磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法

摘要

一种磁性体浓度计测装置，具备励磁用线圈(11a)、和在交流电流流经该励磁用线圈时产生励磁电压的输出用线圈(11b)，该磁性体浓度计测装置中，具有计测机构(6)，该计测机构计测上述励磁用线圈(11a)的电压与上述输出用线圈(11b)的电压之间的相位差的变化，从使检查对象物与上述励磁用线圈(11a)或者/以及输出用线圈(11b)接近时所发生的上述相位差的变化来高精度地计测磁性体的浓度，进而连续地计测流体的磁性体的微小的浓度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法。

背景技术

在例如具有活塞那样的往复运动部件的发动机等的原动机中，由于活塞和气缸等的滑动，在活塞以及气缸等上发生磨耗，产生铁粉等的磁性体。而且，在产生了这样的磁性体时，在自发动机的排出油所流通的流路中，磁性体与排出油一起流动，因此，需要测定流路的排出油中所含的磁性体的浓度，从而正确地掌握机器的磨耗状况。

通常，在掌握机器的磨耗状态时，通过手工作业取样润滑油或排出油并借助化学方法来计测磁性体的浓度，或者在润滑油或排出油所流动的流路附近配置磁性体浓度计测装置来计测磁性体的浓度。

在此，作为磁性体的浓度计测装置的一例，例如有专利文献1所提出的磁性体浓度计测装置，该磁性体浓度计测装置，在排出油所流下的流路的附近具有磁场施加机构、和包含超导量子干涉元件的磁性传感器的磁性计测机构，仅检测被磁化的磁性成分的磁场。或者，作为其他例，例如有专利文献2所提出的磁性体浓度计测装置，该磁性体浓度计测装置具有：在排出油的流路附近配备有第一线圈的实测用的LC振荡电路、和在不受排出油的磁性体影响的位置上配备有第二线圈的修正用的LC发生电路，利用实测用的LC发生电路的振荡频率与修正用的LC发生电路的振荡频率的差来检测磁性体的浓度。

专利文献1：特开平10-268013号公报

专利文献2：特开2005-83897号公报

但是，在以往例那样的借助化学的手法、磁性成分的磁场、单单的振荡频率的差来计测磁性体的浓度的方法中，存在不能够高精度地计测磁性体的浓度的问题。

此外，在借助手工作业取样润滑油或排出油等的流体而计测磁性体的浓度时，存在费工夫且在必须隔一定的间隔进行计测的问题。进而，在使用以往的磁性体浓度计测装置时，存在由于固体成分的堆积或流体的流量变化而发生干扰且不能够连续地高精度地计测的问题。进而，即使在使用其他例的磁性体浓度计测装置时，也期望能够进一步减低噪声而高精度地计测微量的磁性体的浓度。

发明内容

本发明是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供一种磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法，能够高精度地计测磁性体的浓度，进而能够连续地计测流体所含的磁性体的微小的浓度。

本发明是一种磁性体浓度计测装置，具备励磁用线圈、和在交流电流流经该励磁用线圈时产生励磁电压的输出用线圈，该磁性体浓度计测装置中，具有计测上述励磁用线圈的电压与上述输出用线圈的电压之间的相位差的变化的计测机构，从使检查对象物与上述励磁用线圈或者/以及输出用线圈接近时所发生的上述相位差的变化来掌握磁性体的浓度。

在本发明中，上述计测机构优选使用同步放大器。

在本发明中，作为上述同步放大器的参考信号优选使用上述励磁用线圈的电压。

在本发明中，作为使检查对象物与上述励磁用线圈或者/以及输出用线圈接近的机构优选具有如下的驱动机构，该驱动机构从含有磁性体的流体所流经的流路或者含有磁性体的流体所积存的积存部导入检查对象物。

本发明是一种磁性体浓度计测装置，具有：检测部，与含有磁性体的流体所流下的流路或者含有磁性体的流体所积存的积存部连接，且配备有流体导出导入机构以及检测机构；信号处理部，与上述检测机构连接且配备有同步放大器，上述检测部，借助流体导出导入机构而导出导入流体，且经由检测机构而从交流电压的输出信号而取得流体导入时的磁性体的检测信号和流体排出时的修正用检测信号，上述信号处理部，使用相同频率的参考信号而借助同步放大器从上述各信号中除去噪声，同时检测上述各信号与参考信号的相位差，并对应于检测的相位差的量而变换为直流电压信号，将变换后的各值的差量作为磁性体的浓度而检出。

本发明是一种磁性体浓度计测装置，具有：检测部，与含有磁性体的流体所流下的流路或者含有磁性体的流体所积存的积存部连接，且配备有流体导出导入机构以及检测机构；信号处理部，与上述检测机构连接且配备有同步放大器，上述检测部，借助流体导出导入机构导出导入流体且经由检测机构而取得流体导入时的磁性体的检测信号和流体排出时的修正用检测信号，上述信号处理部，使用相同频率的参考信号而借助同步放大器从上述各信号中除去噪声后变换为直流电压信号，将变换后的各值的差量作为磁性体的浓度而检出。

在本发明中，上述信号处理部优选构成为，使参考信号的相位或者磁性体的检测信号的相位错开，在磁性体的非检测时，使将输出信号变换为直流电压信号后的值接近于零。

在本发明中，上述检测机构优选构成为，具有取得磁性体的检测信号的输出用线圈和励磁用线圈，对上述励磁用线圈施加交流电压而使在输出用线圈上产生交流电压的输出信号，从上述输出信号取得磁性体的检测信号或者修正用检测信号，并且，从与上述励磁用线圈连接的振荡电路取得参考信号。

在本发明中，上述检测机构优选构成为，相互地反向地缠绕配置多个励磁用线圈，并且将检测用线圈配置在多个励磁用线圈之间，上述检测用线圈的输出信号变小。

在本发明中，上述流体导出导入机构优选构成为，通过活塞的往复运动导出导入流体。

在本发明中，优选构成为，从含有磁性体的检查对象物或者含有磁性体的流体取得磁性体的浓度、浓度的变化率、浓度变化的振幅、浓度变化的周期、多点计测时的浓度偏差中的至少一个以上的信息，由预先求得的磁性体的浓度与滑动物的状态之间的相关关系，判断滑动物的状态。

在本发明中，优选构成为具有警告机构，该警告机构对应于滑动物的状态而发出警告或者/以及警报。

在本发明中，优选构成为，根据滑动物的状态，控制对于滑动物的润滑流体的供给量、供给时期、供给压力、供给温度、润滑流体的喷射方法、润滑流体的性状。

本发明是一种磁性体浓度计测方法，是使用励磁用线圈、在交流电流流经该励磁用线圈时产生励磁电压的输出用线圈的磁性体浓度计测方法，计测使检查对象物与上述励磁用线圈或者/以及输出用线圈接近时的上述励磁用线圈的电压与上述输出用线圈的电压之间的相位差的变化，从而掌握磁性体的浓度。

在本发明中，优选使上述输出用线圈的电压信号部分地相位反转并直流化而计测相位差的变化。

在本发明中，优选使用上述励磁用线圈的电压信号而使上述输出用线圈的电压信号部分地相位反转。

在本发明中，优选从含有磁性体的流体所流动的流路或者含有磁性体的流体所积存的积存部导入上述检查对象物，并使之与上述励磁用线圈或者/以及输出用线圈接近。

本发明是一种磁性体浓度计测方法，具有：

流体导入时的处理工序，进行如下处理：从含有磁性体的流体所流下的流路或者含有磁性体的流体所积存的积存部向检测部导入流体，由检测部的流体取得磁性体的检测信号并准备相同频率的参考信号，将磁性体的检测信号和相同频率的参考信号对照而借助同步放大器进行噪声的除去，并作为磁性体的浓度用的输出值而变换为直流电压信号；

流体排出时的处理工序，进行如下处理：从上述检测部排出流体，取得检测部内的修正用检测信号并准备相同频率的参考信号，将修正用检测信号和相同频率的参考信号对照而借助同步放大器进行噪声的除去，并作为比较用的输出值而变换为直流电压信号，

借助上述比较用的输出值修正上述磁性体的浓度用的输出值。

在本发明中，优选在流体导入时的处理工序以及流体排出时的处理工序中，由交流电压的输出信号取得磁性体的检测信号以及修正用检测信号，将磁性体的检测信号以及修正用检测信号与相同频率的参考信号对照而借助同步放大器从上述各信号中除去噪声，同时检测上述各信号与参考信号的相位差以及上述信号的实效值，根据检测后的相位差的量而变换为磁性体的浓度用的输出值以及比较用的输出值。

在本发明中，优选交互地连续地反复进行流体导入时的处理工序和流体排出时的处理工序，从而从磁性体的浓度用的输出值与比较用的输出值将差量进一步变换为直流电压信号，并借助预先求得的相关性而将上述差量变换为磁性体的浓度，排除由干扰或时效变化导致的计测误差。

在本发明中，优选将上述参考信号的相位或者磁性体的检测信号的相位错开并使将信号处理装置的输出信号变换为直流电压信号后的值接近于零，这对于在后段的放大器中得到最大限度的增幅而言优选。

在本发明中，优选从含有磁性体的检查对象物或者含有磁性体的流体，取得磁性体的浓度、浓度的变化率、浓度变化的振幅、浓度变化的周期、多点计测时的浓度偏差中的至少一个以上的信息、由预先求得的磁性体的浓度与滑动物的状态之间的相关关系来判断滑动物的状态，上述情况对于进行本装置的自诊断并总是确认在适当的状态下进行计测而言是优选的。

在本发明中，优选根据滑动物的状态发出警告或者/以及警报，这对于总是确认计测在适当的状态下进行而言是优选的。

在本发明中，优选根据滑动物的状态来控制对于滑动物的润滑流体的供给量、供给时期、供给压力、供给温度、润滑流体的喷射方法、润滑流体的性状。

这样，根据本发明，因为利用对应于磁性体的浓度而产生的励磁用线圈的电压、输出用线圈的电压和该信号的相位差的变化，所以能够通过使含有磁性体的检查对象物与励磁用线圈或者/以及输出用线圈接近而高灵敏度地检测该电压和相位差的变化。即能够高精度地计测磁性体的浓度。此外，本发明因为使用在励磁用线圈的电压与输出用线圈的电压之间产生的相位差以及输出用线圈的电压变化，所以能够综合地掌握由磁性体的有无导致的励磁用线圈的电阻的变化、由磁性体的有无导致的输出用线圈的电阻的变化、在检查对象物上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化、在线圈的周边物体上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化等的种种的变化，能够高精度地计测磁性体的浓度。

根据本发明，准备与励磁用电压相同的频率的参考信号，且从检测部内的流体取得磁性体的检测信号而计测与参考信号的相位差以及输出用线圈的电压变化，并对应于计测的相位差的量而变换为直流电压信号，接着，由流体所排出的检测部取得检测部内的修正用检测信号而计测与参考信号的相位差，并对应于计测的相位差的量而变换为直流电压信号，将变换后的流体导入时的值与变换后的流体排出时的值的差量作为磁性体的浓度，所以能够利用相位差的变化以及输出用线圈的电压变化而非常高精度地计测磁性体的浓度。此外，相位差的变化以及输出用线圈的电压变化，最终被变换为电压的实效值，作为磁性体检测信号。

根据本发明，准备与励磁用电压相同的频率的参考信号，且通过带通滤波器将从检测部内的流体取得的磁性体的检测信号除去噪声，并使其与参考信号对照而除去噪声并变换为磁性体的浓度用的直流电压成分，接着，将从流体所排出的上述检测部取得的修正用检测信号与参考信号对照而除去噪声，并变换为比较用的直流电压成分，将变换后的各直流成分的值的差量作为流体的磁性体的浓度，所以，能够除去与测定时的输出信号重叠的噪声，并且能够排出由流体的导出导入而堆积的固体成分，能够高精度地计测流体的磁性体的微小的浓度。

因为反复进行流体的导出导入而多次取得各计测值的差量，所以，能够处理多批次的数据而总是排除由时效变化导致的计测误差，能够连续地计测流体的磁性体的微小的浓度。

在本发明中，由交流电压的输出信号取得流体导入时的磁性体的检测信号和流体排出时的修正用检测信号，检测上述各信号与参考信号的相位差，并变换为与检测的相位差的量对应的直流电压信号，从而，将微小的相位差作为较大的输出值而取得，高灵敏度地检测磁性体的浓度，所以能够适宜地高精度地计测流体的磁性体的微小的浓度。

如以上说明，若根据本发明，因为利用相位差，所以能够取得能够高精度地连续地计测磁性体的浓度的种种优异的效果。

附图说明

图1是表示本发明的实施例的第一例的示意图。

图2是表示本发明的实施例的第一例的其他例的示意图。

图3是表示在本发明的实施例中的流体导出导入机构以及信号处理部的构成的框图。

图4是表示在本发明的实施例中的流体导出导入机构以及信号处理部的构成的其他例的框图。

图5是表示在不受磁性体影响的状态下从输出信号到比较用的输出值(直流电压信号)的处理的示意图。

图6是表示在受到磁性体影响的状态下从输出信号到磁性体的浓度用的输出值(直流电压信号)的处理的示意图。

图7是求的磁性体(检查对象物)的浓度等而判定滑动物的滑动状态的流程图。

图8是表示实际地测定检查对象物时的检测状态的曲线图。

图9是表示本发明的实施例的第二例的概要图。

图10是表示本发明的实施例的第二例中的流体导出导入机构以及信号处理部的构成的框图。

图11是表示本发明的实施例的第二例中的流体导出导入机构以及信号处理部的构成的其他例的框图。

图12是表示本发明的实施例的第三例的概要图。

附图标记说明

1    流路

2    流体导出导入机构(驱动机构)

2a   活塞

3    检测机构

4    检测部

5    信号处理装置

6    信号处理部(计测机构)

7    计测值显示以及异常判定装置(警告机构)

11   线圈

11a  励磁用线圈

11b  检测用线圈(输出用线圈)

11c  励磁用线圈

11d  检测用线圈(输出用线圈)

14   正弦波振荡电路(振荡电路)

31   流路

32   流体导出导入机构

32a  活塞

33   检测机构

34   检测部

35   同步放大器

36   信号处理部

37   计测值显示以及异常判定装置(警告装置)

46   线圈

46a  励磁用线圈

46b  检测用线圈(输出用线圈)

49   正弦波振荡电路(振荡电路)

61   流路

70   第二积存部

具体实施方式

以下说明作为本发明的实施例的第一例的磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法。图1～图8表示本发明的实施例的第一例。

第一例的磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法中，在含有磁性体粉的排出油等流体所流经的配管的路道1上，连接有具备流体导出导入机构(驱动机构)2以及检测机构3的检测部4，在检测部4的检测机构3上，连接有具备信号处理装置5的信号处理部(计测机构)6，并且在信号处理部6上连接有计测值显示以及异常判定装置7。

配管的流路1直线地沿水平方向延伸，使润滑油向具备滑动物的机器(未图示)流出流入。在此，配管的流路1不限定于直线地沿水平方向延伸的流路，也可以是以曲线状延伸的流路、有角度地延伸的流路、沿垂直方向或者倾斜方向延伸的流路。并且，流体不限定于润滑油，只要是流体就可以。进而，滑动物不限定于驱动用活塞以及驱动用气缸，只要是滑动的物体就可以。

检测部4具有：在流路1上形成有开口8的筒状的检测部本体9；在检测部本体9的内部滑动而导出导入润滑油(检测流体)的流体导出导入机构2的活塞2a；使流体导出导入机构2的活塞2a前进/后退运动的驱动机构的旋转部10；配置在检测部本体9的外周部上的检测机构3的线圈11。

此外，检测机构3的线圈11具有：相互地反向缠绕而直列地连接的两个励磁用线圈11a、11a、和在两个励磁用线圈11a、11a之间接近配置的检测用线圈(输出用线圈)11b，在向励磁用线圈11a施加交流电压时，使在检测用线圈11b上产生交流电压(励磁电压)的输出信号。此外，两个励磁用线圈11a、11a和检测用线圈11b以使相互电感大致均等的方式调整线圈11的圈数、线圈11之间的距离，调整为相互电感大致相同。此外，励磁用线圈11a和检测用线圈11b的个数没有特别限定。此外，在线圈11的外方，为了噪声不从外部进入而优选设有铝制的筒等的护罩。

此外，检测机构3的线圈11，如图2所示，也可具有一个励磁用线圈11c、和与一个励磁用线圈11c接近地配置的检测用线圈(输出用线圈)11d，此时也同样地调整为，在向励磁用线圈11c施加交流电压时，使在检测用线圈11d上产生交流电压(励磁电压)的输出信号，在磁性体的非检测时，检测用线圈11d的交流电压(励磁电压)的输出信号变小。

信号处理部6，如图3所示，为了从检测用线圈11b的输出信号取得磁性体的检测信号或者修正用检测信号而具有：放大电路12，与检测用线圈11b连接而放大微弱的波形信号；带通滤波器13，与放大电路12连接而在既定范围内消除波形信号的噪声；正弦波振荡电路14，取得励磁用的正弦波；相位电路15，与正弦波振荡电路14连接而将正弦波的相位错开；边缘触发电路16，与相位电路15连接而使正弦波成为矩形波。

在此，相位电路15在设定时或者调整时，在磁性体非检测时的状态下，将相位前后错开10°～170°，优选将相位前后错开45°～135°，更有选将相位前后错开90°。此外，也可借助波形的电气的偏离而稍微地前后错开。此外，相位电路15也可位于带通滤波器13和信号处理装置5之间，取代参考信号而将磁性体的检测信号以及修正用检测信号错开。此外，信号处理装置5优选为同步放大器，但是，只要是能够计测相位差的变化的构成就可以。

此外，信号处理部6具有：信号处理装置5，分别与带通滤波器13和边缘触发电路16连接；低通滤波器17，与信号处理装置5连接而将输出信号变换为直流电压信号；放大器18，与低通滤波器17连接而放大直流电压信号；交流信号透过电路19，与放大器18连接且仅使由于检测流体的导出导入而导致的直流电压信号的变动量透过；放大器20，与交流信号透过电路19连接。在此，在交流信号透过电路19和放大器20之间，如图4所示，也可具有将与活塞2a的运动相对应的交流信号变换为直流信号的直流变换电路21，使后面的处理容易地进行。

此外，计测值显示以及异常判定装置7如图1～4所示，与信号处理部6的放大器20连接，将信号变换为磁性体的浓度，在内部具有进行既定的控制的控制部22以便对应于滑动物的润滑状态而进行润滑控制及异常的警告等。

以下，说明本发明的实施例的第一例的作用。

在计测在润滑油(流体)中所含的磁性体粉的浓度时，通过拉入流体导出导入机构2的活塞2a而从流路1向检测部4内导入润滑油，在有润滑油的状态下计测处理输出信号。在此，流体导出导入机构2的活塞2a，优选将润滑油拉入至排出油位于励磁用线圈11a的一个、检测用线圈11b的一半左右的位置。

在向检测部4内导入排出油的状态下进行计测处理时(流体导入时的处理工序)，从检测部4的润滑油经由检测用线圈11b、放大电路12以及带通滤波器13而取得磁性体的检测信号(图6中的(A’))，并且，借助励磁用线圈11a、正弦波振荡电路14、相位电路15以及边缘触发电路16而准备以既定的角度错开相位而以与励磁电压相同的频率产生一定的相位差的矩形波的参考信号(图6中的(B’))，借助信号处理装置5，与参考信号对照而进行噪声的除去，并且，检测磁性体的检测信号与参考信号的相位差，借助低通滤波器17，变换为平滑的直流电压信号而作为磁性体的浓度用的输出值(图6中的(D’))，经由放大器18而输入至交流信号透过电路19。另外，图6的(B’)中，前后错开90°地设定相位，图6的(C’)表示借助参考信号使磁性体的检测信号反转的状态，若积分处理该面积，则变成图6的(D’)。

接着，通过推出流体导出导入机构2的活塞2a而排出(导出)检测部4内的润滑油，计测处理没有润滑油的状态(流体导出导入机构2的自身)的输出信号。在此，流体导出导入机构2的往复运动的时间间隔根据计测的流体的粘度等而变化，但是优选间隔数秒而进行。

在从检测部4内排出(导出)润滑油的状态下进行计测处理时(流体排出时的处理工序)，从检测部4经由检测用线圈11b、放大电路12以及带通滤波器13而取得修正用检测信号(图5中的(A))，并且借助励磁用线圈11a、正弦波振荡电路14、相位电路15以及边缘触发电路16而准备以既定的角度错开相位而以与励磁电压相同的频率产生一定的相位差的矩形波的参考信号(图5中的(B))，借助信号处理装置5，与参考信号对照而进行噪声的除去，检测修正用检测信号与参考信号的相位差，借助低通滤波器17，变换为平滑的直流电压信号而作为比较用的输出值(图5中的(D))，经由放大器18而输入至交流信号透过电路19。另外，图5的(B)中，前后错开90°地设定相位，图5的(C)表示借助参考信号使磁性体的检测信号反转的状态，若积分处理该面积，则变成图5的(D)。

然后，为了修正磁性体的浓度用的输出值，如图6所示，借助交流信号透过电路19从磁性体的浓度用的输出值和比较用的输出值得出差量ΔV，并借助计测值显示以及异常判定装置7根据预先求得的与浓度的相关性(函数处理)而将差量变换为磁性体的浓度。在此，磁性体的浓度用的输出值(直流电压信号)和比较用的输出值(直流电压信号)，也可以是借助信号处理装置而检测磁性体的输出信号与参考信号的相位差Δf、以及修正用的输出信号与参考信号的相位差(未图示)、与检测的相位差的量对应地变换的值。

接着，使流体导出导入机构2的活塞2a连续地往复运动，从而，交互地连续地反复进行在向检测部4内导入润滑油的状态下的计测处理(流体导入时的处理工序)、和在从检测部4内排出(导出)润滑油的状态下的计测处理(流体排出时的处理工序)，借助交流信号透过电路19等，从磁性体的浓度用的输出值和比较用的输出值检测差量的信号，同时进行移动平均处理，并经由计测值显示以及异常判定装置7而得出磁性体的浓度的平均值。另外，磁性体的浓度用的输出值，如图5的(D’)所示，借助流体导出导入机构2的往复运动而成为相对于比较用的输出值而上下运动的交流信号。此外，也可使用直流变换电路21将该交流信号变换为直流信号。

此外，在计测显示以及异常判定装置7中，借助控制部22，如图7所示，预先输入原动机的活塞等的滑动物的滑动状态与磁性体的浓度的相关关系(基准数据)(步骤S1)，并且，从含有磁性体的流体(检查对象物)，经由信号处理部6等而取得磁性体的浓度、磁性体的浓度的变化率、磁性体的浓度变化的振幅、磁性体的浓度变化的周期、多点计测时的浓度偏差中的至少一个以上的信息(步骤S2)，接着，比较相关关系(基准数据)与从含有磁性体的流体(检查对象物)取得的信息(步骤S3)，判定活塞等的滑动物的滑动状态(步骤S4)，与活塞等的滑动物的滑动状态相对应而控制对于滑动物的排出油(润滑流体)的供给量、供给时期、供给压力、供给温度、排出油(润滑流体)的喷射方法、排出油(润滑流体)的性状(步骤S5)，并且在判定为磁性体粉的浓度超过一定的浓度而活塞等的滑动物的磨耗量大时，认为达到了必须保养的时期，由计测值显示以及异常判定装置7经由警告显示、警报、警告灯而告知管理者(步骤S6)。

这样，根据实施例的第一例，使用在励磁用线圈11a的电压与检测用线圈(输出用线圈)11b的电压之间产生的相位差，并且，利用在使含有磁性体的检查对象物与励磁用线圈11a或者/以及输出用线圈11b接近时对应于磁性体的浓度而产生的相位差的变化，所以能够高精度地计测磁性体的浓度。此外，实施例的第一例中，使用在励磁用线圈11a的电压与检测用线圈11b的电压之间产生的相位差以及输出用线圈11b的电压变化，所以能够综合地掌握由磁性体的有无导致的励磁用线圈11a的电阻的变化、由磁性体的有无导致的检测用线圈(输出用线圈)11b的电阻的变化、在检查对象物上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化、在线圈的周边物体上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化等的种种变化，能够高精度地计测磁性体的浓度。在此，在计测磁性体的浓度时，在利用由磁性体的有无导致的励磁用线圈11a的电阻的变化、由磁性体的有无导致的检测用线圈(输出用线圈)11b的电阻的变化、在检查对象物上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化、在线圈的周边物体上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化等中一部分的变化的相位差而进行计测时，与电压的相位差的情况不同，受到其他的变化的影响，所以不能够高精度地计测磁性体的浓度。

事实上，根据本发明者所进行的试验结果，如图8的曲线图所示，在实施例中，在测定含有数百ppm的铁粉的流体(检查对象)时，在投入检查对象物的同时输出(浓度)上升，并且，随着检查对象物的排出而输出(浓度)下降，与磁性体对应的反应明显且迅速，所以显然能够高精度地计测磁性体的浓度。

此外，在第一例中，对于计测机构使用信号处理装置5的同步放大器，则借助同步放大器检测磁性体的检测信号与参考信号的相位差并且除去噪声，并变换为与检测的相位差的量对应的信号，所以能够以微小的相位差高灵敏度地检测磁性体的浓度，能够适宜地高精度地计测润滑油的磁性体的微小的浓度。

进而，在第一例中，作为同步放大器的参考信号而使用励磁用线圈11a的电压，则从交流电压的输出信号取得润滑油导入时的磁性体的检测信号和润滑油排出时的修正用检测信号，所以，能够借助同步放大器容易地检测相位差且除去噪声，能够适宜地高精度地计测润滑油的磁性体的微小的浓度。

另外，在第一例中，若作为使检查对象物与励磁用线圈11a或者/以及输出用线圈11b接近的机构而具有驱动机构，该驱动机构从含有磁性体的流体所流经的流路或者含有磁性体的流体所积存的积存部导入检查对象物，则易于取得或者排出流体的检查对象物，所以，能够连续地高精度地计测润滑油的磁性体的微小的浓度。

根据第一例，由检测部4内的流体取得磁性体的检测信号，并且准备相同频率的参考信号，计测与参考信号的相位差的变化以及输出用线圈11b的电压变化，并变换为与计测的相位差的量对应的信号，接着，由流体所排出的检测部4取得检测部4内的修正用检测信号并且计测与参考信号的相位差的变化，变换为与计测的相位差的量对应的信号并把变换后的流体导入时的值与变换后的流体排出时的值的差量作为磁性体的浓度，所以，能够利用相位差的变化以及输出用线圈11b的电压变化而非常高精度地计测磁性体的浓度。此外，相位差的变化以及输出用线圈11b的电压变化最终被变换为电压的实效值，作为磁性体检测信号。

另外，把润滑油的导出导入的一次中的变化幅度作为计测值而取得磁性体的浓度，并且，连续地进行润滑油的导出导入而连续地取得信号值，所以，能够平均处理多个数据而排除由时效变化导致的基准点(零点)的偏差或偏移的变化(波动)的影响，能够连续地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第一例中，参考信号的相位或者磁性体的检测信号的相位，从另一方的信号错开设定，则能够更加容易地进行借助放大器18、25的信号的放大，所以能够适宜地计测排出油的磁性体的微小的浓度。在此，在错开相位10°～170°时，能够计测磁性体的微小的浓度，在错开相位45°～135°时，能够适宜地计测磁性体的微小的浓度，在前后错开相位90°时，能够最适宜地计测磁性体的微小的浓度。

在第一例中，错开参考信号的相位或者磁性体的检测信号的相位，在磁性体的非检测时，将信号处理装置(同步放大器)5的输出信号变换为直流电压信号后的值接近于零，则容易进行信号的放大，所以能够适宜地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第一例中，检测机构3构成为具有取得磁性体的检测信号的检测用线圈11b和励磁用线圈11a，在励磁用线圈11a上施加交流电压而使在检测用线圈11b上产生交流电压的输出信号，从输出信号取得磁性体的检测信号或者修正用检测信号，并且从连接在励磁用线圈11a上的振荡电路14等取得参考信号，则借助交流电压，对应于磁性体的浓度而电压以及相位变化，所以能够容易进行磁性体的浓度的计测，能够适宜地计测润滑油的磁性体的微小的浓度。此外，因为使用励磁用线圈11a，所以能够容易地准备与检测用线圈11b的输出信号相同的频率的参考信号。

在第一例中，检测机构3构成为，相互反向缠绕配置多个励磁用线圈11a，并且在多个励磁用线圈11a之间配置检测用线圈11b，检测用线圈11b的输出信号变小，则能够经由放大器18、25而高灵敏度地检测磁性体的浓度，所以能够高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第一例中，流体导出导入机构2构成为通过活塞2a的往复运动导出导入排出油，则能够容易地排出堆积的固体成分且连续地进行计测，能够排除由干扰或时效变化导致的计测误差，能够连续地高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。此外，因为借助活塞2a的往复运动而适宜排除固体成分等的堆积物，所以能够不需要进行定期的吹气或机械性的除去。并且，即便排出油为高粘度时，也能够借助活塞2a的往复运动而以一定间隔可靠地导出导入排出油，所以能够连续地高精度地计测排出油的磁性体的浓度。

在第一例中，信号处理部6具有信号处理装置5，该信号处理装置5使用相同频率的参考信号而从流体导入时的磁性体的检测信号或者流体排出时的修正用检测信号除去噪声，则通过带通滤波器13除去由检测部4内的润滑油取得的磁性体的检测信号的噪声，并且，与相同频率的参考信号对照而借助信号处理装置5除去噪声，接着，将从排出油所排出的检测部4取得的修正用检测信号与参考信号对照而借助信号处理装置5除去噪声，把变换后的各信号的值的差量作为排出油的磁性体的浓度，所以能够除去与测定时的输出信号重叠的噪声，能够高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第一例中，从含有磁性体的流体(检查对象物)取得磁性体的浓度、浓度的变化率、浓度变化的振幅、浓度变化的周期、多点计测时的浓度偏差中的至少一个以上的信息，由预先求得的磁性体的浓度与滑动物的状态的相关关系判断滑动物的滑动状态，则能够十分容易且正确地进行活塞等的滑动物的状态确认、维护、排出油(润滑流体)的控制。

在第一例中，若具有计测显示以及异常判定装置(警告机构)7，该计测显示以及异常判定装置(警告机构)7对应于滑动物的状态而发出警告或者/以及警报，则能够十分容易且迅速地进行活塞等的滑动物的状态确认、维护。

在第一例中，若对应于滑动物的状态而控制对于滑动物的排出油(润滑流体)的供给量、供给时期、供给压力、供给温度、排出油(润滑流体)的喷射方法、润滑流体的性状，则能够适宜地维持活塞等的滑动物的滑动状态。

说明作为本发明的实施例的第二例的磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法。图9～图11表示本发明的实施例的第二例。

第二例的磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法中，在含有磁性体粉的排出油等的流体所流下的配管的流路31上，连接有具有流体导出导入机构32以及检测机构33的检测部34，且在检测部34的检测机构33上，连接有具有同步放大器35等的信号处理部36，并且在信号处理部36上，连接有计测值显示以及异常判定装置37。

在此，配管的流路31，从具有驱动用活塞和驱动用汽缸等的柴油发动机等的机器(未图示)排出排出油，在流路31的下游具有：形成排出油的积存部38的断流机构的开闭阀39、和以避开开闭阀39的方式配置的分支流路40，分支流路40具有：在积存部38的上游侧上形成的分支口41、和在开闭阀39的下游侧上形成的合流口42，使得从积存部38溢出的排出油流向下游侧。此外，流体并不限定于排出油，只要是含有磁性体的流体就可以。

检测部34具有：以配置在开闭阀39与分支口41之间的流路31上的方式在积存部38上形成有开口43的筒状的检测部本体44；在检测部本体44的内部滑动的流体导出导入机构32的活塞32a；使流体导出导入机构32的活塞32a前后运动的驱动机构的旋转部45；配置在检测部本体44的外周部上的检测机构33的多个线圈46。

检测机构33的多个线圈46具有：相互反向缠绕而直列地连接的两个励磁用线圈46a、46a、和在两个励磁用线圈46a、46a之间配置的检测用线圈46b，调整为在励磁用线圈46a上施加交流电压时，在检测用线圈46b上产生交流电压的输出信号，并且在磁性体的非检测时使检测用线圈46b的输出信号变小。此外，两个励磁用线圈46a、46a和检测用线圈46b，以使相互电感大致均等的方式调整线圈46的圈数、线圈46之间的距离，调整为相互电感大致均等。在此，优选调整为检测用线圈46b的输出信变小。此外，并不特别限定励磁用线圈46a和检测用线圈46b的个数。并且，在线圈46的外方，为了噪声不能从外部进入，而优选设有铝制的筒等的护罩。此外，线圈46与第一例相同，也可具有一个励磁用线圈和与一个励磁用线圈接近地配置的检测用线圈(输出用线圈)。

为了由检测用线圈46b的输出信号取得磁性体的检测信号或者修正用检测信号，信号处理部36具有：放大电路47，与检测用线圈46b连接而放大微弱的波形信号；带通滤波器48，与放大电路47连接而在既定范围内消除波形信号的噪声；正弦波振荡电路49，与励磁用线圈46a、46a连接而取得励磁用的正弦波；相位电路50，与正弦波振荡电路49连接而将正弦波的相位错开；边缘触发电路51，与相位电路50连接而使励磁用的正弦波成为矩形波。在此，相位电路50也可位于带通滤波器48与同步放大器35的之间，且取代参考信号而90°前后错开磁性体的检测信号以及修正用检测信号。此外，相位电路50，优选在磁性体非检测时将相位错开90°，但是也可借助波形的电气的偏离而稍微地前后错开。并且，相位电路50也可与第一例大致相同地在磁性体非检测时的状态下在10°～170°的范围内进行相位错开。

此外，信号处理部36具有：同步放大器35，分别与带通滤波器48和边缘触发电路51连接；低通滤波器52，与同步放大器35连接而将输出信号变换为直流电压信号；放大器53，与低通滤波器52连接而放大直流电压信号；交流信号透过电路54，与放大器53连接；放大器55，与交流信号透过电路54连接。在此，在交流信号透过电路54与放大器55之间，如图11所示，也可具有将与活塞32a的运动对应的交流信号变换为直流信号的直流变换电路56，使得之后的处理容易进行。

并且，计测值显示以及异常判定装置37与信号处理部36的放大器55连接，将信号变换为磁性体的浓度且进行异常的警告。并且，计测值显示以及异常判定装置37与第一例相同，也可具有进行既定的控制的控制部(未图示)，以便与活塞等的滑动物的润滑状态相对应而进行润滑控制或异常的警告。

以下，说明本发明的实施例的第二例的作用。

计测在排出油(流体)中所含的磁性体粉的浓度时，在预先推出检测部34的流体导出导入机构32的活塞32a的状态下，关闭流路31的开闭阀39，在积存部38中积存一定量的排出油。接着，通过拉入流体导出导入机构32的活塞32a而向检测部34内导入积存部38的排出油，在有排出油的状态下计测处理输出信号。在此，流体导出导入机构32的活塞32a，优选将排出油拉入至排出油位于励磁用线圈46a的一个、检测用线圈46b的一半左右的位置。

在将排出油导入至检测部34内的状态下计测处理时(流体导入时的处理工序)，从检测部34的排出油经由检测用线圈46b、放大电路47以及带通滤波器48而取得磁性体的检测信号(图6中的(A’))，并且，经由励磁用线圈46a、正弦波振荡电路49、相位电路50以及边缘触发电路51而准备与磁性体的检测信号(励磁电压)以相同频率前后错开90°而设定的矩形波的参考信号(图6中的(B’))，且借助同步放大器35，使磁性体的输出信号与相同频率的参考信号对照而进行噪声的除去，借助低通滤波器52，变换为平滑的直流电压信号而作为磁性体的浓度用的输出值(图6中的(D’))，且经由放大器而输入至交流信号透过电路54。另外，图6的(C’)表示借助参考信号使磁性体的检测信号反转的状态，若积分处理该面积则变成图6的(D’)。

接着，推出流体导出导入机构32的活塞32a而排出(导出)检测部34内的排出油，计测处理没有排出油的状态(流体导出导入机构32自身)的输出信号。在此，流体导出导入机构32的往复运动的时间间隔根据计测的流体的粘度等而变化，但是优选以数秒间隔进行。

在从检测部34内排出(导出)排出油的状态下进行计测处理时(流体排出时的处理工序)，从检测部34的排出油经由检测用线圈46b、放大电路47以及带通滤波器48而取得修正用检测信号(图5中的(A))，并且，经由励磁用线圈46a、正弦波振荡电路49、相位电路50以及边缘触发电路51而准备与修正用检测信号(励磁电压)以相同频率前后错开90°而设定的矩形波的参考信号(图5中的(B))，且借助同步放大器35使修正有检测信号与相同频率的参考信号对照而进行噪声的除去，且借助低通滤波器52，变换为平滑的直流电压信号而作为比较用的输出值(图5中的(D))，经由放大器而输入至交流信号透过电路54。另外，图5的(C)表示借助参考信号使磁性体的检测信号反转的状态，若积分处理该面积则变成图5的(D)。

并且，为了修正磁性体的浓度用的输出值，如图6所示，借助交流信号透过电路54而从磁性体的浓度用的输出值和比较用的输出值得出差量ΔV而变换为直流电压信号，借助计测值显示以及异常判定装置37，根据预先求得的相关性(函数处理)而将差量变换为磁性体的浓度。在此，磁性体的浓度用的输出值(直流电压信号)和比较用的输出值(直流电压信号)，也可以借助同步放大器35，检测磁性体的输出信号与参考信号的相位差Δf、以及修正用的输出信号与参考信号的相位差(未图示)、并对应于检测的相位差的量而变换。

接着，使流体导出导入机构的活塞32a连续地往复运动，从而交互地连续地反复进行在向检测部34内导入润滑油的状态下的计测处理(流体导入时的处理工序)、和在从检测部34内排出(导出)润滑油的状态下的计测处理(流体排出时的处理工序)，且借助交流信号透过电路54等，从磁性体的浓度用的输出值和比较用的输出值检测差量的信号，同时进行移动平均处理，且经由计测值显示以及异常判定装置37而得出磁性体的浓度的平均值。另外，磁性体的浓度用的输出值如图6的(D’)，借助流体导出导入机构的往复运动而成为相对于比较用的输出值而上下运动的交流信号。此外，也可使用直流变换电路56将该交流信号变换为直流信号。

在此，在计测排出油的状态下，在磁性体粉的浓度超过一定的浓度时，具有驱动用流体导出导入机构和驱动用气缸等的机器的磨耗量较大，认为达到了需要保养的时期，由计测值显示以及异常判定装置37经由警告显示、警告音、警告灯而告知管理者。此外，在具有控制部(未图示)时，也可以与第一例相同地将活塞等的滑动物的滑动状态与磁性体的浓度的相关关系(基准数据)和从含有磁性体的流体(检查对象物)取得的信息进行比较，判定活塞等的滑动物的滑动状态，进行对于滑动物的排出油(润滑流体)的控制或警报等的发令。

这样，根据实施例的第二例，将从检测部34内的排出油取得的磁性体的检测信号与相同频率的参考信号对照而借助同步放大器35除去噪声，并变换为磁性体的浓度用的直流电压成分，接着，将从排出排出油的检测部34取得的修正用检测信号与相同频率的参考信号对照而借助同步放大器35除去噪声，并变换为比较用的直流电压成分，将变换后的各直流成分的值的差量作为排出油的磁性体的浓度，所以能够除去与测定时的输出信号重叠的噪声，并且能够借助流体导出导入机构导出导入排出油，排出堆积的固体成分，能够高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。此外，实施例的第二例与第一例相同，使用在励磁用线圈46a的电压与检测用线圈46b的电压之间产生的相位差，所以能够综合地掌握由磁性体的有无导致的励磁用线圈46a的电阻的变化、由磁性体的有无导致的检测用线圈(输出用线圈)46b的电阻的变化、在检查对象物上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化、在线圈的周边物体上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化等的种种变化，能够高精度地计测磁性体的浓度。在此，在计测磁性体的浓度时，在利用由磁性体的有无导致的励磁用线圈46a的电阻的变化、由磁性体的有无导致的检测用线圈(输出用线圈)46b的电阻的变化、在检查对象物上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化、在线圈的周边物体上发生的涡电流的变化、由涡电流导致的焦耳热损失的变化等中的一部分的变化的相位差而进行计测时，因为与电压的相位差的情况不同，且受到其他的变化的影响，所以不能高精度地计测磁性体的浓度。

此外，将磁性体的浓度作为排出油的导出导入的一次中的各直流成分而取得，并且反复进行排出油的导出导入而多次取得各直流成分的值的差量，所以平均处理多个数据而能够随时排除由时效变化导致的基准点(零点)的偏差或偏移的变化(波动)的影响，能够连续地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第二例中，从交流电压的输出信号取得排出油导入时的磁性体的检测信号和排出油排出时的修正用检测信号，借助同步放大器35检测各信号与参考信号的相位差，并变换为与检测的相位差的量相对应的信号，则通过微小的相位差高灵敏度地检测磁性体的浓度，所以能够适宜地高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第二例中，错开参考信号的相位或者磁性体的检测信号的相位，在磁性体的非检测时使将同步放大器35的输出信号变换为直流电压信号后的值接近于零，则容易进行信号的放大，所以能够适宜地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第二例中，参考信号的相位或者磁性体的检测信号的相位，若自另一方的信号前后错开90°，则更加容易进行借助放大器53、55的信号的放大，所以能够非常适宜地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第二例中，检测机构具有取得磁性体的检测信号的检测用线圈46b和励磁用线圈46a，在励磁用线圈46a上施加交流电压而在检测用线圈46b上产生交流电压的输出信号，且从输出信号取得磁性体的检测信号或者修正用检测信号，并且从连接在励磁用线圈46a上的振荡电路49等取得参考信号，则借助交流电压，对应于磁性体的浓度而电压以及相位变化，所以能够容易进行磁性体的浓度的计测，能够适宜地计测排出油的磁性体的微小的浓度。此外，因为使用励磁用线圈46a，所以能够容易地准备与检测用线圈46b的输出信号相同的频率的参考信号。

在第二例中，检测机构中，多个励磁用线圈46a相互反向缠绕地配置，并且在多个励磁用线圈46a之间配置有检测用线圈46b，检测用线圈11b的输出信号变小，则能够经由放大器53、55而高灵敏度地检测磁性体的浓度，所以能够高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。

在第二例中，流体导出导入机构构成为通过活塞32a的往复运动导出导入排出油，则能够容易地排出堆积的固体成分且连续地进行计测，能够排除由干扰或时效变化导致的计测误差，能够连续地高精度地计测排出油的磁性体的微小的浓度。此外，因为借助活塞32a的往复运动而适宜地排除固体成分等的堆积物，所以能够不需要进行定期的吹气或机械的除去。并且，即便排出油为高粘度时，也能够借助活塞32a的往复运动以一定间隔可靠地导出导入排出油，所以，能够连续地高精度地计测排出油的磁性体的浓度。并且，第二例能够取得与第一例大致相同的作用效果。

以下，说明作为本发明的实施例的第三例的磁性体浓度计测装置。图12表示本发明的实施例的第三例。另外，图中与图9标注相同符号的部分表示相同物。

第三例的磁性体浓度计测装置，是将排出油等的流体所流下的配管的流路31变形的的磁性体浓度计测装置，在第三例的流路61上连接有与第一例大致相同的检测部34。

第三例的配管的流路61是从具有驱动用活塞和驱动用气缸等的柴油发动机等的机器(未图示)排出排出油的部件，在流路61的下游具有：从水平方向向垂直方向弯曲延伸的主流路62；配置在主流路62的垂直方向的部分上的断流机构的开关阀63；为了避开开闭阀63而与第一例大致相同地形成有分支口64和合流口65而配置的分支流路66；从开闭阀63与分支口64之间以既定长度向水平方向延伸的延伸流路67；连接延伸流路67的端侧和主流路62的水平方向的部分的小径的联络流路68。

在此，从分支口64到断流机构的开闭阀63的主流路62，成为积存旧的排出油流体的第一积存部69，延伸流路67与联络流路68成为接纳积存新的排出油流体的第二积存部70。此外，分支流路66与第一例相同，使从第一积存部69溢出的排出油流向下游侧。并且联络流路68以还从主流路62的垂直方向部分流入排出油的方式配置。

另一方面，检测部34具有：以配置在延伸流路67与联络流路68的合流部分上的方式在第二积存部70上形成有开口43的筒状的检测部本体44；在检测部本体44的内部滑动的流体导出导入机构32的活塞32a；驱动流体导出导入机构32的活塞32a的驱动机构(未图示)；配置在检测部本体44的外周部上的检测机构33的多个线圈46；控制线圈46的信号的检测机构33的信号处理部36；与信号处理部36连接的计测值显示以及异常判定装置37。并且，检测部34的检测部本体44以从延伸流路67的端部延伸的方式配置以便提高流体的导出导入的可靠性。

以下，说明本发明的实施例的第三例的作用。

在计测含在排出油中的磁性体粉的浓度时，在预先推出检测部34的流体导出导入机构32的活塞32a的状态下，关闭配管的主流路62的开闭阀63，在第一积存部69以及第二积存部70上积存一定量的排出油，使用流体导出导入机构32而导出导入第二积存部70的排出油，从而与实施例的第一例大致相同地计测磁性体的浓度。

根据这样的实施例的第三例，能够取得与第一例大致相同的作用效果。此外，在实施例的第三例中，积存部具有积存旧的流体的第一积存部69、和接纳积存新的流体的第二积存部70，若检测部34与第二积存部70连接，则借助流体导出导入机构32而向检测部34内导入新的排出油的流体，所以能够防止旧的流体和新的流体混合，能够连续地高精度地计测流体的磁性体的浓度。并且，借助检测部34的配置以及第一积存部69、第二积存部70，能够适宜地防止向流体中混入空气，所以能够连续且非常高精度地计测流体的磁性体粉的浓度。

另外，本发明的磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法并不仅仅限定于上述的实施例，只要是能够连续地测定磁性体的浓度且能够排除干扰或时效变化的影响，就不必限定于实施例，也可以是其他的构成或信号处理，流体并不限定于排出油，也可以是其他的油、水溶液、水、粉体等，只要能够取得流体导入时的处理工序的信号与流体排出时的处理工序的信号的差量，方法就不被限定，也可以是其他的处理方法，流体导出导入机构也可以取代活塞是偏心旋转体，此外，在不脱离本发明的宗旨的范围内，当然可以附加各种各样的变更。

本发明的磁性体浓度计测装置以及磁性体浓度计测方法，能够计测由于部件的滑动而产生的磁性体的浓度。