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リアルタイムエンジンオイル状態監視

イントロダクション

自動車業界におけるイノベーションと研究開発の最も大きな分野の一つは、エンジンオイルの状態監視です。エンジンオイルの状態監視システムは、エンジン潤滑油の劣化レベルを判定することで、不要な出力損失とメンテナンスコストを削減するために急速に発展してきました。オイルの品質をオンデマンドで判定し、補完的なオイル状態情報を提供することが極めて重要です。潤滑油監視手段を改善し、その信頼性を極めて高めることには、コスト、環境、物流の観点から、様々なメリットがあります。

用途

エンジン潤滑油は複雑で高度に設計された流体であり、さまざまな保護および機能的な仕事を実行します。熱の分配、汚染物質の懸濁、酸の中和、腐食の防止など、可動コンポーネント間に流体力学的膜を提供します。 ICエンジンの潤滑油は、燃料の品質、周囲条件、およびその物理的および化学的特性を変化させ、最終的に劣化する動作パラメータに応じて、さまざまなひずみにさらされます。 エンジンの故障を防ぐために、オイルは保護特性を失う前に交換する必要があります。 同時に、環境的および経済的理由から、不必要なオイル交換は望ましくありません。 オイル交換間隔を最適にスケジュールするには、オイルの実際の物理的および化学的状態を監視する必要があります。 エンジンオイルの状態は、エンジンの実際の状態への洞察を提供し、したがって、起こり得るエンジン故障の早期発見をサポートします。

粘度は、オイルの潤滑特性にとって最も重要なパラメータの一つと考えられており、オンラインモニタリングシステムへの組み込みは、いくつかの研究で推奨されています。一般的に、オイルの化学的劣化(例えば酸化による)は粘度の上昇を伴いますが、機械的摩耗(有機鎖分子の「クラッキング」)や燃料希釈は粘度の低下につながります。したがって、粘度をリアルタイムで把握することは、オイルの経年劣化や商用運転中の汚染物質の侵入を測定し、オイルの潤滑特性の低下による初期の機械故障を防ぐ上で大きなメリットをもたらします。

従来の石油監視技術の課題

通常、エンジンオイルは、潤滑油メーカーまたはOEMの推奨に従って、一定の時間または燃費間隔で交換されます。 このオイル交換方法は、特定のエンジンの実際のオイル状態に基づいていないため、耐用年数の終わりに達する前、または耐用年数を超えた後に交換することができます。 これは無駄であり、またエンジンを劣化させるため、不経済です。

一部の潤滑油監視技術では、このような柔軟なオイル交換間隔は、エンジンや運転特性パラメータ(走行距離、速度、油温など)を継続的に監視することによって決定されます。適切なオイル交換間隔は、これらのパラメータを処理する対応するアルゴリズムによって推定されます。これらのアルゴリズムは、広範なフィールドスタディによって経験的に開発されています。アルゴリズムは基本的に、これらのパラメータを使用して間接的にオイルの状態を推定します。これらの技術は潤滑油の物理的特性を直接監視しないため、燃料汚染などの重大な問題を見落とす可能性があります。潤滑油の過度の汚染は、潤滑油の特性に劇的な変化をもたらし、潤滑油が必要な機能を果たせなくなる可能性があります。しかし、理想的には、オイル状態の評価は、オイル自体で直接測定されたパラメータのみに基づいて行うべきです。

従来の機械式および電気機械式粘度計は、主に実験室での測定を目的として設計されており、制御・監視環境への統合が困難です。オフサイトラボで試験を行う現在の方法は、輸送に伴う物流上の課題と高い固定費のため、最適とは言えず、費用も高額です。エンジンやコンプレッサー内部で起こる複雑な変化は、通常のオイルサンプルから判断できないことがよくあります。これは、サンプルから得られるデータは、サンプル採取時点のオイル状態のスナップショットに過ぎず、従来の計測機器はせん断速度、温度、その他の変数の影響を受ける可能性があるためです。

リアルタイムのエンジンオイル粘度モニタリングが重要なのはなぜですか?

オンラインでリアルタイムにエンジンオイル粘度を監視することには、コスト、環境、物流の観点から、様々なメリットがあります。主なポイントは以下のとおりです。

経済的利点: オフサイトのラボで分析されたオイルサンプルの大部分は正常と判断されました。エンジンオイル/潤滑油の状態をリアルタイムでオンライン監視することで、エンジンオイルの実際の状態に合わせてオイル交換間隔を延長し、コスト削減につながります。

物流上の利点: オンラインのオイル粘度分析は、オフサイトの研究所に送られるサンプルの数と関連するコストを削減します。 オンサイト分析からの継続的なオイル状態の出力は、出荷労働/コストとサンプリングエラーも削減します。

より速い応答時間: その場でのオイル粘度分析は、サンプリングと実験室からの応答を受け取るまでの遅延を削減/排除します。

正確な情報: リアルタイムデータトレンドの真の価値は、機械が様々な動作サイクルやデューティサイクルを経る際に、潤滑システムにかかる過渡的なストレスを可視化できることです。リアルタイム粘度モニタリング技術は、潤滑油の物理的特性の変化を定量化し、オイルの状態をより正確に読み取ることで、オイル消費量を削減し、部品の故障診断を可能にします。

障害の削減と運用の改善: リアルタイムの粘度の知識は、オイルの老化、商業運転中の汚染物質の侵入を測定し、オイル潤滑特性の損失による初期の機械的故障を防ぐために大きな利点を提供します。 負荷や環境条件の変化に伴う燃料の燃焼や冷媒の相互作用による一時的な変化をキャプチャできるため、オイルの粘度データを運用寿命全体で評価できます。

環境: オンライン監視システムにより石油の利用を最大化できるため、無駄が減り、環境に優しいものとなります。

エンジン設計の最適化:

  • アルゴリズムを用いてこれらのパラメータを用いてオイルの状態を推定するという間接的なアプローチと比較して、エンジンオイルの粘度をリアルタイムでモニタリングすることで、オイルの状態を物理的に正確に把握し、エンジンの故障や異常状態の可能性を早期に検知することが可能になります。これにより、オイル自体の物理的特性のみに基づいてオイルの状態を評価することが可能になります。
  • リアルタイムの粘度モニタリングにより、エンジン設計がオイルの粘度に与える影響を直接測定できるため、エンジン設計者や潤滑油メーカーにさらに多くのデータが提供されます。
  • ディーゼルエンジンとガソリンエンジンの両方の燃料システム設計においても、エンジンオイルの粘度測定は大きなメリットをもたらします。燃費に関する最も重要なパラメータの中には、測定が困難でコストもかかるものがあります。しかし、オイル粘度の変化をリアルタイムで監視することで、燃料の希釈や燃焼副産物の生成を容易に観察できます。
  • リアルタイムのオイル状態監視により、エンジンの稼働時間や汚染レベルに応じて潤滑油の特性がどのように変化するかを定量化し、検出されたオイル特性の変化の潜在的な原因を特定できます。

Rheonics' ソリューション

自動化されたリアルタイムのインライン粘度測定は、オイルの状態監視に不可欠です。 Rheonics リアルタイムのエンジンオイル状態監視におけるプロセス制御と最適化のために、バランス型ねじり共振器をベースにした以下のソリューションを提供しています。

  1. 列をなして 測定値: Rheonics' SRV は、内蔵の流体温度測定機能を備えた広範囲のインライン粘度測定デバイスであり、任意のプロセスストリーム内の粘度変化をリアルタイムで検出できます。
  2. 列をなして 粘度と密度 測定値: Rheonics' SRD は、内蔵の流体温度測定機能を備えたインライン同時密度および粘度測定装置です。 密度測定が業務にとって重要な場合、SRDは正確な密度測定とともにSRVと同様の運用機能を備え、ニーズに応える最適なセンサーです。

 

SRVまたはSRDによる自動インライン粘度測定は、従来の粘度測定方法に見られるサンプル採取や実験室での技術ばらつきを排除します。センサーはインラインに配置され、潤滑油の粘度(SRDの場合は密度も)を継続的に測定します。SRV/SRDをリアルタイムのオイル状態監視に使用することで、生産性を向上させ、利益率を高めることができます。両センサーともコンパクトなフォームファクターを備えており、OEMや後付けでの設置が簡単です。メンテナンスや再構成は不要です。両センサーとも、取り付け方法や場所を問わず、正確で再現性の高い結果を提供し、特別なチャンバー、ゴム製シール、機械的な保護も必要ありません。消耗品が不要なため、SRVとSRDは非常に簡単に操作できます。

コンパクトなフォームファクタ、可動部品なし、メンテナンス不要

RheonicsSRV と SRD は非常に小さなフォームファクターを備えており、簡単な OEM および後付け設置が可能です。 これらにより、あらゆるプロセス ストリームに簡単に統合できます。 掃除が簡単で、メンテナンスや再構成は必要ありません。 設置面積が小さいため、あらゆるプロセスラインにインラインで設置でき、追加のスペースやアダプターの要件を回避できます。

高い安定性と取り付け条件の影響を受けない:あらゆる構成が可能

Rheonics SRV と SRD は独自の特許取得済みの同軸共振器を使用しており、センサーの両端が反対方向にねじれ、取り付け時の反動トルクが相殺されるため、取り付け条件やインク流量の影響をまったく受けなくなります。 これらのセンサーは定期的な移転に簡単に対応できます。 センサー素子は流体中に直接設置され、特別なハウジングや保護ケージは必要ありません。

オイルの状態を即座に正確に読み取る–完全なシステム概要と予測制御

Rheonics' ソフトウェアは強力で直感的で使いやすいです。 リアルタイムのインク粘度をコンピュータで監視できます。 工場フロア全体に広がる単一のダッシュボードから複数のセンサーを管理します。 ポンピングによる圧力脈動がセンサーの動作や測定精度に影響を与えることはありません。 衝撃、振動、流れの状態の影響を受けません。

簡単なインストールと再構成/再較正は不要

電子機器の交換や再プログラミングを行わずにセンサーを交換し、ファームウェアの更新や校正係数の変更を行わずにセンサーと電子機器の両方をドロップイン交換します。 取り付け簡単。 インクラインフィッティングの ¾ インチ NPT ネジにねじ込みます。 チャンバーはありません。 O-ring シールまたはガスケット。 掃除や点検のために簡単に取り外すことができます。 SRV はフランジ付きで利用可能 tri-clamp 簡単な取り付けと取り外しのための接続。

低消費電力

通常動作時の消費電流が24 A未満の0.1V DC電源

速い応答時間と温度補償された粘度

超高速で堅牢なエレクトロニクスを包括的な計算モデルと組み合わせることで、 Rheonics 業界で最も高速かつ最も正確なデバイスの XNUMX つです。 SRV および SRD は、リアルタイムで正確な粘度 (SRD の場合は密度) を毎秒測定し、流量の変動の影響を受けません。

幅広い運用能力

Rheonics' 機器は、最も困難な条件で測定を行うように設計されています。 SRV は、インラインプロセス粘度計市場で最も広い動作範囲を備えています。

  • 5000 psiまでの圧力範囲
  • -40から200°Cまでの温度範囲
  • 粘度範囲:0.5 cP〜50,000 cP

SRD:単一の機器、トリプル機能 –粘度、温度、密度

RheonicsSRD は、粘度、密度、温度測定のための XNUMX つの異なる機器を置き換えるユニークな製品です。 これにより、XNUMX つの異なる機器を同じ場所に配置するという困難がなくなり、最も過酷な条件下でも非常に正確で再現性のある測定が可能になります。

直接測定により正確なオイル品質情報を取得し、コストを削減して生産性を向上

プロセスラインにSRV / SRDを統合して、オイル交換間隔を最適にスケジュールし、大幅なコスト削減を達成します。 アルゴリズムを使用して実際の状態を予測する間接的なアプローチと比較して、オイル粘度の測定では、オイル状態の真の物理的状況が得られ、接近する可能性のあるエンジン障害または異常状態を検出できます。 そして最終的には、収益と環境の改善に貢献します!

優れたセンサー設計と技術

洗練された特許取得済みの第 3 世代電子機器がこれらのセンサーを駆動し、その応答を評価します。 SRV および SRD は、¾ インチ NPT や 1 インチなどの業界標準プロセス接続で利用可能です Tri-clamp オペレーターがプロセスラインの既存の温度センサーを SRV/SRD に置き換えることで、内蔵 Pt1000 (DIN EN 60751 クラス AA、A、B が利用可能) を使用した正確な温度測定に加えて、粘度などの非常に価値のある実用的なプロセス流体情報が得られます。 。

ニーズに合わせて構築された電子機器

防爆型トランスミッターハウジングと小型フォームファクターのDINレールマウントの両方で利用可能なセンサー電子機器は、プロセスパイプラインおよび機械の機器キャビネット内に簡単に統合できます。

 

統合が容易

センサーエレクトロニクスに実装された複数のアナログおよびデジタル通信方法により、産業用PLCおよび制御システムへの接続が簡単かつ簡単になります。

 

ATEXおよびIECExコンプライアンス

Rheonics は、危険な環境での使用向けに ATEX および IECEx によって認定された本質安全防爆センサーを提供します。 これらのセンサーは、爆発の可能性のある雰囲気での使用を目的とした機器および保護システムの設計および構造に関する重要な健康および安全要件に準拠しています。

本質安全防爆認証は、 Rheonics また、既存のセンサーのカスタマイズも可能になり、お客様は代替品の特定とテストにかかる時間とコストを回避できます。 カスタム センサーは、XNUMX つのユニットから最大数千のユニットを必要とするアプリケーションに提供できます。 リードタイムは数か月ではなく数週間です。

Rheonics SRV & SRD ATEXとIECExの両方の認定を受けています。

ATEX(2014 / 34 / EU)認定

Rheonics' ATEX 認定本質安全センサーは、ATEX 指令 2014/34/EU に準拠し、Ex ia に対する本質安全性の認定を受けています。 ATEX 指令は、危険な雰囲気で雇用される労働者を保護するための健康と安全に関する最小限かつ必須の要件を指定します。

RheonicsATEX 認定センサーは、ヨーロッパ内および国際的に使用できることが認められています。 すべての ATEX 認定部品には、準拠を示す「CE」のマークが付いています。

アテックス認定 - 防爆本質安全粘度計・密度計 - rheonics 粘度と密度

IECEx認定

Rheonics本質安全防爆センサーは、爆発性雰囲気で使用する機器に関する規格の認証を行う国際電気標準会議である IECEx によって認証されています。

これは、危険区域での使用に対する安全性準拠を保証する国際認証です。 Rheonics センサーは Ex i に対する本質安全性の認定を受けています。

iec-iecex認定 - 防爆本質安全粘度計・密度計 - rheonics 粘度と密度

製品の導入

プロセスストリームにセンサーを直接インストールして、リアルタイムの粘度と密度の測定を行います。 バイパスラインは不要です。センサーをインラインに浸すことができ、流量と振動は測定の安定性と精度に影響しません。 流体に対して繰り返し、連続した一貫したテストを提供することにより、意思決定プロセスを最適化します。

Rheonics 楽器の選択

Rheonics 革新的な流体検知・監視システムを設計、製造、販売しています。スイスで精密に製造され、 Rheonicsインライン粘度計は、アプリケーションで要求される感度と、過酷な動作環境で生き残るために必要な信頼性を備えています。 悪流条件下でも安定した結果が得られます。 圧力損失や流量の影響を受けません。 実験室での品質管理測定にも同様に適しています。

アプリケーションの推奨製品

SRV

広範囲インラインプロセス粘度計

•広い粘度範囲–プロセス全体を監視します
•ニュートン流体と非ニュートン流体の両方、単相および多相流体の繰り返し測定
•すべての金属(316Lステンレス鋼)構造
•組み込みの流体温度測定
•既存のプロセスラインに簡単にインストールできるコンパクトなフォームファクター
•清掃が簡単で、メンテナンスや再構成が不要

3/4” NPT ネジ付き密度計 SRD
SRD

広範囲のインラインプロセス密度および粘度計

•プロセス密度、粘度、温度測定用の単一機器
•ニュートン流体と非ニュートン流体の両方、単相および多相流体の繰り返し測定
•すべての金属(316Lステンレス鋼)構造
•組み込みの流体温度測定
•既存のパイプに簡単に設置できるコンパクトなフォームファクター
•清掃が簡単で、メンテナンスや再構成が不要

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Rheonics EXPOCOBRE 2026にて

加入団体 Rheonics リマで開催されるEXPOCOBRE 2026で、精密センシングが採掘効率をどのように向上させているかをご覧ください。スラリー密度から化学物質モニタリングまで、当社の技術が実際にどのように活用されているかをご覧ください。