JPS61741A - オイル劣化検出装置 - 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〕 本発明はエンジンオイｙの劣化を検知して警報するオイ
ル劣化検出装置に関するものでおる。

〔従来技術〕

近年、経済性の観点からディーゼルエンジンの需要が拡
大しているが、これに使用するエンジンオイルはカーボ
ンが混入する等によシ劣化し易く、適切なオイル管理が
必要である。°また、ガソリンエンジンでもターボチャ
ージャの高温の軸受に供給されるオイルは劣化が速く、
この従来、オイルの劣化はレベルゲージに付着したオイ
μの色等で判定しておシ、継続的かつ定量的なオイル劣
化検知は不可能であった。

〔発明の目的〕

本発明は上記従来の問題点に鑑み、オイμの鉛化を正確
に検知して警報す°るオイル劣化検出装置を提供するこ
とを目的とする。

〔発明の構成〕

発明者らはオイμの劣化に伴なってその誘電率が上昇す
ると−とに注目し、誘電率の変化に極めて敏感に応動す
るマイクロ波を使用したオイル劣化検出装置を提案する
。

すなわち、本発明の検出装置は、マイクロ波共振空胴を
形成するとともにオイルを流通もしくは保持する筐体と
、該筐体内へマイクロ波を発信するマイクロ波発信手段
と、筐体内へ発信せしめられた上記マイクロ波を受信し
て受信マイクロ波の強度に応じた受信信号を発する受信
手段と、上記受信信号の挙動よジオイル劣化を検知して
オイル劣化信号を発する信号処理手段とを具備している
。

〔実施例１〕 第１図において、オイル配管Ｐには途中筒状の筐体１が
配設されて、オイル流路の一部をなしている。すなわち
、筐体１はその両開口を配管Ｐの拡開する端部に連結し
てあシ、上記両開口にはオイルを自由に流通せしめる通
孔２１を多数形成した多孔板２が配設しである。多孔板
２の上記通孔２１の径は検出に使用するマイクロ波の通
過は阻止する大きさとしてあシ、これによシ上記筐体１
はマイクロ波の共振空胴として作用する。そして、筐体
１の共振周波数はこれを流通するオイルの誘電率に応じ
て極めて敏感に変化する。

上記筐体１の側壁には筐体１内へマイクロ波を発信する
送信用アンテナ３ａおよび筐体１内で共振せしめられた
マイクロ波を受信する受信用アンテナ３１：ｌが相対向
せしめて設けてあシ、アンテナ３ａはマイクロ波発振器
４に接続され、アンテナ３ｂはマイクロ波検波器５に接
続しである。図中６は発振制御回路であシ、上記発振器
４を制御して連続的に周波数が変化するマイクロ波を繰
り返し発振せしめる。

７は信号処理回路でちゃ、受信マイクロ波の共振周波数
の変化よ）オイル劣化を検知し、これに接続された表示
回路８を作動せしめる。

第２図には発振器４の構造を示す。発振器４のハウジン
グ４１内には一端が側面に開放する共振空胴４２が形成
してあシ、空胴４２内にはガンダイオード等のマイタロ
波発振素子４３およびバラクタダイオード等の可変容量
素子４４が配設しである。発振素子４３は外部端子４３
１を介して印加される一定のバイアス電圧によシマイク
ロ波を発振し、発振されたマイクロ波は同軸導波管変換
器４５を経て同軸ケーブル４６によシ送信用アンテナ３
ａに送られる。この時、外部端子４４１を介して可変容
量素子４４に印加するバイアス電圧を変化せしめること
くよシ、上記発振マイクロ波の周波数を連続的に変える
ことができる。

第３図には検波器５の構造を示す。ハウジング５１内に
形成した共振空胴５２内にはショットキバリヤダイオー
ド等のマイクロ波検波素子５３が配設しである。受信用
アンテナ３ｂで受信されたマイクロ波は同軸ケープＡ１
５５および同軸導波管変換器５４を経て検波素子５３に
至シ、検波された受信信号５３ａは外部端子５３１よシ
取り出される。

第４図には発振制御回路６の構成を示す。該制御回路６
は直流電源６１、パルス発生回路６２、鋸波発生回路６
３および昇圧回路６４よりなシ、直流電源６１は上記発
振器４の発振素子４３にバイアス電圧を供給する。パル
ス発生回路６２は所定周期のバμス列よシなる掃引制御
信号６２ａ（第７図（１）、（６））を発し、該信号６
２ａを入力した鋸波発生回路６３は上記所定周期で電圧
変化を繰り返す鋸波信号６３ａ（第７図（２）、（３）
）を出力する。信号６３ａは昇圧回路６４を経て　　′
上記発振器４の可変容量素子４４に入力し、これによっ
て発振マイクロ波の周波数が掃引される。なお、上記マ
イクロ波の周波数は信号６３ａの電圧が高くなるＫっれ
て連続的に高くなる。

第６図には信号処理回路７の構成を示す。図中７１はバ
イアス電流設定用抵抗、７２は増幅回路、７３は微分回
路、７４は比較器、７５はインバータ、７６はクロック
パルス発生回路、７７は計数回路である。

検波器５の外部端子５３１より発した受信信号５３ａは
増幅回路７２で増幅される。受信マイクロ波の強度はそ
の周波数が筐体１（第１図）の共振周波数と一致する時
に最大となル、シたがって受信信号５３ａを増幅した信
号’／２ａは第７図（像に示す如く掃引毎に単峰を有す
る繰り返し信号となる。増幅信号ｌｅａは微分回路７３
で微分されて微分信号７３ａ（第７図（５ン）となシ、
比較回路７４にて定電圧Ｖａと比較される。

比較出力をインバータ７５にて反転せしめた信号ツ５ａ
は、第７図（’？）　Ｋ示す如く上記増幅信号’Ｆ２１
ａがピークを示してからその掃引サイクルが終了するま
での間Ｉｌｌレベルとなる。計数回路ママは上記信号’
１５ａが「ｌ］レベルの間、パルス発生器’７６よυ発
せられるクリックパルスをカランｔし、カウント値が所
定値を越えるとオイル劣化検知信号マａを発する。なお
、計数回路ママは掃引制御信号６２ａ（第７図（１））
Ｋよシ周期的にリセットされており、通常は上記カウン
ト値が上記所定値を越えることはない。

第６図に示す表示回路８−において、オイル劣化検知信
号’？ａが入力すると、電流増幅回路８１を介して表示
灯８２が点灯する。

さて、オイルの劣化が進行すると、その誘電率は上昇し
、これに伴なって筐体１の共振周波数は次第に低周波側
へ移行する。すなわち、信号７２ａの波形は第７図（４
）鎖線の如く変化してそのピークはＸ点よｐｘ点へ移動
する。この結。

果信号’７３ａと定電圧Ｖａの交差点が移行し、（第７
図（５）鎖線）、信号’？りａが「１」レベルを示す時
間が長くなって（第７図（７〕鎖線）、終には計数回路
７７０カウント値が所定値を越えてオイル劣化検知信号
マａが発せられる。

なお、上記実施例における送信用アンテナ３ａおよび受
信用アンテナ３ｂは送受信兼用アンテナとすることもで
きる。これを第８図に示す。

図において、送受信兼用アンテナ３はサーキュレータ９
を介して発振器４および検波器５に接続しである。他の
構成は上記実施例と同一である。発振器４よシ送出され
たマイクロ波はサーキュレータ９を経てアンテナ３より
筐体１内へ発信され、筐体ｌ内で共振せしめられたマイ
クロ波は再びアンテナ３によって受信されてサーキュレ
ータ９を経て検波器５に至る。この場合には上記実施例
と異なシ、受信マイクロ波の強度は共振周波数で最低値
を示す。したがって、信号処理回路７（第５図）中のイ
ンバータ７５は不要である。

〔実施例２〕 第９図は筐体１をオイルパンＬのオイル抜キ取シ用ボ／
Ｉ／）と兼用せしめた例を示す。すなわち、筐体１は中
心に貫通孔を有する段付きの軸体としてオシ、小径部外
周に形成したネジ部１１によジオイルパンＬの底面に設
けたオイル抜き用の抜き穴Ｌ１に螺着しである。そして
、上記貫通孔の一方の開口には送受信兼用アンテナ３が
液密的に封着してあシ、オイル内に位置する他方の開口
にはオイルの流通は許しマイクロ波の通過は許さない通
孔を多数形成した多孔板２が覆着しである。これによシ
、抜き取υ用ボルトとしての筐体１内にはオイルで満た
されたマイクロ波共振空胴が形成される。アンテナ３に
は同軸接栓３１を介して同軸ケーブル３２が接続される
。

このような構造によっても上記実施例と同様の効果が得
られ、しかも検知部としての筐体１の取付スペースは特
に必要としない上にその取シ替えあるいは清掃も容易で
おる。

〔実施例３〕 第１０図において、共振空胴４２内にはＰ工Ｎダイオー
ド等のマイクロ波スイッチング素子４７が設けである。

スイッチング素子４１７には第１１図に示すパルス発生
回路６５よりパルス状のスイツチング信号６５ａ（第１
３図（１ン）が印加され、上記スイッチング素子４７は
徊号６５ａに従ってマイクロ波発振素子４３よシ発した
マイクロ波をチョップする。なお、本実施例では上記発
振素子４３より発せられるマイクロ波の周波数はオイル
が劣化していない時の筐体１（第１図）の初期共振周波
数と一致せしめである。

検波器５（第１図）よ）発した受信信号５３ａは交流増
幅回路７５（第１２図）で増幅されて信号’１５ａとな
シ、比較器ツ４にて定電圧ｖｂと比較される。比較信号
’Ｆ４ａは計数比較回路７８に入力される。

オイルが劣化していない状態では、上記信号’Ｆ５ａの
レベルは定電圧Ｖｂよりも充分高く（第１３図（２））
左半部）、これによシ比較信号７４ａは信号’７５ａに
対応してバｌｖス状に脈動する（第１３図（３）左半部
）。一方、オイルが劣化するとその誘電率は上昇し、筐
体１の共振周波数が初期の値よシ変化する。これにより
、信号７５ａのレベルは次第に低下して終には定電圧ｖ
ｂより低くなシ（第１．３図（２ン右半部）、比較信号
’？４ａは出力されなくなる（第１３図（３）右半部）
。

この時点で、計数比較回路７８よりオイル劣化検知信号
７ａが発せられる。

本実施例の構成によっても上記実施例と同様の効果が得
られる。

なお、本実施例では増幅回路として安価な交流増幅回路
７５を使用すべく発振マイクロ波をチョップしたが、直
流増幅回路を使用すればマイクロ波をチョップする必要
はない。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明のオイル劣化検出装置は、マイクロ
波共振空胴をなす筐体内へオイルを流通可能となして、
オイμの劣化に伴ない敏感に変化するマイクロ波の挙動
よりオイル劣化を検知するもので、継続的かつ定量的な
オイル劣化検知が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はオイル配管中に設けた検出部の断面図を含む装
置の全体構成を示す図、第２図はマイクロ波発振器の概
略全体断面図、第３図はマイクロ波検波器の概略全体断
面図、第４図は発振制御回路のブロック図、第５図は信
号処理回路の回路図、第６図は表氷回路の回路図、第７
図は各種信号のタイムチャート、第８図は送受信兼用ア
ンテナを使用゛した実施例の要部を示す図、第９図は本
発明の第２の実施例を示す検出部の断面図、第１０図な
いし第１３図は本発明の第３の実施例を示し、第１０図
はマイクロ波発振器の概略全体断面図、第１１図は発振
制御回路のブロック図、第１２図は信号処理回路の回路
図、第１３図は各種信号のタイムチャートである。 １・・・・・・筐　体 ３．３ａ、３ｂ・・・・・・アンテナ ４・・・・・・マイクロ波発振器（マイクロ波発信手段
） ５・・・・・・マイクロ波検波器（マイクロ波受信手段
） ６・・・・・・発振制御回路 ７・・・・・・信号処理回路（信号処理手段）８・・・
・・・表示回路 第５図 第６図 第７図 第８図 −三　〜 第９図 第１ｏ図 第１１図 第１２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波共振空胴を形成するとともにオイルを
   流通もしくは保持する筐体と、該筐体内へマイクロ波を
   発信するマイクロ波発信手段と、筐体内へ発信せしめら
   れた上記マイクロ波を受信して受信マイクロ波の強度に
   応じた受信信号を発する受信手段と、上記受信信号の挙
   動よりオイル劣化を検知してオイル劣化信号を発する信
   号処理手段とを具備するオイル劣化検出装置。
2. （２）上記マイクロ波発信手段は、上記筐体の共振周波
   数を含む範囲で連続的にその周波数が変化するマイクロ
   波を筐体内へ繰り返し発信するように設定され、かつ上
   記信号処理手段は、上記受信信号のレベルがピークとな
   るマイクロ波の周波数が所定値を越えて変化した時にオ
   イル劣化信号を発するように設定されている特許請求の
   範囲第１項記載のオイル劣化検出装置。
3. （３）上記マイクロ波発信手段は上記筐体の共振周波数
   でマイクロ波を筐体内へ発信するように設定され、かつ
   上記信号処理手段は上記受信信号のレベルが所定値を越
   えて変化した時にオイル劣化信号を発するように設定さ
   れている特許請求の範囲第１項記載のオイル劣化検出装
   置。