JP2019082448A

JP2019082448A - Oil degradation sensor

Info

Publication number: JP2019082448A
Application number: JP2017211030A
Authority: JP
Inventors: 矢野　昭彦; Akihiko Yano; 昭彦矢野; 山本　泰之; Yasuyuki Yamamoto; 泰之山本; 祐也狩野; Yuya Kano; 壮平松本; Sohei Matsumoto
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd; National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2019-05-30
Anticipated expiration: 2037-10-31
Also published as: JP6902247B2

Abstract

To provide an oil degradation sensor with which it is possible to measure degradation of oil in various situations.SOLUTION: An oil degradation sensor comprises: a supply board in which a supply passage for supplying oil is formed; a measuring chip provided in a space communicating with the supply passage, in which dual spiral shapes are formed, with a magnet provided on one of the dual spiral shapes, and which includes a penetration part whose vibration characteristics change in accordance with viscosity of the oil passing through a groove; a discharge board, arranged at a side of the measuring chip that is opposite to the supply board, for discharging the oil having passed through the measuring chip; and a dielectric constant detection unit that includes a pair of electrodes formed into spiral shapes and a calculation unit for applying a current to the electrodes and calculating a dielectric constant of the oil.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は油の劣化を誘電率の変化を介して検出する油劣化センサに関するものである。 The present invention relates to an oil deterioration sensor that detects oil deterioration via a change in dielectric constant.

油等の液体の状態を検出する装置として、電導度を計測するセンサがある。特許文献１には、オイル流路に互いに並行して設置された２枚の極板と、２枚の極板間に交流電圧を印加したときに流れる電流を計測する電流計と、２枚の極板に交流電圧を印加したときの該極板間の電圧を計測する電圧計と、電流計および前記電圧計による計測結果に基づいてオイルの導電率および誘電率を求め、導電率および誘電率に基づきオイルの劣化を判断する処理手段とを備えるオイル劣化検出装置が記載されている。また、液体の状態を検出する装置としては、粘度を計測するセンサがある。特許文献１には、液体からの粘性応力を受ける構造体が二重渦巻き構造を有する粘度計であって、二重渦巻き構造の一方は固定され、二重渦巻き構造の他方は渦巻きの中心軸に平行な方向に可動とし、二重渦巻き構造の他方を、アクチュエータにより渦巻きの中心軸に平行な方向に移動させることで、可動する渦巻構造の運動がダンピングを受けて変化することを利用した粘度計が記載されている。また、特許文献３には、液体中で強制加振される振動体と、その強制振動体とわずかな間隙を介して設置されたもう一つの振動体である感力体を用いて、強制振動体の運動で生じた粘性応力で感力体が連動して変位するのを測定することで、間隙の液体の粘度を測定できる粘度計が記載されている。 As a device for detecting the state of liquid such as oil, there is a sensor for measuring the conductivity. In Patent Document 1, two electrodes installed parallel to each other in the oil flow path, an ammeter for measuring the current flowing when an AC voltage is applied between the two electrodes, and two The conductivity and permittivity of oil are determined based on the measurement result of a voltmeter for measuring the voltage between the plates when an alternating voltage is applied to the plates, an ammeter and the voltmeter, and the conductivity and the permittivity And a processing means for judging deterioration of oil based on the above. Moreover, as an apparatus which detects the state of a liquid, there exists a sensor which measures a viscosity. Patent Document 1 describes a viscometer in which a structure receiving viscous stress from liquid has a double spiral structure, one of the double spiral structures is fixed, and the other of the double spiral structures is on the central axis of the spiral. A viscometer that uses movement of the movable spiral structure under damping change by moving the other in a parallel direction and moving the other of the double spiral structure in a direction parallel to the central axis of the spiral with an actuator Is described. Further, in Patent Document 3, a forced vibration is generated using a vibrating body forcedly vibrated in a liquid and a force body which is another vibrating body installed with the forced vibrator and a slight gap therebetween. A viscometer capable of measuring the viscosity of the liquid in the gap by measuring the displacement of the pressure body in conjunction with the viscous stress generated by the movement of the body is described.

特許第５０５５０３５号公報Patent No. 5055035 gazette 特許第５４８３１１２号公報Patent No. 548 3 112 特許第５４８３１１３号公報Patent No. 548 3 113

特許文献１に記載の装置は、誘電率を計測することができる。しかしながら、液体の誘電率は、温度依存性があり、温度で大きく変動するため、測定環境の温度が変動したり、センサ周辺に温度分布が存在したりする場合には、特定の温度における誘電率を正確に測定することができない。そのため、センサタイプでない通常の誘電率計で、正確に誘電率を測定したい場合には、循環恒温水槽などを用いて温度を一定にした環境下で測定すべきであることが知られている。しかし、油を利用する機器の運転中に誘電率を計測するため、機器に直接、油劣化センサを設置する場合などのように、センサの設置環境は、誘電率の計測のために温度を一定に保つことができない状況が多い。 The device described in Patent Document 1 can measure the dielectric constant. However, the dielectric constant of the liquid is temperature-dependent and largely fluctuates with temperature, so if the temperature of the measurement environment fluctuates or there is a temperature distribution around the sensor, the dielectric constant at a specific temperature Can not be measured accurately. Therefore, it is known that when it is desired to accurately measure the dielectric constant with a normal permittivity meter that is not a sensor type, measurement should be performed under an environment in which the temperature is kept constant using a circulating constant temperature water bath or the like. However, to measure the dielectric constant during operation of equipment that uses oil, the installation environment of the sensor has a constant temperature for measuring the dielectric constant, such as when an oil deterioration sensor is installed directly on the equipment. There are many situations that can not be maintained.

本発明は、上述した課題を解決するものであり、種々の状況で油の劣化を計測することができる油劣化センサを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an oil deterioration sensor capable of measuring the deterioration of oil in various situations.

上記の目的を達成するための本発明は、油を供給する供給路が形成された供給板と、前記供給路と連通した空間に設けられ、２重の渦巻形状が形成され、２重の渦巻形状の一方に磁石が設けられ、前記溝を通過する油の粘度に応じて振動特性が変化する貫通部を有し、前記供給路と連通した空間に設けられた計測チップと、前記計測チップの前記供給板と反対側に配置され、前記計測チップを通過した油を排出する排出板と、前記渦巻形状に形成された一対の電極及び前記電極に電流を印可し、形成される電界に基づいて前記油の誘電率を算出する算出部を有する誘電率検出部と、を有することを特徴とする。 According to the present invention for achieving the above object, a supply plate having a supply passage for supplying oil and a space communicating with the supply passage are provided to form a double spiral shape and a double spiral. A magnet is provided on one side of the shape, and a measurement tip provided in a space communicating with the supply path, having a penetration part whose vibration characteristics change according to the viscosity of the oil passing through the groove, and the measurement tip An electric current is applied to the discharge plate disposed on the opposite side of the supply plate and discharging the oil that has passed through the measurement chip, the pair of electrodes formed in the spiral shape, and the electrodes, based on the electric field formed. And a dielectric constant detection unit having a calculation unit that calculates the dielectric constant of the oil.

また、前記一対の電極は、２重の渦巻形状のそれぞれの渦巻に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the pair of electrodes be formed in each spiral of a double spiral shape.

また、前記一対の電極は、２重の渦巻形状の一方の渦巻に形成されていることが好ましい。 Preferably, the pair of electrodes is formed in one spiral of a double spiral shape.

また、前記一対の電極は、櫛歯形状であり、それぞれの突出部が交互に配置されていることが好ましい。 Further, it is preferable that the pair of electrodes have a comb-tooth shape, and the respective protruding portions are alternately arranged.

また、前記一対の電極は、２重の渦巻形状のそれぞれの渦巻の壁面に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the pair of electrodes be formed on the wall surface of each spiral of the double spiral shape.

また、前記供給板は、前記供給流路の流れる油の一部を前記計測チップ通過させずに前記排出板に排出する切欠きを有することが好ましい。 Further, it is preferable that the supply plate has a notch that discharges a part of the oil flowing in the supply flow passage to the discharge plate without passing through the measurement chip.

また、前記計測チップを流れる油を加熱し、前記油の温度を調整する温度調整部を有することが好ましい。 Moreover, it is preferable to heat the oil which flows through the said measurement chip | tip, and to have a temperature control part which adjusts the temperature of the said oil.

また、前記温度調整部は、前記供給板と接して設置されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the said temperature control part is installed in contact with the said supply board.

また、前記排出板側で前記計測チップと対面して配置され、前記計測チップを振動させる電磁石と、前記２重の渦巻形状の振動を計測する計測部と、を有することが好ましい。 Moreover, it is preferable to have an electromagnet that is disposed to face the measurement chip on the side of the discharge plate, and vibrates the measurement chip, and a measurement unit that measures the double spiral vibration.

また、前記計測チップは、第１計測チップであり、前記排出板は、第１排出板であり、前記電磁石は、第１電磁石であり、前記計測部は、第１計測部であり、前記供給板の前記第１計測チップが配置されている側とは反対側の面の前記供給板と連通した空間に設けられ、２重の渦巻形状が形成され、２重の渦巻形状の一方に磁石が設けられ、前記溝を通過する油の粘度に応じて振動特性が変化する貫通部を有する第２計測チップと、前記第２計測チップの前記供給板と反対側に配置され、前記計測チップを通過した油を排出する第２排出板と、前記第２排出板側で前記第２計測チップと対面して配置され、前記第２計測チップを振動させる第２電磁石と、前記２重の渦巻形状の振動を計測する第２計測部と、を有することが好ましい。 Further, the measurement chip is a first measurement chip, the discharge plate is a first discharge plate, the electromagnet is a first electromagnet, and the measurement unit is a first measurement unit, and the supply is performed. It is provided in a space in communication with the supply plate on the surface opposite to the side on which the first measurement chip of the plate is disposed, a double spiral shape is formed, and a magnet is formed on one side of the double spiral shape. And a second measurement chip having a penetration portion whose vibration characteristic changes according to the viscosity of the oil passing through the groove, and the second measurement chip disposed on the opposite side of the supply plate to pass the measurement chip A second discharge plate for discharging the oil, a second electromagnet disposed to face the second measurement chip on the second discharge plate side and vibrating the second measurement chip, and the double spiral shape It is preferable to have the 2nd measurement part which measures vibration.

また、前記供給板は、前記供給路にオリフィスが形成されていることが好ましい。 Preferably, the supply plate has an orifice formed in the supply passage.

本発明は、連続的に油の状態を検出することが可能となり、種々の環境の油の状態を検出することができる。 The present invention makes it possible to continuously detect the state of oil and can detect the state of oil in various environments.

図１は、本実施形態の油劣化センサを有する発電ユニットの概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power generation unit having an oil deterioration sensor according to the present embodiment. 図２は、本実施形態の油劣化センサの概略構成を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the oil deterioration sensor of the present embodiment. 図３は、本実施形態の油劣化センサの概略構成を他の向きから示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the oil deterioration sensor of the present embodiment from another direction. 図４は、油劣化センサの概略構成を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the oil deterioration sensor. 図５は、供給板の概略構成を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of the supply plate. 図６は、チップの概略構成を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a schematic configuration of a chip. 図７は、計測チップの概略構成を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the measurement chip. 図８は、計測チップの概略構成を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a measurement chip. 図９は、排出板の概略構成を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of the discharge plate. 図１０は、誘電率計測部の概略構成を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of the dielectric constant measurement unit. 図１１は、誘電率計測部の部分拡大図である。FIG. 11 is a partially enlarged view of the dielectric constant measurement unit. 図１２は、他の誘電率計測部の概略構成を示す部分拡大図である。FIG. 12 is a partially enlarged view showing a schematic configuration of another dielectric constant measurement unit. 図１３は、他の誘電率計測部の概略構成を示す部分拡大図である。FIG. 13 is a partially enlarged view showing a schematic configuration of another dielectric constant measurement unit. 図１４は、他の誘電率計測部の概略構成を示す部分拡大斜視図である。FIG. 14 is a partially enlarged perspective view showing a schematic configuration of another dielectric constant measurement unit. 図１５は、他の実施形態の油劣化センサの概略構成を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an oil deterioration sensor according to another embodiment. 図１６は、他の実施形態の油劣化センサの供給板の概略構成を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a supply plate of an oil deterioration sensor according to another embodiment.

以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited by the embodiments, and in the case where there are a plurality of embodiments, the present invention also includes those configured by combining the respective embodiments.

図１は、本実施形態の油劣化センサを有する発電ユニットの概略構成を示すブロック図である。なお、本実施形態では、油劣化センサ（油劣化検出センサ）を発電ユニットの潤滑油の劣化（状態）の計測に用いる場合として説明するが、これに限定されない。油劣化センサは、種々の潤滑油、作動油の状態、具体的には、誘電率、導電率及び粘度の計測に用いることがきる。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a power generation unit having an oil deterioration sensor according to the present embodiment. In the present embodiment, although the oil deterioration sensor (oil deterioration detection sensor) is used to measure the deterioration (state) of the lubricating oil of the power generation unit, the present invention is not limited thereto. Oil deterioration sensors can be used to measure the state of various lubricating oils and hydraulic oils, specifically, the dielectric constant, conductivity and viscosity.

本実施形態の発電ユニット１０は、エンジン本体１２と、過給機１４と、発電機１６と、潤滑油供給ユニット１８と、を有する。エンジン本体１２は、ガスエンジン、ディーゼルエンジン等、燃料を燃焼し、回転軸を回転させる。過給機１４は、エンジン本体１２から排出されるエネルギーによりタービンが回転し、タービンと一体で回転するコンプレッサで、空気を圧縮して、エンジン本体１２に供給する。発電機１６は、エンジン本体１２に連結され、エンジン本体１２により回転されることで、発電する。 The power generation unit 10 of the present embodiment includes an engine body 12, a turbocharger 14, a generator 16, and a lubricating oil supply unit 18. The engine body 12 burns fuel, such as a gas engine or a diesel engine, and rotates a rotating shaft. The supercharger 14 is a compressor that rotates a turbine by energy discharged from the engine body 12 and rotates integrally with the turbine to compress air and supply it to the engine body 12. The generator 16 is connected to the engine body 12 and generates power by being rotated by the engine body 12.

潤滑油供給ユニット１８は、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６に潤滑湯を供給し、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６から排出された潤滑油を回収する。潤滑油供給ユニット１８は、潤滑油タンク２０と、潤滑油ライン２２と、ポンプ２４と、冷却器２６と、フィルタ２８と、逆洗こし器３０と、バイパス配管３２と、三方弁３４と、循環ポンプ３６と、フィルタ３８と、循環ライン４０と、第１センサユニット５０と、第２センサユニット５２と、を有する。 The lubricating oil supply unit 18 supplies lubricating water to the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16, and recovers the lubricating oil discharged from the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16. The lubricating oil supply unit 18 includes a lubricating oil tank 20, a lubricating oil line 22, a pump 24, a cooler 26, a filter 28, a backwasher 30, a bypass pipe 32, a three-way valve 34, and a circulation. The pump 36, the filter 38, the circulation line 40, the first sensor unit 50, and the second sensor unit 52 are included.

潤滑油タンク２０は、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６から排出される潤滑油を貯留する。潤滑油ライン２２は、潤滑油タンク２０と、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６と、を接続し、潤滑油タンク２０の油をエンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６に供給し、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６の潤滑油を潤滑油タンク２０に排出する。ポンプ２４は、潤滑油ライン２２に配置され、潤滑油タンク２０の潤滑油をエンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６に供給する。潤滑油供給ユニット１８は、潤滑油を冷却器２６で冷却し、フィルタ２８で異物を除去しつつ、ポンプ２４で送ることで、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６に潤滑油を供給する。 The lubricating oil tank 20 stores lubricating oil discharged from the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16. The lubricating oil line 22 connects the lubricating oil tank 20 to the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16, and the oil of the lubricating oil tank 20 is transferred to the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16. Then, the lubricating oil of the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16 is discharged to the lubricating oil tank 20. The pump 24 is disposed in the lubricating oil line 22 and supplies the lubricating oil of the lubricating oil tank 20 to the engine body 12, the supercharger 14 and the generator 16. The lubricating oil supply unit 18 supplies lubricating oil to the engine body 12, the supercharger 14, and the generator 16 by cooling the lubricating oil with the cooler 26 and sending it with the pump 24 while removing foreign substances with the filter 28. Do.

冷却器２６は、潤滑油ライン２２のポンプ２４の下流側に配置されている。冷却器２６は、潤滑油ライン２２を流れる潤滑油を冷却する。フィルタ（主こし器）２８は、潤滑油ライン２２の冷却器２６の下流側に配置されている。フィルタ２８は、潤滑油ライン２２を流れる潤滑油に含まれる異物を除去する。フィルタ２８を通過した潤滑油は、エンジン本体１２、過給機１４及び発電機１６に供給される。フィルタ２８は、除去した異物を逆洗で除去する。逆洗こし器３０は、フィルタ２８の逆洗時に排出される潤滑油が供給される。逆洗こし器３０は、フィルタ２８の逆洗時に排出される潤滑油から異物を除去し、異物を除去した潤滑油を潤滑油タンク２０に排出する。 The cooler 26 is disposed downstream of the pump 24 of the lubricating oil line 22. The cooler 26 cools the lubricating oil flowing through the lubricating oil line 22. A filter (main strainer) 28 is disposed downstream of the cooler 26 of the lubricating oil line 22. The filter 28 removes foreign matter contained in the lubricating oil flowing through the lubricating oil line 22. The lubricating oil that has passed through the filter 28 is supplied to the engine body 12, the turbocharger 14 and the generator 16. The filter 28 removes the removed foreign matter by backwashing. The backwasher 30 is supplied with lubricating oil discharged when the filter 28 is backwashed. The backwasher 30 removes foreign matter from the lubricating oil discharged when the filter 28 is backwashed, and discharges the lubricating oil from which the foreign matter has been removed to the lubricating oil tank 20.

バイパス配管３２は、冷却器２６をバイパスする配管である。三方弁３４は、冷却器２６を通過するラインと、バイパス配管３２と、フィルタ２８とを接続する弁である。三方弁３４が、冷却器２６を通過するラインとフィルタ２８を接続した状態と、バイパス配管３２とフィルタ２８とを接続した状態を切り替えることで、潤滑油が冷却器２６を通過するか否かを切り替えることで、潤滑油の温度を制御する。また、三方弁３４は、冷却器２６を通過するラインとバイパス配管３２の両方がフィルタ２８を接続した状態とし、それぞれの開度を調整することで、冷却器２６を通過する潤滑油の流量とバイパス配管３２を通過する潤滑油の流量との割合を調整することができる。三方弁３４は、冷却器２６を通過する潤滑油の流量とバイパス配管３２を通過する潤滑油の流量との割合を調整することで、潤滑油の温度を制御する。 The bypass pipe 32 is a pipe that bypasses the cooler 26. The three-way valve 34 is a valve that connects a line passing through the cooler 26, the bypass pipe 32, and the filter 28. Whether the lubricating oil passes through the cooler 26 is switched by switching the state in which the three-way valve 34 connects the line passing through the cooler 26 and the filter 28 and the state in which the bypass pipe 32 and the filter 28 are connected. By switching, the temperature of the lubricating oil is controlled. Further, the three-way valve 34 is in a state where both the line passing through the cooler 26 and the bypass pipe 32 are connected with the filter 28, and adjusting the respective opening degree, the flow rate of lubricating oil passing through the cooler 26 and The ratio to the flow rate of the lubricating oil passing through the bypass pipe 32 can be adjusted. The three-way valve 34 controls the temperature of the lubricating oil by adjusting the ratio of the flow rate of the lubricating oil passing through the cooler 26 and the flow rate of the lubricating oil passing through the bypass pipe 32.

第１センサユニット（油劣化センサ、センサユニット）５０は、潤滑油ライン２２を流れる潤滑油の劣化状態、具体的には、粘度を検出する。第１センサユニット５０は、油劣化センサ６０と、センサライン６２と、バルブ６４と、を有する。油劣化センサ６０は、潤滑油の粘度を検出する。油劣化センサ６０については、後述する。センサライン６２は、一方の端部が循環ライン２２のフィルタ２８の下流となる位置に接続され、他方の端部が逆洗こし器３０に接続されている。センサライン６２は、フィルタ２８を通過した潤滑油の一部が流入し、油劣化センサ６０を通過させた後、逆洗こし器３０に排出する。バルブ６４は、センサライン６２に配置され、開閉を切り替えることで、油劣化センサ６０に潤滑油を供給するか否かを切り替える。また、バルブ６４は、開度を調整することで、油劣化センサ６０に供給する潤滑油の流量を調整する流量調整弁の機能も備えている。 The first sensor unit (oil deterioration sensor, sensor unit) 50 detects the deterioration state of the lubricating oil flowing through the lubricating oil line 22, specifically, the viscosity. The first sensor unit 50 includes an oil deterioration sensor 60, a sensor line 62, and a valve 64. The oil deterioration sensor 60 detects the viscosity of the lubricating oil. The oil deterioration sensor 60 will be described later. One end of the sensor line 62 is connected to a position downstream of the filter 28 of the circulation line 22, and the other end is connected to the backwasher 30. The sensor line 62 is discharged to the backwasher 30 after a part of the lubricating oil that has passed through the filter 28 flows in and passes through the oil deterioration sensor 60. The valve 64 is disposed in the sensor line 62, and switches between opening and closing to switch whether to supply the lubricating oil to the oil deterioration sensor 60 or not. Further, the valve 64 also has a function of a flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of the lubricating oil supplied to the oil deterioration sensor 60 by adjusting the opening degree.

第２センサユニット（油劣化センサ、センサユニット）５２は、潤滑油ライン２２を流れる潤滑油の劣化状態、具体的には、粘度を検出する。第２センサユニット５２は、油劣化センサ７０と、センサライン７２と、バルブ７６と、を有する。油劣化センサ７０は、油劣化センサ６０と同様に潤滑油の粘度を検出する。センサライン７２は、一方の端部がフィルタ２８に接続され、他方の端部が逆洗こし器３０に接続されている。センサライン７２は、フィルタ２８の潤滑油が流入し、油劣化センサ７０を通過させた後、逆洗こし器３０に排出する。バルブ７６は、センサライン６２に配置され、開閉を切り替えることで、油劣化センサ７０に潤滑油を供給するか否かを切り替える。また、バルブ７６は、開度を調整することで、油劣化センサ７０に供給する潤滑油の流量を調整する流量調整弁の機能も備えている。 The second sensor unit (oil deterioration sensor, sensor unit) 52 detects the deterioration state of the lubricating oil flowing through the lubricating oil line 22, specifically, the viscosity. The second sensor unit 52 includes an oil deterioration sensor 70, a sensor line 72, and a valve 76. The oil deterioration sensor 70 detects the viscosity of the lubricating oil in the same manner as the oil deterioration sensor 60. The sensor line 72 is connected at one end to the filter 28 and at the other end to the backwasher 30. The sensor line 72 is discharged to the backwasher 30 after the lubricating oil of the filter 28 flows in and passes the oil deterioration sensor 70. The valve 76 is disposed in the sensor line 62, and switches between opening and closing to switch whether to supply the lubricating oil to the oil deterioration sensor 70 or not. The valve 76 also has a function of a flow rate adjustment valve that adjusts the flow rate of the lubricating oil supplied to the oil deterioration sensor 70 by adjusting the opening degree.

第１センサユニット５０、第２センサユニット５２は、潤滑油の圧力差で、フィルタ２８から逆洗こし器３０に向けて潤滑油が流れ、ポンプ等の駆動力を設けずに油劣化センサ６０に潤滑油を供給することができる。本実施形態では、第１センサユニット５０、第２センサユニット５２を配置したが、いずれか一方のみを配置してもよい。また、センサユニットの配置位置はこれに限定されない。 In the first sensor unit 50 and the second sensor unit 52, the lubricating oil flows from the filter 28 toward the backwasher 30 due to the pressure difference of the lubricating oil, and the oil deterioration sensor 60 is not provided with a driving force such as a pump. Lubricating oil can be supplied. Although the first sensor unit 50 and the second sensor unit 52 are disposed in the present embodiment, only one of them may be disposed. Also, the arrangement position of the sensor unit is not limited to this.

次に、図２から図１１を用いて、油劣化センサ６０、７０について説明する。油劣化センサ６０と油劣化センサ７０は、配置位置を除いて基本的な構成は同じなので、以下代表して油劣化センサ６０について説明する。図２は、本実施形態の油劣化センサの概略構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態の油劣化センサの概略構成を他の向きから示す斜視図である。図４は、油劣化センサの概略構成を示す断面図である。図５は、供給板の概略構成を示す正面図である。図６は、チップの概略構成を示す正面図である。図７は、計測チップの概略構成を示す斜視図である。図８は、計測チップの概略構成を示す断面図である。図９は、排出板の概略構成を示す斜視図である。図１０は、誘電率計測部の概略構成を示す斜視図である。図１１は、誘電率計測部の部分拡大図である。 Next, the oil deterioration sensors 60 and 70 will be described using FIGS. 2 to 11. Since the oil deterioration sensor 60 and the oil deterioration sensor 70 have the same basic configuration except for the arrangement position, the oil deterioration sensor 60 will be representatively described below. FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the oil deterioration sensor of the present embodiment. FIG. 3 is a perspective view showing a schematic configuration of the oil deterioration sensor of the present embodiment from another direction. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the oil deterioration sensor. FIG. 5 is a front view showing a schematic configuration of the supply plate. FIG. 6 is a front view showing a schematic configuration of a chip. FIG. 7 is a perspective view showing a schematic configuration of the measurement chip. FIG. 8 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a measurement chip. FIG. 9 is a perspective view showing a schematic configuration of the discharge plate. FIG. 10 is a perspective view showing a schematic configuration of the dielectric constant measurement unit. FIG. 11 is a partially enlarged view of the dielectric constant measurement unit.

油劣化センサ６０は、流入する潤滑油の粘度を計測する。油劣化センサ６０は、供給板１０２と、計測チップ１０４と、排出板１０６と、シール材１０８と、蓋１１０と、シール材１１２と、ヒータ（温度調整部）１１４、１１６と、計測制御部１１７と、を有する。油劣化センサ６０は、一方から他方に向けて、ヒータ１１４、蓋１１０、シール材１１２、供給板１０２、計測チップ１０４、シール板１０８、排出板１０６、ヒータ１１６の順で積層されている。 The oil deterioration sensor 60 measures the viscosity of the inflowing lubricating oil. The oil deterioration sensor 60 includes a supply plate 102, a measurement chip 104, a discharge plate 106, a seal member 108, a lid 110, a seal member 112, heaters (temperature adjustment units) 114 and 116, and a measurement control unit 117. And. The oil deterioration sensor 60 is stacked in the order of the heater 114, the lid 110, the seal member 112, the supply plate 102, the measurement chip 104, the seal plate 108, the discharge plate 106, and the heater 116 from one side to the other.

供給板１０２は、板状の部材であり、センサライン６２と接続し、測定対象の潤滑油を計測チップ１０４に供給する。供給板１０２は、供給路１１８と、開口１２０と、切欠き１２２が形成されている。供給路１１８は、測定対象の潤滑油が流れる流路であり、一方の端部がセンサライン６２と接続し、他方の端部が開口１２０と接続する。供給路１１８は、直線部１６０と、屈曲部１６２と、を有する。直線部１６０は、一方がセンサライン６２と連結し、他方が屈曲部１６２と連結している。屈曲部１６２は、一方が直線部１６０と連結し、他方が開口１２０と連結している。屈曲部１６２は、折れ曲がった流路であり、毛細管現象で潤滑油を開口１２０に案内する。直線部１６０と屈曲部１６２は、供給板１０６のシール材１１２側の面に形成されている。つまり、供給路１１８は、供給板１０２の断面の一部に形成される溝であり、計測チップ１０４側まで貫通していない。開口１２０は、供給板１０２に形成された貫通穴であり、計測チップ１０４と対面している。切欠き１２２は、開口１２０の供給路１１８とは反対側の部分に形成されている。切欠き１２２は、一部が計測チップ１０４と対面しない位置に形成されている。 The supply plate 102 is a plate-like member, is connected to the sensor line 62, and supplies the lubricant to be measured to the measurement chip 104. The supply plate 102 is formed with a supply passage 118, an opening 120, and a notch 122. The supply path 118 is a flow path through which the lubricant to be measured flows, one end of which is connected to the sensor line 62 and the other end of which is connected to the opening 120. The supply passage 118 has a straight portion 160 and a bent portion 162. One of the straight portions 160 is connected to the sensor line 62, and the other is connected to the bending portion 162. One of the bent portions 162 is connected to the straight portion 160, and the other is connected to the opening 120. The bent portion 162 is a bent flow path and guides the lubricating oil to the opening 120 by capillary action. The straight portion 160 and the bent portion 162 are formed on the surface of the supply plate 106 on the sealing material 112 side. That is, the supply path 118 is a groove formed in part of the cross section of the supply plate 102 and does not penetrate to the measurement chip 104 side. The opening 120 is a through hole formed in the supply plate 102 and faces the measurement chip 104. The notch 122 is formed in a portion of the opening 120 opposite to the supply passage 118. The notch 122 is formed at a position where a part does not face the measurement chip 104.

計測チップ１０４は、供給板１０２と、シール材１０８とに挟まれて配置されている。計測チップ１０４は、供給板１０２の開口１２０に供給された潤滑油が流入し通過する貫通部１３０が形成されている。貫通部１３０は、渦巻き状の溝で形成されている。貫通部１３０は、潤滑油が通過する隙間が２重渦巻きとなる第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４とが形成されている。第１渦巻部１３２の線分は、第２渦巻部１３４の線分に挟まれている。貫通部１３０の断面は、第１渦巻部１３２の線分と第２渦巻部１３４の線分とが交互に形成されている。貫通部１３０は、第１渦巻部１３２と、第２渦巻部１３４との間に潤滑油が流入し、充填される。貫通部１３０は、流入した潤滑油の粘度により、第１渦巻部１３２に対する第２渦巻部１３４の振動特性が変化する。 The measurement chip 104 is disposed so as to be sandwiched between the supply plate 102 and the seal material 108. The measuring chip 104 is formed with a penetrating portion 130 through which the lubricating oil supplied to the opening 120 of the supply plate 102 flows in and passes. The penetration part 130 is formed of a spiral groove. The through portion 130 is formed with a first spiral portion 132 and a second spiral portion 134 in which a gap through which the lubricating oil passes is a double spiral. The line segment of the first spiral portion 132 is sandwiched by the line segments of the second spiral portion 134. In the cross section of the penetrating portion 130, line segments of the first spiral portion 132 and line segments of the second spiral portion 134 are alternately formed. The lubricating oil flows between the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 and is filled in the penetration portion 130. The vibration characteristic of the second spiral portion 134 with respect to the first spiral portion 132 changes in the penetration portion 130 due to the viscosity of the lubricating oil flowing into the through portion 130.

また、計測チップ１０４は、磁石１３５と、計測部１３６と、が設けられている。磁石１３５は、第１渦巻部１３２に配置されている。本実施形態では、磁石１３５は、第１渦巻部１３２の先端、つまり、渦巻きの中心近傍に配置されている。磁石１３５は、後述する電磁石１４０に対応して配置されている。磁石１３５は、接着剤等で、第１渦巻部１３２に固定されている。磁石１３５は、電磁石１４０の磁石１３５と対面している面の極が周期的にＳ極とＮ極に切り替わることで、電磁石１４０との間で作用する力の方向が切り替わる。第１渦巻き部１３２は、接続されている磁石１３５に作用する力の方向が周期的に切り換わることにより、計測チップ１０４のチップ面に対して垂直に、つまり中央付近が垂直に持ち上げられるタケノコばねのような変形をして、振動する。 In addition, the measurement chip 104 is provided with a magnet 135 and a measurement unit 136. The magnet 135 is disposed in the first spiral portion 132. In the present embodiment, the magnet 135 is disposed at the tip of the first spiral portion 132, that is, near the center of the spiral. The magnet 135 is disposed corresponding to the electromagnet 140 described later. The magnet 135 is fixed to the first spiral portion 132 with an adhesive or the like. In the magnet 135, the direction of the force acting between the electromagnet 140 and the electromagnet 140 is switched by periodically switching the pole of the surface facing the magnet 135 of the electromagnet 140 to the S pole and the N pole. The first spiral portion 132 is a bamboo shoot spring which is vertically lifted with respect to the tip surface of the measuring tip 104, that is, vertically raised in the vicinity of the center, by periodically switching the direction of the force acting on the connected magnet 135. Make a deformation like that and vibrate.

計測部１３６は、第１渦巻部１３２及び第２渦巻部１３４の移動または変形を検出し、第１渦巻部１３２及び第２渦巻部１３４の振動を検出する。計測部１３６は、第１ひずみゲージ１３７と、第２ひずみゲージ１３８と、計測制御部１１７の制御機能の一部と、を含む。なお、図７では、第１ひずみゲージ１３７と、第２ひずみゲージ１３８と、模式的に示している。第１ひずみゲージ１３７は、第１渦巻部１３２に配置され、第１渦巻部１３２のひずみを検出する。第２ひずみゲージ１３８は、第２渦巻部１３４に配置され、第２渦巻部１３４のひずみを検出する。計測制御部１１７は、計測部１３６で検出したひずみに基づいて、第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４との振動を算出する。計測制御部１１７は、算出した振動の振幅比に基づいて、貫通部１３０を通過する潤滑油の粘度を算出する。 The measuring unit 136 detects movement or deformation of the first spiral unit 132 and the second spiral unit 134, and detects vibrations of the first spiral unit 132 and the second spiral unit 134. Measurement unit 136 includes a first strain gauge 137, a second strain gauge 138, and a part of the control function of measurement control unit 117. In FIG. 7, the first strain gauge 137 and the second strain gauge 138 are schematically shown. The first strain gauge 137 is disposed in the first spiral portion 132 and detects strain of the first spiral portion 132. The second strain gauge 138 is disposed in the second spiral portion 134 and detects strain of the second spiral portion 134. The measurement control unit 117 calculates the vibration of the first spiral unit 132 and the second spiral unit 134 based on the strain detected by the measurement unit 136. The measurement control unit 117 calculates the viscosity of the lubricating oil passing through the penetration portion 130 based on the calculated amplitude ratio of vibration.

排出板１０６は、供給板１０２及び計測チップ１０４から流入する潤滑油をセンサライン６２に排出する。排出板１０６は、電磁石１４０と、開口１４２と、切欠き１４４と、排出路１４６と、を有する。 The discharge plate 106 discharges the lubricating oil flowing from the supply plate 102 and the measurement chip 104 to the sensor line 62. The discharge plate 106 has an electromagnet 140, an opening 142, a notch 144, and a discharge path 146.

電磁石１４０は、磁石１３５に引力、斥力を作用させ、計測チップ１０４の貫通部１３０の第１渦巻部１３２を振動させる。電磁石１４０は、鉄心１５０と、電磁石コイル１５２と、を有する。鉄心１５０は、磁性体の棒状の部材であり、電磁石コイル１５２に挿入されている部分と、磁石１３５と対面する部分を有する。鉄心１５０は、電磁石コイル１５２で形成される電界により、磁石１３５と対面する部分が磁場を形成する。電磁石コイル１５２は、電流が流れることで、鉄心１５０の磁石１３５と対面する部分に磁場を形成する。電磁石コイル１５２は、交流電流が印加されることで、鉄心１５０の磁石１３５と対面する面の磁極（Ｓ極、Ｎ極）と磁力を周期的に変化させる。 The electromagnet 140 exerts an attractive force and a repulsive force on the magnet 135 to vibrate the first spiral portion 132 of the penetration portion 130 of the measurement chip 104. The electromagnet 140 has an iron core 150 and an electromagnet coil 152. The iron core 150 is a magnetic rod-like member, and has a portion inserted in the electromagnet coil 152 and a portion facing the magnet 135. Due to the electric field formed by the electromagnet coil 152, the portion of the iron core 150 facing the magnet 135 forms a magnetic field. The electromagnet coil 152 forms a magnetic field at a portion of the iron core 150 facing the magnet 135 when current flows. The electromagnet coil 152 periodically changes the magnetic force and the magnetic pole (S pole, N pole) of the surface of the iron core 150 facing the magnet 135 by applying an alternating current.

開口１４２は、開口１２０と対面する位置に形成されている。開口１４２は、開口１２０から計測チップ１０４に供給され、貫通部１３０を通過した潤滑油が流入する。切欠き１４４は、切欠き１２２と対面する位置に形成されている。切欠き１４４は、切欠き１２２から排出される潤滑油が流入する。切欠き１４４には、貫通部１３０を通過していない潤滑油が流入する。排出路１４６は、開口１４２、切欠き１４４と接続され、センサライン６２と接続されている。排出路１４６は、開口１４２、切欠き１４４に流入した潤滑油をセンサライン６２に排出する。 The opening 142 is formed at a position facing the opening 120. The opening 142 is supplied from the opening 120 to the measurement chip 104, and the lubricating oil that has passed through the penetration portion 130 flows into the opening 142. The notch 144 is formed at a position facing the notch 122. The lubricating oil discharged from the notch 122 flows into the notch 144. The lubricating oil which has not passed through the penetration part 130 flows into the notch 144. The discharge path 146 is connected to the opening 142 and the notch 144, and connected to the sensor line 62. The discharge passage 146 discharges the lubricating oil that has flowed into the opening 142 and the notch 144 into the sensor line 62.

シール材１０８は、計測チップ１０４及び供給板１０２と、排出板１０６と、の間に配置されている。シール板１０８は、開口１２０及び切欠き１２２と同様の開口１７０及び切欠き１７２が形成されている。シール板１０８は、計測チップ１０４及び供給板１０２と、排出板１０６と、の間の潤滑油が流れる経路の周囲をシールする。 The seal member 108 is disposed between the measurement chip 104 and the supply plate 102 and the discharge plate 106. The seal plate 108 is formed with an opening 170 and a notch 172 similar to the opening 120 and the notch 122. The seal plate 108 seals around the path through which the lubricating oil flows between the measurement chip 104 and the supply plate 102 and the discharge plate 106.

蓋１１０は、供給板１０２の計測チップ１０４とは反対側に配置されている。蓋１１０は、供給板１０２の供給路１１８側の面を閉じている。シール材１１２は、供給板１０２と蓋１１０との間をシールする。つまり、シール材１１２は、供給路１１８と開口１２０と切欠き１２２から潤滑油が漏れることを抑制する。 The lid 110 is disposed on the opposite side of the supply plate 102 to the measurement chip 104. The lid 110 closes the surface of the supply plate 102 on the supply passage 118 side. The sealing material 112 seals between the supply plate 102 and the lid 110. That is, the sealing material 112 suppresses the leakage of the lubricating oil from the supply passage 118, the opening 120 and the notch 122.

ヒータ１１４は、蓋１１０に接して配置され、蓋１１０を加熱することで、計測チップ１３０に流入する潤滑油の温度を制御する。ヒータ１１６は、供給板１０２に接して配置され、供給板１０２を加熱し、計測チップ１３０を加熱して、計測チップ１３０内の潤滑油の温度を制御する。 The heater 114 is disposed in contact with the lid 110 and heats the lid 110 to control the temperature of the lubricating oil flowing into the measurement chip 130. The heater 116 is disposed in contact with the supply plate 102 and heats the supply plate 102 to heat the measurement chip 130 to control the temperature of the lubricating oil in the measurement chip 130.

計測制御部１１７は、電磁石１４０の電磁石コイル１５２に印加する電流を制御する。また、計測制御部１１７は、計測部１３６で検出される第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４のひずみの変化に基づいて、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４の振動、振幅を算出する。計測制御部１１７は、検出した貫通部１３０の第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４との振幅比に基づいて、潤滑油の粘度を算出する。 The measurement control unit 117 controls the current applied to the electromagnet coil 152 of the electromagnet 140. In addition, the measurement control unit 117 detects the vibration and amplitude of the first spiral unit 132 and the second spiral unit 134 based on the change in strain of the first spiral unit 132 and the second spiral unit 134 detected by the measurement unit 136. calculate. The measurement control unit 117 calculates the viscosity of the lubricating oil based on the detected amplitude ratio between the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 of the penetration portion 130.

誘電率計測部２００は、図２、図４、図１０及び図１１に示すように、第１電極２０２と、第２電極２０４と、演算処理部２０６と、を有する。第１電極２０２と第２電極２０４とは、計測チップ１０４の電磁石１４０側とは反対側の面、つまり、本実施形態では、供給板１０２側に形成されている。第１電極２０２は、第１渦巻部１３２上に形成されている。第２電極２０４は、第２渦巻部１３４上の形成されている。つまり、第１電極２０２、第２電極２０４は、２重渦巻き状に形成されている。貫通部１３０は、第１渦巻部１３２の一方の面にひずみセンサ１３７が配置され、他方の面に第１電極２０２が配置されている。貫通部１３０は、第２渦巻部１３４の一方の面にひずみセンサ１３８が配置され、他方の面に第２電極２０４が配置されている。第１電極２０２は、端子２１０で演算処理部２０６と接続している。第２電極２０４は、端子２１２で演算処理部２０６と接続している。第１電極２０２と、第２電極２０４は、２重渦巻き形状であり、第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４との間隔と同じ間隔があいた状態で、並行に配置される。また、第１電極２０２と、第２電極２０４は、潤滑油が充填した領域に配置される。 The dielectric constant measurement unit 200 has a first electrode 202, a second electrode 204, and an arithmetic processing unit 206, as shown in FIG. 2, FIG. 4, FIG. 10 and FIG. The first electrode 202 and the second electrode 204 are formed on the surface of the measurement chip 104 opposite to the electromagnet 140 side, that is, on the supply plate 102 side in the present embodiment. The first electrode 202 is formed on the first spiral portion 132. The second electrode 204 is formed on the second spiral portion 134. That is, the first electrode 202 and the second electrode 204 are formed in a double spiral shape. In the penetrating portion 130, the strain sensor 137 is disposed on one surface of the first spiral portion 132, and the first electrode 202 is disposed on the other surface. In the penetrating portion 130, the strain sensor 138 is disposed on one surface of the second spiral portion 134, and the second electrode 204 is disposed on the other surface. The first electrode 202 is connected to the arithmetic processing unit 206 at a terminal 210. The second electrode 204 is connected to the arithmetic processing unit 206 at a terminal 212. The first electrode 202 and the second electrode 204 have a double spiral shape, and are arranged in parallel with the same distance as the distance between the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134. In addition, the first electrode 202 and the second electrode 204 are disposed in the region filled with the lubricating oil.

演算処理部２０６は、第１電極２０２と、第２電極２０４とに接続されている。演算処理部２０６は、第１電極２０２と、第２電極２０４とに交流電圧を印加する交流電源と、交流電圧を印加したときに流れる電流を計測する電流計と、交流電圧を印加したときの第１電極２０２、第２電極２０４の間の電圧を計測する電圧計と、電流計および電圧計による計測結果に基づいて潤滑油の導電率および誘電率を求める演算部を有する。また、演算処理部２０６は、該導電率および該誘電率に基づき潤滑油の劣化を判断してもよい。交流電源としては、正弦波の交流電圧を出力するもので、周波数を可変設定できるものを用いることができる。また、電流計および電圧計は、例えば、それぞれ電流および電圧の瞬時値を出力できる形態のもの用いることができる。 The arithmetic processing unit 206 is connected to the first electrode 202 and the second electrode 204. The arithmetic processing unit 206 includes an AC power supply that applies an AC voltage to the first electrode 202 and the second electrode 204, an ammeter that measures a current flowing when the AC voltage is applied, and an AC voltage when the AC voltage is applied. It has a voltmeter for measuring the voltage between the first electrode 202 and the second electrode 204, and an operation unit for obtaining the conductivity and the dielectric constant of the lubricating oil based on the measurement results of the ammeter and the voltmeter. The arithmetic processing unit 206 may also determine the deterioration of the lubricating oil based on the conductivity and the dielectric constant. As an alternating current power supply, what outputs a sine wave alternating current voltage, and can set a frequency variably can be used. Moreover, an ammeter and a voltmeter can use the thing of the form which can output the instantaneous value of an electric current and a voltage, respectively, for example.

誘電率計測部２００は、潤滑油の等価電気モデルとして、抵抗Ｒ（Ｒは構造体の抵抗値）および静電容量Ｃ（極板間に介在するオイルの静電容量値）による並列回路を仮定する。 Dielectric constant measurement unit 200 assumes a parallel circuit by resistance R (R is the resistance value of the structure) and electrostatic capacitance C (the electrostatic capacitance value of the oil interposed between the electrode plates) as an equivalent electrical model of lubricating oil. Do.

交流電源により印加される電圧をＶとし、該電圧Ｖの周波数をωとし、流れる電流をＩ、抵抗Ｒを流れる電流をＩ１、静電容量Ｃを流れる電流をＩ２とするとき、回路方程式は、次式で示される。 Assuming that the voltage applied by the AC power supply is V, the frequency of the voltage V is ω, the current flowing is I, the current flowing through the resistor R is I1, and the current flowing through the capacitance C is I2, the circuit equation is It is shown by the following equation.

Ｉ＝Ｉ_１＋Ｉ_２・・・（１）
Ｖ＝Ｒ・Ｉ_１・・・（２）
Ｖ＝（１／ｊωＣ）・Ｉ_２・・・（３） I = I ₁ + I ₂ (1)
V = R · I ₁ (2)
V = (1 / jωC) · I ₂ (3)

よって、式（１）から式（３）より、並列回路の複素インピーダンスＺは次式で求められる。
Ｚ＝Ｖ／Ｉ＝Ｖ／（（（１／Ｒ）＋ｊωＣ）・Ｖ）＝１／（（１／Ｒ）＋ｊωＣ）
・・・（４） Therefore, the complex impedance Z of the parallel circuit can be obtained by the following equation from the equation (1) to the equation (3).
Z = V / I = V / (((1 / R) + jωC) · V) = 1 / ((1 / R) + jωC)
... (4)

ここで、複素インピーダンスＺの逆数１／Ｚを、複素平面上にプロットすると図２（ｃ）に示す如くなる。同図において、横軸は複素インピーダンスＺの逆数１／Ｚの実部Ｒｅ［１／Ｚ］であり、縦軸は複素インピーダンスＺの逆数１／Ｚの虚部Ｉｍ［１／Ｚ］である。また、中心からプロットした点までの直線距離が複素インピーダンスＺの逆数１／Ｚの大きさ１／｜Ｚ｜であり、θは複素インピーダンスＺの逆数１／Ｚの偏角である。 Here, the inverse 1 / Z of the complex impedance Z is plotted on the complex plane as shown in FIG. 2 (c). In the figure, the horizontal axis is the real part Re [1 / Z] of the reciprocal 1 / Z of the complex impedance Z, and the vertical axis is the imaginary part Im [1 / Z] of the reciprocal 1 / Z of the complex impedance Z. Further, the linear distance from the center to the plotted point is the size 1 / │Z│ of the reciprocal 1 / Z of the complex impedance Z, and θ is the argument of the reciprocal 1 / Z of the complex impedance Z.

計測により得られた複素インピーダンスＺについて、その逆数１／Ｚの実部が抵抗成分（１／Ｒ）に、逆数１／Ｚの虚部が容量成分（ωＣ）に対応するため、抵抗値Ｒおよび静電容量値Ｃが求まる。さらに、第１電極２０２と、第２電極２０４および極板間に介在する潤滑油について、第１電極２０２と、第２電極２０４の間隔ｄおよび平面の面積Ｓが一定で既知であるため、得られた抵抗値Ｒおよび静電容量値Ｃから、それぞれ潤滑油の導電率σおよび誘電率εを求めることができる。 As for the complex impedance Z obtained by the measurement, the real part of the reciprocal 1 / Z corresponds to the resistance component (1 / R), and the imaginary part of the reciprocal 1 / Z corresponds to the capacitance component (ωC). The capacitance value C is determined. Furthermore, the lubricating oil interposed between the first electrode 202, the second electrode 204, and the electrode plate is obtained because the distance d between the first electrode 202 and the second electrode 204 and the area S of the plane are constant and known. The electrical conductivity σ and the dielectric constant ε of the lubricating oil can be determined from the resistance value R and the capacitance value C, respectively.

また、演算処理部２０６は、電流の実効値と電圧の実効値とを比較して複素インピーダンスＺの絶対値（｜Ｚ｜＝｜Ｖ｜／｜Ｉ｜）を求め、電流と電圧との位相差θを算出する。演算処理部２０６は、複素インピーダンスＺの逆数１／｜Ｚ｜から抵抗値Ｒ（Ｒ＝｜Ｚ｜／ｃｏｓθ）を求め、静電容量値算出部４４では、複素インピーダンスＺの逆数１／｜Ｚ｜から静電容量値Ｃ（Ｃ＝ｓｉｎθ／（ω・｜Ｚ｜））を求める。 Further, the arithmetic processing unit 206 compares the effective value of the current and the effective value of the voltage to obtain the absolute value (| Z | = | V | / | I |) of the complex impedance Z, and compares the current value and the voltage value. The phase difference θ is calculated. The arithmetic processing unit 206 obtains the resistance value R (R = | Z | / cos θ) from the reciprocal 1 / | Z | of the complex impedance Z, and the capacitance value calculator 44 calculates the reciprocal 1 / | Z of the complex impedance Z. The capacitance value C (C = sin θ / (ω · | Z |)) is determined from |.

演算処理部２０６は、抵抗値Ｒからオイル１０の導電率σ（σ＝ｄ／Ｒ・Ｓ）を求め、静電容量値Ｃから潤滑油の誘電率ε（ε＝Ｃ・ｄ／Ｓ）を求める。
また、誘電率計測部２００は、２枚の電極に印加する交流電圧の周波数を変化させて計測を行うことが望ましい。一般に、印加する交流電圧の周波数が相対的に低い場合には、誘電率変化の影響に起因する信号変化は低減され、逆に、周波数が相対的に高い場合には、誘電率変化の影響に起因する信号変化は増加する傾向にある。すなわち、交流電圧の周波数を可変とすることで、導電率σおよび誘電率εの感度調節を行うことが可能となる。 The arithmetic processing unit 206 obtains the conductivity σ (σ = d / R · S) of the oil 10 from the resistance value R, and the dielectric constant ε (ε = C · d / S) of the lubricating oil from the capacitance value C. Ask.
Further, it is desirable that the dielectric constant measurement unit 200 performs measurement by changing the frequency of the AC voltage applied to the two electrodes. Generally, when the frequency of the applied AC voltage is relatively low, the signal change due to the influence of the dielectric constant change is reduced, and conversely, when the frequency is relatively high, the influence of the dielectric constant change is The resulting signal change tends to increase. That is, by adjusting the frequency of the AC voltage, sensitivity adjustment of the conductivity σ and the dielectric constant ε can be performed.

センサユニット５０は、以上のような構造である。次に、センサユニット５０の計測動作に説明する。まず、センサユニット５０は、循環油供給ユニット１８の一部に配置され、潤滑油の粘度を検出することで、潤滑油の状態（劣化状態）を検出する。センサユニット５０は、バルブ６２を開くことで、センサライン６２に潤滑油が流入し、センサライン６２の潤滑油が供給板１０６の供給路１１８を通過して開口１２０に到達する。 The sensor unit 50 has the above-described structure. Next, the measurement operation of the sensor unit 50 will be described. First, the sensor unit 50 is disposed in a part of the circulating oil supply unit 18, and detects the viscosity of the lubricating oil to detect the state (deteriorated state) of the lubricating oil. The sensor unit 50 opens the valve 62 so that the lubricating oil flows into the sensor line 62, and the lubricating oil of the sensor line 62 passes through the supply passage 118 of the supply plate 106 and reaches the opening 120.

センサユニット５０は、開口に到達した潤滑油の一部が計測チップ１０４に流入し、貫通部１３０の第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４との間に流入する。また、センサユニット５０は、開口に到達した潤滑油の一部が計測チップ１０４に流入せずに、切欠き１２２、切欠き１４４を通過する。センサユニット５０は、計測チップ１０４に流入した潤滑油及び切り欠き１２２、１４４を通過した潤滑油が排出路１４６からセンサライン６２に排出され、逆洗こし器３０に排出される。 In the sensor unit 50, a part of the lubricating oil that has reached the opening flows into the measurement chip 104 and flows into the space between the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 of the penetration portion 130. Also, in the sensor unit 50, a part of the lubricating oil that has reached the opening passes through the notch 122 and the notch 144 without flowing into the measurement chip 104. In the sensor unit 50, the lubricating oil that has flowed into the measurement chip 104 and the lubricating oil that has passed through the notches 122 and 144 are discharged from the discharge passage 146 into the sensor line 62 and are discharged to the backwasher 30.

センサユニット５０は、誘電率計測部２００で、センサユニット５０に供給された潤滑油の誘電率、電導率を計測する。 The sensor unit 50 measures the dielectric constant and the conductivity of the lubricating oil supplied to the sensor unit 50 by the dielectric constant measurement unit 200.

また、センサユニット５０は、潤滑油が流入している状態の計測チップ１０４の第１渦巻き部１３２を電磁石１４０で振動させる。具体的には、電磁石コイル１５２に交流電流を印加し、鉄心１５０で、磁石１３５の周囲に周期的に変化する磁場を形成することで、第１渦巻部１３２の渦巻きに直交する方向において、力の大きさと方向が周期的に変化する力を磁石１３５に対して加える。これにより、磁石１３２が固定された第１渦巻部１３２は、第１渦巻部１３２の渦巻きに直交する方向に振動する。 Further, the sensor unit 50 vibrates the first spiral portion 132 of the measurement chip 104 in a state in which the lubricating oil is flowing by the electromagnet 140. Specifically, by applying an alternating current to the electromagnet coil 152 and forming a periodically changing magnetic field around the magnet 135 with the iron core 150, the force in the direction orthogonal to the spiral of the first spiral portion 132 is obtained. A force is applied to the magnet 135 which periodically changes in magnitude and direction of Thereby, the first spiral portion 132 to which the magnet 132 is fixed vibrates in the direction orthogonal to the spiral of the first spiral portion 132.

センサユニット５０は、第１渦巻部１３２が振動すると、第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４との間に充填された潤滑油がずり流動を発生させ、第２渦巻部１３４に対して粘性力として伝達し、第２渦巻部１３４を第１渦巻部１３２に追随して振動する。 When the first spiral portion 132 vibrates, the sensor unit 50 causes the lubricating oil filled between the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 to generate a shear flow, and the sensor unit 50 becomes viscous with respect to the second spiral portion 134. The force is transmitted to vibrate the second spiral part 134 following the first spiral part 132.

計測部１３６は、第１ひずみゲージ１３７で第１渦巻部１３２の振動を検出し、第２ひずみゲージ１３８で第２渦巻部１３４の振動を検出する。ここで、第２渦巻部１３４の振動は、潤滑油の粘性によって変化する。具体的には、センサユニット５０は、潤滑油の粘度が高いほど、第２渦巻部１３４に作用する粘性力が大きくなり、第２渦巻部１３４の振動が大きくなる。センサユニット５０は、粘度と振幅の関係に基づいて、計測部１３６で検出した第１渦巻き部１３２の振幅に対する第２渦巻部１３４の振幅、つまり振幅比から、潤滑油の粘度を算出する。 The measuring unit 136 detects the vibration of the first spiral portion 132 with the first strain gauge 137, and detects the vibration of the second spiral portion 134 with the second strain gauge 138. Here, the vibration of the second spiral portion 134 changes depending on the viscosity of the lubricating oil. Specifically, in the sensor unit 50, as the viscosity of the lubricating oil is higher, the viscosity force acting on the second spiral part 134 is larger, and the vibration of the second spiral part 134 is larger. The sensor unit 50 calculates the viscosity of the lubricating oil from the amplitude, that is, the amplitude ratio of the second spiral part 134 to the amplitude of the first spiral part 132 detected by the measuring part 136 based on the relationship between the viscosity and the amplitude.

また、センサユニット５０は、ヒータ１１４、１１６で計測チップ１０４を流れる潤滑油の温度を制御する。センサユニット５０は、潤滑油の温度を検出する温度センサを備え、温度センサの検出結果に基づいて、ヒータ１１４、１１６を制御してもよい。また、センサユニット５０は、温度を検出せずに、ヒータ１１４、１１６を一定温度とすることで、潤滑油の温度を制御してもよい。 Further, the sensor unit 50 controls the temperature of the lubricating oil flowing through the measurement chip 104 by the heaters 114 and 116. The sensor unit 50 may include a temperature sensor that detects the temperature of the lubricating oil, and may control the heaters 114 and 116 based on the detection result of the temperature sensor. In addition, the sensor unit 50 may control the temperature of the lubricating oil by setting the heaters 114 and 116 at a constant temperature without detecting the temperature.

センサユニット５０、５２は、以上のように、センサライン６２、７２を設け、潤滑油を循環させる構造とすることで、測定対象の潤滑油の状態を連続してつまりオンラインで計測することができる。具体的には、センサユニット５０、５２は、潤滑油が流通する２重渦巻きが形成された貫通部１３０に第１電極２０２と第２電極２０４を設けることで、測定領域に循環する潤滑油の誘電率を計測することができる。また、センサユニット５０、５２は、電磁石１４０で第１渦巻部１３２を振動させながら計測チップ１０４の振幅比を計測することで、測定対象の潤滑油の粘度も計測することができる。これにより、センサユニット５０は、潤滑油の電導度と誘電率と粘度を検出することができる。また、計測チップ１０４は、一方の面が電磁石１４０と対面する構造とすることで、粘度を計測できるため、粘度の計測に使用しない部分に第１電極２０２と第２電極２０４を設けることで、電導度と誘電率を計測することができる。また、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４の変形は微小な変形であるので、第１電極２０２と第２電極２０４に形成される電界への影響は小さく、計測精度は高く維持できる。 As described above, by providing the sensor lines 62 and 72 and circulating the lubricating oil as described above, the state of the lubricating oil to be measured can be measured continuously, that is, on-line. . Specifically, in the sensor units 50 and 52, by providing the first electrode 202 and the second electrode 204 in the penetrating portion 130 in which the double spiral through which the lubricating oil flows is formed, the lubricating oil circulating in the measurement region The dielectric constant can be measured. The sensor units 50 and 52 can also measure the viscosity of the lubricating oil to be measured by measuring the amplitude ratio of the measurement chip 104 while vibrating the first spiral portion 132 with the electromagnet 140. Thus, the sensor unit 50 can detect the conductivity, the dielectric constant and the viscosity of the lubricating oil. In addition, since the viscosity can be measured by setting the measurement chip 104 to a structure in which one surface faces the electromagnet 140, by providing the first electrode 202 and the second electrode 204 in a portion not used for measuring the viscosity, Conductivity and dielectric constant can be measured. Further, since the deformation of the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 is a minute deformation, the influence on the electric field formed in the first electrode 202 and the second electrode 204 is small, and the measurement accuracy can be maintained high.

また、センサユニット５０、５２は、ヒータ１１４、１１６等の温度制御部を備え、温度制御部を用いて、温度を制御しつつ、計測を行うことで、連続に計測を行った場合でも測定環境の変化を抑制することがで、計測精度を高くすることができる。なお、ヒータ１１４、１１６は、両方設ける必要はなく、一方のみでもよい。温度制御部としては、供給板１０２と接するヒータ１１４を設けることが好ましい。なお、測定条件としては、流量２０ｍｌ／ｍｉｎ以上１００ｍｌ／ｍｉｎ以下、温度４０℃以上７０℃以下が例示される。流量は、１００ｍｌ／ｍｉｎ以下とすることが好ましい。 In addition, the sensor units 50 and 52 include temperature control units such as heaters 114 and 116, and the temperature control unit is used to control the temperature while performing measurement to continuously measure even if the measurement environment is used. It is possible to increase the measurement accuracy by suppressing the change of. The heaters 114 and 116 need not both be provided, and only one of them may be provided. It is preferable to provide a heater 114 in contact with the supply plate 102 as the temperature control unit. In addition, as measurement conditions, flow rates of 20 ml / min to 100 ml / min and temperatures of 40 ° C. to 70 ° C. are exemplified. The flow rate is preferably 100 ml / min or less.

また、センサユニット５０、５２は、フィルタ２８よりも下流側の潤滑油ライン２２と接続し、フィルタ２８を通過した潤滑油を計測することで、センサユニット５０、５２に異物が混入することを抑制でき、計測チップ１０４等が詰まることを抑制することができる。また、センサユニット５０、５２は、潤滑油の流入側の接続部と排出側の接続部とを、圧力差がある位置に接続することで、循環ライン２２の圧力差を利用して、潤滑油を流すことができ、動力が不要となり、装置構成を簡単にすることができる。 Further, the sensor units 50 and 52 are connected to the lubricating oil line 22 on the downstream side of the filter 28, and by measuring the lubricating oil that has passed through the filter 28, the contamination of the sensor units 50 and 52 with foreign matter is suppressed. Thus, clogging of the measurement chip 104 and the like can be suppressed. Further, the sensor units 50 and 52 connect the connection portion on the inflow side and the connection portion on the discharge side of the lubricating oil to a position where there is a pressure difference, thereby utilizing the pressure difference of the circulation line 22 for lubricating oil. Can be used, power is not required, and the apparatus configuration can be simplified.

また、センサユニット５０、５２は、開口１２０、１４２と接続し、計測チップ１０４と一部が重ならない切欠き１２２、１４４を設けることで、供給板１０２に供給される潤滑油の一部を、計測チップ１０４を通過させずに流すことできる。これにより、センサユニット５０、５２で潤滑油を安定して流すことができる。また、貫通部１３０に過剰な潤滑油が供給され、潤滑油の流れにより、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４の振幅が変化することを抑制でき、計測精度を高くすることができる。また、潤滑油に気泡が混入した場合に、より流れやすい切欠きに気泡を流すことができ、計測チップ１０４に気泡が混入することを抑制できる。 Further, the sensor units 50 and 52 are connected to the openings 120 and 142, and by providing the notches 122 and 144 which do not partially overlap with the measurement chip 104, a part of the lubricating oil supplied to the supply plate 102 is It can flow without passing the measurement chip 104. Thus, the lubricating oil can be stably flowed by the sensor units 50 and 52. In addition, excessive lubricating oil is supplied to the penetrating portion 130, and a change in the amplitude of the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 due to the flow of the lubricating oil can be suppressed, and measurement accuracy can be increased. In addition, when air bubbles are mixed in the lubricating oil, the air bubbles can be made to flow through the notch that is easier to flow, and it is possible to suppress the air bubbles being mixed in the measurement chip 104.

また、センサユニット５０、５２は、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４のそれぞれに第１電極２０２、第２電極２０４を設けることで、製造を簡単にすることができる。例えば、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４を加工する前に、板状の金属層を形成し、その後、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４を加工することで、第１電極２０２、第２電極２０４を形成することができる。 In addition, the sensor units 50 and 52 can simplify manufacturing by providing the first electrode 202 and the second electrode 204 on the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134, respectively. For example, before processing the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134, a plate-like metal layer is formed, and then the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134 are processed to form the first electrode. 202, the second electrode 204 can be formed.

ここで、第１電極２０２、第２電極２０４を形成する位置は、第１渦巻部１３２、第２渦巻部１３４の種々の位置とすることができる。図１２は、他の誘電率計測部の概略構成を示す部分拡大図である。図１２に示す誘電率検出部２００ａは、第１電極２０２ａ、第２電極２０４ａが、いずれも第１渦巻部１３２に形成されている。 Here, the positions at which the first electrode 202 and the second electrode 204 are formed can be various positions of the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134. FIG. 12 is a partially enlarged view showing a schematic configuration of another dielectric constant measurement unit. In the dielectric constant detection unit 200 a shown in FIG. 12, the first electrode 202 a and the second electrode 204 a are both formed in the first spiral portion 132.

このように、第１電極２０２ａ、第２電極２０４ａを、１つの渦巻部１３２に形成することで、電極の間隔を短くすることができ、キャパシタンスをより大きくすることができる。これにより、演算処理部２０６での検出値の感度をより高くすることができ、計測制度をより高くすることができる。 Thus, by forming the first electrode 202a and the second electrode 204a in one spiral portion 132, the distance between the electrodes can be shortened, and the capacitance can be further increased. Thereby, the sensitivity of the detection value in the arithmetic processing unit 206 can be made higher, and the measurement system can be made higher.

図１３は、他の誘電率計測部の概略構成を示す部分拡大図である。図１３に示す誘電率検出部２００ｂは、第１電極２０２ｂ、第２電極２０４ｂが、いずれも第１渦巻部１３２に形成されている。さらに、第１電極２０２ｂ、第２電極２０４ｂは、対面している面が櫛歯形状となり、突出部が交互に配置されている。 FIG. 13 is a partially enlarged view showing a schematic configuration of another dielectric constant measurement unit. In the dielectric constant detection unit 200 b shown in FIG. 13, the first electrode 202 b and the second electrode 204 b are both formed in the first spiral portion 132. Furthermore, in the first electrode 202b and the second electrode 204b, the facing surfaces have a comb-like shape, and the protrusions are alternately arranged.

このように、第１電極２０２ｂ、第２電極２０４ｂを、１つの渦巻部１３２に形成し、櫛歯形状とすることで、電極の間隔を短くすることができ、かつ、対面する電極の距離を長くすることができる。これにより、キャパシタンスをより大きくすることができ、演算処理部２０６での検出値の感度をより高くすることができ、計測制度をより高くすることができる。 As described above, by forming the first electrode 202 b and the second electrode 204 b in one spiral portion 132 and forming a comb shape, the distance between the electrodes can be shortened, and the distance between the facing electrodes can be set. It can be long. Thereby, the capacitance can be made larger, the sensitivity of the detection value in the arithmetic processing unit 206 can be made higher, and the measurement accuracy can be made higher.

図１４は、他の誘電率計測部の概略構成を示す部分拡大斜視図である。図１４に示す検出部２００ｃは、第１電極２０２ｃ、第２電極２０４ｃが、第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４の対面する面、つまり溝に形成されている。 FIG. 14 is a partially enlarged perspective view showing a schematic configuration of another dielectric constant measurement unit. In the detection unit 200c shown in FIG. 14, the first electrode 202c and the second electrode 204c are formed in the facing surfaces of the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134, that is, in the grooves.

このように、第１電極２０２ｃ、第２電極２０４ｃを、第１渦巻部１３２と第２渦巻部１３４の対面する面、つまり溝を形成する側面に形成とすることで、対面する電極の距離を長くすることができる。これにより、キャパシタンスをより大きくすることができ、演算処理部２０６での検出値の感度をより高くすることができ、計測制度をより高くすることができる。また、第１電極２０２ｃ、第２電極２０４ｃは、対面している面が櫛歯形状となり、突出部が交互に配置されている。 As described above, by forming the first electrode 202c and the second electrode 204c on the facing surfaces of the first spiral portion 132 and the second spiral portion 134, that is, the side surfaces forming the grooves, the distance between the facing electrodes can be set. It can be long. Thereby, the capacitance can be made larger, the sensitivity of the detection value in the arithmetic processing unit 206 can be made higher, and the measurement accuracy can be made higher. Further, in the first electrode 202c and the second electrode 204c, the surfaces facing each other have a comb shape, and the protrusions are alternately arranged.

図１５は、他の実施形態の油劣化センサの概略構成を示す断面図である。図１５に示すセンサユニット（油劣化センサ）５０ａは、供給板１０２に対して、計測チップ１０４を対称に２つ配置し、２か所で潤滑油の状態を計測することができる構造である。センサユニット５０ａは、供給板１０２と、第１検出部１８０と第２検出部１８２と、を有する。供給板１０２は、板の内部に供給路１１８が形成されている。 FIG. 15 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an oil deterioration sensor according to another embodiment. A sensor unit (oil deterioration sensor) 50a shown in FIG. 15 has a structure in which two measurement tips 104 are arranged symmetrically with respect to the supply plate 102, and the state of lubricating oil can be measured at two places. The sensor unit 50 a has a supply plate 102, a first detection unit 180 and a second detection unit 182. In the supply plate 102, a supply passage 118 is formed inside the plate.

第１検出部１８０は、計測チップ１０４ａと、排出板１０６ａと、シール板１０８ａと、ヒータ１１６ａと、第１磁石１３５ａと、第１計測部１３６ａと、第１電磁石１４０ａと、第１誘電率計測部２００ａと、を有する。図１５では、第１計測部１３６ａのひずみゲージの模式的な図示と、第１誘電率計測部２００ａの電極の図示は省略している。第１計測部１８０は、供給板１０２の一方の面に計測チップ１０４ａ、シール板１０８ａ、排出板１０６ａ、ヒータ１１６ａの順で積層されている。排出板１０６ａは、鉄心１５０ａと電磁石コイル１５２ａとを有する。計測チップ１０４ａには、貫通部１３０ａが設けられている。各部の構造は、上述したセンタユニット５０と同様である。 The first detection unit 180 includes a measurement chip 104a, a discharge plate 106a, a seal plate 108a, a heater 116a, a first magnet 135a, a first measurement unit 136a, a first electromagnet 140a, and a first dielectric constant measurement. And a unit 200a. In FIG. 15, the schematic illustration of the strain gauge of the first measurement unit 136a and the illustration of the electrode of the first dielectric constant measurement unit 200a are omitted. The first measurement unit 180 is stacked on one surface of the supply plate 102 in the order of the measurement chip 104 a, the seal plate 108 a, the discharge plate 106 a, and the heater 116 a. The discharge plate 106a has an iron core 150a and an electromagnet coil 152a. The measurement chip 104a is provided with a through portion 130a. The structure of each part is the same as that of the center unit 50 described above.

第２検出部１８２は、計測チップ１０４ｂと、排出板１０６ｂと、シール板１０８ｂと、ヒータ１１６ｂと、第２磁石１３５ｂと、第２計測部１３６ｂと、第２電磁石１４０ｂと、第２誘電率計測部２００ｂと、を有する。図１５では、第２計測部１３６ｂのひずみゲージの模式的な図示と、第２誘電率計測部２００ｂの電極の図示は省略している。第１計測部１８０は、供給板１０２の一方の面に計測チップ１０４ｂ、シール板１０８ｂ、排出板１０６ｂ、ヒータ１１６ｂの順で積層されている。計測チップ１０４ｂには、貫通部１３０ｂが設けられている。排出板１０６ｂは、鉄心１５０ｂと電磁石コイル１５２ｂとを有する。各部の構造は、上述したセンタユニット５０と同様である。 The second detection unit 182 includes a measurement chip 104b, a discharge plate 106b, a seal plate 108b, a heater 116b, a second magnet 135b, a second measurement unit 136b, a second electromagnet 140b, and a second dielectric constant measurement. And a unit 200b. In FIG. 15, the schematic illustration of the strain gauge of the second measurement unit 136b and the illustration of the electrode of the second dielectric constant measurement unit 200b are omitted. The first measurement unit 180 is stacked on one surface of the supply plate 102 in the order of the measurement chip 104 b, the seal plate 108 b, the discharge plate 106 b, and the heater 116 b. The measurement chip 104 b is provided with a through portion 130 b. The discharge plate 106b has an iron core 150b and an electromagnet coil 152b. The structure of each part is the same as that of the center unit 50 described above.

センサユニット５０ａは、供給板１０２の供給路１１８から供給された潤滑油を第１検出部１８０、第２検出部１８２の両方に供給する。第１検出部１８０、第２検出部１８２は、流入した潤滑油の粘度と誘電率を計測する。 The sensor unit 50 a supplies the lubricating oil supplied from the supply passage 118 of the supply plate 102 to both the first detection unit 180 and the second detection unit 182. The first detection unit 180 and the second detection unit 182 measure the viscosity and the dielectric constant of the inflowing lubricating oil.

このように、センサユニット５０ａは、１つのセンサユニット５０ａで２つの計測値を算出することができる。センサユニット５０ａは、粘度と誘電率について、同様の特性の計測チップを用いることで２つの検出値を比較することができ、粘度と誘電率の計測精度を高くすることができる。また、センサユニット５０ａは、粘度について異なる特性の計測チップを用いることで２つのセンサで異なる範囲の粘度を計測することが可能となり、高い分解能で広い範囲の計測を行うことが可能となる。 Thus, the sensor unit 50a can calculate two measurement values with one sensor unit 50a. The sensor unit 50a can compare two detection values by using measurement chips having similar characteristics with respect to viscosity and dielectric constant, and can increase the measurement accuracy of viscosity and dielectric constant. In addition, the sensor unit 50a can measure viscosities in different ranges with two sensors by using measurement chips with different viscosities, and it becomes possible to perform measurement in a wide range with high resolution.

図１６は、他の実施形態の油劣化センサの供給板の概略構成を示す断面図である。図１６に示す供給板１０２ａは、センサライン６２との接続部１９０を有する、接続部１９０は、内部に流路が形成されたネジである。接続部１９０は、内部にオリフィスが形成されている。また、供給路は、直線部と開口１２０との間に、拡幅部１９４が設けられている。拡幅部１９４は、円形の開口１２０の径と同じ幅の流路であり、開口１２０の直線部側の半円部分と接している。拡幅部１９４は、供給路１０６と同様に溝であり、供給板１０２ａを貫通していない。拡幅部１９４には、突起部１９６が形成されている。突起部１９６は、直線部の延長線と重なる位置に配置されている。突起部１９６は、供給路１０６内に配置され、供給板１０２ａよりも突出していない突起である。突起部１９６は、例えば、供給路１０６を形成する際に、突起部１９６を切削しないことで形成することができる。なお、突起部１９６の形状は特に限定されず、供給路の直線部側の面が平面でも曲面でもよい。 FIG. 16 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a supply plate of an oil deterioration sensor according to another embodiment. The supply plate 102a shown in FIG. 16 has a connection portion 190 with the sensor line 62. The connection portion 190 is a screw in which a flow path is formed. The connection portion 190 has an orifice formed therein. Further, the supply passage is provided with a widening portion 194 between the straight portion and the opening 120. The widening portion 194 is a flow passage having the same width as the diameter of the circular opening 120, and is in contact with the semicircular portion on the linear portion side of the opening 120. The widening portion 194 is a groove like the supply passage 106, and does not penetrate the supply plate 102a. A protrusion 196 is formed on the wide portion 194. The protrusion 196 is disposed at a position overlapping the extension of the straight portion. The protrusion 196 is a protrusion which is disposed in the supply path 106 and does not protrude beyond the supply plate 102 a. The protrusion 196 can be formed, for example, by not cutting the protrusion 196 when forming the supply path 106. In addition, the shape of the protrusion part 196 is not specifically limited, The surface by the side of the linear part of a supply path may be a plane or a curved surface.

供給板１０２ａは、オリフィス１９２を備えることで、供給路１０６に流入する潤滑の流量を調整することができる。これにより、潤滑油ライン２２、センサライン６２での潤滑油の振動が開口１２０に流入する潤滑油に残ることを抑制できる。これにより、計測時のノイズを低減することができる。また、オリフィス１９２を接続部１９０に設けることで、接続部１９０を交換することで、オリフィス１９２の形状を変更することができる。これにより測定条件を簡単に変更することができる。 The supply plate 102 a can adjust the flow rate of the lubricant flowing into the supply passage 106 by providing the orifice 192. Thus, it is possible to suppress the vibration of the lubricating oil in the lubricating oil line 22 and the sensor line 62 from remaining in the lubricating oil flowing into the opening 120. Thereby, the noise at the time of measurement can be reduced. Further, by providing the orifice 192 in the connection portion 190, the shape of the orifice 192 can be changed by replacing the connection portion 190. This allows the measurement conditions to be easily changed.

また、供給板１０２ａは、拡幅部１９４を設けることで、開口１２０に流入する潤滑油の流速を低減することができ、開口１２０の一部で流速が速くなり、流量に分布が生じることを抑制できる。また、供給板１０２ａは、突起部１９６を設けることで、供給路１１８の直線部から拡幅部１９４に流入した潤滑油を突起で開口１２０から他の方向に流すことができる。これにより、開口１２０に流入する潤滑油の流れをより均一にすることができる。 Further, by providing the widening portion 194, the supply plate 102a can reduce the flow velocity of the lubricating oil flowing into the opening 120, the flow velocity becomes faster at a part of the opening 120, and the occurrence of distribution in the flow is suppressed it can. Further, by providing the protrusion 196, the supply plate 102a can allow the lubricating oil that has flowed into the wide portion 194 from the linear portion of the supply passage 118 to flow from the opening 120 in the other direction by the protrusion. Thereby, the flow of the lubricating oil flowing into the opening 120 can be made more uniform.

１０発電システム
１２エンジン本体
１４過給機
１６発電機
１８潤滑油供給ユニット
２０潤滑油タンク
２２潤滑油ライン
２４ポンプ
２６冷却器
２８フィルタ
３０逆洗こし器
３２バイパス配管
３４三方弁
３６循環ポンプ
３８フィルタ
４０循環ライン
５０第１センサユニット
５２第２センサユニット
６０、７０油劣化センサ
６２、７２センサライン
６４、７６バルブ
１０２供給板
１０４計測チップ
１０６排出板
１０８シール材
１１０蓋
１１２シール材
１１４、１１６ヒータ
１１７計測制御部
１１８供給路
１２０開口
１２２切欠き
１３０貫通部
１３２第１渦巻部
１３４第２渦巻部
１３５磁石
１３６計測部
１３７第１ひずみゲージ
１３８第２ひずみゲージ
１４０電磁石
１４２開口
１４４切欠き
１４６排出路
１５０鉄心
１５２電磁石コイル
２００誘電率計測部
２０２第１電極
２０４第２電極
２０６演算処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power generation system 12 Engine main body 14 Turbocharger 16 Generator 18 Lubricant oil supply unit 20 Lubricant oil tank 22 Lubricant oil line 24 Pump 26 Cooler 28 Filter 30 Backwasher 32 Bypass piping 34 Three-way valve 36 Circulation pump 38 Filter 40 Circulation line 50 1st sensor unit 52 2nd sensor unit 60, 70 Oil deterioration sensor 62, 72 Sensor line 64, 76 Valve 102 Supply plate 104 Measuring tip 106 Discharge plate 108 Seal material 110 Cover 112 Seal material 114, 116 Heater 117 Measurement Control part 118 Supply path 120 opening 122 Notch 130 Penetration part 132 First spiral part 134 Second spiral part 135 Magnet 136 Measuring part 137 First strain gauge 138 Second strain gauge 140 Electromagnet 142 Opening 144 Notch 146 discharge path 150 core 152 electromagnetic coil 200 dielectric constant measuring unit 202 first electrode 204 second electrode 206 processing unit

Claims

油を供給する供給路が形成された供給板と、
前記供給路と連通した空間に設けられ、２重の渦巻形状が形成され、２重の渦巻形状の一方に磁石が設けられ、前記溝を通過する油の粘度に応じて振動特性が変化する貫通部を有し、前記供給路と連通した空間に設けられた計測チップと、
前記計測チップの前記供給板と反対側に配置され、前記計測チップを通過した油を排出する排出板と、
前記渦巻形状に形成された一対の電極及び前記電極に電流を印可し、形成される電界に基づいて前記油の誘電率を算出する算出部を有する誘電率検出部と、を有することを特徴とする油劣化センサ。 A supply plate formed with a supply passage for supplying oil;
A through which is provided in a space communicating with the supply path, a double spiral shape is formed, a magnet is provided on one of the double spiral shape, and the vibration characteristic changes according to the viscosity of oil passing through the groove A measurement chip provided in a space in communication with the supply path,
A discharge plate disposed on the side opposite to the supply plate of the measurement chip and discharging oil that has passed through the measurement chip;
It has a pair of electrodes formed in the spiral shape and a dielectric constant detection unit having a calculation unit for applying a current to the electrodes and calculating the dielectric constant of the oil based on the electric field formed. Oil deterioration sensor.

前記一対の電極は、２重の渦巻形状のそれぞれの渦巻に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to claim 1, wherein the pair of electrodes are formed in respective spirals of a double spiral shape.

前記一対の電極は、２重の渦巻形状の一方の渦巻に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to claim 1, wherein the pair of electrodes are formed in one spiral of a double spiral shape.

前記一対の電極は、櫛歯形状であり、それぞれの突出部が交互に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to claim 3, wherein the pair of electrodes have a comb-tooth shape, and the protrusions are alternately arranged.

前記一対の電極は、２重の渦巻形状のそれぞれの渦巻の壁面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to claim 1, wherein the pair of electrodes are formed on wall surfaces of respective spirals in a double spiral shape.

前記供給板は、前記供給流路の流れる油の一部を前記計測チップ通過させずに前記排出板に排出する切欠きを有す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油劣化センサ。 The said supply plate has a notch which discharges a part of oil which flows through the said supply flow path to the said discharge plate, without letting the said measurement chip | tip pass, It is described in any one of Claim 1 to 5 characterized by the above-mentioned. Oil deterioration sensor.

前記計測チップを流れる油を加熱し、前記油の温度を調整する温度調整部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to any one of claims 1 to 6, further comprising a temperature control unit configured to heat oil flowing through the measurement chip and adjust a temperature of the oil.

前記温度調整部は、前記供給板と接して設置されていることを特徴とする請求項７に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to claim 7, wherein the temperature adjustment unit is disposed in contact with the supply plate.

前記排出板側で前記計測チップと対面して配置され、前記計測チップを振動させる電磁石と、
前記２重の渦巻形状の振動を計測する計測部と、を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の油劣化センサ。 An electromagnet disposed facing the measurement chip on the discharge plate side and vibrating the measurement chip,
The oil deterioration sensor according to any one of claims 1 to 8, further comprising: a measurement unit configured to measure the vibration of the double spiral shape.

前記計測チップは、第１計測チップであり、
前記排出板は、第１排出板であり、
前記電磁石は、第１電磁石であり、前記計測部は、第１計測部であり、
前記供給板の前記第１計測チップが配置されている側とは反対側の面の前記供給板と連通した空間に設けられ、２重の渦巻形状が形成され、２重の渦巻形状の一方に磁石が設けられ、前記溝を通過する油の粘度に応じて振動特性が変化する貫通部を有する第２計測チップと、
前記第２計測チップの前記供給板と反対側に配置され、前記計測チップを通過した油を排出する第２排出板と、
前記第２排出板側で前記第２計測チップと対面して配置され、前記第２計測チップを振動させる第２電磁石と、
前記２重の渦巻形状の振動を計測する第２計測部と、を有することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の油劣化センサ。 The measurement chip is a first measurement chip,
The discharge plate is a first discharge plate,
The electromagnet is a first electromagnet, and the measurement unit is a first measurement unit.
It is provided in a space in communication with the supply plate on the side opposite to the side where the first measurement chip of the supply plate is disposed, and a double spiral shape is formed, and one side of the double spiral shape is formed. A second measuring chip provided with a magnet and having a penetrating portion whose vibration characteristic changes according to the viscosity of the oil passing through the groove;
A second discharge plate disposed on the side opposite to the supply plate of the second measurement chip and discharging oil that has passed through the measurement chip;
A second electromagnet disposed to face the second measurement chip on the second discharge plate side and vibrating the second measurement chip;
The oil deterioration sensor according to any one of claims 1 to 9, further comprising: a second measurement unit configured to measure the vibration of the double spiral shape.

前記供給板は、前記供給路にオリフィスが形成されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to any one of claims 1 to 10, wherein an orifice is formed in the supply passage of the supply plate.

前記供給板は、前記供給路が蛇行した流路となっていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の油劣化センサ。 The oil deterioration sensor according to any one of claims 1 to 11, wherein the supply plate is a flow path in which the supply path meanders.