JP2009183943A - 流体フィルタの目詰まりの検出 - Google Patents

流体フィルタの目詰まりの検出 Download PDF

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Abstract

【課題】フィルタの目詰まりを検出する方法であって、視覚表示器を使用する必要および保守作業の実行時に視覚表示器を検査する必要をなくすことができる方法を提案する。
【解決手段】本発明は、流体フィルタの分野に関する。本発明は、流体フィルタの目詰まりを検出する方法であって、連続するサンプリング時点においてフィルタをまたぐ上流側と下流側との圧力差ΔPを測定し、次いで、異なる時点における圧力差ΔPの一次時間導関数{ΔP}’を計算し、次いで、一次導関数{ΔP}’がゼロに等しいときにフィルタの目詰まりを表わす目詰まり信号Sを送信することを含む方法を提供する。
【選択図】図2

Description

本発明は、流体フィルタの分野に関する。
さらに詳しくは、本発明は、流体フィルタの目詰まりを検出するための方法および装置に関する。
流体回路には、通常は、流体をろ過し、すなわち流体が流れる機器に損傷を引き起こしかねない不純物および残留物を流体から除去するように機能するフィルタが装着される。例として、流体は、油などの潤滑剤であってもよく、あるいは燃料であってもよい。
使用時、そのような不純物および残留物を回収することによってフィルタが徐々に目詰まりし、最終的に、流体がフィルタを通過するのを妨げる。そのような状況を回避するために、流体回路のフィルタが取り付けられている部分の支線が、バイパス回路を並列に含む。この構成が、技術水準を図示した図1に示されている。以下の説明においては、用語「上流」および「下流」は、回路における流体の通常の流れの方向に対して定義される。フィルタ20が、流体回路の本線10に取り付けられている。フィルタの上流において、本線10が2つの支線へと分かれており、すなわち本線10の延長であってフィルタ20が取り付けられている第1の支線12と、逆止弁装置40(「バイパス」装置)が取り付けられている第2の支線14とに分かれている。バイパス装置40の下流において、第2の支線14が、フィルタ20の下流の第1の支線12に再びつながって本線10を再び形成しており、したがってバイパス装置40が、フィルタ20に並列に取り付けられている。結果として、バイパス装置40の上流の流体の圧力は、フィルタ20の上流の圧力Pに実質的に等しい。図1において、流体は、矢印Fによって表わされているとおり左方から右方へと流れる。
フィルタが不純物による目詰まりを生じていないとき、すなわちフィルタの動作の開始時には、(第1の支線12の)フィルタ20のすぐ下流の圧力Pは、フィルタ20の上流の圧力Pに実質的に等しい。同様に、(第2の支線14の)バイパス装置40のすぐ下流の圧力Pdcは、バイパス装置40の上流の圧力Pに実質的に等しい。すべての流体が支線12を流れ、支線14の上流部分の流体は、バイパス装置40によって阻止される。このバイパス装置40は、バイパス装置40をまたぐ上流側と下流側との圧力差ΔP=P−Pdcが臨界値ΔPよりも大きい場合にのみ流体の通過を許す弁のように挙動する。このようなバイパス装置40は、従来技術において知られている。例えば、上記概説した方式で動作するボール弁を備える装置であってもよい。
ボール弁を備える装置は、ボールおよびばねを収容する容器を備える。ボール弁装置が閉鎖位置にあるとき、ボールが容器の上流端を塞ぐようにばねによって押し付けられ、支線のうちの容器の上流に位置する部分の流体について、容器への進入を阻止する。容器の上流の流体の圧力が容器の下流の流体の圧力に対して上昇すると、ボールによる、したがってばねに加わる上記流体による力が、比例して増加する。ボール弁装置の上流および下流の間の圧力差が或る臨界値ΔPになると、ばねによる反力が、圧力ΔPによって生じるボールへの力に正確に釣り合う。この圧力が臨界値ΔPを超えると、ボールが下流側へと押され、流体がボール弁装置を通過できるようになり、すなわちボール弁装置が開放位置になる。
フィルタ20が、フィルタ20への不純物の蓄積の結果として目詰まりするにつれて、フィルタ20をまたぐ上流側と下流側との圧力差ΔP=P−Pが増加することを、理解できるであろう。バイパス装置40をまたぐ圧力差も、フィルタをまたぐ圧力差に実質的に等しい(フィルタ20を含む第1の支線12とバイパス装置を含む第2の支線14とが並列である)ため、やはり増加する。バイパス装置40は、フィルタ20が完全に目詰まりしたときに開放位置へと切り替わるような方式で調節される。したがって、臨界値ΔPcは、目詰まり値(または、「目詰まり圧力差」)と称される。
ひとたびフィルタ20が完全に目詰まりすると、流体が回路の第2の支線14を介してバイパス装置40を通過することになり、したがってもはやろ過されない。したがって、流体が、不純物で一杯の状態で、意図する下流側の機構(例えば、流体が燃料である場合にはエンジン、流体が油である場合にはボールベアリングまたは他の任意の可動部品)へと到達し続ける。不純物が機構を傷める危険が存在し、したがって、実務においては、フィルタ20が完全に目詰まりする前にフィルタ20を交換することが不可欠である。
このような理由で、フィルタ20は、フィルタ20が目詰まりに近付いており、速やかな交換が必要である旨をユーザ(例えば、パイロット)に知らせる圧力検出器に組み合わせて使用される。従来技術を示している図1が、そのような1つの検出器60を示している。検出器60が、フィルタ20の両側において第1の支線12へと接続された第3の支線16に取り付けられている。検出器60は、従来技術において知られている装置(例えば、圧力接点式の装置)であり、その構造についてここで詳しく説明することはしない。検出器60は、以下の原理に基づいて動作する。検出器60をまたぐ圧力差ΔPが閾値ΔPに達すると、圧力接点が、検出器60をまたぐ圧力差ΔPが閾値ΔPを横切った旨をユーザに知らせるべく、ユーザへと信号(典型的には、電気信号)を送信する。閾値ΔPは、目詰まり臨界値ΔP(例えば、この臨界値の90%)未満であるように選択される。その結果、ユーザは、検出器60からの信号を受信したとき、フィルタ20を速やかに交換する必要があることを知り、フィルタ20が完全に目詰まりするまでに交換を行うための充分な時間が残されている。この情報は、保守作業員へと渡され、保守作業員が、後の保守作業の際の良好な時点に交換を実行する。
フィルタ20が未だ完全には目詰まりしていない場合には、回路を再び稼働させる前に、単にフィルタを交換すれば充分である。しかしながら、保守作業員によるこの保守作業の実行が遅れ、おそらくはフィルタ20が完全に目詰まりした後になることが生じ得る。そのような状況においては、おそらくはフィルタ20がバイパスされて、流体が回路内を流れ続けており、不純物がバイパス装置40を通過してフィルタ20の下流の回路の全体へと運ばれている。そのような状況においては、回路をくまなく検査し、清掃することが不可欠であり、そのような作業は、フィルタの交換よりもはるかに複雑である。したがって、保守作業員が保守作業を実行しているとき、フィルタがすでに目詰まりしてバイパスされたか否かを知ることが、保守作業員にとって必要である。
このような理由で、第2の支線14のうちのバイパス装置40の下流に位置する部分に、流体が第2の支線14の下流部分を流れたか否か、すなわち流体がバイパス装置40を通過したか否かを示す視覚表示器70(図1を参照)が設けられる。視覚表示器70は、バイパス装置40が視覚的に検査されるときに、そのような流体の通過を明らかにする。視覚表示器70は、例えば、ポップアップ式の表示器であってもよく、すなわち最初は視覚表示器70の内側に収容されている舌部を有する(したがって、舌部を外部から視認することができない)。そのような視覚表示器70は、従来技術において知られており、その動作について、ここでは詳しくは説明しない。流体が、第2の支線14のうちのバイパス装置40の下流に位置する部分、したがって視覚表示器70が位置している部分を通過すると、視覚表示器70は、舌部を保守作業員が見て取ることができるように移動させる。したがって、バイパス装置40(および、バイパス装置40の視覚表示器70)を眺めることで、保守作業員は、フィルタ20が目詰まりしているか否か、およびバイパスされたか否かを、速やかに知ることができる。
しかしながら、フィルタ20に組み合わせられたこの目詰まり検出システムは、フィルタが完全に目詰まりしたのか、あるいは部分的に目詰まりしたにすぎないのかを知るために、視覚表示器70を検査する必要があるという欠点を呈している。
本発明は、フィルタの目詰まりを検出する方法であって、視覚表示器を使用する必要および保守作業の実行時に視覚表示器を検査する必要をなくすことができる方法を提案しようとする。
この目的は、フィルタの目詰まりを検出する方法が、連続するサンプリング時点においてフィルタをまたぐ上流側と下流側との圧力差ΔPを測定し、次いで、異なる時点において圧力差ΔPの一次時間導関数{ΔP}’を計算し、次いで、一次導関数{ΔP}’がゼロに等しいときにフィルタの目詰まりを表わす目詰まり信号Sを送信することを含むことによって達成される。
このようにすることによって、ユーザ(例えば、フィルタがターボジェットの回路に位置している場合には、航空機のパイロット)および保守作業員に、フィルタが目詰まりした旨が知らされる。フィルタが完全に目詰まりすると、フィルタをまたぐ圧力差ΔPが一定になり、一定のままになる。したがって、圧力差ΔPの一次導関数{ΔP}’がゼロになり、目詰まり信号Sが送信される。
有利には、目詰まり信号Sの送信に先立ち、圧力差ΔPがフィルタの目詰まりに相当する圧力差ΔPよりも小さい閾値ΔPを超えたときに、閾値信号Sを送信することを、この方法が含む。
その結果、検出器および視覚表示器を使用する代わりに、ただ1つのセンサが、閾値ΔPを超えたことおよびフィルタが完全に目詰まりしたことを示す目詰まり値ΔP超えたことの両方を検出するために使用される。これにより、購入時および上述したようなフィルタの保守時の両方においてコストが削減される。ユーザおよび保守作業者に、フィルタが閾値に相当するレベルを超えて部分的に目詰まりした旨、ならびにフィルタが完全に目詰まりし、あるいは完全には目詰まりしていない旨の両者が、視覚表示器を検査する必要なく通知される。
さらに、本発明は、流体フィルタの目詰まりを検出するための検出器装置であって、この流体の回路に取り付けられる装置を提供する。
本発明によれば、検出器装置が、フィルタの上流側および下流側で回路へと接続され、フィルタをまたぐ上流側と下流側との圧力差ΔPを連続するサンプリング時点において測定するために適しているセンサと、異なる時点において圧力差ΔPの一次時間導関数{ΔP}’を計算するために適しており、一次導関数{ΔP}’がゼロに等しいときにフィルタの目詰まりを表わす目詰まり信号Sを送信するために適しているプロセッサとを備える。
有利には、目詰まり信号Sの送信に先立ち、プロセッサが、圧力差ΔPがフィルタの目詰まりに相当する目詰まり圧力差ΔPよりも小さい閾値ΔPを超えたときに、閾値信号Sを送信するために適している。
あくまでも本発明を例示に限定されることなく開示される以下の実施形態についての詳細な説明を検討することによって、本発明をよりよく理解することができ、本発明の利点がさらに明確になる。説明においては、添付の図面を参照する。
従来技術のフィルタおよびフィルタの目詰まりを検出するための方法の図である。 本発明のフィルタおよびフィルタの目詰まりを検出するための本発明の方法の図である。 フィルタをまたいだ圧力差ΔPの時間的変化、上記圧力差ΔPの一次導関数の変化、および上記圧力差ΔPの二次導関数の変化を示すグラフである。
図2は、流体回路の本線10に取り付けられたフィルタ20を示している。例として、フィルタ20を、ターボ機械の流体回路に取り付けることができる。流体を、例えば、油などの潤滑剤または燃料で構成することができる。フィルタ20の上流において、本線10が、2つの支線へと分かれており、すなわち本線10の延長であってフィルタ20が取り付けられている第1の支線12と、バイパス装置40が取り付けられている第2の支線14とに分かれている。バイパス装置40の下流において、第2の支線14が、フィルタ20の下流の第1の支線12に再びつながって本線10を再び形成しており、したがってバイパス装置40が、フィルタ20に並列に取り付けられている。図2において、流体は、矢印Fによって表わされているとおり左方から右方へと流れる。
センサ160が、フィルタ20の両側において、フィルタ20を含む第1の支線12へと接続されている。すなわち、流体回路の第3の支線16が、フィルタ20の上流の第1の支線12を、この第3の支線16に取り付けられたセンサ160を介して、フィルタ20の下流の第2の支線12へと接続している。したがって、フィルタ20の上流の第3の支線16の接続部は、フィルタ20の上流の第2の支線14の接続部よりも下流に位置しており、フィルタ20の下流の第3の支線16の接続部は、フィルタ20の下流の第2の支線14の接続部よりも上流に位置している。第3の支線16を、フィルタ20の上流かつ第2の支線14が本線10へと接続されている位置よりも上流において、本線10へと接続することも可能であり、第3の支線16を、フィルタ20の下流かつ第2の支線14が本線10へと接続されている位置よりも下流において、本線10へと接続することも可能であると考えられる。いずれの構成においても、フィルタ20を含む第1の支線12およびセンサ160を含む第3の支線16は、並列であり、センサ160の両端をまたぐ圧力差は、フィルタ20の両端をまたぐ圧力差ΔP(損失水頭)に実質的に等しい。図2に示した技術的解決策(第3の支線16が第1の支線12と平行であり、すなわちフィルタ20の両端により近い)は、回路の支線の長さに起因する水頭損失が測定に影響しない点に鑑み、センサ160によって測定される圧力差が、フィルタの両端をまたぐ圧力差ΔPにより近くなるため好ましい。さらに、センサ160は、典型的には電気信号である信号を処理することができるプロセッサ165へと接続されている。センサ160は、従来技術において知られている装置であり、センサ160に組み合わせられたプロセッサ165も同様である。したがって、センサ160およびプロセッサ165の構造について、以下では詳しくは説明しない。
センサ160は、第3の支線16においてフィルタ20をまたぐ圧力差ΔPを連続的に測定するために適している。すなわち、圧力差ΔPが、連続する時間間隔にて測定され、それらの測定が行われる瞬間が、時間に対するサンプリングを構成している。圧力差ΔPの時間変化を確実に再現するために、理想的には、これらの間隔が実質的に規則的であり、測定が行われる瞬間が互いに充分に近い。この圧力差ΔPの変化が、図3に示されている。圧力差ΔPが、ゼロから値ΔP(フィルタ20が完全に目詰まりしてバイパス装置40が開き、流体が第2の支線14のバイパス装置40を通過できるようになった状態に対応)まで連続的に増加している。ひとたびフィルタ20が目詰まりすると、圧力差ΔPは一定のままであり、目詰まり値ΔPに等しい。
センサ160が、センサ160をまたぐ(すなわち、フィルタ20をまたぐ)圧力差ΔPが閾値ΔPに達したとき、すなわち図3の時点t(あるいは、tの直後の測定時点)において、ユーザ(例えば、パイロット)へと閾値信号S(典型的には、電気信号)を送信する。閾値ΔPは、図3に示されているように、目詰まり値ΔP(例えば、この臨界値の90%)未満であるように選択される。したがって、センサ160からの信号がユーザによって受信されたとき、ユーザは、フィルタ20が速やかな交換を必要としていることを知る。この情報が、地上の作業員へと送られ、作業員が、後の保守作業の際の良好な時点でこの交換を実行する。
さらに、圧力差ΔPがサンプリングによって連続的に測定されているため、プロセッサ165が、この連続的な測定を利用して、少なくともそれぞれのサンプリングの瞬間または複数の上記瞬間において、圧力差ΔPの時間に関する導関数
Figure 2009183943
を計算することができる(この導関数は、センサ160によってプロセッサ165へと届けられる測定信号の導関数であり、測定信号は、圧力差ΔPに比例している)。この一次導関数は、{ΔP}’と記述される。したがって、導関数
Figure 2009183943
が任意の時点tについて計算され(
Figure 2009183943
または{ΔP}’と記述される)、例えば時点tおよび次の時点tにおける圧力差ΔPの2つの測定値ΔPおよびΔPを使用することによって、以下の式
Figure 2009183943
を適用することによって計算することができる。
時点tおよびtが互いに近いほど、導関数の計算は正確になる。したがって、理想的には、時点tおよびtは、2つの連続するサンプリング時点であるように選択される。その結果、これは、フィルタ20をまたぐ圧力差の導関数{ΔP}’の連続的な測定をもたらす。
フィルタ20が完全に目詰まりしたとき(すなわち、図3の時点t)、フィルタ20をまたぐ圧力差ΔPは一定になり、一定のままになる(フィルタが目詰まりする前は、圧力差が時間とともに増加し、したがって圧力差の導関数は厳密に正である)。したがって、導関数{ΔP}’の変化を時間の関数としてプロットしている図3に示されるように、圧力差の導関数{ΔP}’がゼロになる。導関数{ΔP}’がゼロになったとき(すなわち、tに等しい測定時点またはtの直後の測定時点において)、プロセッサ165は、目詰まり信号Sをユーザへと送信し、ユーザにフィルタ20が完全に目詰まりした旨が知らされる。
このようにして、ただ1つのセンサ(センサ160)およびプロセッサ165を使用することによって、フィルタ20が部分的に目詰まりしたのか、あるいは完全に目詰まりしたのかを、バイパス装置40に視覚表示器を使用する必要なく、ユーザに(したがって、保守作業員に)知らせることが可能である。
プロセッサ165を、センサ160に組み込むことが可能であり、あるいはプロセッサ165が、センサ160とは別個であってもよい。そのような状況においては、プロセッサ165を、エンジン監視ユニット(EMU)に含めることができ、あるいは航空機の保守ユニットに含めることができる。
フィルタが完全に目詰まりしたことを確認するために、一次導関数{ΔP}’が少なくとも連続する2つの時点においてゼロに等しい場合にのみ、目詰まり信号Sをもたらすように、プロセッサ165を構成することが可能である。プロセッサ165が、誤ってゼロという一次導関数を算出する可能性があり、あるいは圧力差ΔPの変動の極値において計算が行われる(その結果、一次導関数がゼロになる)可能性がある。2つの異なる時点においてこのような誤りが起きる可能性は最小限であり、したがって、連続する2つの時点(例えば、連続する2つのサンプリング時点)において一次導関数{ΔP}’がゼロに等しいならば、フィルタが完全に目詰まりしたことが確実になる。
また、圧力差ΔPの二次導関数
Figure 2009183943
を計算することによって、フィルタが完全に目詰まりしたことを確認することも可能である。一次導関数が、或る長さ(ゼロでない)の時間期間にわたってゼロである(すなわち、ただ1点においてのみゼロとなっているのではない)ならば、その期間において二次導関数はゼロである。したがって、所与の時点tにおける圧力差ΔPの一次導関数{ΔP}’およびこの時点tにおける圧力差ΔPの二次導関数({ΔP}’’と記述される)の両者を計算すべく、プロセッサ165を使用することによって、圧力差ΔPが時点tの付近の時間期間において一定であることを保証することができる。この状況において、このことは、圧力差ΔPが、tよりも後のすべての時点において一定であり、すなわちフィルタ20が完全に目詰まりしていることを意味している。図3において、圧力差ΔPの二次導関数が、フィルタの完全な目詰まりの時点tよりも後のすべての時点tにおいてゼロであることを、見て取ることができる。任意の時点tにおける二次導関数{ΔP}’’(
Figure 2009183943
または{ΔP}’と記述される)を、例えば時点tおよび次の時点t(例えば、時点tの次のサンプリング時点)における圧力差の2つの測定値ΔPおよびΔPを使用することによって、以下の式
Figure 2009183943
を式(I)とともに適用することによって計算することができる。
したがって、フィルタが完全に目詰まりしたことを確認するために、プロセッサ165を、異なる時点における圧力差ΔPの二次時間導関数{ΔP}’’を計算し、二次導関数{ΔP}’’および一次導関数{ΔP}’がゼロに等しい場合にのみユーザへと目詰まり信号Sを送信するように構成することが可能である。この状況は、目詰まりの時点tよりも後の時点においてのみ生じ、したがってフィルタが完全に目詰まりしたことが確実である。
あるいは、一次導関数がゼロでない或る長さの時間期間にわたってゼロであるとき、N次の導関数(ここで、Nは2よりも大きい)がこの期間においてゼロであることに鑑み、時点tにおいて圧力差ΔPの一次導関数{ΔP}’およびN次導関数({ΔP}と記述される)を同時に計算することによって、圧力差ΔPがtよりも後のあらゆる時点において一定であり、すなわちフィルタ20が完全に目詰まりしていることを、確認することができる。N次導関数の計算は、式(II)を繰り返すことによって容易である。
さらに本発明は、フィルタ20の目詰まりを検出するための装置であって、上述のように動作するセンサ160およびプロセッサ165を備える装置を提供する。
10 本線
12 第1の支線
14 第2の支線
16 第3の支線
20 フィルタ
40 バイパス装置
60 検出器
70 視覚表示器
160 センサ
165 プロセッサ

Claims (12)

  1. 流体フィルタ(20)の目詰まりを検出する方法であって、
    バイパス装置(40)を前記フィルタに並列に取り付けるステップであって、当該バイパス装置(40)は、該バイパス装置(40)をまたぐ上流側と下流側との圧力差がフィルタの目詰まりに相当する臨界値ΔPよりも大きい場合に限って流体の通過を許すものである、前記取り付けるステップと、
    連続するサンプリング時点において、前記フィルタ(20)をまたぐ上流側と下流側との圧力差ΔPを測定するステップと、
    異なる時点において、前記圧力差ΔPの一次時間導関数{ΔP}’を計算するステップと、
    前記一次導関数{ΔP}’がゼロに等しいときに、前記フィルタ(20)の目詰まりを表わす目詰まり信号Sを送信するステップと
    を含むことを特徴とする、方法。
  2. 目詰まり信号Sの送信に先立ち、前記圧力差ΔPが前記フィルタ(20)の目詰まりに相当する圧力差ΔPよりも小さい閾値ΔPを超えたときに、閾値信号Sを送信するステップ
    を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記目詰まり信号Sが、圧力差の前記一次導関数{ΔP}’が少なくとも2つの連続する時点においてゼロに等しい場合にのみ送信されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  4. 異なる時点において前記圧力差ΔPの二次時間導関数{ΔP}’’を計算するステップをさらに含み、
    前記目詰まり信号Sが、前記二次導関数{ΔP}’’および前記一次導関数{ΔP}’がゼロに等しい場合にのみ送信されることを特徴とする、請求項1または2に記載の方法。
  5. 前記フィルタ(20)が、油フィルタまたは燃料フィルタであることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記フィルタ(20)が、ターボ機械の流体回路に取り付けられることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 流体フィルタ(20)の目詰まりを検出するために前記流体のための回路に取り付けられる検出器装置であって、
    前記フィルタ(20)の上流側および下流側の両方で前記回路へと接続され、前記フィルタ(20)をまたぐ圧力差ΔPを連続するサンプリング時点において測定するために適しているセンサ(160)と、
    前記フィルタ(20)の上流側および下流側の両方で前記回路へと接続されるバイパス装置(40)であって、該バイパス装置(40)をまたぐ圧力差がフィルタの目詰まりに相当する臨界値ΔPよりも大きい場合に限って流体の通過を許す、バイパス装置(40)と、
    異なる時点において、前記圧力差ΔPの一次時間導関数{ΔP}’を計算するために適しており、一次導関数{ΔP}’がゼロに等しいときに、前記フィルタ(20)の目詰まりを表わす目詰まり信号Sを送信するために適しているプロセッサ(165)と
    を備えることを特徴とする、検出器装置。
  8. 前記目詰まり信号Sの送信に先立ち、前記圧力差ΔPが前記フィルタ(20)の目詰まりに相当する目詰まり圧力差ΔPよりも小さい閾値ΔPを超えたときに、前記プロセッサ(165)が閾値信号Sを送信するために適していることを特徴とする、請求項7に記載の検出器装置。
  9. 前記プロセッサ(165)が、前記センサ(160)に組み込まれていることを特徴とする、請求項7または8に記載の検出器装置。
  10. 前記プロセッサ(165)が、異なる時点において前記圧力差ΔPの二次時間導関数{ΔP}’’を計算するために適しており、前記二次導関数{ΔP}’’および前記一次導関数{ΔP}’の両方がゼロに等しい場合にのみ前記目詰まり信号Sを送信するために適していることを特徴とする、請求項7から9のいずれか一項に記載の検出器装置。
  11. 請求項7から10のいずれか一項に記載の装置と、装置が取り付けられた流体回路とによって構成される、アセンブリ。
  12. 請求項7から10のいずれか一項に記載の検出器装置が取り付けられたフィルタ(20)を備える流体回路を含む、ターボ機械。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015088258A (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 発電システム及びその運転方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110147322A1 (en) * 2009-12-17 2011-06-23 Honeywell International Inc. Lubricant supply filtration system and method
FR2960297B1 (fr) * 2010-05-19 2012-05-04 Snecma Systeme de detection de particules de type cendres volcaniques utilise dans un avion
FR2961406B1 (fr) * 2010-06-18 2013-03-01 Snecma Dispositif de surveillance du colmatage d'au moins deux filtres d'un systeme de circulation de fluide d'un moteur a turbine a gaz d'aeronef
EP2635367B1 (en) 2010-11-01 2020-08-19 Nanyang Technological University A membrane sensor and method of detecting fouling in a fluid
FR2987400B1 (fr) * 2012-02-28 2015-08-14 Snecma Procede de test et systeme de surveillance du colmatage d'un filtre d'un circuit de fluide
FR2989735B1 (fr) 2012-04-19 2015-12-11 Snecma Procede de gestion du fonctionnement d'un dispositif de dosage d'un systeme d'injection de carburant de turbomachine
JP5836915B2 (ja) * 2012-11-07 2015-12-24 三菱電機株式会社 水熱交換器用フィルタ装置、この水熱交換器用フィルタ装置を備えた冷凍サイクル装置、及び水熱交換器への被捕捉物の付着抑制方法
US9441598B2 (en) 2013-11-08 2016-09-13 Honeywell International Inc. Aircraft fuel filter impending and actual bypass indication system
FR3055219B1 (fr) * 2016-08-31 2018-09-28 Constru Dispositif de filtration des eaux pluviales
US10378443B2 (en) * 2017-02-02 2019-08-13 United Technologies Corporation Bypass valve system state indication
JP2020508851A (ja) * 2017-02-10 2020-03-26 株式会社ニコン 流体を移送するシステムおよび流体を移送するフロー回路エレメントの動作状態を監視する方法
US11156162B2 (en) * 2018-05-23 2021-10-26 General Electric Company Fluid manifold damper for gas turbine engine
US11506125B2 (en) * 2018-08-01 2022-11-22 General Electric Company Fluid manifold assembly for gas turbine engine
GB2578461A (en) * 2018-10-29 2020-05-13 Dosafil Ltd Flushing rig
WO2020097202A2 (en) * 2018-11-06 2020-05-14 Iot Diagonstics Filter efficency of a fluid filter
RU2720054C1 (ru) * 2019-06-21 2020-04-23 Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") Маслосистема газотурбинного двигателя
CN112973257B (zh) * 2021-02-18 2022-04-22 珠海格力电器股份有限公司 滤芯防堵检测方法、装置、存储介质及净水设备
US11885710B2 (en) 2022-06-08 2024-01-30 Pratt & Whitney Canada Corp. Oil nozzle health detection using liquid flow test
FR3136994A1 (fr) * 2022-06-22 2023-12-29 Magiflex Bloc de filtration pour piscine muni d'un système de mesure d'un niveau de colmatage et/ou de détection d'un état de colmatage d'un filtre

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6165195A (ja) * 1984-09-05 1986-04-03 株式会社東芝 廃液濾過装置
JPS6197012A (ja) * 1984-10-19 1986-05-15 Toshiba Corp ろ過器制御装置
JPS6253715A (ja) * 1985-08-30 1987-03-09 Toshiba Corp フイルタ装置の目づまり監視装置
JPH01199612A (ja) * 1988-02-04 1989-08-11 Toshiba Corp 急速濾過池の洗浄工程管理方式
JPH0419414A (ja) * 1990-05-11 1992-01-23 Komatsu Ltd 油圧回路汚染度判定方法
JPH0866609A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Kansai Electric Power Co Inc:The ストレーナの制御装置
JP2002347795A (ja) * 2001-03-01 2002-12-04 Snecma Moteurs 4分の1回転で閉止される密封ケーシング

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT392158B (de) * 1986-09-09 1991-02-11 Voest Alpine Ag Einrichtung zum ueberwachen des zustandes von hydraulik-, schmier- oder kuehlfluessigkeiten
FR2630160B1 (fr) * 1988-04-13 1990-07-20 Snecma Dispositif de filtration, notamment pour circuit de lubrification de turbomachine
US4932205A (en) * 1989-02-27 1990-06-12 Allied-Signal Inc. Bypass valve and visual indicator for a fuel system
FR2705734B1 (fr) * 1993-05-25 1995-06-30 Snecma Procédé et dispositif pour améliorer la sécurité des filtres à fluide.
GB2323310B (en) * 1997-03-20 2001-04-18 Pall Corp Filter life measurement
US6402954B1 (en) * 1997-12-01 2002-06-11 O'keefe, Jr. Patrick J. Method and apparatus for monitoring and cleaning a fluid filter system

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6165195A (ja) * 1984-09-05 1986-04-03 株式会社東芝 廃液濾過装置
JPS6197012A (ja) * 1984-10-19 1986-05-15 Toshiba Corp ろ過器制御装置
JPS6253715A (ja) * 1985-08-30 1987-03-09 Toshiba Corp フイルタ装置の目づまり監視装置
JPH01199612A (ja) * 1988-02-04 1989-08-11 Toshiba Corp 急速濾過池の洗浄工程管理方式
JPH0419414A (ja) * 1990-05-11 1992-01-23 Komatsu Ltd 油圧回路汚染度判定方法
JPH0866609A (ja) * 1994-08-29 1996-03-12 Kansai Electric Power Co Inc:The ストレーナの制御装置
JP2002347795A (ja) * 2001-03-01 2002-12-04 Snecma Moteurs 4分の1回転で閉止される密封ケーシング

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015088258A (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 発電システム及びその運転方法

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Publication number Publication date
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