JPH0588778B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、エンジン油の劣化度を高精度に検出
し得るエンジン油の劣化検出装置に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine oil deterioration detection device that can detect the degree of deterioration of engine oil with high accuracy.
さらに、本発明は、走行運転中の車輌のエンジ
ン油の劣化の進行状態を検出し得る車載型のエン
ジン油の劣化検出装置に関するものである。 Further, the present invention relates to a vehicle-mounted engine oil deterioration detection device that can detect the progress of deterioration of engine oil of a vehicle during driving.
(従来の技術)
エンジンの高性能化、高出力化に伴ないエンジ
ン油がより過酷な条件で使用されるため、エンジ
ン油の交換時期を適確に判断する必要がある。こ
のためには、エンジン油の劣化の進行状態を正確
に検出し、エンジントラブルの原因となるスラツ
ジの大量生産や粘度急上昇(オイルシヨツクニン
グ)等の発生を未然に防止する必要がある。(Prior Art) As engine oil is used under harsher conditions as engines improve in performance and output, it is necessary to accurately determine when to replace the engine oil. To this end, it is necessary to accurately detect the progress of deterioration of engine oil and prevent the occurrence of mass production of sludge and rapid viscosity (oil shock) that can cause engine trouble.
従来、エンジン油の劣化度を判定する方法とし
ては、迅速性が要求されることから目視等による
感応検査方法がとられていた。例えば、ガソリン
スタンドにおいてエンジンのオイルレベルゲージ
を引き抜き、その先端部に付着しているエンジン
油の汚れ度合いを目視で判断したり、指による触
覚検査によつて判断していた。しかしながら、こ
のような感応検査は経験的になりすぎ、しかも各
個人による誤差も多くエンジン油の劣化度を正確
に判定できない欠点があつた。 Conventionally, as a method for determining the degree of deterioration of engine oil, a sensitive inspection method such as visual inspection has been used because promptness is required. For example, at a gas station, an engine oil level gauge was pulled out and the degree of contamination of the engine oil adhering to the tip was visually determined, or by tactile inspection with one's fingers. However, such a sensitive test is too empirical and has the disadvantage that it is not possible to accurately determine the degree of deterioration of the engine oil because there are many errors caused by each individual.
また、別の検査方法としてエンジン油の汚濁度
を光学的に測定する装置も提案されており、例え
ば特開昭61−76938号公報に記載されている。こ
の既知の測定装置では、測定すべきエンジン油を
透明容器内に充填し、この透明容器に向けて光ビ
ームを投射し、透明容器からの透過光強度によつ
てエンジン油の汚濁度を測定している。 Furthermore, as another inspection method, an apparatus for optically measuring the degree of contamination of engine oil has been proposed, and is described, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 76938/1983. In this known measuring device, the engine oil to be measured is filled into a transparent container, a light beam is projected into the transparent container, and the degree of contamination of the engine oil is measured by the intensity of the transmitted light from the transparent container. ing.
(発明が解決しようとする問題点)
上述したエンジン油の汚濁度からエンジン油の
劣化を判定する方法は、煤や金属痕がエンジンの
駆動時間に応じてエンジン油中に混入するので、
劣化判定の一応の目安とすることができる。(Problems to be Solved by the Invention) The method of determining the deterioration of engine oil based on the degree of contamination of the engine oil described above is difficult because soot and metal traces get mixed into the engine oil depending on the operating time of the engine.
This can be used as a tentative guideline for determining deterioration.
しかしながら、汚濁度測定は、単にエンジン油
の汚れを検出しているにすぎず、エンジントラブ
ルの直接の原因となるエンジン油自体の酸化劣化
等を正確に検出することができなかつた。すなわ
ち、エンジン油の本質的な劣化は、高温駆動によ
る酸化劣化や重合物の生成が主体的であり、単に
汚濁度だけを検出したのではエンジン油の劣化の
進行状態を正確に検出することにはならない。例
えば、煤等の異物混入量が少量であつても高温駆
動によるニトロ酸化が急速に進行している場合も
多く、このような場合単に汚濁度を検出したので
はエンジン油の劣化進行状態を正確に把握できず
エンジントラブルを誘発する危険性があつた。従
つて、エンジン油の劣化の進行状態を正確に把握
するには汚濁度測定では不完全であり、JIS規格
に規定されている全酸価、全塩基価、粘度等を正
確に測定する必要があるが、これにはおおがかり
な測定装置を必要とし、ガソリンスタンド等の現
場において簡便に測定することは困難である。 However, the turbidity measurement merely detects contamination of the engine oil, and cannot accurately detect oxidative deterioration of the engine oil itself, which is a direct cause of engine trouble. In other words, the essential deterioration of engine oil is mainly caused by oxidative deterioration and the formation of polymers due to high-temperature driving, and it is difficult to accurately detect the progress of engine oil deterioration by simply detecting the degree of contamination. Must not be. For example, even if the amount of foreign matter such as soot is small, nitro oxidation is often progressing rapidly due to high-temperature driving, and in such cases, simply detecting the degree of contamination cannot accurately determine the progress of engine oil deterioration. There was a risk that this could lead to engine trouble due to failure to grasp the situation. Therefore, in order to accurately grasp the progress of engine oil deterioration, turbidity measurement is incomplete, and it is necessary to accurately measure the total acid value, total base value, viscosity, etc. specified in the JIS standard. However, this requires extensive measuring equipment, and it is difficult to easily measure it at locations such as gas stations.
さらに、上述した既知の劣化検出装置は、ポー
タブル型であり、エンジンからエンジン油をサン
プリングして検出を行わねばならない。一方、運
転者にとつては運転中にエンジンの劣化度が自動
的に表示されれば、運転中にエンジン油の交換時
期を的確に判断でき、エンジン油の交換能率が向
上すると共に事故の発生を未然に防止できる大き
な利点が達成できる。 Furthermore, the known deterioration detection devices described above are of a portable type and must be detected by sampling engine oil from the engine. On the other hand, for drivers, if the degree of engine deterioration is automatically displayed while driving, they will be able to accurately judge when it is time to change the engine oil while driving, which will improve the efficiency of changing engine oil and prevent accidents. A great advantage can be achieved in that it can prevent such problems from occurring.
従つて、本発明の目的は上述した欠点を解消
し、エンジントラブルの原因となるエンジン油自
体の劣化度を高精度に検出できると共に、簡単な
構成でしかも簡便な操作で劣化度を検出できるエ
ンジン油の劣化検出装置を提供するものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide an engine capable of detecting the degree of deterioration of the engine oil itself, which causes engine troubles, with high precision, and with a simple configuration and easy operation. The present invention provides an oil deterioration detection device.
さらに、本発明は、車輌に搭載されているエン
ジン油の劣化度を直接検出し、エンジン油の劣化
度合を運転パネルに表示できるエンジン油の劣化
検出装置を提供するものである。 Further, the present invention provides an engine oil deterioration detection device that can directly detect the deterioration degree of engine oil installed in a vehicle and display the deterioration degree of the engine oil on a driving panel.
(問題点を解決するための手段)
本発明による劣化検出装置は、劣化検出すべき
エンジン油に向けて赤外光を投射する光源と、エ
ンジン油からの透過光を受光して劣化度に応じた
光電出力信号を発生する光検出器とを具え、前記
光検出器へ入射光の中心波長域を硝酸エステルの
赤外吸収ピーク波長にほぼ等しくしたことを特徴
とするものである。(Means for Solving the Problems) A deterioration detection device according to the present invention includes a light source that projects infrared light toward engine oil to be detected for deterioration, and a light source that receives transmitted light from the engine oil to detect deterioration depending on the degree of deterioration. and a photodetector that generates a photoelectric output signal, and the center wavelength range of the light incident on the photodetector is approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of the nitrate ester.
さらに、本発明による劣化検出装置は、劣化検
出すべきエンジン油に油に向けて赤外光を投射す
る光源と、エンジン油からの透過光を受光して劣
化度に応じた光電力信号を発生する光検出器と、
この光電力信号に基づいてエンジン油の劣化度を
表示する表示装置とを具え、前記光検出器への入
射光の中心波長域を硝酸エステルの赤外吸収ピー
ク波長にほぼ等しくしたことを特徴とするもので
ある。 Further, the deterioration detection device according to the present invention includes a light source that projects infrared light toward the engine oil to be detected for deterioration, and a light source that receives transmitted light from the engine oil and generates an optical power signal according to the degree of deterioration. a photodetector to
and a display device that displays the degree of deterioration of the engine oil based on the optical power signal, and the central wavelength range of the light incident on the photodetector is approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of the nitrate ester. It is something to do.
(作用) エンジン油の劣化は次のように大別される。(effect) Engine oil deterioration can be broadly classified into the following types:
酸化防止剤の消滅等によるエンジン油自体の
酸化劣化
添加剤の消耗による各種機能の低下
燃料、燃焼生成物、ごみ等の外部からの異物
混入
これらの劣化は単独で進行する場合もあるが、
各々の劣化が複雑に絡み合つてエンジン油全体の
劣化となる場合が多く、酸化劣化が主体的であ
る。酸化劣化についてはガソリンエンジン、ガス
エンジン、デイーゼルエンジン等の排気ガス中に
含まれるNOxのエンジンオイルへの作用が極め
て重要である。高温における酸化反応において
は、NOxが触媒として作用し以下のように炭化
水素RHのニトロ酸化が進行し、RONO,
RONO2を生成する。 Oxidative deterioration of the engine oil itself due to loss of antioxidants, etc. Deterioration of various functions due to consumption of additives Contamination of external substances such as fuel, combustion products, and dust These deteriorations may progress independently, but
In many cases, each type of deterioration is intricately intertwined to cause deterioration of the entire engine oil, with oxidative deterioration being the dominant factor. Regarding oxidative deterioration, the effect of NO x contained in exhaust gas from gasoline engines, gas engines, diesel engines, etc. on engine oil is extremely important. In the oxidation reaction at high temperatures, NO x acts as a catalyst, and nitro-oxidation of hydrocarbon RH proceeds as shown below, resulting in RONO,
Generate RONO 2 .
RH NOx
−−−→ R+HNOx
R・NOx
−−−→ RONO+RONO2
RONO−−−→RO・+NO
RONO2−−−→RO・+NO2
RO・−−−→酸化生成物
本発明者は種々の走行時間のエンジン油中に含
まれる硝酸エステル量と全酸価との間に相関関係
があることを見い出した。従つて、劣化検出され
るべきエンジン油中の硝酸エステル量を定量する
ことによつて劣化の進行状態を正確に検出するこ
とができる。RH NO x −−− → R + HNO It has been found that there is a correlation between the amount of nitrate esters contained in engine oil and the total acid value at various running times. Therefore, by quantifying the amount of nitrate ester in the engine oil whose deterioration is to be detected, the progress of deterioration can be accurately detected.
本発明では硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長
にほぼ等しい波長光を用いて吸光度測定を行う。
硝酸エステルの赤外吸収ピークに等しい波長光を
用いて吸光度測定を行なえば、他の成分の影響を
受けることなくエンジン油に含まれる硝酸エステ
ル量に応じた光電出力が得れ、エンジン油の劣化
の進行状態を正確に劣化することができる。更
に、本発明では、試料容器として硬質塩化ビニル
樹脂、ポリメチルペンテン樹脂又はポリプロピレ
ン樹脂製の透明容器を用いる。これら試料容器
は、硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長に対して
特性吸収を有していないので、吸光度測定に悪影
響を及ぼさず、しかも価格が安価であるから使い
捨てで使用することができる。特に、硬質塩化ビ
ニル樹脂は機械的な曲げ強度が高いため、試料容
器の壁部の厚さを薄くしても所望の機械的強度が
が得られる利点が達成される。 In the present invention, absorbance is measured using light with a wavelength approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester.
If absorbance is measured using light with a wavelength equal to the infrared absorption peak of nitrate ester, a photoelectric output corresponding to the amount of nitrate contained in engine oil can be obtained without being affected by other components, and the deterioration of engine oil can be detected. The progress of the process can be accurately degraded. Furthermore, in the present invention, a transparent container made of hard vinyl chloride resin, polymethylpentene resin, or polypropylene resin is used as the sample container. Since these sample containers do not have characteristic absorption at the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester, they do not adversely affect absorbance measurement, and are inexpensive and can be used disposable. In particular, since hard vinyl chloride resin has high mechanical bending strength, the advantage is achieved that desired mechanical strength can be obtained even if the wall thickness of the sample container is made thin.
(実施例)
第1図は高速道路走行テストに用いた劣化した
エンジン油の赤外吸収スペクトル特性を示すグラ
フである。横軸は波長を示し、縦軸は赤外線透過
率を示す。第1図から明らかなように、2〜
15μmの波長域において3個の吸収ピークが発生
しており、これら3個の吸収ピークは硝酸エステ
ルに特有の吸収ピークである。従つて、これら3
個の吸収ピーク波長のうちいずれか1個のピーク
波長光を用いてエンジン油の吸光度特性を測定す
れば、エンジン油中に含まれる硝酸エステル量を
他の成分物質による影響を受けることなく良好な
感度で測定できることになる。特に6.1μm付近の
波長域では、急峻な吸収ピーク特性を有している
から、中心波長が6.1μmの赤外光を用いれば硝酸
エステル量を極めて高精度に定量することができ
る。(Example) FIG. 1 is a graph showing the infrared absorption spectrum characteristics of deteriorated engine oil used in a highway driving test. The horizontal axis shows wavelength, and the vertical axis shows infrared transmittance. As is clear from Figure 1, 2~
Three absorption peaks occur in the 15 μm wavelength range, and these three absorption peaks are absorption peaks specific to nitrate ester. Therefore, these three
If the absorbance characteristics of engine oil are measured using light at one of the absorption peak wavelengths, it is possible to determine the amount of nitrate esters contained in engine oil without being affected by other component substances. This means that it can be measured with sensitivity. In particular, in the wavelength region around 6.1 μm, it has steep absorption peak characteristics, so if infrared light with a center wavelength of 6.1 μm is used, the amount of nitrate ester can be quantified with extremely high precision.
はじめに、ポータブル型のエンジン油の劣化検
出装置について説明する。 First, a portable engine oil deterioration detection device will be explained.
第2図a及びbは本発明によるエンジン油劣化
検出装置の一例の構成を示すものであり、第2図
aは全体構成を示す線図的断面図、第2図bは処
理及び駆動回路の構成を示す回路図である。各種
光学部材の位置決めの基準となるベース1に光源
2を取り付ける。光源2は、硝酸エステルの吸収
ピーク波長である6.1μmの波長光を含む赤外光を
放射するセラミツクヒータで構成する。光源2か
ら赤外光をチヨツパ装置3に向けて投射する。こ
のチヨツパ装置3は、複数の開口部が円周状に形
成されている回転デイスク3a及びこの回転デイ
スクを駆動するモータ3bを有し、入射した赤外
光を断続的に通過させる。チヨツパ装置3を通過
した赤外光は集光レンズ4によつて集光されてか
ら、劣化検出すべきエンジン油5が収容されてい
る試料容器6に入射する。試料容器6は硬質塩化
ビニル製透明容器とし、この試料容器6を支持部
材7に形成した凹部内に差し込むようにして装着
する。この試料容器は、硝酸エステルの赤外吸収
ピーク波長光に対して特性吸収を有していないた
め測定精度を確保する上で極めて有効であり、し
かも安価であるから使い捨てでき現場で簡易に測
定するのにも好適である。試料容器6に入射した
赤外光は、容器中のエンジン油に含まれる硝酸エ
ステルをはじめとする各種の成分の量に対して吸
収作用を受けて出射する。試料容器からの透過光
をフイルタ8を経て光検出器9で受光し光電出力
信号を形成する。フイルタ8は硝酸エステルの赤
外吸収ピーク波長である6.1μmにほぼ等しい中心
透過波長域を有するバンドパスフイルタを用い、
6.1μmの波長光だけを光検出器9に入射させる。
試料容器6からの透過光には、エンジン油中に含
まれる各種の物質によつて特有の吸収作用を受け
減衰した光波が含まれるが、フイルタ8の透過特
性によつて硝酸エステル量に応じた吸収作用を受
けた光だけが光検出器9に入射することになる。
この結果、エンジン油に含まれる硝酸エステル量
に応じた光電出力信号が発生する。この光電出力
信号を増幅器10によつて増幅した後処理回路1
1に供給する。処理回路11では、チヨツパ装置
3用の駆動信号を作成するチヨツパ駆動回路12
に供給する同期信号と同一の同期信号を用いて入
力される光電出力信号を同期検出して検出信号を
作成する。さらに、処理回路11には、較正用の
各種データ、例えば零データ値、検量線データ、
光学系に対する補正データ等を予め記憶してお
き、これらのデータを用いて信号処理を行ないエ
ンジン油に含まれる硝酸エステル量を算出する。
算出した硝酸エステル量を表示装置13に表示す
る。表示方法としては、デジタル表示或はアナロ
グ表示等の各種の表示を行なうことができる。こ
の処理及び駆動回路を基板上に装着し、この基板
をベース1とハウジング20との間の空間内に配
置する。このように配置することにより、持ち運
びに便利なポータブル型の劣化検出装置とするこ
とができ、ガソリンスタンド等の現場で直接測定
することができる。 FIGS. 2a and 2b show the configuration of an example of the engine oil deterioration detection device according to the present invention. FIG. 2a is a diagrammatic sectional view showing the overall configuration, and FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing the configuration. A light source 2 is attached to a base 1 that serves as a reference for positioning various optical members. The light source 2 is composed of a ceramic heater that emits infrared light including light at a wavelength of 6.1 μm, which is the absorption peak wavelength of nitrate ester. Infrared light is projected from a light source 2 toward a chopper device 3. The chopper device 3 has a rotary disk 3a having a plurality of circumferential openings and a motor 3b for driving the rotary disk, and allows incident infrared light to pass intermittently. The infrared light that has passed through the chopper device 3 is focused by a condenser lens 4, and then enters a sample container 6 containing engine oil 5 whose deterioration is to be detected. The sample container 6 is a transparent container made of hard vinyl chloride, and is inserted into a recess formed in the support member 7. This sample container has no characteristic absorption for light at the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester, so it is extremely effective in ensuring measurement accuracy.Moreover, since it is inexpensive, it can be disposable and can be easily measured on site. It is also suitable for The infrared light incident on the sample container 6 is absorbed by the amount of various components including nitrate ester contained in the engine oil in the container, and then emitted. The transmitted light from the sample container passes through a filter 8 and is received by a photodetector 9 to form a photoelectric output signal. Filter 8 uses a bandpass filter having a central transmission wavelength range approximately equal to 6.1 μm, which is the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester,
Only light with a wavelength of 6.1 μm is made incident on the photodetector 9.
The transmitted light from the sample container 6 contains light waves that are attenuated due to the unique absorption effect of various substances contained in the engine oil, but depending on the transmission characteristics of the filter 8, the light waves are attenuated depending on the amount of nitrate ester. Only the absorbed light will be incident on the photodetector 9.
As a result, a photoelectric output signal is generated according to the amount of nitrate ester contained in the engine oil. A post-processing circuit 1 that amplifies this photoelectric output signal with an amplifier 10
Supply to 1. The processing circuit 11 includes a chopper drive circuit 12 that creates a drive signal for the chopper device 3.
A detection signal is created by synchronously detecting the input photoelectric output signal using the same synchronization signal as that supplied to the sensor. Furthermore, the processing circuit 11 includes various data for calibration, such as zero data values, calibration curve data,
Correction data and the like for the optical system are stored in advance, and signal processing is performed using these data to calculate the amount of nitrate ester contained in the engine oil.
The calculated amount of nitrate ester is displayed on the display device 13. Various display methods such as digital display or analog display can be used. This processing and driving circuit is mounted on a substrate, and this substrate is placed in the space between the base 1 and the housing 20. By arranging it in this way, it is possible to make a portable deterioration detection device that is convenient to carry, and it can be directly measured at a gas station or the like.
次に、透明試料容器について説明する。 Next, the transparent sample container will be explained.
第3図は本発明による透明試料容器の一例の構
成を示すものであり、第3図aは斜視図、第3図
bは正面図、第3図cは第3図bの−線断面
図である。入射窓を構成する前側のプレート31
と出射窓を構成する後側プレート32との間にス
ペーサプレート33を配置し、これらプレートを
接着剤によつて結合して試料収容空間34を画成
する。スペーサプレート33は互いに平行な2個
の平面を有し、これら平面に前側プレート31及
び後側プレート32をそれぞれ結合することによ
りスペーサプレートを介して前側プレート31と
後側プレート32とが互いに平行に結合されるこ
とになる。さらに、スペーサプレート3には、上
方に向けて拡開するようにテーパが形成されてい
る切り込み部を形成し、この切り込み部の底部を
下端に向けて湾曲させる。このスペーサプレート
33の厚さは、試料収納空間の厚さを規定する作
用を果たすから、試料による吸収量を考慮して定
めるのが望ましく、例えば中心波長域が6.1μmの
赤外光を用いてエンジン油の吸光度を測定する場
合0.1〜2.0mmの厚さとすることが望ましい。これ
ら3個のプレート31,32及び33を接着剤に
より相互に結合することにより、光軸lと直交す
る方向に均一な厚さを有し開口部35に向けて拡
開する試料収容空間34が画成される。このよう
に構成すれば、試料収容空間34には、エツジ部
が存在せず下端に向けてなだらかに先細状に形成
されるので、開口部5から液体試料を注入する際
気泡が発生しにくくなると共に、気泡が発生して
も直ちに上方に向けて移動し消滅する。さらに、
本例では、前側プレート31及びスペーサプレー
ト33を開口部35よりも上方に向けて延在させ
る。このように前側プレート31を開口部35よ
りも上方に向けて延在させれば、開口部よりも上
方に延在する部分がガイドの役割を果たすので、
注入作業を一層効率よく行なうことができる。特
に、薄形の分析セルとする場合に有効である。 FIG. 3 shows the structure of an example of a transparent sample container according to the present invention, in which FIG. 3a is a perspective view, FIG. 3b is a front view, and FIG. 3c is a sectional view taken along the line -- in FIG. 3b. It is. Front plate 31 forming the entrance window
A spacer plate 33 is disposed between the rear plate 32 constituting the exit window, and these plates are bonded together with an adhesive to define a sample accommodation space 34. The spacer plate 33 has two planes parallel to each other, and by connecting the front plate 31 and the rear plate 32 to these planes, the front plate 31 and the rear plate 32 are made parallel to each other via the spacer plate. will be combined. Furthermore, a notch is formed in the spacer plate 3 and is tapered to expand upward, and the bottom of this notch is curved toward the lower end. Since the thickness of this spacer plate 33 serves to define the thickness of the sample storage space, it is desirable to determine it by considering the amount of absorption by the sample. When measuring the absorbance of engine oil, the thickness is preferably 0.1 to 2.0 mm. By bonding these three plates 31, 32, and 33 to each other with adhesive, a sample accommodation space 34 that has a uniform thickness in the direction orthogonal to the optical axis l and expands toward the opening 35 is created. defined. With this configuration, the sample storage space 34 has no edge portion and is formed in a gently tapered shape toward the lower end, so that bubbles are less likely to be generated when a liquid sample is injected from the opening 5. At the same time, even if bubbles are generated, they immediately move upward and disappear. moreover,
In this example, the front plate 31 and the spacer plate 33 are extended upward from the opening 35. If the front plate 31 is extended above the opening 35 in this way, the portion extending above the opening will serve as a guide.
Injection work can be performed more efficiently. This is particularly effective when using a thin analytical cell.
次に、試料容器の材質について説明する。試料
容器の材料は、特性吸収を考慮して適切に選択す
る必要がある。第4図は種々の材料の6.1μmの波
長光に対する透過特性を示す。横軸は被測定材料
の厚さを示し、縦軸は透過率を示す。△印はポリ
プロピレンの透過特性を示し、〇印は可塑剤を含
有しない硬質塩化ビニル樹脂の透過特性を示し、
□印はポリカーボネート、◇印はポリメチルペン
テンの透過特性を示す。ポリカーボネートは
6.1μmの波長光に対して強い吸収性を有し、厚さ
0.5mmで透過率はほぼ零になつてしまう。これに
対して、硬質塩化ビニル、ポリメチルペンテンお
よびポリプロピレンは良好な透過特性を示し、
0.2mmの厚さにおいては約70%の透過率を示して
いる。この結果より、本発明に用いる試料容器の
材料として硬質塩化ビニルおよびポリプロピレン
が有効であることが理解できる。尚、樹脂材料中
には可塑剤等の添加物が混入されている場合があ
り、例えば硝酸エステルの吸収波長光に対して特
性吸収を有している可塑剤が添加されていると、
可塑剤の影響により試料容器によつて6.1μmの波
長光が強く吸収されてしまう不都合が生じてしま
う。従つて、試料容器の材料は、材料と共に添加
剤の吸収特性についても検討することが望まし
く、添加剤を用いていない樹脂で試料容器を構成
する必要がある。また、第4図から明らかなよう
に、試料容器の壁部の厚さが厚くなると試料容器
による吸収量が増大するため、試料容器の壁部の
厚さはできるだけ薄くすることが望ましい。一
方、壁部の厚さが薄くなると試料容器の構造上の
機械的強度が低下する不都合が生じてしまう。従
つて、赤外光に対する特性吸収と共に高い機械的
強度特性を有している材料を用いることが望まし
い。特に、硬質塩化ビニルは28000〜42000/cm2の
曲げ弾性係数を有しているので、機械的強度の面
からも試料容器として極めて好適である。 Next, the material of the sample container will be explained. The material of the sample container must be appropriately selected in consideration of the characteristic absorption. FIG. 4 shows the transmission characteristics of various materials for light with a wavelength of 6.1 μm. The horizontal axis shows the thickness of the material to be measured, and the vertical axis shows the transmittance. The △ mark indicates the transmission characteristics of polypropylene, the ○ mark indicates the transmission characteristics of hard vinyl chloride resin that does not contain a plasticizer,
□ indicates the transmission characteristics of polycarbonate, and ◇ indicates the transmission characteristics of polymethylpentene. Polycarbonate is
It has a strong absorption property for light with a wavelength of 6.1μm, and the thickness
At 0.5mm, the transmittance becomes almost zero. In contrast, rigid vinyl chloride, polymethylpentene and polypropylene exhibit good permeation properties;
At a thickness of 0.2 mm, the transmittance is approximately 70%. From this result, it can be understood that hard vinyl chloride and polypropylene are effective materials for the sample container used in the present invention. In addition, additives such as plasticizers may be mixed into the resin material. For example, if a plasticizer that has a characteristic absorption for light at the absorption wavelength of nitrate ester is added,
Due to the influence of the plasticizer, a disadvantage arises in that light with a wavelength of 6.1 μm is strongly absorbed by the sample container. Therefore, it is desirable to consider the material of the sample container as well as the absorption characteristics of additives, and it is necessary to construct the sample container from a resin that does not use additives. Further, as is clear from FIG. 4, as the thickness of the wall of the sample container increases, the amount of absorption by the sample container increases, so it is desirable to make the thickness of the wall of the sample container as thin as possible. On the other hand, when the thickness of the wall portion becomes thinner, the structural mechanical strength of the sample container is reduced. Therefore, it is desirable to use a material that has high mechanical strength as well as characteristic absorption of infrared light. In particular, hard vinyl chloride has a bending elastic modulus of 28,000 to 42,000/cm 2 and is therefore extremely suitable as a sample container from the viewpoint of mechanical strength.
次に、本発明による劣化検出装置を用いて各種
エンジン油の劣化度を測定したときの測定結果に
ついて説明する。 Next, the measurement results obtained when the degree of deterioration of various engine oils was measured using the deterioration detection device according to the present invention will be explained.
第5図a及びbは本発明による劣化検出装置を
用いてガソリンエンジン及びガスエンジンのエン
ジン油の測定結果を示し、第5図cは前述した市
販されている従来の汚濁度測定装置を用いたガソ
リンエンジン車のエンジン油についての測定結果
を示す。第5図a〜cにおいて横軸は全酸価を示
し縦軸は相対出力値を示す。測定に用いた各種エ
ンジン油は、実際の走行テストで使用した走行時
間の異なるエンジン油である。第5図a及びbに
示すように、本発明による劣化検出装置による測
定結果は、全酸化が増大するにつれて相対出力値
も対応して増大しており、相対出力値と全酸価と
の間で相対関係があることを示している。一方、
第5図cに示すように、汚濁度測定装置では相対
出力値と全酸価との間に対応関係はなく、単に新
油と使用したエンジン油との間で区別されるにす
ぎない。この実験結果より、エンジン油中に含ま
れる硝酸エステル量はエンジン油の全酸価と対応
関係を有しているから、硝酸エステル量を検出す
ることによりエンジン油の劣化度を高精度に検出
できることになる。 FIGS. 5a and 5b show the measurement results of engine oil of gasoline engines and gas engines using the deterioration detection device according to the present invention, and FIG. The measurement results for engine oil of gasoline engine vehicles are shown. In FIGS. 5a to 5c, the horizontal axis represents the total acid value, and the vertical axis represents the relative output value. The various engine oils used in the measurements were those used in actual driving tests and had different running times. As shown in FIGS. 5a and 5b, the measurement results by the deterioration detection device according to the present invention show that as the total oxidation increases, the relative output value also increases correspondingly, and there is a gap between the relative output value and the total acid value. This shows that there is a relative relationship. on the other hand,
As shown in FIG. 5c, in the pollution level measuring device, there is no correspondence between the relative output value and the total acid value, and only a distinction is made between new oil and used engine oil. This experimental result shows that the amount of nitrate esters contained in engine oil has a corresponding relationship with the total acid value of the engine oil, so by detecting the amount of nitrate esters, the degree of deterioration of engine oil can be detected with high accuracy. become.
尚、上述した実施例では硝酸エステルの赤外吸
収ピーク波長に等しい波長光による光電出力信号
に基いて劣化度を検出したが、硝酸エステルの赤
外吸収ピーク波長光による光電出力信号とこの波
長域以外の波長光による光電出力信号とに基いて
劣化度を検出することもできる。すなわち、エン
ジン油中には硝酸エステルと共に煤等の異物も存
在する。これらの異物の存在により投射光はセル
中で散乱や吸収作用を受け、この作用により光電
出力信号が低下してしまう。この光電出力信号の
低下はほぼ全波長域に亘つて発生するため、硝酸
エステルの赤外吸収ピーク波長を用いて測定する
場合でも、測定結果には煤等の異物による汚濁度
情報もノイズとして若干含まれることになる。一
方、硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長以外の波
長光、例えば第1図に示す4〜5μm付近の赤外光
を用いて吸光度を測定すれば、この測定結果は硝
酸エステル以外の物質によるノイズ量を表わすこ
とになる。従つて、硝酸エステルの赤外線波長ピ
ーク波長光による光電出力信号から、ノイズ量を
表わす上記波長域以外の波長光による光電出力信
号成分を除去すれば、一層正確な硝酸エステル量
を検出することができる。この場合、硝酸エステ
ルの赤外吸収ピーク波長に中心透過波長域を有す
るバンドパスフイルタとこれ以外のバンドパスフ
イルタとを交互に光路中に挿入して測定を行な
い、これらの光電出力信号を処理回路で演算処理
することによつて硝酸エステル量を求めることが
できる。 In the above-mentioned example, the degree of deterioration was detected based on the photoelectric output signal of light with a wavelength equal to the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester, but the degree of deterioration was detected based on the photoelectric output signal of light with a wavelength equal to the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester and this wavelength range. It is also possible to detect the degree of deterioration based on a photoelectric output signal generated by light of a wavelength other than the above. That is, foreign substances such as soot are also present in engine oil along with nitrate ester. Due to the presence of these foreign substances, the projected light is subject to scattering and absorption effects within the cell, and this effect reduces the photoelectric output signal. This drop in the photoelectric output signal occurs over almost the entire wavelength range, so even when measuring using the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester, the measurement results include some noise due to contamination levels such as soot. will be included. On the other hand, if absorbance is measured using light at a wavelength other than the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester, for example, infrared light around 4 to 5 μm as shown in Figure 1, this measurement result will reflect the amount of noise caused by substances other than nitrate ester. will represent. Therefore, the amount of nitrate ester can be detected more accurately by removing the photoelectric output signal component due to light with a wavelength other than the above wavelength range, which represents the amount of noise, from the photoelectric output signal due to light at the infrared peak wavelength of nitrate ester. . In this case, measurements are performed by alternately inserting a bandpass filter whose center transmission wavelength range is at the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester and other bandpass filters into the optical path, and then transmitting these photoelectric output signals to a processing circuit. The amount of nitrate ester can be determined by performing calculation processing.
次に、車載型のエンジン油劣化検出装置につい
て説明する。第6図a及びbは本発明による車載
型のエンジン油劣化検出装置の一例の構成を示す
ものであり、第6図aは劣化検出部の装着位置を
示す線図、第6bは劣化検出部の構成を示す断面
図である。本例では、劣化検出部をエンジンのオ
イルパンに装着し、劣化検出部からの出力信号を
運転席の表示パネルに配置した表示装置に出力し
てエンジン油の劣化の進行状況を運転者に直接表
示するものとする。エンジンは、オイルパン4
0、シリンダブロツク41、シリンダヘツド4
2、ヘツドカバー43及びエアクリーナ44を具
えており、このオイルパン40の壁部に貫通孔を
形成し、この貫通孔を介して検出部50をオイル
パンに装着する。検出部50はハウジング51を
有し、このハウジング51内に各種光学素子を収
納する。ハウジング51は、ベース部51a及び
突出部51bを有し、突出部51bがオイルパン
内のエンジン油流通部分内に位置するようにオイ
ルパンの壁部40aにOリングを介して螺合す
る。光源52から6.1μmの波長光を含む赤外光を
放射し、この赤外光を集光レンズ53で集光して
全反射ミラー54に入射させる。これら集光レン
ズ53と全反射ミラー54との間に所定の間隔を
以て2個の透明プレート55a及び55bを互い
に平行に配置すると共に、ハウジング51bの透
明プレート55aと55bとの間に対応する部分
にエンジン油が流通する開口部56を形成する。
2個の透明プレート55aおよび55bは透明硬
質塩化ビニル樹脂で構成され、その端部をハウジ
ングに密着シールする。従つて、2個の透明プレ
ート間に開口部56を介してオイルパン内のエン
ジン油が流通する流通路が形成されることにな
る。集光レンズ53によつて集光された赤外光
は、2個の透明プレート間を流通するエンジン油
によつて吸光作用を受け、全反射ミラー54で反
射され、再びエンジン油及び集光レンズを経て光
検出器57に入射する。光検出器57の前面側に
中心透過波長域がほぼ6.1μmのフイルタ58を配
置し、6.1μm付近の赤外光だけを光検出器57に
入射させる。この結果、光検出器57から、エン
ジン油中に含まれる硝酸エステル量に応じた光電
出力信号が発生する。光検出器57からの出力信
号を増幅器59で増幅した後、信号処理回路60
で信号処理してエンジン油の劣化度に対応した出
力信号を発生し、運転席の前面の表示パネル上に
配置した表示装置61に供給してエンジン油の劣
化度を表示する。尚、表示方法としてデジタル表
示又はアナログ表示とすることができ、或いは劣
化の限界値を超えた場合にランプを点灯又は点滅
させる警報表示とすることもできる。このように
構成すれば、車輌の運転時に運転者がエンジン油
の劣化度を直接知ることができ、エンジン油の劣
化に起因する事故を未然に防止することができ
る。尚、劣化検出すべきエンジン油の流路を平行
に配置した2個の透明プレートの間に画成する構
成としたが、集光レンズ及び全反射ミラーをハウ
ジングに密封装着し、これら集光レンズと全反射
ミラーとの間にエンジン油が直接流通するように
構成することもできる。この場合、2枚の透明プ
レートが不要になり検出部の構造を簡単化するこ
とができる。 Next, a vehicle-mounted engine oil deterioration detection device will be described. Figures 6a and 6b show the configuration of an example of a vehicle-mounted engine oil deterioration detection device according to the present invention, and Figure 6a is a diagram showing the mounting position of the deterioration detection part, and Figure 6b is a diagram showing the deterioration detection part. FIG. In this example, the deterioration detection unit is attached to the engine oil pan, and the output signal from the deterioration detection unit is output to a display device placed on the display panel in the driver's seat, allowing the driver to directly see the progress of engine oil deterioration. shall be displayed. Engine has oil pan 4
0, cylinder block 41, cylinder head 4
2. The oil pan 40 includes a head cover 43 and an air cleaner 44, and a through hole is formed in the wall of the oil pan 40, and the detection section 50 is attached to the oil pan through the through hole. The detection unit 50 has a housing 51 in which various optical elements are housed. The housing 51 has a base portion 51a and a protruding portion 51b, and is screwed onto the wall portion 40a of the oil pan via an O-ring so that the protruding portion 51b is located within the engine oil circulation portion within the oil pan. A light source 52 emits infrared light including light with a wavelength of 6.1 μm, and the infrared light is focused by a condenser lens 53 and made to enter a total reflection mirror 54 . Two transparent plates 55a and 55b are arranged parallel to each other at a predetermined interval between the condensing lens 53 and the total reflection mirror 54, and two transparent plates 55a and 55b are arranged in parallel to each other at a predetermined distance between the condenser lens 53 and the total reflection mirror 54. An opening 56 is formed through which engine oil flows.
The two transparent plates 55a and 55b are made of transparent hard vinyl chloride resin, and their ends are closely sealed to the housing. Therefore, a flow path is formed between the two transparent plates through the opening 56, through which the engine oil in the oil pan flows. The infrared light focused by the condenser lens 53 is absorbed by the engine oil flowing between the two transparent plates, is reflected by the total reflection mirror 54, and is absorbed by the engine oil and the condenser lens again. The light then enters the photodetector 57. A filter 58 having a central transmission wavelength range of about 6.1 μm is placed in front of the photodetector 57, and only infrared light around 6.1 μm is allowed to enter the photodetector 57. As a result, the photodetector 57 generates a photoelectric output signal corresponding to the amount of nitrate ester contained in the engine oil. After the output signal from the photodetector 57 is amplified by the amplifier 59, the signal processing circuit 60
The signal is processed to generate an output signal corresponding to the degree of deterioration of the engine oil, and is supplied to a display device 61 disposed on a display panel in front of the driver's seat to display the degree of deterioration of the engine oil. Note that the display method may be a digital display or an analog display, or an alarm display that lights or blinks a lamp when the deterioration limit value is exceeded may be used. With this configuration, the driver can directly know the degree of deterioration of the engine oil when driving the vehicle, and accidents caused by deterioration of the engine oil can be prevented. Although the engine oil flow path to be detected for deterioration is defined between two parallel transparent plates, a condensing lens and a total reflection mirror are hermetically attached to the housing, and these condensing lenses It is also possible to configure the engine oil to flow directly between the mirror and the total reflection mirror. In this case, two transparent plates are not required, and the structure of the detection section can be simplified.
第7図は検出部の変形例を示す断面図である。
尚、第6図で用いた部材と同一の部材には同一符
号を付して説明する。本例では、劣化検出すべき
エンジン油の流路をはさんで一方の側に光源を配
置し、他方の側に光検出器を配置した例を示す。
光源52から放射した赤外光を集光レンズ53で
集光してから、2個の透明プレート55a及び5
5bで画成されるエンジン油の流路に向けて投射
する。赤外光は流路中のエンジン油に含まれる硝
酸エステル量に応じて吸収作用を受け、中心透過
波長域が6.1μmのフイルタ57を経て光検出器5
8に入射し、エンジン油中に含まれる硝酸エステ
ル量に応じた光電出力信号が発生する。このよう
に構成すれば、赤外光がエンジン油を1回通過す
るだけであるから、エンジン油の流路の幅を比較
的広く設定することができる。 FIG. 7 is a sectional view showing a modification of the detection section.
The same members as those used in FIG. 6 will be described with the same reference numerals. In this example, a light source is placed on one side of a flow path of engine oil whose deterioration is to be detected, and a photodetector is placed on the other side.
After condensing the infrared light emitted from the light source 52 with the condensing lens 53, the infrared light emitted from the light source 52 is
The liquid is projected toward the engine oil flow path defined by 5b. The infrared light is absorbed depending on the amount of nitrate ester contained in the engine oil in the flow path, and passes through a filter 57 with a central transmission wavelength range of 6.1 μm to the photodetector 5.
8, and a photoelectric output signal is generated according to the amount of nitrate ester contained in the engine oil. With this configuration, the infrared light passes through the engine oil only once, so the width of the engine oil flow path can be set relatively wide.
第8図は本発明によるエンジン油の劣化検出装
置の別の変形例の構成を示す線図的断面図であ
る。本例では、光フアイバのような光伝送体を用
いて光源及び光検出器を任意の位置に配置した例
について説明する。光伝送体として、中心伝送部
とその外周に形成されている外周伝送部とを有す
る二重伝送光フアイバを用いる。光源70から放
射した赤外光を中心透過波長が6.1μmのフイルタ
71に向けて放射し、6.1μmの波長光を光フアイ
バ72の中心伝送部72aに向けて投射する。光
フアイバ72は、6.1μmの波長域に固有吸収特性
を持たない石英フアイバを用いる。6.1μmの波長
光は光フアイバの中心伝送部72aを通過してそ
の端面まで伝播する。光フアイバ72の端部をケ
ーシング73に固定し、このケーシング73をオ
イルパンの壁部74に螺合する。ケーシング73
の端部に光フアイバ72の端面72cと対向する
ように全反射ミラー75を装着しエンドキヤツプ
76により固定する。ケーシング73の全反射ミ
ラー75と光フアイバの端面72cとの間に位置
する部分に開口部73aを形成し、この開口部7
3aを経て全反射ミラーと光フアイバの端面との
間にエンジン油を流通させる。よつて、光フアイ
バの中心伝送部72aを経て端面72cまで伝播
してきた光は、エンジン油に向けて放射され、エ
ンジン油に含まれる硝酸エステル量に応じて吸収
作用を受け全反射ミラー75に入射する。光フア
イバの端面から放射した光は発散光束となるか
ら、全反射ミラーで反射した後光フアイバの外周
部72bに入射し、この外周伝送伝送部72bを
伝播して光検出器77に入射する。従つて、この
光検出器77から、エンジン油中に含まれる硝酸
エステル量に応じた光電出力信号が発生すること
になる。このように、光フアイバを用いることに
より光源及び光検出器を検出部から分離して任意
の位置に配置することができ、温度や振動の影響
を回避することができる。 FIG. 8 is a diagrammatic cross-sectional view showing the configuration of another modification of the engine oil deterioration detection device according to the present invention. In this example, an example will be described in which a light source and a photodetector are arranged at arbitrary positions using a light transmission body such as an optical fiber. As the optical transmission body, a double transmission optical fiber having a central transmission part and an outer peripheral transmission part formed on the outer periphery of the central transmission part is used. Infrared light emitted from the light source 70 is radiated toward a filter 71 with a center transmission wavelength of 6.1 μm, and light with a wavelength of 6.1 μm is projected toward the center transmission section 72a of the optical fiber 72. The optical fiber 72 is a quartz fiber that does not have specific absorption characteristics in the 6.1 μm wavelength range. The 6.1 μm wavelength light passes through the central transmission section 72a of the optical fiber and propagates to its end face. The end of the optical fiber 72 is fixed to a casing 73, and the casing 73 is screwed onto the wall 74 of the oil pan. casing 73
A total reflection mirror 75 is attached to the end of the optical fiber 72 so as to face the end surface 72c of the optical fiber 72, and is fixed with an end cap 76. An opening 73a is formed in a portion of the casing 73 located between the total reflection mirror 75 and the end surface 72c of the optical fiber.
3a, engine oil is made to flow between the total reflection mirror and the end face of the optical fiber. Therefore, the light that has propagated to the end face 72c through the central transmission part 72a of the optical fiber is radiated toward the engine oil, and is absorbed into the total reflection mirror 75 according to the amount of nitrate ester contained in the engine oil. do. The light emitted from the end face of the optical fiber becomes a diverging light flux, so after being reflected by the total reflection mirror, it enters the outer peripheral part 72b of the optical fiber, propagates through this outer peripheral transmission part 72b, and enters the photodetector 77. Therefore, this photodetector 77 generates a photoelectric output signal corresponding to the amount of nitrate ester contained in the engine oil. In this way, by using an optical fiber, the light source and the photodetector can be separated from the detection section and placed at an arbitrary position, and the effects of temperature and vibration can be avoided.
第9図a及びbは本発明による劣化検出装置の
別の変形例の構成を示す線図的断面図である。第
9図aはエンジン油の供給配管を利用した検出シ
ステムを示す。エンジン油供給配管80の途中に
硬質塩化ビニル樹脂から成る透明配管部材81を
連結し、この透明配管部材をはさんで光源82と
フイルタ83及び光検出器84とを配置する。光
源82から放射した赤外光は透明配管部材81を
経て流通するエンジン油に向けて入射し、エンジ
ン油によつて吸収作用を受けフイルタ83によつ
て6.1μmの波長光だけが透過して光検出器84に
入射する。 FIGS. 9a and 9b are diagrammatic cross-sectional views showing the structure of another modification of the deterioration detection device according to the present invention. FIG. 9a shows a detection system using an engine oil supply pipe. A transparent piping member 81 made of hard vinyl chloride resin is connected in the middle of the engine oil supply piping 80, and a light source 82, a filter 83, and a photodetector 84 are arranged across the transparent piping member. The infrared light emitted from the light source 82 enters the flowing engine oil through the transparent piping member 81, is absorbed by the engine oil, and is filtered by the filter 83, where only the 6.1 μm wavelength light is transmitted. incident on the detector 84.
このように、配管中を流通するエンジン油を利
用して劣化検出を行なえば、光源及び光検出器の
配置構成が極めて容易になる。第9図bはオイル
レベルゲージ90の先端部に光源91とフイルタ
を含む光検出器92とを装着して劣化検出を行な
う例を示す。オイルレベルゲージ90の先端は常
時オイルパン内のオイルに浸漬されているから、
オイルレベルゲージを利用することにより光源及
び光検出器をオイルパンへ一層簡単に収納するこ
とができる。 In this way, if deterioration is detected using the engine oil flowing through the piping, the arrangement of the light source and the photodetector becomes extremely easy. FIG. 9b shows an example in which a light source 91 and a photodetector 92 including a filter are attached to the tip of an oil level gauge 90 to detect deterioration. Since the tip of the oil level gauge 90 is always immersed in the oil in the oil pan,
By using an oil level gauge, the light source and photodetector can be more easily accommodated in the oil pan.
本発明は上述した実施例だけに限定されず種々
の変形や変更が可能である。例えば上述した実施
例では硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長にほぼ
ぼ等しい中心透過波長域を有するバンドパスフイ
ルタを用いたが、赤外吸収ピーク波長を中心にし
てそれより短波長側をカツトするシヤープカツト
フイルタと長波長側をカツトするシヤープカツト
フイルタを組み合せたフイルタを用いることもで
きる。さらに硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長
にほぼ等しい中心放射ピークを有する光源を用い
る場合には、勿論フイルタは不要である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible. For example, in the above-mentioned embodiment, a bandpass filter was used that had a central transmission wavelength range that was almost equal to the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester, but the bandpass filter had a sharp filter that centered around the infrared absorption peak wavelength and cut shorter wavelengths. It is also possible to use a filter that combines a cut filter and a sharp cut filter that cuts out the long wavelength side. Furthermore, if a light source having a central emission peak approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of the nitrate ester is used, a filter is, of course, unnecessary.
(発明の効果)
以上説明したように本発明によれば、劣化検出
すべきエンジン油に含まれる硝酸エステル量を光
学的に検出する構成としているから、JIS規格に
規定されているエンジン油の劣化測定項目に対応
した劣化度を高精度に検出することができる。特
に、光源と光検出器との間に試料容器及びフイル
タを配置するだけで高精度に測定でき、しかも光
学系の光路長を短く設定できるので、ポータブル
型の検出装置として設計でき、この結果ガソリン
スタンド等の現場においてエンジン油の劣化度を
簡単な操作で直接測定することができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the amount of nitrate ester contained in the engine oil to be detected for deterioration is optically detected. The degree of deterioration corresponding to the measurement item can be detected with high accuracy. In particular, highly accurate measurements can be made simply by placing a sample container and filter between the light source and the photodetector, and the optical path length of the optical system can be set short, allowing it to be designed as a portable detection device. The degree of deterioration of engine oil can be directly measured at a stand or other site with simple operations.
さらに、本発明では、走行運転中におけるエン
ジン油中に含まれる硝酸エステル量を光学的に検
出し、検出した硝酸エステル量に基づいてエンジ
ン油の劣化度を表示パネル上に表示する構成とし
ているから、運転中にエンジン油の劣化度を確認
でき、エンジン油の交換時期を確実に判断するこ
とができる。 Furthermore, the present invention is configured to optically detect the amount of nitrate ester contained in the engine oil during driving and display the degree of deterioration of the engine oil on the display panel based on the detected amount of nitrate ester. It is possible to check the degree of deterioration of the engine oil during operation, and to reliably determine when it is time to replace the engine oil.
第1図は劣化したエンジン油の赤外吸収スペク
トル特性を示すグラフ、第2図a及びbはポータ
ブル型のエンジン油の劣化検出装置の一実施例の
構成を示す線図及び回路図、第3図a〜cは透明
試料容器の構成を示す斜視図、正面図及び断面
図、第4図は試料容器材料の透過率特性を示すグ
ラフ、第5図a及びbは本発明による劣化検出装
置を用いて測定したときの測定結果を示すグラ
フ、第5図cは従来装置を用いて測定したときの
測定結果を示すグラフ、第6図a及びbは車載型
のエンジン油の劣化検出装置の構成を示す線図、
第7図、第8図、第9図a及びbは車載型エンジ
ン油劣化検出装置の変形例の構成を示す線図的断
面図である。
1…ベース、2,52…光源、3…チヨツパ装
置、4,53…集光レンズ、5…エンジン油、6
…試料容器、7…支持部材、8,58…フイル
タ、9,57…光検出器、10,59…増幅器、
11,60…処理回路、12…チヨツパ駆動回
路、13,61…表示装置、40…オイルパン、
50…検出部、51…ハウジング、54…全反射
ミラー、55a,55b…透明プレート。
Fig. 1 is a graph showing the infrared absorption spectrum characteristics of deteriorated engine oil, Fig. 2 a and b are diagrams and circuit diagrams showing the configuration of an embodiment of a portable engine oil deterioration detection device, and Fig. 3 Figures a to c are perspective views, front views, and cross-sectional views showing the structure of the transparent sample container, Figure 4 is a graph showing the transmittance characteristics of the sample container material, and Figures 5 a and b show the deterioration detection device according to the present invention. Figure 5c is a graph showing the measurement results when using a conventional device. Figures 6a and b are the configuration of an on-vehicle engine oil deterioration detection device. A line diagram showing
FIG. 7, FIG. 8, and FIG. 9 a and b are diagrammatic cross-sectional views showing the configuration of a modified example of the vehicle-mounted engine oil deterioration detection device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Base, 2,52...Light source, 3...Chopper device, 4,53...Condensing lens, 5...Engine oil, 6
...sample container, 7...support member, 8,58...filter, 9,57...photodetector, 10,59...amplifier,
11, 60... Processing circuit, 12... Chopper drive circuit, 13, 61... Display device, 40... Oil pan,
50...Detection unit, 51...Housing, 54...Total reflection mirror, 55a, 55b...Transparent plate.
Claims (1)
投射する光源と、エンジン油からの透過光を受光
して劣化度に応じた光電出力信号を発生する光検
出器とを具え、前記光検出器への入射光の中心波
長域を硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長にほぼ
等しくしたことを特徴とするエンジン油の劣化検
出装置。 2 エンジン油を収容する試料容器が、硬質塩化
ビニル樹脂、ポリメチルペンテン樹脂又はポリプ
ロピレン樹脂で構成されていることを特徴とする
請求項1に記載のエンジン油の劣化検出装置。 3 前記試料容器が、互いに平行な2個の透明壁
部と、これら透明壁部の間を開口部を除いて閉じ
るように形成され、開口部に向けて拡開するよう
にテーパが形成されている側壁部とによつて画成
される試料収容空間を有することを特徴とする請
求項2に記載のエンジン油の劣化検出装置。 4 劣化検出すべきエンジン油に向けて赤外光を
投射する光源と、エンジン油からの透過光を受光
して劣化度に応じた光電力信号を発生する光検出
器と、この光電力信号に基づいてエンジン油の劣
化度を表示する表示装置とを具え、前記光検出器
への入射光の中心波長域を硝酸エステルの赤外吸
収ピーク波長にほぼ等しくしたことを特徴とする
エンジン油の劣化検出装置。 5 前記光源と光検出器とを所定の間隔を以て対
向配置し、光源と光検出器との間で劣化検出すべ
きエンジン油が流通するように構成したことを特
徴とする請求項4に記載のエンジン油の劣化検出
装置。 6 劣化検出すべきエンジン油が流通する領域を
はさんで、一方の側に光源及び光検出器を配置
し、他方の側に反射体を配置し、光源から放射し
た赤外光が前記エンジン油の流通領域を経て反射
体に入射し、反射体からの反射光が光検出器に入
射するように構成したことを特徴とする請求項5
に記載のエンジン油の劣化検出装置。 7 前記光源から放射した赤外光を光伝送体及び
エンジン油を経て反射体に入射させ、反射体から
の反射光が光伝送体を経て光検出器に入射するよ
うに構成したことを特徴とする請求項6に記載の
エンジン油の劣化検出装置。 8 前記光源と光検出器との間に配置され、中心
透過波長域が硝酸エステルの赤外吸収ピーク波長
にほぼ等しい第1フイルタ並びに硝酸エステルの
赤外吸収ピーク波長光以外の波長光を通過させる
第2のフイルタと、これら第1及び第2のフイル
タの光路中への挿入を切り換える手段とを具え、
第1フイルタを通過した光による光電出力信号と
第2フイルタを通過した光による光電出力信号と
に基づいて劣化度を検出するように構成したこと
を特徴とする請求項1から7までのいずれか1項
に記載のエンジン油の劣化検出装置。[Claims] 1. A light source that projects infrared light toward the engine oil whose deterioration is to be detected, and a photodetector that receives transmitted light from the engine oil and generates a photoelectric output signal according to the degree of deterioration. An apparatus for detecting deterioration of engine oil, characterized in that the center wavelength range of the light incident on the photodetector is approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of nitrate ester. 2. The engine oil deterioration detection device according to claim 1, wherein the sample container containing the engine oil is made of hard vinyl chloride resin, polymethylpentene resin, or polypropylene resin. 3. The sample container has two transparent walls that are parallel to each other, and the space between these transparent walls is closed except for an opening, and a taper is formed to widen toward the opening. The engine oil deterioration detection device according to claim 2, further comprising a sample storage space defined by a side wall portion. 4. A light source that projects infrared light toward the engine oil whose deterioration is to be detected, a photodetector that receives the transmitted light from the engine oil and generates an optical power signal according to the degree of deterioration, and a a display device that displays the degree of deterioration of the engine oil based on the deterioration of the engine oil, the center wavelength range of the light incident on the photodetector being approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of the nitrate ester. Detection device. 5. The light source and the photodetector are arranged opposite to each other at a predetermined distance, and the engine oil to be detected for deterioration flows between the light source and the photodetector. Engine oil deterioration detection device. 6 A light source and a photodetector are placed on one side of the area where the engine oil to be detected for deterioration flows, and a reflector is placed on the other side, so that infrared light emitted from the light source detects the engine oil. Claim 5 characterized in that the light is configured such that the light is incident on the reflector through a distribution area of the reflector, and the reflected light from the reflector is incident on the photodetector.
The engine oil deterioration detection device described in . 7. The infrared light emitted from the light source is made to enter a reflector through a light transmitter and engine oil, and the reflected light from the reflector passes through the light transmitter and enters a photodetector. The engine oil deterioration detection device according to claim 6. 8. A first filter that is disposed between the light source and the photodetector, and whose center transmission wavelength range is approximately equal to the infrared absorption peak wavelength of the nitrate ester, and allows light of a wavelength other than the infrared absorption peak wavelength of the nitrate ester to pass therethrough. comprising a second filter and means for switching insertion of the first and second filters into the optical path;
Any one of claims 1 to 7, characterized in that the deterioration degree is detected based on a photoelectric output signal caused by light passing through the first filter and a photoelectric output signal caused by light passing through the second filter. The engine oil deterioration detection device according to item 1.
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