JP6777452B2 - Conductor concentration measuring device - Google Patents
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Description
本発明は、導電体濃度計測装置に関するものである。 The present invention relates to a conductor concentration measuring device.
一般に、例えば、ピストンのような往復動部品を有するエンジン等の機器においては、ピストンのシリンダに対する摺動により、ピストン及びシリンダに摩耗が発生し、鉄粉等の導電体が生じる。このような導電体が生じた際には、前記機器からの潤滑油が流通する流路に導電体が混入するため、流路の潤滑油中に含まれる導電体の濃度を適宜測定し、機器の摩耗状態を正確に把握する必要がある。 Generally, in a device such as an engine having a reciprocating component such as a piston, sliding of the piston with respect to the cylinder causes wear of the piston and the cylinder, and a conductor such as iron powder is generated. When such a conductor is generated, the conductor is mixed in the flow path through which the lubricating oil from the device flows. Therefore, the concentration of the conductor contained in the lubricating oil in the flow path is appropriately measured, and the device It is necessary to accurately grasp the wear condition of.
従来、機器の摩耗状態を把握する場合には、手作業で潤滑油等の計測対象流体をサンプリングして化学的な手法により導電体の濃度を計測したり、或いは潤滑油が流れる流路の近傍に導電体濃度計測装置を配置して導電体の濃度を計測したりすることが行われている。 Conventionally, when grasping the wear state of equipment, the concentration of the conductor is measured by manually sampling the measurement target fluid such as lubricating oil by a chemical method, or near the flow path through which the lubricating oil flows. A conductor concentration measuring device is arranged in the vehicle to measure the concentration of the conductor.
ここで、導電体のうち磁性体の濃度計測装置の一例としては、被検査物質が流動する管路の近傍に、磁場印加手段と、超電導量子干渉素子による磁気センサを含む磁気計測手段とを備え、磁化された磁性体成分の磁場のみを検出するものがある(例えば、特許文献1参照)。 Here, as an example of a magnetic material concentration measuring device among the conductors, a magnetic field applying means and a magnetic measuring means including a magnetic sensor by a superconducting quantum interference element are provided in the vicinity of the conduit through which the material to be inspected flows. , Some detect only the magnetic field of the magnetized magnetic component (see, for example, Patent Document 1).
又、磁性体の濃度計測装置の他の例としては、計測対象流体の配管近傍に第一コイルを配した実測用のLC発振回路と、計測対象流体に混入する磁性体の影響を受けない位置に第二コイルを配した補正用のLC発振回路とを備え、実測用のLC発振回路の発振周波数と補正用のLC発振回路の発振周波数との差を求めて磁性体の濃度を換算するものがある(例えば、特許文献2参照)。 Further, as another example of the magnetic material concentration measuring device, an LC oscillation circuit for actual measurement in which the first coil is arranged near the piping of the measurement target fluid and a position not affected by the magnetic material mixed in the measurement target fluid It is equipped with an LC oscillation circuit for correction with a second coil arranged in it, and the concentration of the magnetic material is converted by finding the difference between the oscillation frequency of the LC oscillation circuit for actual measurement and the oscillation frequency of the LC oscillation circuit for correction. (See, for example, Patent Document 2).
しかしながら、前述の如く手作業で潤滑油等の計測対象流体をサンプリングして化学的な手法により導電体の濃度を計測するのでは、非常に手間が掛かると共に、連続的な計測を行うことができないという問題があった。又、特許文献1に開示されたもののように磁性体成分の磁場のみを検出したり、或いは特許文献2に開示されたもののように単なる発振周波数の差により磁性体の濃度を換算したりするのでは、ステンレスやアルミニウムのような非磁性体である導電体の濃度を測定することは困難となっていた。
However, as described above, manually sampling the fluid to be measured such as lubricating oil and measuring the concentration of the conductor by a chemical method is very troublesome and continuous measurement cannot be performed. There was a problem. Further, only the magnetic field of the magnetic substance component is detected as disclosed in Patent Document 1, or the concentration of the magnetic substance is converted by a mere difference in oscillation frequency as disclosed in
このため、磁性体のみならず非磁性体である導電体であっても、その濃度を精度良く計測し得、更に計測対象流体に含まれる導電体の濃度を連続的に計測し得る導電体濃度計測装置が本発明者等によって出願されている(特許文献3参照)。 Therefore, the concentration of a non-magnetic conductor as well as a magnetic material can be measured with high accuracy, and the concentration of the conductor contained in the measurement target fluid can be continuously measured. A measuring device has been filed by the present inventor and the like (see Patent Document 3).
しかしながら、前述の特許文献3に開示された従来技術では、外付けの動力源としての回転駆動装置(モータ)を導電体濃度計測装置に一体化する形で装備することにより、流体導出入手段の計測ピストンを進退動させているため、装置全体の外形が大きくなってしまい、特に、既存設備に後付けで導電体濃度計測装置を取り付ける際に大きな障害となっており、改善が望まれていた。 However, in the prior art disclosed in Patent Document 3 described above, the fluid derivation / entry means is provided by equipping the conductor concentration measuring device with a rotation driving device (motor) as an external power source. Since the measuring piston is moved forward and backward, the outer shape of the entire device becomes large, which is a major obstacle when the conductor concentration measuring device is retrofitted to the existing equipment, and improvement has been desired.
本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、装置を小型化して搭載性の向上を図り得る導電体濃度計測装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a conductor concentration measuring device capable of downsizing the device and improving mountability.
本発明は、導電体を含む計測対象流体が流通される配管と、
摺動自在に嵌挿される計測ピストンによって仕切られる第一シリンダ室及び第二シリンダ室を有し且つ該第一シリンダ室及び第二シリンダ室に前記配管が接続される計測シリンダと、
前記配管から計測対象流体を前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室に対し交互に導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる切換弁と、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる励磁用コイルと、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に前記励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する出力用コイルと、
前記励磁用コイル及び出力用コイルからの信号に基づき前記導電体の濃度を求める信号処理器と
を備え、
前記信号処理器は、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダに計測対象流体を導入した際に、前記出力用コイルから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダから計測対象流体を導出した際に、前記出力用コイルから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成され、
前記配管は、導電体を含む計測対象流体が貯留されたタンクに接続され、
該配管途中に設けられ且つ前記タンクに貯留された計測対象流体を圧送するポンプを備え、
前記配管は、導電体を含む第一計測対象流体が貯留された第一タンクに接続される第一配管と、導電体を含む第二計測対象流体が貯留された第二タンクに接続される第二配管とを備え、
前記ポンプは、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一タンクに貯留された第一計測対象流体を圧送する第一ポンプと、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二タンクに貯留された第二計測対象流体を圧送する第二ポンプとを備え、
前記切換弁は、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一ポンプにて圧送される第一計測対象流体を前記第一シリンダ室に対し導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる第一切換弁と、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二ポンプにて圧送される第二計測対象流体を前記第二シリンダ室に対し導出・導入して前記計測ピストンを往復動させる第二切換弁とを備え、
前記励磁用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第一励磁用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第二励磁用コイルとを備え、
前記出力用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に前記第一励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第一励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第一出力用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に前記第二励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第二励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第二出力用コイルとを備え、
前記信号処理器は、前記第一計測対象流体に含まれる導電体の濃度と前記第二計測対象流体に含まれる導電体の濃度とを求めるよう構成されたことを特徴とする導電体濃度計測装置にかかるものである。
The present invention relates to a pipe through which a fluid to be measured including a conductor is circulated.
A measuring cylinder having a first cylinder chamber and a second cylinder chamber partitioned by a measuring piston that is slidably inserted and the pipe is connected to the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.
A switching valve that alternately introduces and derives the fluid to be measured from the pipe into the first cylinder chamber and the second cylinder chamber to reciprocate the measurement piston.
An exciting coil provided in the measuring cylinder so as to be arranged on the outer peripheral portion of at least one of the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.
The measuring cylinder is provided on the outer peripheral portion of at least one of the first cylinder chamber and the second cylinder chamber so as to be adjacent to the exciting coil, and when an alternating current flows through the exciting coil, an exciting voltage is applied. Output coil that generates
It is provided with a signal processor for obtaining the concentration of the conductor based on the signal from the exciting coil and the output coil.
The signal processor
When the measurement target fluid is introduced into the measurement cylinder by switching the switching valve, the conductor detection signal is acquired from the output coil, and the reference signal of the same frequency is prepared from the exciting coil to prepare the conductor. The phase difference between the detection signal and the reference signal is detected by the lock-in amplifier, and the detected phase difference is converted into a DC voltage signal as an output value for the concentration of the conductor.
When the measurement target fluid is derived from the measurement cylinder by switching the switching valve, a correction detection signal is acquired from the output coil, and a reference signal having the same frequency is prepared from the exciting coil to detect the correction. The phase difference between the signal and the reference signal is detected by the lock-in amplifier, and the detected phase difference is converted into a DC voltage signal as a reference output value for comparison.
It is configured to obtain the concentration of the conductor based on the difference between the output value for the concentration of the conductor and the output value for comparison .
The pipe is connected to a tank in which a fluid to be measured including a conductor is stored.
A pump provided in the middle of the pipe and pumping the fluid to be measured stored in the tank is provided.
The pipe is connected to a first pipe in which a first measurement target fluid containing a conductor is stored and a second tank in which a second measurement target fluid including a conductor is stored. Equipped with two pipes
The pumps are a first pump provided in the middle of the first pipe and pumping a first measurement target fluid stored in the first tank, and a first pump provided in the middle of the second pipe and stored in the second tank. Equipped with a second pump that pumps the fluid to be measured
The switching valve is a first that is provided in the middle of the first piping and introduces and draws out the first measurement target fluid that is pumped by the first pump into the first cylinder chamber to reciprocate the measurement piston. The switching valve and the second switching target fluid provided in the middle of the second piping and pumped by the second pump are led out and introduced into the second cylinder chamber to reciprocate the measuring piston. Equipped with a valve
The exciting coil includes a first exciting coil provided in the measuring cylinder so as to be arranged on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber, and the measuring cylinder so as to be arranged on the outer peripheral portion of the second cylinder chamber. Equipped with a second excitation coil provided in
The output coil is provided in the measuring cylinder so as to be arranged adjacent to the first exciting coil on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber, and is excited when an alternating current flows through the first exciting coil. The first output coil that generates a voltage and the measurement cylinder are provided on the outer peripheral portion of the second cylinder chamber so as to be adjacent to the second excitation coil, and the second excitation coil is AC. Equipped with a second output coil that generates an exciting voltage when a current flows,
The signal processor is a conductor concentration measuring device characterized in that the concentration of a conductor contained in the first measurement target fluid and the concentration of a conductor contained in the second measurement target fluid are obtained. It depends on.
前記導電体濃度計測装置においては、前記計測ピストンが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出して信号を出力する位置センサを備え、
該位置センサから出力される信号に基づいて前記信号処理器及び切換弁を作動させるよう構成することができる。
The conductor concentration measuring device includes a position sensor that detects that the measuring piston has reached the stroke end position in the reciprocating motion and outputs a signal.
The signal processor and the switching valve can be configured to operate based on the signal output from the position sensor.
本発明の導電体濃度計測装置によれば、装置を小型化して搭載性の向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。 According to the conductor concentration measuring device of the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that the device can be miniaturized to improve the mountability.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図3は本発明の導電体濃度計測装置の参考例である。 1 to 3 are reference examples of the conductor concentration measuring device of the present invention.
参考例の場合、図1及び図2に示す如く、導電体を含む計測対象流体LがタンクTに貯留されている。前記計測対象流体Lは、例えば、エンジン等の機器の潤滑油であって、前記タンクTは、前記潤滑油が貯留されるオイルパンのようなものである。 In the case of the reference example , as shown in FIGS. 1 and 2, the fluid L to be measured including the conductor is stored in the tank T. The fluid L to be measured is, for example, lubricating oil for equipment such as an engine, and the tank T is like an oil pan in which the lubricating oil is stored.
前記タンクTには配管PLが接続され、該配管PL途中には、前記タンクTに貯留された計測対象流体Lを圧送するポンプPが設けられている。 A pipe PL is connected to the tank T, and a pump P for pumping the measurement target fluid L stored in the tank T is provided in the middle of the pipe PL.
前記配管PLは、計測シリンダCの第一シリンダ室C1及び第二シリンダ室C2に接続されている。前記計測シリンダCの第一シリンダ室C1及び第二シリンダ室C2は、摺動自在に嵌挿される計測ピストンPSによって仕切られている。 The pipe PL is connected to the first cylinder chamber C1 and the second cylinder chamber C2 of the measuring cylinder C. The first cylinder chamber C1 and the second cylinder chamber C2 of the measuring cylinder C are partitioned by a measuring piston PS that is slidably inserted and inserted.
前記配管PL途中には、電磁弁等の切換弁Vが設けられており、該切換弁Vの切り換えにより、前記ポンプPにて圧送される計測対象流体Lを前記第一シリンダ室C1及び第二シリンダ室C2に対し交互に導入・導出して前記計測ピストンPSを往復動させるようになっている。尚、図1及び図2中、CVは逆止弁であって、前記ポンプPの吐出側の配管PLにおける圧力が設定圧以上に上昇した場合に逆止弁CVが開いて前記タンクTへ圧力を逃がすようになっている。 A switching valve V such as a solenoid valve is provided in the middle of the piping PL, and the fluid L to be measured, which is pumped by the pump P by switching the switching valve V, is sent to the first cylinder chamber C1 and the second cylinder chamber C1 and the second. The measurement piston PS is reciprocated by alternately introducing and deriving the measurement piston PS into the cylinder chamber C2. In FIGS. 1 and 2, the CV is a check valve, and when the pressure in the pipe PL on the discharge side of the pump P rises above the set pressure, the check valve CV opens and the pressure is applied to the tank T. Is designed to escape.
前記計測シリンダCには、前記第一シリンダ室C1の外周部に配設されるよう励磁用コイルECが設けられると共に、該励磁用コイルECに隣接して配設されるよう出力用コイルOCが設けられている。該出力用コイルOCは、前記励磁用コイルECに交流電流が流れると励磁電圧を発生するようになっている。 The measuring cylinder C is provided with an exciting coil EC so as to be arranged on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber C1, and an output coil OC is provided adjacent to the exciting coil EC. It is provided. The output coil OC is adapted to generate an exciting voltage when an alternating current flows through the exciting coil EC.
そして、前記励磁用コイルEC及び出力用コイルOCからの信号に基づき信号処理器100において前記導電体の濃度が求められるようになっている。尚、前記信号処理器100には、前記導電体の濃度を表示すると共に、該導電体の濃度に応じてエンジン等の機器の異常の有無を判定する異常判定器200が接続されている。
Then, the concentration of the conductor is obtained in the
又、前記計測シリンダCには位置センサ300が設けられ、該位置センサ300によって前記計測ピストンPSの両端部外周に凹設された溝g1,g2を検出することにより、前記計測ピストンPSが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出し、該位置センサ300から出力される信号に基づいて前記信号処理器100及び切換弁Vを作動させるよう構成してある。
Further, the measurement cylinder C is provided with a
一方、前記信号処理器100は、図3に示す如く、増幅回路101と、バンドパスフィルタ102と、正弦波発振回路103と、位相回路104と、エッジトリガー回路105と、ロックインアンプ106と、ローパスフィルタ107と、増幅器108と、交流信号透過回路109と、増幅器110とを備えている。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the
前記増幅回路101は、出力用コイルOCに接続され、該出力用コイルOCから出力される微弱な波形信号を増幅して、計測対象流体Lに含まれる導電体の検出信号又は補正用検出信号を取得するようになっている。
The
前記バンドパスフィルタ102は、前記増幅回路101から出力される波形信号としての導電体の検出信号又は補正用検出信号のノイズを所定範囲で除去するようになっている。
The
前記正弦波発振回路103は、励磁用コイルECに接続され、該励磁用コイルECの出力信号から励磁用の正弦波を得るようになっている。
The sine
前記位相回路104は、前記正弦波発振回路103から出力される正弦波の位相をずらすようになっている。尚、前記位相回路104は、設定の際や調整の際に、導電体非検出時の状態で位相を10°〜170°、好ましくは45°〜135°、更に好ましくは90°前後ずらすことができる。
The
前記エッジトリガー回路105は、前記位相回路104で位相をずらされた正弦波を前記導電体の検出信号又は補正用検出信号と同一周波数となる矩形波のリファレンス信号として出力するようになっている。
The
前記ロックインアンプ106は、前記バンドパスフィルタ102でノイズが除去された波形信号(導電体の検出信号又は補正用検出信号)と、前記エッジトリガー回路105から出力されるリファレンス信号との位相差をノイズを除去しつつ検出するようになっている。
The lock-in
前記ローパスフィルタ107は、前記ロックインアンプ106からの出力信号を直流電圧信号に変換するようになっている。
The low-
前記増幅器108は、前記ローパスフィルタ107で変換された直流電圧信号を増幅するようになっている。
The
前記交流信号透過回路109は、前記増幅器108から出力される計測対象流体Lの導入・導出による直流電圧信号の変動量のみを透過させるようになっている。
The AC
前記増幅器110は、前記交流信号透過回路109で透過された直流電圧信号の変動量を増幅し計測値(導電体の濃度)として前記異常判定器200(図1及び図2参照)へ出力するようになっている。
The
これにより、前記信号処理器100は、前記切換弁Vの切り換えにより計測シリンダCに計測対象流体Lを導入した際に、前記出力用コイルOCから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルECから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ106により検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換し、前記切換弁Vの切り換えにより計測シリンダCから計測対象流体Lを導出した際に、前記出力用コイルOCから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルECから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ106により検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換し、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成されている。
As a result, when the measurement target fluid L is introduced into the measurement cylinder C by switching the switching valve V, the
次に、上記参考例の作用を説明する。 Next, the operation of the above reference example will be described.
エンジン等の機器の潤滑油のような計測対象流体Lに含まれる導電体の濃度を計測する際には、ポンプPを駆動した状態で、図1に示す如く、切換弁Vを切り換えると、計測対象流体Lの圧力により計測シリンダCの計測ピストンPSが第二シリンダ室C2側へ移動して計測対象流体Lが第一シリンダ室C1に導入される。一方、図2に示す如く、切換弁Vを切り換えると、計測対象流体Lの圧力により計測シリンダCの計測ピストンPSが第一シリンダ室C1側へ移動して計測対象流体Lが第一シリンダ室C1から導出される。 When measuring the concentration of a conductor contained in the fluid L to be measured, such as lubricating oil for equipment such as an engine, the measurement is performed by switching the switching valve V as shown in FIG. 1 while the pump P is driven. Due to the pressure of the target fluid L, the measurement piston PS of the measurement cylinder C moves to the second cylinder chamber C2 side, and the measurement target fluid L is introduced into the first cylinder chamber C1. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the switching valve V is switched, the measurement piston PS of the measurement cylinder C moves to the first cylinder chamber C1 side due to the pressure of the measurement target fluid L, and the measurement target fluid L moves to the first cylinder chamber C1. Derived from.
図2に示す如く、前記第一シリンダ室C1から計測対象流体Lが導出された状態では、出力用コイルOCにより、増幅回路101及びバンドパスフィルタ102を介して補正用検出信号が取得される(図5(A)の波形参照)。同時に、励磁用コイルECにより、正弦波発振回路103、位相回路104及びエッジトリガー回路105を介して、所定の角度で位相をずらして励磁電圧と同一周波数で一定の位相差を生じる矩形波のリファレンス信号が準備される(図5(B)の矩形波参照)。尚、前記正弦波発振回路103から出力される正弦波の位相は、前記位相回路104において90°ずらして設定されている。そして、ロックインアンプ106により、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差がノイズ除去されつつ検出される。ここで、図5(C)に示す波形は、前記リファレンス信号と対応させて、前記補正用検出信号を反転させた波形を示している。前記ノイズ除去された位相差は、ローパスフィルタ107において、基準となる比較用の出力値として平滑な直流電圧信号に変換され(図5(D)参照)、増幅器108を介して交流信号透過回路109に入力される。
As shown in FIG. 2, in the state where the measurement target fluid L is derived from the first cylinder chamber C1, the correction detection signal is acquired by the output coil OC via the
これに対し、図1に示す如く、前記第一シリンダ室C1に計測対象流体Lが導入された状態では、出力用コイルOCにより、増幅回路101及びバンドパスフィルタ102を介して、計測対象流体Lに含まれる導電体の検出信号が取得される(図6(A)の波形参照)。同時に、励磁用コイルECにより、正弦波発振回路103、位相回路104及びエッジトリガー回路105を介して、所定の角度で位相をずらして励磁電圧と同一周波数で一定の位相差を生じる矩形波のリファレンス信号が準備される(図6(B)の矩形波参照)。尚、前記正弦波発振回路103から出力される正弦波の位相は、前記位相回路104において90°ずらして設定されるが、図6(A)に示される導電体の検出信号の波形は、導電体の影響により、図6(B)に示される矩形波のリファレンス信号に対しΔfだけ位相がずれる形となる。そして、ロックインアンプ106により、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差がノイズ除去されつつ検出される。ここで、図6(C)に示す波形は、リファレンス信号と対応させて、前記導電体の検出信号を反転させた波形を示している。前記ノイズ除去された位相差は、ローパスフィルタ107により、前記導電体の濃度用の出力値として平滑な直流電圧信号に変換され(図6(D)参照)、増幅器108を介して交流信号透過回路109に入力される。
On the other hand, as shown in FIG. 1, in the state where the measurement target fluid L is introduced into the first cylinder chamber C1, the measurement target fluid L is passed through the
前記交流信号透過回路109においては、前記増幅器108から出力される計測対象流体Lの導入・導出による直流電圧信号の変動量のみが透過され、図6(D)に示す如く、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分ΔVが求められ、該差分ΔVが増幅器110で増幅され、計測値(導電体の濃度)として異常判定器200へ出力される。
In the AC
前記第一シリンダ室C1に計測対象流体Lを導入した状態での計測処理と、前記第一シリンダ室C1から計測対象流体Lを導出した状態での計測処理とが交互に繰り返され、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分ΔVの移動平均処理が前記異常判定器200で行われ、計測対象流体Lに含まれる導電体の濃度が求められる。
The measurement process in the state where the measurement target fluid L is introduced into the first cylinder chamber C1 and the measurement process in the state where the measurement target fluid L is derived from the first cylinder chamber C1 are alternately repeated, and the conductor. The moving average processing of the difference ΔV between the output value for the concentration and the output value for comparison is performed by the
前記異常判定器200においては、前記導電体の濃度が表示されると共に、該導電体の濃度に応じてエンジン等の機器の異常の有無が判定され、異常時には警告表示が行われる。
In the
因みに、上記の作動は、図4に示すフローチャートの如く行われる。即ち、エンジン等の機器の潤滑油のような計測対象流体Lに含まれる導電体の濃度計測開始時には(ステップS1参照)、ポンプPを駆動してONとした状態で(ステップS2参照)、位置センサ300がONになっているか否かが検出される(ステップS3参照)。前記位置センサ300がONになるのは、該位置センサ300によって前記計測ピストンPSの両端部外周に凹設された溝g1(又は溝g2)が検出され、前記計測ピストンPSが往復動におけるストロークエンド位置に到達した時である。前記位置センサ300がONになって出力される信号に基づいて前記信号処理器100が作動し、位相差の検出が行われると共に(ステップS4参照)、切換弁Vの切り換えが行われる(ステップS5参照)。前記切換弁Vが切り換えられてから設定時間経過したか否かの判定が行われ(ステップS6参照)、設定時間経過後に前記ステップS3に戻って、前記位置センサ300がONになっているか否かが検出され、以下、前記ステップS4,S5,S6の作動が繰り返される。
Incidentally, the above operation is performed as shown in the flowchart shown in FIG. That is, at the start of concentration measurement of the conductor contained in the measurement target fluid L such as the lubricating oil of equipment such as an engine (see step S1), the position is in the state where the pump P is driven and turned on (see step S2). Whether or not the
このように、参考例によれば、励磁用コイルECの電圧と出力用コイルOCの電圧との間に生じる位相差の変化を利用するので、導電性を有するものであるならば、磁性体のみならず、非磁性体であっても導電体の濃度を計測することができる。又、励磁用コイルECの電圧と出力用コイルOCの電圧との間に生じる位相差を用いると共に、導電体を含む計測対象流体Lと、励磁用コイルEC及び出力用コイルOCとを接近させた際に、導電体の濃度に応じて生じる位相差の変化を利用するので、導電体の濃度を精度良く計測することができる。更に、参考例では、励磁用コイルECの電圧と出力用コイルOCの電圧との間に生じる位相差及び出力用コイルOCの電圧変化を用いるので、導電体の有無による励磁用コイルECのリアクタンスの変化、導電体の有無による出力用コイルOCのリアクタンスの変化、計測対象流体Lに発生する渦電流の変化、渦電流によるジュール損失の変化等の様々な変化を総合的に捉え、導電体の濃度を精度良く計測することができる。 As described above, according to the reference example , since the change in the phase difference generated between the voltage of the exciting coil EC and the voltage of the output coil OC is used, if it has conductivity, only the magnetic material is used. In addition, the concentration of the conductor can be measured even if it is a non-magnetic material. Further, the phase difference generated between the voltage of the exciting coil EC and the voltage of the output coil OC is used, and the measurement target fluid L including the conductor is brought close to the exciting coil EC and the output coil OC. At that time, since the change in the phase difference that occurs according to the concentration of the conductor is used, the concentration of the conductor can be measured with high accuracy. Further, in the reference example , since the phase difference generated between the voltage of the exciting coil EC and the voltage of the output coil OC and the voltage change of the output coil OC are used, the reactivity of the exciting coil EC depending on the presence or absence of the conductor is used. The concentration of the conductor is comprehensively grasped by various changes such as changes, changes in the reactorance of the output coil OC depending on the presence or absence of the conductor, changes in the eddy current generated in the fluid L to be measured, and changes in Joule loss due to the eddy current. Can be measured accurately.
しかも、参考例の場合、ポンプPや切換弁Vは計測シリンダCから離れた位置に配置することが可能となり、特許文献3に開示された従来技術のように、外付けの動力源としての回転駆動装置(モータ)を導電体濃度計測装置に一体化する形で装備することは必要なくなるため、配置の自由度が増して計測シリンダCの外形が大きくならず、特に、既存設備に後付けで導電体濃度計測装置を取り付ける際に有効となる。 Moreover, in the case of the reference example , the pump P and the switching valve V can be arranged at a position away from the measuring cylinder C, and the rotation as an external power source is performed as in the conventional technique disclosed in Patent Document 3. Since it is no longer necessary to equip the drive device (motor) with the conductor concentration measuring device in an integrated manner, the degree of freedom of arrangement is increased and the outer shape of the measuring cylinder C is not enlarged. It is effective when installing a body concentration measuring device.
こうして、装置を小型化して搭載性の向上を図り得る。 In this way, the device can be miniaturized to improve the mountability.
図7及び図8は本発明の導電体濃度計測装置の実施例であって、図中、図1及び図2と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。基本的な構成は図1〜図6に示す参考例と同様であるが、実施例の特徴とするところは、図7及び図8に示す如く、前記第一シリンダ室C1に第一計測対象流体L1を導入・導出すると共に、前記第二シリンダ室C2に第二計測対象流体L2を導出・導入して計測を行うようにした点にある。 7 and 8 are examples of the conductor concentration measuring device of the present invention, and in the drawings, the parts having the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 represent the same objects. The basic configuration is the same as that of the reference examples shown in FIGS. 1 to 6, but the feature of the embodiment is that the first measurement target fluid is stored in the first cylinder chamber C1 as shown in FIGS. 7 and 8. The point is that L1 is introduced and derived, and the second measurement target fluid L2 is introduced and introduced into the second cylinder chamber C2 for measurement.
実施例の場合、図7及び図8に示す如く、導電体を含む第一計測対象流体L1が第一タンクT1に貯留され、前記第一計測対象流体L1とは異なる第二計測対象流体L2が第二タンクT2に貯留されている。 In the case of the embodiment , as shown in FIGS. 7 and 8, the first measurement target fluid L1 including the conductor is stored in the first tank T1, and the second measurement target fluid L2 different from the first measurement target fluid L1 It is stored in the second tank T2.
前記第一タンクT1には第一配管PL1が接続され、該第一配管PL1途中には、前記第一タンクT1に貯留された第一計測対象流体L1を圧送する第一ポンプP1が設けられている。前記第二タンクT2には第二配管PL2が接続され、該第二配管PL2途中には、前記第二タンクT2に貯留された第二計測対象流体L2を圧送する第二ポンプP2が設けられている。 The first pipe PL1 is connected to the first tank T1, and a first pump P1 for pumping the first measurement target fluid L1 stored in the first tank T1 is provided in the middle of the first pipe PL1. There is. A second pipe PL2 is connected to the second tank T2, and a second pump P2 for pumping the second measurement target fluid L2 stored in the second tank T2 is provided in the middle of the second pipe PL2. There is.
前記第一配管PL1は、計測シリンダCの第一シリンダ室C1に接続され、前記第二配管PL2は、計測シリンダCの第二シリンダ室C2に接続されている。 The first pipe PL1 is connected to the first cylinder chamber C1 of the measuring cylinder C, and the second pipe PL2 is connected to the second cylinder chamber C2 of the measuring cylinder C.
前記第一配管PL1途中には、第一切換弁V1が設けられ、前記第二配管PL2途中には、第二切換弁V2が設けられており、該第一切換弁V1及び第二切換弁V2の切り換えにより、前記第一ポンプP1にて圧送される第一計測対象流体L1を前記第一シリンダ室C1に対し導入・導出すると共に、前記第二ポンプP2にて圧送される第二計測対象流体L2を前記第二シリンダ室C2に対し導出・導入して前記計測ピストンPSを往復動させるようになっている。尚、図7及び図8中、CV1は第一逆止弁であって、前記第一ポンプP1の吐出側の第一配管PL1における圧力が設定圧以上に上昇した場合に第一逆止弁CV1が開いて前記第一タンクT1へ圧力を逃がすようになっている。又、図7及び図8中、CV2は第二逆止弁であって、前記第二ポンプP2の吐出側の第二配管PL2における圧力が設定圧以上に上昇した場合に第二逆止弁CV2が開いて前記第二タンクT2へ圧力を逃がすようになっている。 A first switching valve V1 is provided in the middle of the first piping PL1, a second switching valve V2 is provided in the middle of the second piping PL2, and the first switching valve V1 and the second switching valve V2 are provided. By switching the above, the first measurement target fluid L1 pumped by the first pump P1 is introduced and led out to the first cylinder chamber C1, and the second measurement target fluid pumped by the second pump P2. L2 is led out and introduced into the second cylinder chamber C2 to reciprocate the measurement piston PS. In FIGS. 7 and 8, CV1 is the first check valve, and when the pressure in the first pipe PL1 on the discharge side of the first pump P1 rises above the set pressure, the first check valve CV1 Is opened to release pressure to the first tank T1. Further, in FIGS. 7 and 8, CV2 is a second check valve, and when the pressure in the second pipe PL2 on the discharge side of the second pump P2 rises above the set pressure, the second check valve CV2 Is opened to release pressure to the second tank T2.
前記計測シリンダCには、前記第一シリンダ室C1の外周部に配設されるよう第一励磁用コイルEC1が設けられると共に、該第一励磁用コイルEC1に隣接して配設されるよう第一出力用コイルOC1が設けられ、更に、前記第二シリンダ室C2の外周部に配設されるよう第二励磁用コイルEC2が設けられると共に、該第二励磁用コイルEC2に隣接して配設されるよう第二出力用コイルOC2が設けられている。前記第一出力用コイルOC1は、前記第一励磁用コイルEC1に交流電流が流れると励磁電圧を発生し、前記第二出力用コイルOC2は、前記第二励磁用コイルEC2に交流電流が流れると励磁電圧を発生するようになっている。 The measuring cylinder C is provided with a first exciting coil EC1 so as to be disposed on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber C1 and is arranged adjacent to the first exciting coil EC1. A one-output coil OC1 is provided, and a second excitation coil EC2 is provided so as to be disposed on the outer peripheral portion of the second cylinder chamber C2, and is arranged adjacent to the second excitation coil EC2. The second output coil OC2 is provided so as to be used. The first output coil OC1 generates an exciting voltage when an alternating current flows through the first exciting coil EC1, and the second output coil OC2 generates an alternating current when an alternating current flows through the second exciting coil EC2. It is designed to generate an exciting voltage.
そして、前記第一励磁用コイルEC1及び第一出力用コイルOC1からの信号に基づき信号処理器100において前記第一計測対象流体L1に含まれる導電体の濃度が求められると共に、前記第二励磁用コイルEC2及び第二出力用コイルOC2からの信号に基づき前記信号処理器100において前記第二計測対象流体L2に含まれる導電体の濃度が求められるようになっている。
Then, based on the signals from the first exciting coil EC1 and the first output coil OC1, the
次に、上記実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the above-described embodiment will be described.
エンジン等の機器の潤滑油のような第一計測対象流体L1に含まれる導電体の濃度と、前記第一計測対象流体L1とは異なる第二計測対象流体L2に含まれる導電体の濃度とを計測する際には、第一ポンプP1及び第二ポンプP2を駆動した状態で、図7に示す如く、第一切換弁V1及び第二切換弁V2を切り換えると、第一計測対象流体L1の圧力により計測シリンダCの計測ピストンPSが第二シリンダ室C2側へ移動して第一計測対象流体L1が第一シリンダ室C1に導入されると共に、第二計測対象流体L2が第二シリンダ室C2から導出される。一方、図8に示す如く、第一切換弁V1及び第二切換弁V2を切り換えると、第二計測対象流体L2の圧力により計測シリンダCの計測ピストンPSが第一シリンダ室C1側へ移動して第一計測対象流体L1が第一シリンダ室C1から導出されると共に、第二計測対象流体L2が第二シリンダ室C2に導入される。 The concentration of the conductor contained in the first measurement target fluid L1 such as the lubricating oil of equipment such as an engine and the concentration of the conductor contained in the second measurement target fluid L2 different from the first measurement target fluid L1. When measuring, when the first switching valve V1 and the second switching valve V2 are switched while the first pump P1 and the second pump P2 are driven, as shown in FIG. 7, the pressure of the first measurement target fluid L1 is measured. As a result, the measurement piston PS of the measurement cylinder C moves to the second cylinder chamber C2 side, the first measurement target fluid L1 is introduced into the first cylinder chamber C1, and the second measurement target fluid L2 is moved from the second cylinder chamber C2. Derived. On the other hand, as shown in FIG. 8, when the first switching valve V1 and the second switching valve V2 are switched, the measurement piston PS of the measurement cylinder C moves to the first cylinder chamber C1 side due to the pressure of the second measurement target fluid L2. The first measurement target fluid L1 is derived from the first cylinder chamber C1, and the second measurement target fluid L2 is introduced into the second cylinder chamber C2.
これにより、参考例の場合と同様に、前記第一シリンダ室C1に第一計測対象流体L1を導入した状態での計測処理と、前記第一シリンダ室C1から第一計測対象流体L1を導出した状態での計測処理とが交互に繰り返されつつ、前記第二シリンダ室C2から第二計測対象流体L2を導出した状態での計測処理と、前記第二シリンダ室C2に第二計測対象流体L2を導入した状態での計測処理とが交互に繰り返され、第一計測対象流体L1に含まれる導電体の濃度と、第二計測対象流体L2に含まれる導電体の濃度とをそれぞれ精度良く計測することができる。 As a result, as in the case of the reference example , the measurement process in the state where the first measurement target fluid L1 is introduced into the first cylinder chamber C1 and the first measurement target fluid L1 are derived from the first cylinder chamber C1. While the measurement process in the state is alternately repeated, the measurement process in the state where the second measurement target fluid L2 is derived from the second cylinder chamber C2 and the second measurement target fluid L2 in the second cylinder chamber C2. The measurement process in the introduced state is repeated alternately, and the concentration of the conductor contained in the first measurement target fluid L1 and the concentration of the conductor contained in the second measurement target fluid L2 are measured with high accuracy. Can be done.
更に、実施例の場合、第一ポンプP1及び第二ポンプP2や第一切換弁V1及び第二切換弁V2は計測シリンダCから離れた位置に配置することが可能となり、特許文献3に開示された従来技術のように、外付けの動力源としての回転駆動装置(モータ)を導電体濃度計測装置に一体化する形で装備することは必要なくなるため、配置の自由度が増して計測シリンダCの外形が大きくならず、特に、既存設備に後付けで導電体濃度計測装置を取り付ける際に有効となる。 Further, in the case of the embodiment , the first pump P1 and the second pump P2, the first switching valve V1 and the second switching valve V2 can be arranged at a position away from the measuring cylinder C, and are disclosed in Patent Document 3. Since it is no longer necessary to equip the conductor concentration measuring device with a rotary driving device (motor) as an external power source as in the conventional technique, the degree of freedom of arrangement is increased and the measuring cylinder C is increased. The outer shape of the cylinder does not become large, which is particularly effective when a conductor concentration measuring device is retrofitted to existing equipment.
こうして、実施例においては、参考例の場合と同様、装置を小型化して搭載性の向上を図り得ることに加え更に、第一計測対象流体L1及び第二計測対象流体L2という異なる流体それぞれに含まれる導電体の濃度を同時に計測できる利点がある。 In this way, in the embodiment, as in the case of the reference example , in addition to being able to reduce the size of the device and improve the mountability, the first measurement target fluid L1 and the second measurement target fluid L2 are included in the different fluids. There is an advantage that the concentration of the conductor can be measured at the same time.
そして、参考例の場合、前記信号処理器100は、前記切換弁Vの切り換えにより計測シリンダCに計測対象流体Lを導入した際に、前記出力用コイルOCから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルECから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ106により検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換する。前記信号処理器100は、前記切換弁Vの切り換えにより計測シリンダCから計測対象流体Lを導出した際には、前記出力用コイルOCから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルECから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプ106により検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換する。前記信号処理器100は、前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成されている。このように構成すると、計測対象流体Lに含まれる導電体の濃度を精度良く計測する上で好ましい。
Then, in the case of the reference example , the
又、参考例の場合、前記計測ピストンPSが往復動におけるストロークエンド位置に到達したことを検出して信号を出力する位置センサ300を備え、該位置センサ300から出力される信号に基づいて前記信号処理器100及び切換弁V(実施例の場合、第一切換弁V1及び第二切換弁V2)を作動させるよう構成してある。このように構成すると、前記計測ピストンPSの往復動を円滑に制御することができ、好ましい。
Further, in the case of the reference example , the
更に又、参考例の前記配管PLは、図7及び図8に示す実施例の如く、導電体を含む第一計測対象流体L1が貯留された第一タンクT1に接続される第一配管PL1と、導電体を含む第二計測対象流体L2が貯留された第二タンクT2に接続される第二配管PL2とを備えることができる。前記ポンプPは、前記第一配管PL1途中に設けられ且つ前記第一タンクT1に貯留された第一計測対象流体L1を圧送する第一ポンプP1と、前記第二配管PL2途中に設けられ且つ前記第二タンクT2に貯留された第二計測対象流体L2を圧送する第二ポンプP2とを備えることができる。前記切換弁Vは、前記第一配管PL1途中に設けられ且つ前記第一ポンプP1にて圧送される第一計測対象流体L1を前記第一シリンダ室C1に対し導入・導出して前記計測ピストンPSを往復動させる第一切換弁V1と、前記第二配管PL2途中に設けられ且つ前記第二ポンプP2にて圧送される第二計測対象流体L2を前記第二シリンダ室C2に対し導出・導入して前記計測ピストンPSを往復動させる第二切換弁V2とを備えることができる。前記励磁用コイルECは、前記第一シリンダ室C1の外周部に配設されるよう前記計測シリンダCに設けられる第一励磁用コイルEC1と、前記第二シリンダ室C2の外周部に配設されるよう前記計測シリンダCに設けられる第二励磁用コイルEC2とを備えることができる。前記出力用コイルOCは、前記第一シリンダ室C1の外周部に前記第一励磁用コイルEC1に隣接して配設されるよう前記計測シリンダCに設けられ且つ前記第一励磁用コイルEC1に交流電流が流れると励磁電圧を発生する第一出力用コイルOC1と、前記第二シリンダ室C2の外周部に前記第二励磁用コイルEC2に隣接して配設されるよう前記計測シリンダCに設けられ且つ前記第二励磁用コイルEC2に交流電流が流れると励磁電圧を発生する第二出力用コイルOC2とを備えることができる。前記信号処理器100は、前記第一計測対象流体L1に含まれる導電体の濃度と前記第二計測対象流体L2に含まれる導電体の濃度とを求めるよう構成されている。このように構成すると、一つの計測シリンダCで第一計測対象流体L1及び第二計測対象流体L2という異なる流体それぞれに含まれる導電体の濃度を同時に計測でき、効率を高めることができる。
Furthermore, the pipe PL of the reference example is connected to the first pipe PL1 connected to the first tank T1 in which the first measurement target fluid L1 including the conductor is stored, as in the examples shown in FIGS. 7 and 8. , The second pipe PL2 connected to the second tank T2 in which the second measurement target fluid L2 including the conductor is stored can be provided. The pump P is provided in the middle of the first pipe PL1 and is provided in the middle of the second pipe PL2 and is provided in the middle of the first pump P1 for pumping the first measurement target fluid L1 stored in the first tank T1. A second pump P2 for pumping the second measurement target fluid L2 stored in the second tank T2 can be provided. The switching valve V introduces and derives the first measurement target fluid L1 provided in the middle of the first pipe PL1 and pumped by the first pump P1 into the first cylinder chamber C1, and the measurement piston PS. A first switching valve V1 for reciprocating the fluid and a second measurement target fluid L2 provided in the middle of the second pipe PL2 and pumped by the second pump P2 are led out and introduced into the second cylinder chamber C2. A second switching valve V2 for reciprocating the measuring piston PS can be provided. The exciting coil EC is arranged on the outer peripheral portion of the first exciting coil EC1 provided in the measuring cylinder C and the outer peripheral portion of the second cylinder chamber C2 so as to be disposed on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber C1. A second exciting coil EC2 provided in the measuring cylinder C can be provided. The output coil OC is provided in the measuring cylinder C so as to be arranged adjacent to the first exciting coil EC1 on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber C1 and is AC to the first exciting coil EC1. The measuring cylinder C is provided with a first output coil OC1 that generates an exciting voltage when a current flows, and an outer peripheral portion of the second cylinder chamber C2 so as to be arranged adjacent to the second exciting coil EC2. Further, a second output coil OC2 that generates an exciting voltage when an alternating current flows through the second exciting coil EC2 can be provided. The
尚、本発明の導電体濃度計測装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、エンジンのオイルギャラリーのように既に油圧が立っているラインから潤滑油等の計測対象流体を特別なポンプ等を用いずに配管を介してサンプリングすることも可能であること、又、計測対象流体は潤滑油に限定されるものでなく、他の油、水溶液、水でも良いこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The conductor concentration measuring device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and a special fluid to be measured such as lubricating oil can be obtained from a line where hydraulic pressure is already established, such as an engine oil gallery. It is also possible to sample via piping without using a pump, etc., and the fluid to be measured is not limited to lubricating oil, but other oils, aqueous solutions, water, etc. Of course, various changes can be made without departing from the gist of the invention.
100 信号処理器
106 ロックインアンプ
300 位置センサ
C 計測シリンダ
C1 第一シリンダ室
C2 第二シリンダ室
PS 計測ピストン
EC 励磁用コイル
EC1 第一励磁用コイル
EC2 第二励磁用コイル
OC 出力用コイル
OC1 第一出力用コイル
OC2 第二出力用コイル
L 計測対象流体
L1 第一計測対象流体
L2 第二計測対象流体
P ポンプ
P1 第一ポンプ
P2 第二ポンプ
PL 配管
PL1 第一配管
PL2 第二配管
T タンク
T1 第一タンク
T2 第二タンク
V 切換弁
V1 第一切換弁
V2 第二切換弁
100
Claims (2)
摺動自在に嵌挿される計測ピストンによって仕切られる第一シリンダ室及び第二シリンダ室を有し且つ該第一シリンダ室及び第二シリンダ室に前記配管が接続される計測シリンダと、
前記配管から計測対象流体を前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室に対し交互に導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる切換弁と、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる励磁用コイルと、
前記第一シリンダ室及び第二シリンダ室のうち少なくとも一方の外周部に前記励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する出力用コイルと、
前記励磁用コイル及び出力用コイルからの信号に基づき前記導電体の濃度を求める信号処理器と
を備え、
前記信号処理器は、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダに計測対象流体を導入した際に、前記出力用コイルから導電体の検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記導電体の検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を導電体の濃度用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記切換弁の切り換えにより計測シリンダから計測対象流体を導出した際に、前記出力用コイルから補正用検出信号を取得すると共に、前記励磁用コイルから同一周波数のリファレンス信号を準備し、前記補正用検出信号とリファレンス信号との位相差をロックインアンプにより検出し、検出した位相差を基準となる比較用の出力値として直流電圧信号に変換し、
前記導電体の濃度用の出力値と前記比較用の出力値との差分に基づいて導電体の濃度を求めるよう構成され、
前記配管は、導電体を含む計測対象流体が貯留されたタンクに接続され、
該配管途中に設けられ且つ前記タンクに貯留された計測対象流体を圧送するポンプを備え、
前記配管は、導電体を含む第一計測対象流体が貯留された第一タンクに接続される第一配管と、導電体を含む第二計測対象流体が貯留された第二タンクに接続される第二配管とを備え、
前記ポンプは、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一タンクに貯留された第一計測対象流体を圧送する第一ポンプと、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二タンクに貯留された第二計測対象流体を圧送する第二ポンプとを備え、
前記切換弁は、前記第一配管途中に設けられ且つ前記第一ポンプにて圧送される第一計測対象流体を前記第一シリンダ室に対し導入・導出して前記計測ピストンを往復動させる第一切換弁と、前記第二配管途中に設けられ且つ前記第二ポンプにて圧送される第二計測対象流体を前記第二シリンダ室に対し導出・導入して前記計測ピストンを往復動させる第二切換弁とを備え、
前記励磁用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第一励磁用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に配設されるよう前記計測シリンダに設けられる第二励磁用コイルとを備え、
前記出力用コイルは、前記第一シリンダ室の外周部に前記第一励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第一励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第一出力用コイルと、前記第二シリンダ室の外周部に前記第二励磁用コイルに隣接して配設されるよう前記計測シリンダに設けられ且つ前記第二励磁用コイルに交流電流が流れると励磁電圧を発生する第二出力用コイルとを備え、
前記信号処理器は、前記第一計測対象流体に含まれる導電体の濃度と前記第二計測対象流体に含まれる導電体の濃度とを求めるよう構成されたことを特徴とする導電体濃度計測装置。 Piping through which the fluid to be measured including the conductor is distributed,
A measuring cylinder having a first cylinder chamber and a second cylinder chamber partitioned by a measuring piston that is slidably inserted and the pipe is connected to the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.
A switching valve that alternately introduces and derives the fluid to be measured from the pipe into the first cylinder chamber and the second cylinder chamber to reciprocate the measurement piston.
An exciting coil provided in the measuring cylinder so as to be arranged on the outer peripheral portion of at least one of the first cylinder chamber and the second cylinder chamber.
The measuring cylinder is provided on the outer peripheral portion of at least one of the first cylinder chamber and the second cylinder chamber so as to be adjacent to the exciting coil, and when an alternating current flows through the exciting coil, an exciting voltage is applied. Output coil that generates
It is provided with a signal processor for obtaining the concentration of the conductor based on the signal from the exciting coil and the output coil.
The signal processor
When the measurement target fluid is introduced into the measurement cylinder by switching the switching valve, the conductor detection signal is acquired from the output coil, and the reference signal of the same frequency is prepared from the exciting coil to prepare the conductor. The phase difference between the detection signal and the reference signal is detected by the lock-in amplifier, and the detected phase difference is converted into a DC voltage signal as an output value for the concentration of the conductor.
When the measurement target fluid is derived from the measurement cylinder by switching the switching valve, a correction detection signal is acquired from the output coil, and a reference signal having the same frequency is prepared from the exciting coil to detect the correction. The phase difference between the signal and the reference signal is detected by the lock-in amplifier, and the detected phase difference is converted into a DC voltage signal as a reference output value for comparison.
It is configured to obtain the concentration of the conductor based on the difference between the output value for the concentration of the conductor and the output value for comparison .
The pipe is connected to a tank in which a fluid to be measured including a conductor is stored.
A pump provided in the middle of the pipe and pumping the fluid to be measured stored in the tank is provided.
The pipe is connected to a first pipe in which a first measurement target fluid containing a conductor is stored and a second tank in which a second measurement target fluid including a conductor is stored. Equipped with two pipes
The pumps are a first pump provided in the middle of the first pipe and pumping a first measurement target fluid stored in the first tank, and a first pump provided in the middle of the second pipe and stored in the second tank. Equipped with a second pump that pumps the fluid to be measured
The switching valve is a first that is provided in the middle of the first piping and introduces and draws out the first measurement target fluid that is pumped by the first pump into the first cylinder chamber to reciprocate the measurement piston. The switching valve and the second switching target fluid provided in the middle of the second piping and pumped by the second pump are led out and introduced into the second cylinder chamber to reciprocate the measuring piston. Equipped with a valve
The exciting coil includes a first exciting coil provided in the measuring cylinder so as to be arranged on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber, and the measuring cylinder so as to be arranged on the outer peripheral portion of the second cylinder chamber. Equipped with a second excitation coil provided in
The output coil is provided in the measuring cylinder so as to be arranged adjacent to the first exciting coil on the outer peripheral portion of the first cylinder chamber, and is excited when an alternating current flows through the first exciting coil. The first output coil that generates a voltage and the measurement cylinder are provided on the outer peripheral portion of the second cylinder chamber so as to be adjacent to the second excitation coil, and the second excitation coil is AC. Equipped with a second output coil that generates an exciting voltage when a current flows,
The signal processor is a conductor concentration measuring device characterized in that the concentration of a conductor contained in the first measurement target fluid and the concentration of a conductor contained in the second measurement target fluid are obtained. ..
該位置センサから出力される信号に基づいて前記信号処理器及び切換弁を作動させるよう構成した請求項1記載の導電体濃度計測装置。 A position sensor that detects that the measuring piston has reached the stroke end position in the reciprocating motion and outputs a signal is provided.
Conductors concentration measuring device according to claim 1 configured to actuate the signal processor and the switching valve on the basis of a signal output from the position sensor.
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