电阻率测定电路、液体试样测定单元、电阻率测定装置、液体试样管理方法及液体试样管...的制作方法_3

文档序号:9278086阅读:来源:国知局
制针对来自外部的振动的内部电极22的振动。此外,绝缘构件23通过封闭外部电极21的两端开口,在外部电极21的内表面和内部电极22的外表面之间形成收容油的单元空间S。通过所述绝缘构件23,单元空间S的轴向两端部被封闭,单元空间S成为大体圆筒状的空间。
[0075]此外,绝缘构件23呈圆环状,内部电极22的轴向端部通过O形环等密封构件24插入绝缘构件23的开口部,并且绝缘构件23的轴向端面通过O形环等密封构件25与外部电极21的轴向端面紧密接触。所述绝缘构件23通过呈圆环状的固定构件26固定在外部电极21上。这样,由于绝缘构件23在轴向的两端部将外部电极21和内部电极22固定,所以能够抵抗振动,能够抑制外部电极21的内表面与内部电极22的外表面的相对距离(间隙)的变动,因此能够减小外部电极21的内表面与内部电极22的外表面的间隙,能够将单元常数减小到以往的十分之一左右。在本实施方式中,能够使油测定单元2的单元常数成为例如0.001/cm。
[0076]此外,所述油测定单元2在轴向的一端侧的内部电极22上,形成有用于向单元空间S导入油的油导入通道LI,并且在轴向的另一端侧的内部电极22上,形成有用于从单元空间S导出油的油导出通道L2。由例如PFA等具有绝缘性的材质构成的外部配管H1、H2分别与所述油导入通道LI的导入口 Pl和油导出通道L2的导出口 P2连接。这样,通过由具有绝缘性的管构成外部配管H1、H2,能够与外界绝缘,从而能够降低噪声电流并能够稳定地进行测定。所述外部配管H1、H2直接或通过其他的连接管与轴承和齿轮等或液压装置等连接。另外,外部配管Hl上设有未图示的流量计。
[0077]油导入通道LI形成于内部电极22的轴向的一端部,油导入通道LI具有与单元空间S的轴向的一端部连通的多个油导入口 Lla。此外,油导出通道L2形成于内部电极22的轴向的另一端部,油导出通道L2具有与单元空间S的轴向的另一端部连通的多个油导出口L2a。另外,内部电极22的轴向的一端部和另一端部,是比外部电极21更向外侧伸出的部分或其附近部分。这样,由于在绝缘构件23上形成有油导入通道LI和油导出通道L2,所以无需在外部电极21和内部电极22上设置导入口 Pl和导出口 P2,能够加大外部电极21与内部电极22的相对面积,从而能够减小单元常数。此外,由于油导入通道LI具有多个油导入口 Lla,所以能够使油在单元空间S的周向上均匀遍及,并且由于油导出通道L2具有多个油导出口 L2a,所以能够防止油在单元空间S内部滞留,能够将油高效地导出。因此,能够高精度地测定油的电阻率。
[0078]此外,在本实施方式的油测定单元2中,油导入口 Lla形成在单元空间S的最下端,油导出口 L2a形成在单元空间S的最上端。即,油导入口 Lla在形成单元空间S的内部电极22的外表面的下缘部开口。此外,油导出口 L2a在形成单元空间S的内部电极22的外表面的上缘部开口。由此,能够尽可能减小单元空间S的下端部和上端部的死空间,能够防止气泡的滞留。此外,通过所述结构,能够加大外部电极21与内部电极22的相对面积,能够减小单元常数。此外,多个油导入口 Lla和多个油导出口 L2a在单元空间S的周向上等间隔地形成,能够使油均匀地充满单元空间S,并且能够使油从单元空间S在周向上均匀地排出,能够进一步防止气泡的滞留。
[0079]在本实施方式的油测定单元2中,在外部电极21的外侧周面21a的一部分上设有用于加热收容在单元空间S中的油的加热器3。所述加热器3例如为薄片状的加热器,是通过将发热电阻体内置于例如硅胶等具有柔性的构件内而构成的。此外,所述加热器3以与外部电极21的外侧周面21a紧密接触的方式设置。具体地说,加热器3在轴向上以与内部的单元空间S的大致整体对应的方式设置,在周向上设置在外侧周面21a的一部分上,其他的部分向外部露出。外部露出部分21b作为散热部发挥功能。另外,因为外部电极21由不锈钢形成,导热性优异,所以能够通过局部设置的加热器3加热单元空间S整体,此外,能够通过外部露出部分21b容易地进行单元空间S的冷却。此外,通过后述的控制设备10的加热器控制部6,控制流过所述加热器3的电流。
[0080]此外,在外部电极21的外侧周面21a的、未设置有所述加热器3的部分亦即外部露出部分21b上,设有检测外部电极21的温度的温度传感器7。在此,温度传感器7设置在形成于外部露出部分21b的凹部21M的底面上。由此,能够高精度地检测外部电极21的温度。另外,考虑外部电极21的上下对称性,温度传感器7设置在外部电极21的轴向中心部。通过所述温度传感器7得到的检测信号,被控制设备10取得。
[0081]控制设备10通过使用温度传感器7的检测温度控制所述加热器3,使外部电极21的温度成为一定,并且测定流过油测定单元2的油的电阻率。具体地说,控制设备10作为电阻率测定部4、加热温度设定信号接收部5和加热器控制部6等发挥功能。另外,控制设备10是由具有CPU、存储器、Α/D转换器、D/Α转换器等的数字电路或模拟电路构成的,可以是专用的控制设备,也可以是一部分或全部利用了个人计算机等通用计算机的控制设备。此夕卜,还可以不使用CPU,仅由模拟电路发挥作为所述各部分的功能,无需在物理上是一体的,可以由通过有线或无线彼此连接的多个设备构成控制设备10。
[0082]电阻率测定部4通过检测外部电极21和内部电极22之间产生的电压,来测定油的电阻率。
[0083]具体地说,所述电阻率测定部4具有图4所示的电阻率测定电路C。所述电阻率测定电路C包括:基准电阻Ca(R1),与内部电极22串联连接,具有已知的电阻值;交流电源Cb,向一对电极21、22和基准电阻Ca施加交流电压(V1);检测部Ce,检测在一对电极21、22之间产生的电极间电压(V2);以及信号处理部(未图示),使用来自所述检测部Ce的输出电压计算油的电阻率(R2)。本实施方式的检测部Ce由运算放大器OP构成,所述运算放大器对电极间电压(V2)进行阻抗转换并将其输出。此外,由信号处理部进行的电阻(R2)的计算,使用计算式VR2= V/(Ri+R2)。
[0084]此外,交流电源Cb以振幅IV?42V内的任意一种振幅,对外部电极21和内部电极22之间施加频率0.5Hz?30Hz内的任意一种频率的矩形波交流电压(V1)。在此,作为矩形波交流电压的频率,为了确保响应速度更优选的是2Hz以上,为了确保测定精度更优选的是15Hz以下。此外,为了使用现有的电路元件,作为矩形波交流电压的振幅更优选的是15V以下。此外,在伴随所述交流电源Cb施加矩形波交流电压(V1)而从检测部Ce输出的输出电压稳定了的时机(夕Y S >夕' ),信号处理部使用稳定了的输出电压计算电阻率。另外,作为信号处理部使用稳定了的输出电压计算电阻率的构成,可以考虑下述构成:(I)使用矩形波的后半部分的输出电压,即使用从交流电压的正负切换起经过规定时间后(换句话说,在交流电压的正负即将切换之前)取得的输出电压计算电阻率;或者(2)通过计算输出电压的变动量来判断是否已稳定,当判断为已稳定时,使用该输出电压计算电阻率;等等。
[0085]此外,所述电阻率测定电路C中设有屏蔽驱动电路Cl,所述屏蔽驱动电路Cl使寄生电容Cd的电位差成为零,所述寄生电容Cd形成在与外部电极21连接的布线CLl和与内部电极22连接的布线CL2之间。所述屏蔽驱动电路Cl是通过使用构成所述检测部Ce的运算放大器OP而构成的。由此,能够减小向寄生电容Cd充放电的充放电电流,并且能够容易地抽出表示真实电阻率的电信号,所述寄生电容Cd形成在与外部电极21连接的布线CLl和与内部电极22连接的布线CL2之间。此外,能够减小电阻率测定电路C的时间常数,从而能够缩短到电极间电压(V2)稳定为止所需要的时间。因此,能够高精度地测定油的电阻率,能够高精度地检测油劣化。
[0086]此外,交流电源Cb对外部电极21和内部电极22之间以规定振幅施加规定频率的矩形波交流电压(Vl),所述规定振幅是能连续测定油的电阻率且能防止因测定造成的油劣化的振幅。由此,由于施加有矩形波交流电压,所以能够抑制在电极21、22与油的边界形成双电层,能够连续测定油的电阻率。此外,由于施加规定振幅的电压,所以能够防止测定中油的变质等因测定导致的劣化。
[0087]此外,在伴随所述交流电源Cb施加矩形波交流电压(Vl)而从检测部Ce输出的输出电压稳定了的时机,信号处理部使用该稳定了的输出电压计算电阻率。另外,作为信号处理部使用稳定了的输出电压计算电阻率的构成,可以考虑下述的构成:(1)使用矩形波的后半部分的输出电压,即使用从交流电压的正负切换起经过规定时间后(换句话说,在交流电压的正负即将切换之前)取得的输出电压计算电阻率;或者(2)通过计算输出电压的变动量来判断是否已稳定,当判断为已稳定时,使用该输出电压计算电阻率;等等。
[0088]加热温度设定信号接收部5接收加热温度设定信号,所述加热温度设定信号表示适合收容在油测定单元2中的油的电阻率测定的加热温度。用
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