータに知
らせるオペレータパネルのインジケータに接続されてい
てもよい。所定の値以下の出力電圧における降下と、出
力電圧降下の割合とは、対応するインジケータをオペレ
ータ用に形成するのに用いることができる。
【0009】試験では、計測電圧すなわち抵抗が、金属
粒子が存在しているか、していないか、を表すだけでは
なく、計測電圧すなわち抵抗の大きさが、第1および第
2のマグネット26、28間の空間を埋めてしまう金属
粒子の大きさを表す。図3のグラフは、金属粒子がマグ
ネット26、28間の空間を埋めるときの、時間長さに
対する電圧降下を示す。一連の研究所の試験の一般的な
結果が図3に示されている。仮線は、監視できる通常の
摩耗くず(20ミクロン未満)集積の蓄積と、いつ粒子
検出器を清浄にするかを求めるために傾向を探られた出
力読み取り値とを示している。通常の摩耗くずに関し、
電圧降下は時間の経過とともに大きくなる。第2の一連
の試験において、約100乃至250ミクロンの範囲の
大きさの金属粒子が採用された。第2の一連の試験の結
果が、点線により示されており、電圧降下が、通常の摩
耗くずよりも時間の経過に対し早いことが示されてい
る。第3の一連の試験において、約250ないし400
ミクロンの範囲の金属粒子(故障タイプ)が採用され
た。第3の一連の試験の結果が、実線で示されており、
電圧降下が時間の経過とともに大きくなることが示され
ている。これらの線から、電圧降下の割合が大きな粒子
に関しより大きいことがわかる。従って、電圧降下曲線
の勾配が、検出器によって収集された粒子の相対的な大
きさを示すことになる。データレコーダとロジックシス
テムは、これらの出力読み取り値の傾向を探り、(通常
または決定的な)部品の摩耗の種類と、検出器を清浄に
するための時間間隔とを求めることができる。
【0010】図を参照して作動において、本発明は、通
常の摩耗または部品の故障のいずれかのために発生した
金属粒子を検出するようになっている。通常の摩耗状態
と部品故障の始まりとを区別できるシステムも関連す
る。本発明において、粒子検出器14は、第2の端部2
4の外径のまわりで部品にねじこまれている。第1およ
び第2のマグネット26、28を含む第1端部22が、
部品の流体内に配置されており、金属粒子を収集するよ
うになっている。粒子は、第1および第2のマグネット
26、28間の空間を埋め、電圧降下を発生させるモジ
ュール46によって検出される。モジュール46からの
信号がデータシステム18に送られて、データの傾向を
探る時間長さにわたり記憶され維持される。傾向からの
情報が、部品の状態と、粒子検出器を清浄にするための
時間を求めるのに使用される。粒子の大きさの概算をこ
のデータから推定することができる。
【0011】本発明の態様、目的、利点は、図面、発明
の開示および請求の範囲から得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本分野において公知の粒子検出器の概略図であ
る。
【図2】本発明に関する概略的電子回路の図である。
【図3】本発明に関する粒子センサの例的な試験傾向の
グラフである。
【符号】
12 部品 14 粒子検出器 15 監視手段 16 電気回路 20 ハウジング 24 第2端部 26 第1マグネット 28 環状マグネット 36、44 抵抗器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 チャンドラセカー ラマムアティー アメリカ合衆国 イリノイ州 60563 ネ イパーヴィル サウス 655 ヴィスタ サークル 5 (72)発明者 ジョン ジェイ クローン アメリカ合衆国 イリノイ州 61525 ダ ンラップ ブレントウッド 1409 (72)発明者 アーネスト エイ レーク アメリカ合衆国 イリノイ州 61611 イ ースト ピオーリア イースト オータム レーン 136

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属粒子を流体内で検出するように部品
    内に配置され、相互に間隔のあいた第1のマグネットと
    第2のマグネットとを含む粒子検出器と、 前記第1および第2のマグネット間の空間を横切る電圧
    変化を監視して通常の摩耗くずの集積と大きな故障によ
    る破片とを区別し、前記電圧変化の傾向を探って前記粒
    子検出器を清浄にするための時間を求め、通常の摩耗く
    ずとより大きな粒子とを区別するようになっている手段
    と、 が設けられている部品の流体内の金属粒子を検出するた
    めの装置。
  2. 【請求項2】 8ボルトの値を有する電源を含むことを
    特徴とする請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 前記監視手段は、前記電源と前記粒子検
    出器との間に配置された抵抗器を含むことを特徴とする
    請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 前記抵抗器は18キロオームの値を有す
    ることを特徴とする請求項3に記載の装置。
  5. 【請求項5】 前記粒子検出器は、粒子が前記第1およ
    び第2のマグネット間の空間を埋めていないときには5
    ボルトの最大出力を有し、前記空間を埋める前記粒子の
    大きさに従って時間とともに前記出力電圧が所定の割合
    で減少することを特徴とする請求項3に記載の装置。
  6. 【請求項6】 相互に離れた第1のマグネットと第2の
    マグネットを有する粒子検出器を用いて前記流体内の前
    記金属粒子を収集し、 前記第1および第2のマグネット間の空間を前記収集さ
    れた金属粒子で埋め、 前記金属粒子が前記マグネット間の空間を埋めるときの
    電圧を監視し、 前記収集された金属粒子の量と大きさに対し電圧出力信
    号を与え、 該電圧出力信号を所定の時間にわたり記憶し、 前記収集された金属粒子が通常の摩耗くずの集積か、あ
    るいは故障タイプの大きな破片かを判定し、前記電圧出
    力信号の傾向から前記粒子検出器を清浄にするための時
    間を求める、 段階からなる、流体を有する部品内で金属粒子を検出す
    るための方法。
JP9202066A 1996-07-29 1997-07-29 電気抵抗監視式粒子検出器 Withdrawn JPH1078386A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US68173696A 1996-07-29 1996-07-29
US08/681736 1996-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1078386A true JPH1078386A (ja) 1998-03-24

Family

ID=24736563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9202066A Withdrawn JPH1078386A (ja) 1996-07-29 1997-07-29 電気抵抗監視式粒子検出器

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH1078386A (ja)
DE (1) DE19731960A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035695A (ko) * 2001-11-02 2003-05-09 주식회사 포스코 베어링 하우징내의 베어링 마모입자 측정 및 포집장치
JP2012108127A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Delphi Technologies Inc 粒子状物質センサの自己診断
JP2015525353A (ja) * 2012-06-21 2015-09-03 ドナー・ベルント 媒質内の粒子を測定するためのセンサ及び方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2925139B1 (fr) 2007-12-17 2010-01-08 Sc2N Sa Capteur de position d'une boite de vitesses et boite de vitesses correspondante
FR2927401B1 (fr) * 2008-02-13 2010-05-28 Turbomeca Bouchon magnetique a pre-signalisation.
CN102319704B (zh) * 2011-08-30 2013-03-27 中国电子科技集团公司第四十九研究所 一种利用磁性感应器捕捉金属屑的装置
DE102015200203A1 (de) 2015-01-09 2016-07-14 Zf Friedrichshafen Ag Messanordnung zur Erkennung von Fremdpartikeln in einem Medium
CN104819918B (zh) * 2015-05-04 2017-08-04 东南大学 一种粉尘浓度检测装置及检测方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030035695A (ko) * 2001-11-02 2003-05-09 주식회사 포스코 베어링 하우징내의 베어링 마모입자 측정 및 포집장치
JP2012108127A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Delphi Technologies Inc 粒子状物質センサの自己診断
JP2015525353A (ja) * 2012-06-21 2015-09-03 ドナー・ベルント 媒質内の粒子を測定するためのセンサ及び方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19731960A1 (de) 1998-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11448567B2 (en) Sensor system for monitoring a vehicle axle and for discriminating between a plurality of axle failure modes
JP4223949B2 (ja) 流体中の異物の検出方法
Dempsey et al. Integrating oil debris and vibration gear damage detection technologies using fuzzy logic
AU2002319013A1 (en) A method and apparatus for detecting extraneous matter in a fluid
JPH10501320A (ja) ブレーキライニング摩耗検知システム
JPH05142175A (ja) 粒子センサ
JPH1078386A (ja) 電気抵抗監視式粒子検出器
AU655216B2 (en) System and method for monitoring debris in a fluid
US4598280A (en) Electric chip detector
US20130066566A1 (en) Method and device for the early detection of the development of damage in a bearing
US6297626B1 (en) Fluid particle sensor apparatus and method for detecting ferrous and non-ferrous metals
CN217107259U (zh) 一种进气系统的过滤性能在线监测系统及工程机械
US6138065A (en) System and method for monitoring a performance characteristic using temperature and lubrication level of vehicle components
KR102045823B1 (ko) 미분기 고장 진단 모니터링 방법 및 시스템
EP0834070B1 (en) Method and apparatus for monitoring a lubricant
CN102252844A (zh) 一种发动机机油检测装置
SU822770A3 (ru) Устройство дл контрол смазки коленчатогоВАлА пОРшНЕВОгО дВигАТЕл ВНуТРЕННЕгО СгОРАНи
JPH09318577A (ja) 油圧機器の故障診断装置及びその方法
JPH08338220A (ja) 警報用センサ付き磁気栓
JP7535196B2 (ja) 航空機のギアボックスを監視する方法、航空機のギアボックスの監視システム、及び、監視システムを備えた航空機
JPH11164534A (ja) 回転電機の現地オイルフラッシング方法
Dempsey et al. Investigation of spur gear fatigue damage using wear debris
EP0994337A2 (en) Electric chip detector
Scott Failure diagnosis and investigation
Radzikowski On-line Monitoring of Contamination Level in Hydraulic Oils

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20041005