專利名稱：粒子的濃度檢測方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測液體中包含的粒子的濃度的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
一般而言，在作為船舶用柴油發(fā)動機(jī)的主要燃料的C重油等的液體中，作為石油精制時的流動接觸分解(FCC)的殘渣成分而混入有氧化鋁、ニ氧化硅、碳等的硬質(zhì)的粒子。 在這些粒子過度地流入至發(fā)動機(jī)的活塞環(huán)、氣缸襯墊等的驅(qū)動機(jī)構(gòu)中時，有可能產(chǎn)生滑動狀況的惡化、燒結(jié)、機(jī)械摩耗等的不良影響，因此在船舶管理公司中，毎次加油都要對燃料進(jìn)行取樣并進(jìn)行化學(xué)分析，定量地把握燃料中的粒子，在向船舶加了包含了規(guī)定值以上的粒子的燃料時，需要通知船舶的船員粒子為規(guī)定值以上這ー情況并引起其注意。此外，以往在檢測粒子時，利用過濾器等過濾從液體中取樣的燃料，利用顯微鏡下的殘渣的觀察及定量分析等而檢測粒子。另外，作為表示粒子的濃度檢測方法及其裝置的一般的技術(shù)水平的文獻(xiàn)，例如有專利文獻(xiàn)I。專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-153541號公報。但是，在以往的粒子的濃度檢測方法及其裝置中，直到將其結(jié)果報告給船舶的船員需要一定的日子，在明確了分析結(jié)果之前需要使用燃料時，存在無法預(yù)先防止對驅(qū)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生不良影響的問題。此外，在含有粒子的夾雜物在存留過程中沉淀而粒子的濃度上升時、及在從燃料罐到機(jī)構(gòu)入口的燃料的處理系統(tǒng)中發(fā)生離心分離清潔機(jī)或過濾器等的不良時，有可能將大量的粒子突發(fā)地供給至驅(qū)動機(jī)構(gòu)，要求定量地且連續(xù)地把握燃料中的粒子。進(jìn)而，由于氧化鋁、ニ氧化硅等的粒子在導(dǎo)電性及磁性方面不具有顯著的特征，所以電氣地、磁性地對其進(jìn)行檢測較為困難，并且粒子是化學(xué)上穩(wěn)定的物質(zhì)，所以存在難以利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行檢測的問題。進(jìn)而，C重油等的液體為高粘度、不透明且在氧化鋁、ニ氧化硅粒子以外還包含各種的淤渣等的粒子，所以存在即便采用專利文獻(xiàn)I那樣的光學(xué)檢測也無法充分地對應(yīng)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，目的在于提供一種能夠定量且連續(xù)地把握液體中粒子的粒子濃度檢測方法及其裝置。本發(fā)明的粒子的濃度檢測方法具有磁性粒子發(fā)生部，位于可能含有粒子的液體的流路中而配置磁性部材和對應(yīng)部材；磁性粒子測量部，位于與該磁性粒子發(fā)生部相同的流路中而測量液體中的磁性粒子的濃度，其中，
在測量粒子的濃度時，在液體中將磁性部材和對應(yīng)部材的至少一方向另一方推壓移動,磨耗磁性部材而產(chǎn)生磁性粒子,接著利用磁性粒子測量部測量液體中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度，從預(yù)先測定的表示磁性粒子的濃度和液體中的粒子的濃度的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線將磁性粒子的濃度換算為液體中的粒子的濃度，從而檢測包含于液體中的粒子的濃度。
此外，在本發(fā)明的粒子的濃度檢測方法中，優(yōu)選在利用磁性粒子發(fā)生部產(chǎn)生磁性粒子前，測定在液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，從利用磁性粒子發(fā)生部而在液體中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度減去在液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，換算為粒子的濃度。本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置具有磁性粒子發(fā)生部，在可能含有粒子的液體的流路中配置磁性部材和對應(yīng)部材,在液體中將磁性部材和對應(yīng)部材的至少一方向另一方推壓移動，磨耗磁性部材而產(chǎn)生磁性粒子；
磁性粒子測量部，位于與該磁性粒子發(fā)生部相同的流路中，測量液體中的磁性粒子的濃度； 控制部，從預(yù)先測定的表示磁性粒子的濃度和液體中的粒子的濃度的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將由磁性粒子測量部得到的磁性粒子的濃度換算為液體中的粒子的濃度，檢測液體中包含的粒子的濃度。此外，在本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置中，優(yōu)選具有前段的磁性粒子測量部，其位于磁性粒子發(fā)生部的上游側(cè)且測定液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度。此外，在本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置中，優(yōu)選磁性粒子測量部具有檢測部本體，與液體的流路連接；可動分隔部，連接流路和檢測部本體內(nèi)以便能夠?qū)⒘髀返囊后w導(dǎo)入上述檢測部本體；勵磁用線圈，位于上述檢測部本體的外部；輸出用線圈，位于上述檢測部本體的外部而利用勵磁用線圈的交流電流而產(chǎn)生勵磁電壓；信號處理部，測量上述勵磁用線圈和上述輸出用線圈的相位差的變化。此外，在本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置中，磁性粒子測量部的檢測部本體配置為能夠相對于朝向磁性粒子發(fā)生部的流入側(cè)的流路、和從磁性粒子發(fā)生部排出的排出側(cè)的流路連通，
磁性粒子測量部的可動分隔部具有相對于流入側(cè)的流路配置的流入側(cè)活塞體、相對于流出側(cè)的流路配置的流出側(cè)活塞體、配置于上述流入側(cè)活塞體和流出側(cè)活塞體之間的中間活塞體、配置流入側(cè)活塞體以及流出側(cè)活塞體以及中間活塞體而往復(fù)運動的活塞桿，優(yōu)選上述活塞桿向一方向移動時，切換為利用流入側(cè)活塞體以及中間活塞體將流入側(cè)的流路和檢測部本體內(nèi)連接的狀態(tài)，將在流入側(cè)的流路中流動的液體向檢測部本體導(dǎo)入，并且在上述活塞桿向另一方向移動時，進(jìn)而切換為利用流出側(cè)活塞體以及中間活塞體將流出側(cè)的流路和檢測部本體內(nèi)連接的狀態(tài)，將在流出側(cè)的流路中流動的液體向檢測部本體導(dǎo)入。此外，在本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置中，優(yōu)選在流入側(cè)的流路中具有調(diào)節(jié)流入側(cè)的溫度的溫度調(diào)節(jié)部、和以一定的流量送出液體的流量調(diào)節(jié)部。根據(jù)本發(fā)明的粒子的濃度檢測方法及其裝置，磨耗磁性部材而產(chǎn)生磁性粒子，測量在液體中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線將磁性粒子的濃度換算為液體中的粒子的濃度，從而檢測包含于液體中的粒子的濃度，所以能夠定量地把握液體中的粒子。此外，由于在相同的流路中同時具有磁性粒子發(fā)生部和磁性粒子測量部，所以能夠連續(xù)地把握液體中的粒子的濃度。進(jìn)而，在液體為油時，能夠防止使用未經(jīng)檢查的燃料的狀況、及大量的粒子突發(fā)地被供給至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的狀況，能夠抑制對驅(qū)動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的不良影響。進(jìn)而，此外，使用借助磁性部材的摩耗而產(chǎn)生的磁性粒子而間接地檢測粒子的濃度，所以無需物理地、化學(xué)地處理液體自身而直接檢測粒子的操作及處理，能夠起到能夠適宜地定量且連續(xù)地把握液體中的粒子的優(yōu)異效果。


圖I是表示本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置的位置的概略圖。
圖2是表示本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置的構(gòu)成中令活塞向下方移動的狀態(tài)的整體概略圖。圖3是表示本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置的構(gòu)成中令活塞向上方移動的狀態(tài)的整體概略圖。圖4a是表示磁性粒子發(fā)生部的一例的概略圖。圖4b是表示磁性粒子發(fā)生部的另一例的概略圖。圖4c是表示磁性粒子發(fā)生部的其他例的概略圖。圖5是表示磁性粒子測量部的信號處理部的構(gòu)成的框圖。圖6是表示本發(fā)明的粒子的濃度檢測裝置的構(gòu)成的其他例的整體概略圖。圖7是表示本發(fā)明的粒子的濃度檢測方法中流體的流動的流程圖。圖8是表驅(qū)動磁性粒子測量部的可動分隔部時的時間和對磁性粒子的濃度的信號的關(guān)系的圖表。圖9是表示磁性粒子發(fā)生部的驅(qū)動時間(研磨時間)和磁性粒子(磁性粉體F e )的濃度的關(guān)系的圖表。圖10是表示粒子(硬質(zhì)粒子)的濃度和磁性粒子(磁性粉體)的濃度的關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖11是表示從勵磁用線圈以及輸出用線圈的輸出信號到比較用的輸出值的處理的概略圖。圖12是表示從勵磁用線圈以及輸出用線圈的輸出信號到磁性粒子的濃度用的輸出值的處理的概略圖。附圖標(biāo)記說明
I…濃度檢測裝置、2…磁性粒子發(fā)生部、3…磁性粒子測量部、3a…磁性粒子測量部、3b磁性粒子測量部、4…控制部、5…溫度調(diào)節(jié)部、6…流量調(diào)節(jié)部、14…磁性部材、14a…磁性部材、14b…磁性部材、16…對應(yīng)部材、16a…對應(yīng)部材、16b…對應(yīng)部材、27…檢測部本體、27a…檢測部本體、27b…檢測部本體、28可動分隔部、28a…可動分隔部、28b…可動分隔部、29勵磁用線圈、30…輸出用線圈、31a…信號處理部、32流入側(cè)活塞體、33流出側(cè)活塞體、34…中間活塞體、35…活塞桿、S…油(液體)。
具體實施例方式以下，參照圖I 圖12說明本發(fā)明的實施例。圖I 圖12是實施粒子的濃度檢測方法及其裝置的方式例。此外，實施例說明在流路中流動的液體為作為燃料的油的情況。實施例的粒子的濃度檢測裝置I如圖I所示，對于從燃料計量油罐A經(jīng)由緩沖柱B而向原動機(jī)C流入作為燃料的油的流路LI，為了不產(chǎn)生影響地測量粒子(硬質(zhì)粒子)的濃度，配置在原動機(jī)C的近前分支的流路L2。此外，流路L2將利用粒子的濃度檢測裝置I進(jìn)行了測定后的燃料最終地向淤渣容器(未圖示)排出。在此，在圖I的構(gòu)成中，在從燃料計量油罐A到緩沖柱B的流路LI中配置有燃料供給泵D、旁通過濾器E、精過濾器F等，在從緩沖柱B到原動機(jī)C的流路LI中配置有循環(huán)泵G、加熱器H、過濾器I、粘度調(diào)節(jié)器J。此外，從緩沖柱B到燃料計量油罐A具有朝向燃料計量油罐A的返回流路L3，并且從原動機(jī)C到緩沖柱B具有朝向緩沖柱B的返回流路L4。此外，粒子的濃度檢測裝置I如圖2、圖3所示，具有位于令流路L2折返的位置而使得在油S中產(chǎn)生磁性粒子的磁性粒子發(fā)生部2、位干與磁性粒子發(fā)生部2相同的流路L2而測量油S中的磁性粒子的濃度的磁性粒子測量部3、處理來自磁性粒子測量部3的信息的控制部4、位于流入側(cè)的流路L2a而調(diào)節(jié)流入側(cè)的溫度的溫度調(diào)節(jié)部5、和位于流入側(cè)的流路L2a而以一定的流量送出油S的齒輪泵51的流量調(diào)節(jié)部6。磁性粒子發(fā)生部2如圖2 圖4a所示，具有流路L2的油S流出流入的殼體部
7、位于殼體部7的上方的馬達(dá)等的驅(qū)動部8、經(jīng)由與驅(qū)動部8的旋轉(zhuǎn)軸8a連接的連接軸9而位于殼體部7內(nèi)的上部的圓盤狀的旋轉(zhuǎn)座10、從殼體部7的底面經(jīng)由彈簧等的弾性部材 11而向上方受到施力且位于殼體部7內(nèi)的下部的臺座12、經(jīng)由固定銷等的固定部材13而配置于旋轉(zhuǎn)座10的下表面的板狀的磁性部材14、經(jīng)由固定銷等的固定部材15而配置于臺座12的上表面且與磁性部材14的下表面面接觸的板狀的對應(yīng)部材16。此外，在殼體部7和連接軸9之間，在殼體部7和臺座12之間配置密封環(huán)17而防止油S向外部泄露。在此，磁性部材14由具有磁性的鐵類材料等的材料構(gòu)成，對應(yīng)部材16由比磁性部材14硬而不易摩耗的碳素鋼等的材料構(gòu)成。此外，磁性部材14的材料只要能夠借助摩耗而構(gòu)成既定粒徑的磁性粒子則不限定于鐵，也可以為其他的材料。進(jìn)而，對應(yīng)部材16的材料只要能夠使得從磁性部材14產(chǎn)生磁性粒子則也可以為其他的材料，也可以是與磁性部材14相同的材料。進(jìn)而，此外，磁性部材14和對應(yīng)部材16的配置也可以相反。此外，磁性粒子發(fā)生部2有如圖4b所示的其他的例子，其他的例具有流路L2的油S流出流入的殼體部18、位于殼體部18的上方的馬達(dá)等的驅(qū)動部19、與驅(qū)動部19的軸19a連接而在殼體部18內(nèi)旋轉(zhuǎn)的桿狀的磁性部材14a、從殼體部18的側(cè)面經(jīng)由彈簧等的彈性部材20而向一方受到施力且外嵌于桿狀的磁性部材14a的對應(yīng)部材16a。此外,在殼體部18和桿狀的磁性部材14a之間配置有密封環(huán)21而防止油S向外部漏出。在此，磁性部材14a由具有磁性的鐵類材料等的材料構(gòu)成，對應(yīng)部材16a由比磁性部材14a更硬且不易摩耗的碳素鋼等的材料構(gòu)成。此外，磁性部材14a的材料只要能夠借助摩耗而構(gòu)成既定粒徑的磁性粒子則不限定于鐵，也可以是其他的材料。進(jìn)而，對應(yīng)部材16a的材料只要能夠使得從磁性部材14a產(chǎn)生磁性粒子則也可以為其他的材料，也可以是與磁性部材14a相同的材料。進(jìn)而，磁性部材14a和對應(yīng)部材16a的配置也可以相反。進(jìn)而，磁性粒子發(fā)生部2還有如圖4c所示的其他的例子，其他的例子具有流路L2的油S流出流入的殼體部22、位于殼體部22的上方的馬達(dá)等的驅(qū)動部23、利用偏心銷等將驅(qū)動部23的軸23a的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為往復(fù)運動的轉(zhuǎn)換部24、與轉(zhuǎn)換部24連接而在殼體部22內(nèi)上下運動的桿狀的磁性部材14b、從殼體部22的側(cè)面經(jīng)由彈簧等的弾性部材25而向一方受到施力且外嵌于桿狀的磁性部材14b的對應(yīng)部材16b。此外,在殼體部22和桿狀的磁性部材14b之間配置密封環(huán)26而防止油S向外部泄露。在此，磁性部材14b由具有磁性的鐵類材料等的材料構(gòu)成，對應(yīng)部材16b由比磁性部材14b硬而不易摩耗的碳素鋼等的材料構(gòu)成。此外，磁性部材14b的材料只要是能夠由于摩耗而構(gòu)成既定粒徑的磁性粒子則不限定于鐵，也可以是其他的材料。進(jìn)而，對應(yīng)部材16b的材料只要能夠使得從磁性部材14b產(chǎn)生磁性粒子則也可以是其他的材料，也可以是與磁性部材14b相同的材料。進(jìn)而，磁性部材14b和對應(yīng)部材16b的配置也可以相反。
另ー方面，磁性粒子測量部3如圖2、圖3、圖5所示，具有與油S的流路L2連接的檢測部本體27、連接流路L2和檢測部本體27內(nèi)以便能夠?qū)⒘髀稬2的油S導(dǎo)入檢測部本體27的可動分隔部28、位于檢測部本體27的外部的兩個勵磁用線圈29、位于檢測部本體27的外部而與勵磁用線圈29鄰接的輸出用線圈30、與勵磁用線圈29以及輸出用線圈30連接的信號處理部31a、和對信號處理部的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換的濃度測量部31b。檢測部本體27配置為能夠相對于朝向磁性粒子發(fā)生部2的流入側(cè)的流路L2a和從磁性粒子發(fā)生部2排出的流出側(cè)的流路L2b連通以便將二者連接，檢測部本體27的一端從流入側(cè)的流路L2a向外方延伸，檢測部本體27的另一端從流出側(cè)的流路L2b向外方延伸?？蓜臃指舨?8具有相對于流入側(cè)的流路L2a成為流路外方壁面的一部分而能夠移動的流入側(cè)活塞體32、相對于流出側(cè)的流路L2b成為流路外方壁面的一部分而能夠移動的流出側(cè)活塞體33、位于流入側(cè)活塞體32和流出側(cè)活塞體33之間的中間活塞體34、配置流入側(cè)活塞體32以及流出側(cè)活塞體33以及中間活塞體34的活塞桿35、由旋轉(zhuǎn)體及曲柄等構(gòu)成的用于令活塞桿35往復(fù)運動的驅(qū)動部36。在此，如圖2所示，在令活塞桿35向一方向(下方向)移動時，切換為利用流入側(cè)活塞體32以及中間活塞體34將流入側(cè)的流路L2a和檢測部本體27內(nèi)連接的狀態(tài)，使得油S能夠在流入側(cè)的流路L2a和檢測部本體27內(nèi)流通。另ー方面，如圖3所不,在令活塞桿35向另一方向(上方向)移動時，切換為利用流出側(cè)活塞體33以及中間活塞體34將流出側(cè)的流路L2b和檢測部本體27內(nèi)連接的狀態(tài)，使得油S能夠在流出側(cè)的流路L2b和檢測部本體27內(nèi)流通。進(jìn)而，在流入側(cè)的流路L2a側(cè)被導(dǎo)入檢測部本體27內(nèi)的油S為，在令活塞桿35向另一方向(上方向)移動時，利用流入側(cè)活塞體32以及中間活塞體34而從檢測部本體27內(nèi)被向流入側(cè)的流路L2a以及一方的外部側(cè)推出，利用新流來的油S而被向下游側(cè)導(dǎo)出，在流出側(cè)的流路L2b側(cè)被導(dǎo)入檢測部本體27內(nèi)的油S為，在令活塞桿35向一方向(下方向)移動時，利用流出側(cè)活塞體33以及中間活塞體34而從檢測部本體27內(nèi)被向流出側(cè)的流路L2b以及另一方的外部推出，利用向流出側(cè)的流路L2b新流來的油S而被向下游側(cè)導(dǎo)出。進(jìn)而，此外，在令活塞桿35往復(fù)運動時，中間活塞體34從流入側(cè)的流路L2a的流路內(nèi)方壁面移動到流出側(cè)的流路L2b的流路內(nèi)方壁面，或者從流出側(cè)的流路L2b的流路內(nèi)方壁面移動到流入側(cè)的流路L2a的流路內(nèi)方壁面，使得油S通過兩個勵磁用線圈29和輸出用線圈30之間。勵磁用線圈29是相互朝相反方向被卷繞而直列地連接的兩個線圏，隔著既定的間隔而配置，并且輸出用線圈30在兩個勵磁用線圈29之間接近地配置。在對勵磁用線圈29施加交流電壓時，使得在輸出用線圈30上產(chǎn)生交流電壓(勵磁電壓)的輸出信號。此外，兩個勵磁用線圈29和輸出用線圈30為，調(diào)節(jié)線圈的匝數(shù)、線圈間的距離而使得相互電感大致均等，從而將其調(diào)節(jié)為相互電感大致相同。進(jìn)而，勵磁用線圈29和輸出用線圈30的個數(shù)沒有特別限定，也可以是ー個勵磁用線圈29和一個輸出用線圈30。信號處理部31a如圖5所示，為了從輸出用線圈30的輸出信號獲取磁性粒子的檢測信號或者修正用檢測信號而具有與輸出用線圈30連接而對微弱的波形信號進(jìn)行增幅的增幅回路37、與增幅回路37連接而在既定范圍內(nèi)刪除波形信號的雜波的帶通濾波器38、與勵磁用線圈29連接而得到勵磁用的正弦波的正弦波振蕩回路39、與正弦波振蕩回路39連接而令正弦波的相位錯開的相位回路40、和與相位回路40連接而將正弦波形成為矩形波的邊緣觸發(fā)回路41。在此，相位回路40優(yōu)選在設(shè)定時及調(diào)節(jié)時在磁性粒子非檢測時的狀態(tài)下令相位錯開10° 170°，優(yōu)選為45° 135°，進(jìn)而優(yōu)選為90°左右。此外，也可以相位回路40位于帶通濾波器38和信號處理裝置42之間，取代參考信號而令磁性粒子的檢測信號以及修正用檢測信號錯開。此外，信號處理部31a具有分別與帶通濾波器38和邊緣觸發(fā)回路41連接的信號處理裝置42、與信號處理裝置42連接而將輸出信號轉(zhuǎn)換為直流電壓信號的低通濾波器43、與低通濾波器43連接而令直流電壓信號増幅的増幅器44、與増幅器44連接且僅令由于油S的導(dǎo)出導(dǎo)入而產(chǎn)生的直流電壓信號的變動量透過的交流信號透過回路45、與交流信號透 過回路45連接的増幅器46。在此，信號處理裝置42優(yōu)選同步放大器，但只要是能夠測量相位差的變化的構(gòu)成則也可以為其他構(gòu)成。進(jìn)而，圖2、圖3所示的濃度測量部31b與信號處理部31a的増幅器46(圖5參照)連接，基于測量值而轉(zhuǎn)換為磁性粒子的濃度(濃度信號)。在此，磁性粒子測量部3如圖6所示，也可以在流出側(cè)的流路L2b作為后段的磁性粒子測量部3b而配置，在流入側(cè)的流路L2a作為前段的磁性粒子測量部3a而配置。此時，后段的磁性粒子測量部3b具有僅與流入側(cè)的流路L2連接的檢測部本體27b、和向檢測部本體27b從流路L2導(dǎo)出導(dǎo)入油S的活塞28b，并且其他的構(gòu)成與圖2所示的構(gòu)成相同。進(jìn)而，前段的磁性粒子測量部3a具有僅與流入側(cè)的流路L2連接的檢測部本體27a、和向檢測部本體27從流路L2導(dǎo)出導(dǎo)入油S的活塞28a，并且，將來自勵磁用線圈29以及輸出用線圈30的信號向后段的磁性粒子測量部3b的信號處理部送出。另外，在圖6中，上方的標(biāo)記a表示向下方的標(biāo)記a相連。另ー方面，圖2、圖3所示的控制部4與磁性粒子測量部3的濃度測量部31b連接，構(gòu)成為將由磁性粒子測量部3測量到的磁性粒子的濃度(濃度信號)與表示磁性粒子的濃度和油S中的粒子的濃度的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖10參照)對比而換算為油S中的粒子的濃度。此外，在控制部4中具有顯示粒子的濃度的顯示部47，并且還具有發(fā)出警告音及警告顯示等的警告部48。在此，若對磁性粒子發(fā)生部2的驅(qū)動時間(研磨時間)和磁性粒子(磁性粉體Fe)的濃度的關(guān)系進(jìn)行試驗(參照圖9)，則可知隨著研磨時間的經(jīng)過而油S中的磁性粒子的濃度直線地增加，此外，如果將在油S中預(yù)先含有的粒子的濃度如圖9所示改變?yōu)閍 ppm、大約a / 2ppm、不含有粒子(Oppm)而進(jìn)行試驗，則可知粒子的濃度和磁性粒子的發(fā)生濃度同樣地為比例關(guān)系。因此，控制部4的標(biāo)準(zhǔn)曲線是在令磁性粒子發(fā)生部2的驅(qū)動時間(研磨時間)一定的條件下將粒子(硬質(zhì)粒子)的濃度和磁性粒子(磁性粉體)的濃度進(jìn)行對比而制成的。此外，溫度調(diào)節(jié)部5具有位于流入側(cè)的流路L2a的上游的溫度計49、和位于溫度計49和磁性粒子測量部3之間而冷卻流入側(cè)的流路L2a的冷卻風(fēng)扇50a以及空冷翅片50b。進(jìn)而，流量調(diào)節(jié)部6由位于溫度調(diào)節(jié)部5和磁性粒子測量部3之間的齒輪泵51構(gòu)成。進(jìn)而，在流入側(cè)的流路L2a中，在磁性粒子測量部3和磁性粒子發(fā)生部2之間配置有溫度計52以及壓カ計53。 以下說明本發(fā)明的實施例的作用。在對可能含有粒子的燃料等的油(檢測體)S進(jìn)行檢查時，從在原動機(jī)C的跟前分支的流路L2令油S流入粒子的濃度檢測裝置I (圖7的步驟S11)。在此，作為檢測體的燃料等的油S不限定為C重油等的重油，只要是可能含有粒子則也可以為汽油、煤油、輕油等其他的油。此外，油S的用途不限定于向船舶等的原動機(jī)C進(jìn)行供給，也可以向渦輪裝置等的各種驅(qū)動機(jī)構(gòu)及設(shè)備進(jìn)行供給。此外，也可以取代油S而使用水及水溶液，只要是可能含有粒子則沒有特別限定。進(jìn)而，在檢查水及水溶液時，也可以用于混入到水循環(huán)式壓縮機(jī)等的循環(huán)水中的粒子狀雜物的檢測，也可以用于水壓設(shè)備的工作水的水質(zhì)檢查，也可以用于水處理設(shè)備中的處理水的水質(zhì)管理。進(jìn)而，粒子是包含于油S及水等的液體中的非導(dǎo)電性以及非磁性的硬質(zhì)粒子，且為能夠令磁性部材14摩耗的粒子，不限定為氧化鋁、ニ氧化硅、碳等。

在粒子的濃度檢測裝置I中，首先利用溫度調(diào)節(jié)部5的溫度計49測量油(檢測體)S的溫度，并基于油S的溫度而根據(jù)需要利用冷卻風(fēng)扇50a等冷卻流入側(cè)的溫度，進(jìn)行油S的溫度調(diào)節(jié)(步驟S12)。在此，在從緩沖柱B流向原動機(jī)C的燃料的油S的情況下，油S的溫度為ー百數(shù)十度，所以優(yōu)選將其冷卻至40度 60度以便不對磁性粒子測量部3的測量及磁性粒子測量部3以及磁性粒子發(fā)生部2的耐久性產(chǎn)生影響。接著，利用齒輪泵51的流量調(diào)節(jié)部6進(jìn)行控制并且進(jìn)行減壓而使得油(檢測體)S以一定的流量流動(步驟S13)，以便磁性粒子測量部3的測量以及磁性粒子發(fā)生部2的處理能夠穩(wěn)定地進(jìn)行。接著，在油(檢測體)S在流入側(cè)(上游側(cè))的流路L2中通過磁性粒子測量部3時(步驟S14)，令活塞桿35向一方向(圖2的下方向)移動而切換為利用流入側(cè)活塞體32以及中間活塞體34將流入側(cè)的流路L2a和檢測部本體27內(nèi)連接的狀態(tài)，將從流出側(cè)的流路L2a向磁性粒子發(fā)生部2流動的油S導(dǎo)入檢測部本體27內(nèi)，測量在油S中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度信號。接著，在油(檢測體)S通過磁性粒子發(fā)生部2時(步驟S15)，驅(qū)動驅(qū)動部8并經(jīng)由連接軸9以及旋轉(zhuǎn)座10等而將磁性部材14向?qū)?yīng)部材16推壓并令其旋轉(zhuǎn)，利用進(jìn)入到磁性部材14和對應(yīng)部材16之間的粒子而令磁性部材14發(fā)生硬粒摩耗而使得在油S中產(chǎn)生磁性粒子。此外，在圖4b所示的磁性粒子發(fā)生部2的其他的構(gòu)成時、在圖4c所示的磁性粒子發(fā)生部2的其他的構(gòu)成時，也同樣地對磁性部材14a、14b進(jìn)行硬粒摩耗而使得在油S中產(chǎn)生磁性粒子。在此，油S的粘度被保持為一定，所以只要將磁性部材14和對應(yīng)部材16的推壓面壓保持為適當(dāng)，則能夠僅利用某一定程度的大小以上的粒子(硬質(zhì)粒子)來使得磁性粒子(鉄粉)產(chǎn)生，在直徑不夠的粒子時，其僅僅通過磁性部材14和對應(yīng)部材16的間隙而不會使得磁性粒子產(chǎn)生。此外，在磁性部材14a、14b和對應(yīng)部材16a、16b時也同樣,僅利用一定程度的大小以上的粒子使得磁性粒子(鉄粉)產(chǎn)生，直徑不夠的粒子時不會產(chǎn)生磁性粒子。接著，在油(檢測體)S在流出側(cè)(下游側(cè))的流路L2中通過磁性粒子測量部3時(步驟S16)，令活塞桿35向另一方向(圖3的上方向)移動而切換為利用流出側(cè)活塞體33以及中間活塞體34將流出側(cè)的流路L2b和檢測部本體27連接的狀態(tài)，將從磁性粒子發(fā)生部2向流出側(cè)的流路L2b流動的油S導(dǎo)入檢測部本體27內(nèi)，測量流出側(cè)的磁性粒子的濃度信號。而且，在檢測了流出側(cè)的流路L2b的磁性粒子的濃度后，經(jīng)由磁性粒子測量部3的可動分隔部28的移動等而令油S向流出側(cè)的流路L2b返回，從流出側(cè)的流路L2b經(jīng)由節(jié)流器(未圖示)等而向淤渣容器(圖I參照)排出(步驟S17)。而且，磁性粒子的濃度的測量為，通過令可動分隔部28的活塞桿35連續(xù)地往復(fù)運動，交替地進(jìn)行向檢測部本 體27內(nèi)導(dǎo)入了流入側(cè)的流路L2a的油S的狀態(tài)下的測量、和向檢測部本體27導(dǎo)入了流出側(cè)的流路L2b的油S的狀態(tài)下的測量，如圖8所示，從流出側(cè)的磁性粒子的濃度(濃度信號)P2減去在油S中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度(濃度信號)P1，算出在磁性粒子發(fā)生部2中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度(濃度信號)AS。另外，在圖8中，Pl的位置是磁性粒子測量部3的可動分隔部28從流入側(cè)的流路L2a導(dǎo)入油S的位置，P2的位置是磁性粒子測量部3的可動分隔部28從流出側(cè)的流路L2b導(dǎo)入油S的位置。在此，若具體說明利用信號處理部31a和濃度測量部31b測量磁性粒子的濃度的處理(參照圖11、12)，則在信號處理部31a中，在將油S從流入側(cè)的流路L2a導(dǎo)入檢測部本體27內(nèi)吋，從檢測部本體27經(jīng)由輸出用線圈30、増幅回路37以及帶通濾波器38而取得修正用檢測信號(圖11中(A))，并且利用勵磁用線圈29、正弦波振蕩回路39、相位回路40以及邊緣觸發(fā)回路41準(zhǔn)備令相位錯開既定的角度而以與勵磁電壓相同的頻率產(chǎn)生一定的相位差的矩形波的參考信號(圖11中(B)，相位前后錯開90° )。而且，利用信號處理裝置42與參考信號對照而進(jìn)行雜波除去，并且檢測修正用檢測信號和參考信號的相位差，井利用低通濾波器43作為比較用的輸出值(流路L2中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度)而轉(zhuǎn)換為平滑的直流電壓信號(圖11中(D))，并經(jīng)由増幅器44而輸入至交流信號透過回路45。另一方面，在將油S從流出側(cè)的流路L2b向檢測部本體27內(nèi)導(dǎo)入時，從油S經(jīng)由輸出用線圈30、増幅回路37以及帶通濾波器38而取得磁性粒子的檢測信號(圖12中(A’))，并且利用勵磁用線圈29、正弦波振蕩回路39、相位回路40以及邊緣觸發(fā)回路41而準(zhǔn)備以既定的角度錯開相位而以與勵磁電壓相同的頻率產(chǎn)生一定的相位差的矩形波的參考信號(圖12中(B’)，相位前后錯開90° )。而且，利用信號處理裝置42與參考信號對照而進(jìn)行雜波除去，并且檢測磁性粒子的檢測信號和參考信號的相位差，并利用低通濾波器43作為磁性粒子的濃度用的輸出值而轉(zhuǎn)換為平滑的直流電壓信號(圖12中(D’))，經(jīng)由増幅器44而輸入至交流信號透過回路45。而且，利用交流信號透過回路45，以減去流路L2中預(yù)先含有的磁性粒子的濃度的方式，如圖12所示，從磁性粒子的濃度用的輸出值和比較用的輸出值求得差量A V，經(jīng)由増幅器46而將測量值送至濃度測量部31b。接著，在濃度測量部31b中，根據(jù)與預(yù)先求得的濃度的相關(guān)性(函數(shù)處理)而將差量的測量值轉(zhuǎn)換為磁性粒子的濃度(濃度信號)AS。另外，圖11中(C)概略表示利用參考信號令磁性粒子的檢測信號反轉(zhuǎn)的狀態(tài)，并且概略地表示如果對該面積進(jìn)行積分處理則變?yōu)閳D11的(D)，此外，圖12中(C’)表示利用參考信號令磁性粒子的檢測信號反轉(zhuǎn)的狀態(tài)，并概略地表示若將該面積積分處理則變?yōu)閳D12 的(D，)。在計算出磁性粒子的濃度A S之后，利用控制部4而從標(biāo)準(zhǔn)曲線將磁性粒子的濃度換算為油S中的粒子的濃度，將粒子的濃度顯示于顯示部47。此外，在粒子的濃度超過既定的閾值時利用警告部48輸出警告音或者警告顯示等。在此，粒子的濃度也可以不經(jīng)由濃度測量部31b的處理而從交流信號透過回路45的差量△ V的階段直接地轉(zhuǎn)換為粒子的濃度，也可以利用其他的順序進(jìn)行處理。此外，既定的閾值能夠根據(jù)能夠向原動機(jī)C流入的粒子的允許量等而適宜地設(shè)定。由此，在向船舶等的原動機(jī)C供給燃料等的油S時，能夠現(xiàn)場地監(jiān)視氧化鋁、ニ氧化硅等的粒子的濃度，能夠預(yù)先避免由于粒子而引起的對驅(qū)動機(jī)構(gòu)的不良影響。在此，在如圖6所示的粒子的濃度檢測裝置I的其他例時，分別在位于流入側(cè)的流路L2a的前段的磁性粒子測量部3a和位于流出側(cè)的流路L2b的后段的磁性粒子測量部3b中測量磁性粒子的濃度(濃度信號)，從流出側(cè)的磁性粒子的濃度(濃度信號)減去在油S中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度(濃度信號)，計算出由磁性粒子發(fā)生部2產(chǎn)生的磁性粒子的濃度(濃度信號)，然后，利用控制部4從標(biāo)準(zhǔn)曲線將磁性粒子的濃度轉(zhuǎn)換為油S中的粒子的濃度。
此外，如果說明在圖6所示的磁性粒子測量部3b中測量磁性粒子的濃度的處理，則在信號處理部31a中，比較將油S從檢測部本體27內(nèi)排出時和將油S向檢測部本體27內(nèi)導(dǎo)入時而求得交流信號透過回路45的差量A V，接著利用濃度測量部31b從差量A V求得磁性粒子的濃度。此外，在磁性粒子測量部3a時也與磁性粒子測量部3b同樣地求得磁性粒子的濃度。而且，根據(jù)這樣的實施例，利用油S中的粒子的存在而對磁性部材14進(jìn)行摩耗而使得磁性粒子產(chǎn)生，測量油S中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度而從標(biāo)準(zhǔn)曲線將磁性粒子的濃度換算為油S中的粒子的濃度，從而檢測在油S中所含的粒子的濃度，所以不會像以往的測定方法那樣直到檢測到粒子的濃度需要數(shù)日，能夠定量地把握油S中的粒子。此外，在同一流路L2中同時具有磁性粒子發(fā)生部2和磁性粒子測量部3，所以能夠連續(xù)地把握液體中的粒子的濃度。此外，通過定量地并且連續(xù)地把握油S中的粒子，能夠防止使用未經(jīng)檢查的燃料的情況、或大量的粒子突發(fā)地被供給至驅(qū)動機(jī)構(gòu)的狀況，能夠抑制對驅(qū)動機(jī)構(gòu)的不良影響。進(jìn)而，使用由于磁性部材14的摩耗而產(chǎn)生的鉄粉等的磁性粒子而間接地檢測粒子的濃度，所以無需對油S自身進(jìn)行物理的、化學(xué)的處理而直接檢測粒子這樣的操作及處理，能夠適宜地定量且連續(xù)地把握油S中的粒子。在實施例中，在利用磁性粒子發(fā)生部2產(chǎn)生磁性粒子之前，測定在油S中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，并從利用磁性粒子發(fā)生部2在液體中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度減去在油S中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，并換算為粒子的濃度，則能夠測量僅利用磁性粒子發(fā)生部2而在油S中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度，所以能夠適宜地把握油S中的粒子。磁性粒子測量部3的檢測部本體27配置為能夠相對于朝向磁性粒子發(fā)生部2的流入側(cè)的流路L2a、和從磁性粒子發(fā)生部2排出的流出側(cè)的流路L2b而連通，磁性粒子測量部3的可動分隔部28具有相對于流入側(cè)的流路L2a而配置的流入側(cè)活塞體32、相對于流出側(cè)的流路L2b而配置的流出側(cè)活塞體33、配置于流入側(cè)活塞體32和流出側(cè)活塞體33之間的中間活塞體34、和配置流入側(cè)活塞體32以及流出側(cè)活塞體33以及中間活塞體34而往復(fù)運動的活塞桿35，在活塞桿35向一方向移動時，切換為利用流入側(cè)活塞體32以及中間活塞體34將流入側(cè)的流路L2a和檢測部本體27內(nèi)連接的狀態(tài)，將在流入側(cè)的流路L2a中流動的油S導(dǎo)入檢測部本體27，并且在活塞桿35向另一方向移動時進(jìn)而切換為利用流出側(cè)活塞體33以及中間活塞體34將流出側(cè)的流路L2b和檢測部本體27內(nèi)連接的狀態(tài)，將在流出側(cè)的流路L2b流動的油S從流出側(cè)的流路L2b導(dǎo)入檢測部本體27，所以能夠利用ー個磁性粒子測量部3容易地測量在液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，適當(dāng)?shù)販y量由磁性粒子發(fā)生部2產(chǎn)生的磁性粒子的濃度而適宜地把握油S中的粒子。
另外，本發(fā)明的粒子的濃度檢測方法及其裝置不限定于上述的圖示例，當(dāng)然能夠在不脫離本發(fā)明的要g的范圍內(nèi)增加各種變更。
權(quán)利要求
1.ー種粒子的濃度檢測方法，具有磁性粒子發(fā)生部，位于可能含有粒子的液體的流路中而配置磁性部材和對應(yīng)部材；磁性粒子測量部，位于與該磁性粒子發(fā)生部相同的流路中而測量液體中的磁性粒子的濃度，其中， 在測量粒子的濃度時，在液體中將磁性部材和對應(yīng)部材的至少一方向另一方推壓移動，對磁性部材進(jìn)行磨耗而產(chǎn)生磁性粒子，接著利用磁性粒子測量部測量液體中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度，從預(yù)先測定的表示磁性粒子的濃度和液體中的粒子的濃度的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線將磁性粒子的濃度換算為液體中的粒子的濃度，檢測包含于液體中的粒子的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的粒子的濃度檢測方法，其特征在干， 在利用磁性粒子發(fā)生部產(chǎn)生磁性粒子前，測定在液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，從利用磁性粒子發(fā)生部而在液體中產(chǎn)生的磁性粒子的濃度減去在液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度，換算為粒子的濃度。
3.ー種粒子的濃度檢測裝置，具有 磁性粒子發(fā)生部，在可能含有粒子的液體的流路中配置磁性部材和對應(yīng)部材，在液體中將磁性部材和對應(yīng)部材的至少一方向另一方推壓移動，對磁性部材進(jìn)行磨耗而產(chǎn)生磁性粒子； 磁性粒子測量部，位于與該磁性粒子發(fā)生部相同的流路中，測量液體中的磁性粒子的濃度； 控制部，從預(yù)先測定的表示磁性粒子的濃度和液體中的粒子的濃度的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將由磁性粒子測量部得到的磁性粒子的濃度換算為液體中的粒子的濃度，檢測液體中包含的粒子的濃度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粒子的濃度檢測裝置，其特征在干， 具有前段的磁性粒子測量部，其位于磁性粒子發(fā)生部的上游側(cè)且測定液體中預(yù)先包含的磁性粒子的濃度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的粒子的濃度檢測裝置，其特征在干， 磁性粒子測量部具有檢測部本體，與液體的流路連接；可動分隔部，連接流路和檢測部本體內(nèi)以便將流路的液體導(dǎo)入上述檢測部本體；勵磁用線圈，位于上述檢測部本體的外部；輸出用線圈，位于上述檢測部本體的外部而利用勵磁用線圈的交流電流而產(chǎn)生勵磁電壓；信號處理部，測量上述勵磁用線圈和上述輸出用線圈的相位差的變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的粒子的濃度檢測裝置，其特征在干， 磁性粒子測量部的檢測部本體配置為能夠相對于朝向磁性粒子發(fā)生部的流入側(cè)的流路、和從磁性粒子發(fā)生部排出的排出側(cè)的流路連通， 磁性粒子測量部的可動分隔部具有相對于流入側(cè)的流路配置的流入側(cè)活塞體、相對于流出側(cè)的流路配置的流出側(cè)活塞體、配置于上述流入側(cè)活塞體和流出側(cè)活塞體之間的中間活塞體、配置流入側(cè)活塞體以及流出側(cè)活塞體以及中間活塞體而往復(fù)運動的活塞桿， 上述活塞桿向一方向移動時，切換為利用流入側(cè)活塞體以及中間活塞體將流入側(cè)的流路和檢測部本體內(nèi)連接的狀態(tài)，將在流入側(cè)的流路中流動的液體向檢測部本體導(dǎo)入，并且在上述活塞桿向另一方向移動時，進(jìn)而切換為利用流出側(cè)活塞體以及中間活塞體將流出側(cè)的流路和檢測部本體內(nèi)連接的狀態(tài)，將在流出側(cè)的流路中流動的液體向檢測部本體導(dǎo)入。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的粒子的濃度檢測裝置，其特征在干，在流入側(cè)的流路中具有調(diào)節(jié)流入側(cè)的溫度的溫度 調(diào)節(jié)部、和以一定的流量送出液體的流量調(diào)節(jié)部。
全文摘要
具有磁性粒子發(fā)生部(2)，在可能含有粒子的液體(S)的流路(L2)中配置磁性部材(14)和對應(yīng)部材(16)，在液體(S)中將磁性部件(14)和對應(yīng)部件(16)的至少一方向另一方推壓而使其移動，利用液體(S)中的例子而磨耗磁性部件(14)而使得磁性粒子產(chǎn)生；磁性粒子測量部(3)，與磁性粒子發(fā)生部(2)位于相同的流路(L2)而測量液體(S)中的磁性粒子的濃度；和控制部(4)，從預(yù)先測定的表示磁性粒子的濃度與液體(S)中的粒子的濃度的相關(guān)關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)曲線，將由磁性粒子測量部得到的磁性粒子的濃度換算為液體中的粒子的濃度，從而檢測液體(S)中所含的粒子的濃度。
文檔編號G01N27/74GK102656450SQ201080058808
公開日2012年9月5日 申請日期2010年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月24日
發(fā)明者藤井干, 鵜飼英實 申請人:株式會社 Ihi, 株式會社柴油機(jī)聯(lián)合