本发明涉及一种流体泄漏检测系统。
背景技术：
作为检测向流体压力装置供给的工作流体的状态的流体检测器，在jp2006-28744a中公开了一种检测工作流体的压力的压力检测器。这种压力检测器具有与工作流体接触的检测部和向外部输出由检测部检测出的值的输出部。
技术实现要素：
作为检测流体压力缸中的流体泄漏的流体泄漏检测系统，考虑在流体压力缸中安装如jp2006-28744a中公开那样的流体检测器，控制器基于流体检测器的测定结果来判定工作流体的泄漏。
在这种情况下，如果流体检测器发生异常，则无法由控制器判定工作流体的泄漏，因此为了高精度地检测工作流体的泄漏，要求诊断流体泄漏检测系统的异常。
本发明的目的在于提供一种能够诊断异常的流体泄漏检测系统。
根据本发明的某个方式，流体泄漏检测系统具备：测定单元，其设置于流体压力缸，测定通过活塞杆与缸盖之间的间隙泄漏的工作流体的状态量；以及控制器，其获取测定单元的测定结果，其中，测定单元具有：杆密封件，其设置于缸盖，对活塞杆与缸盖之间的间隙进行密封；检测空间，从杆密封件泄漏的工作流体被导入到该检测空间；以及测定部，其在规定的工作条件下执行检测空间中的工作流体的状态量的测定和测定结果的输出，其中，测定部具有：作为电源的电池；传感器部，其测定检测空间中的工作流体的状态量；以及通信部，其通过无线通信向控制器发送包含传感器部的测定结果和电池的电压的数据，控制器具有：数据获取判定部，其判定是否从测定部输入了数据；剩余量计算部，其基于电池的电压来计算电池剩余量；剩余量判定部，其将由剩余量计算部计算出的电池剩余量与规定的电池剩余量阈值进行比较，来判定电池是否处于剩余量降低状态；以及异常诊断部，其诊断测定部的异常，在由数据获取判定部判定为没有获取到数据、且由剩余量判定部判定为电池处于剩余量降低状态的情况下，异常诊断部诊断为电池发生了电量用尽，在由数据获取判定部判定为没有获取到数据、且由剩余量判定部判定为电池未处于剩余量降低状态的情况下，异常诊断部诊断为通信部发生了通信异常。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统的结构的示意图。
图2是本发明的实施方式所涉及的液压缸的局部剖视图。
图3是本发明的实施方式所涉及的液压缸的放大剖视图。
图4是示出本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统的测定单元的框图。
图5是示出本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统的控制单元的框图。
图6是用于说明本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统的测定部的工作条件的示意性的图表，纵轴表示数据保管部中存储的数据容量，横轴表示时间。
图7是用于说明由本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统执行的异常诊断的流程图。
图8是示出本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统的变形例所涉及的结构的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式所涉及的流体泄漏检测系统100进行说明。
首先，参照图1对具备流体泄漏检测系统100的流体压力系统101的整体结构进行说明。
流体压力系统101用于作为流体压力驱动机械的建筑机械，特别是用于液压挖掘机。流体压力系统101控制向多个流体压力缸供给的工作流体的流动和从多个流体压力缸排出的工作流体的流动，来使流体压力缸驱动。
如图1所示，流体压力系统101具备：作为流体压力缸的液压缸1，其对动臂、机臂以及铲斗之类的驱动对象(省略图示)进行驱动；流体压力控制装置102，其控制向液压缸1供给的工作油(工作流体)和从液压缸1排出的工作油(工作流体)来控制液压缸1的工作；以及流体泄漏检测系统100，其检测通过设置于液压缸1的作为密封构件的杆密封件11(参照图3)的油泄漏。
如图2所示，液压缸1具备筒状的缸体2、插入缸体2的活塞杆3以及设置于活塞杆3的基端的活塞4。活塞4沿缸体2的内周面滑动自如地设置。缸体2的内部被活塞4划分为杆侧室(流体压力室)2a和反杆侧室2b。
活塞杆3的前端从缸体2的开口端延伸出。当从未图示的液压源向杆侧室2a或反杆侧室2b选择性地导入工作油时，活塞杆3相对于缸体2移动。由此，液压缸1进行伸缩工作。
在缸体2的开口端设置有被活塞杆3贯通的缸盖5。使用多个螺栓6将缸盖5紧固在缸体2的开口端。
流体压力控制装置102能够采用公知的结构，因此省略详细的图示以及说明。流体压力控制装置102控制从液压泵(液压源)向各液压缸1导入的工作油的流动，从而使各液压缸1进行工作。
接着，具体地说明流体泄漏检测系统100。
流体泄漏检测系统100检测在液压缸1中工作油从杆侧室2a通过活塞杆3的外周面与缸盖5的内周面之间漏出的油泄漏(流体泄漏)的发生。
如图1、图3所示，流体泄漏检测系统100主要具备：测定单元10，其设置于液压缸1，测定从活塞杆3的外周面与缸盖5的内周面之间的环状的间隙(以下称为“环状间隙8”。)漏出的工作油的状态量；控制单元70，其基于测定单元10的测定结果来判定液压缸1中的油泄漏的发生；以及通知部90(参照图5)，其向作业人员通知测定单元10的异常。
如图3所示，测定单元10具备：杆密封件11，其设置于缸盖5，对活塞杆3的外周面与缸盖5的内周面之间的环状间隙8进行密封；检测空间20，从杆侧室2a越过杆密封件11而泄漏的工作油被导入到该检测空间20；检测密封件12，其设置于缸盖5，对环状间隙8进行密封，与杆密封件11一起划分检测空间20；连通路21，其与检测空间20连通；溢流阀30，其当连通路21的压力达到溢流压力时开阀以释放连通路21的压力；测定部50，其测定越过杆密封件11而漏出到检测空间20的工作油的状态量；以及壳体40，其收容溢流阀30和测定部50。
在缸盖5的内周，从基端侧(图3中右侧)朝向前端侧(图3中左侧)依次安装有杆密封件11、衬套13、检测密封件12以及防尘密封件14。杆密封件11、衬套13、检测密封件12以及防尘密封件14分别收容在形成于缸盖5的内周的环状槽5a、5b、5c以及5d中。
衬套13滑动接触活塞杆3的外周面，由此以活塞杆3在缸体2的轴向上移动的方式支承活塞杆3。
杆密封件11被压缩在活塞杆3的外周与缸盖5的内周的环状槽5a之间，由此对环状间隙8进行密封。杆密封件11面对杆侧室2a(参照图2)，通过杆密封件11来防止杆侧室2a内的工作油向外部泄漏。杆密封件11是所谓的u密封件。
防尘密封件14以面对缸体2的外部的方式设置于缸盖5，对环状间隙8进行密封。防尘密封件14刮去附着于活塞杆3的外周面的粉尘(dust)，来防止粉尘从外部向缸体2内的侵入。
检测密封件12与杆密封件11同样地被压缩在活塞杆3的外周与缸盖5的内周的环状槽5c之间，由此对环状间隙8进行密封。检测密封件12设置在杆密封件11与防尘密封件14之间，与杆密封件11一起划分检测空间20。也就是说，检测空间20是通过活塞杆3、缸盖5、杆密封件11以及检测密封件12(在本实施方式中除此之外还有衬套13)划分出的空间。与杆密封件11同样地，检测密封件12是u型密封件。
连通路21以与检测空间20连通的方式遍及缸盖5和壳体40地形成。连通路21具有：第一连通路22，其形成于缸盖5，向检测空间20开口；以及第二连通路23，其形成于壳体40，与第一连通路22连通。从杆密封件11漏出的杆侧室2a的工作油经由环状间隙8和检测空间20被导入到连通路21。
溢流阀30在第二连通路23中的工作油的压力达到规定的压力(溢流压力)时开阀，使检测空间20内的工作油通过第二连通路23排出到外部。由此，通过溢流阀30将检测空间20内的压力限制为溢流压力。溢流阀30的构造能够采用公知的结构，因此省略详细的图示以及说明。
壳体40通过压入而被固定在缸盖5的端部。在壳体40中还形成有收容测定部50的传感器收容孔41和收容溢流阀30的阀收容孔42。传感器收容孔41和阀收容孔42分别与第二连通路23连通，阀收容孔42在与传感器收容孔41相比靠第一连通路22侧(上游侧)的位置处与第二连通路23连通。
测定部50通过规定的工作条件来执行作为工作油的状态量的压力的测定和向控制单元70的测定结果的输出。测定部50以基于工作条件的工作频率来执行压力及温度的测定以及测定结果的输出。工作频率包括测定部50测定压力及温度的测定频率以及从测定部50向控制单元70发送测定结果的发送频率。
如图4所示，测定部50具有：传感器部51，其是能够测定压力和温度的压力温度传感器；传感器控制器60，其向传感器部51输出指令信号，并且获取传感器部51的测定结果；第一通信部52，其通过无线通信与控制单元70进行信号的发送和接收；以及电池54，其为传感器部51、传感器控制器60以及第一通信部52的电源(动力源)。
测定部50是将传感器部51、传感器控制器60以及电池54分别组装到同一壳体内而构成的，如图3所示，测定部50的一部分收容在形成于壳体40的传感器收容孔41中。另外，测定部50通过螺纹结合被固定在与壳体40的第二连通路23连通的螺纹孔24中。
传感器部51测定通过第一连通路22和第二连通路23(参照图3)从检测空间20导入的工作油的压力和温度。关于传感器部51的动作，在后面详细地说明。
电池54与传感器控制器60、传感器部51及第一通信部52电连接。传感器控制器60、传感器部51以及第一通信部52通过来自电池54的供电而分别进行工作。另外，传感器控制器60定期地获取电池54的电压值。
传感器控制器60由具备cpu(中央运算处理装置)、rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)以及i/o接口(输入输出接口)的微型计算机构成。ram存储cpu的处理中的数据，rom预先存储cpu的控制程序等，i/o接口用于与所连接的设备进行信息的输入输出。传感器控制器60也可以由多个微型计算机构成。传感器控制器60被编程为至少能够执行本说明书中记载的传感器控制器60的控制所需要的处理。此外，传感器控制器60既可以构成为一个装置，也可以构成为被分成多个装置，由该多个装置分散处理传感器控制器60的各控制。
传感器控制器60具有向传感器部51输出指令信号的指令部61以及获取并存储传感器部51的测定结果及蓄电池54的电池剩余量的数据保管部62。
传感器部51基于来自指令部61的指令信号以规定的工作条件(测定频率)进行工作，来测定检测空间20的压力和温度。传感器部51的测定结果被输入到数据保管部62。
数据保管部62存储传感器部51的测定结果和电池54的电压值，以规定的工作条件(发送频率)向控制单元70输出所存储的数据。从数据保管部62输出数据的发送频率能够根据指令部61的指令信号进行变更。另外，数据保管部62在无法从传感器部51适当地获取测定结果的情况下，将包含异常值的数据作为测定结果进行输出。
第一通信部52与传感器控制器60电连接，与传感器控制器60之间进行信号的发送和接收。另外，第一通信部52构成为能够与控制单元70之间进行无线通信。
控制单元70例如配置在建筑机械的驾驶室(座舱)内。如图5所示，控制单元70具备：第二通信部71，其通过无线通信与测定部50的第一通信部52进行信号的发送和接收；以及控制器80，其通过第二通信部71与测定单元10的测定部50之间进行信号的发送和接收。
控制器80由具备cpu(中央运算处理装置)、rom(只读存储器)、ram(随机存取存储器)以及i/o接口(输入输出接口)的微型计算机构成。ram存储cpu的处理中的数据，rom预先存储cpu的控制程序等，i/o接口用于与所连接的设备进行信息的输入输出。控制器80也可以由多个微型计算机构成。控制器80被编程为至少能够执行本说明书中记载的控制器80的控制所需要的处理。此外，控制器80既可以构成为一个装置，也可以构成为被分成多个装置，由该多个装置分散处理本实施方式的各控制。
控制器80获取测定部50的测定结果，基于测定部50的测定结果来判定在液压缸1中是否发生了油泄漏。另外，控制器80具有诊断测定部50的异常的异常诊断功能。
控制器80具有：存储部81，其存储测定部50的测定结果；泄漏判定部82，其根据测定部50的测定结果来判定有无发生油泄漏；数据获取判定部83，其判定是否从测定部50输入了数据；剩余量计算部84，其基于电池54的电压以及由传感器部51测定出的温度来计算电池54的电池剩余量；剩余量判定部85，其将由剩余量计算部84计算出的电池剩余量与规定的电池剩余量阈值进行比较，来判定电池54是否处于剩余量降低状态；以及异常诊断部86，其诊断测定部50的异常。
从测定部50的传感器控制器60发送的数据(检测空间20的压力和温度、电池54的电池剩余量)被存储在存储部81中，并且被输入到泄漏判定部82。
泄漏判定部82基于由测定单元10的传感器部51测定的压力，来判定在液压缸1中是否发生了油泄漏。泄漏判定部82每当被输入测定单元10的测定结果时判定油泄漏的发生。
数据获取判定部83在规定的定时判定是否从测定部50的第一通信部52通过第二通信部71向控制器80发送了数据。
剩余量计算部84基于从测定部50发送的数据中包含的电池54的电压以及由传感器部51测定出的温度，来计算电池54的电池剩余量。如果具体地说明，则剩余量计算部84基于预先存储在存储部81中的表示电池54的电压与电池剩余量的关系的映射图，来计算电池剩余量。在此，电池54的电压与电池剩余电量的关系根据电池54的周围温度而变化。另外，周围温度的变化影响由传感器部51测定的温度。因此，在存储部81中，预先按规定的温度范围存储多个映射图。剩余量计算部84从存储部81读入与由传感器部51测定出的温度对应的映射图，根据电池54的电压并基于该映射图来计算电池剩余量。通过这样，计算出电池54的电池剩余量。剩余量计算部84计算出的电池剩余量被输入到剩余量判定部85。
如果由剩余量计算部84计算出的电池剩余量小于电池剩余量阈值，则剩余量判定部85判定为电池54处于有可能电量用尽的剩余量降低状态，如果电池剩余量为电池剩余量阈值以上，则判定为处于正常状态。电池剩余量阈值根据测定部50的各结构(传感器部51、传感器控制器60、第一通信部52)的规格、测定部50的工作条件等来决定。剩余量判定部85的判定结果被输入到异常诊断部86。
异常诊断部86基于数据获取判定部83和剩余量判定部85的判定结果来诊断测定部50的异常。作为在测定部50中产生的异常，存在“电量用尽”、“通信异常”以及“传感器故障”，其中，“电量用尽”是电池54没有电池剩余量从而传感器部51和第一通信部52不工作的状态，“通信异常”是由于第一通信部52或第二通信部71的故障或电波不良等导致控制器80无法获取由传感器部51测定出的压力和温度的状态，“传感器故障”是传感器部51由于电量用尽以外的原因而无法适当地工作从而无法测定压力和温度的状态。
在由数据获取判定部83判定为没有获取到数据的情况下，如果由剩余量判定部85判定为电池54处于剩余量降低状态，则异常诊断部86诊断为电池54发生了电量用尽。另外，在由数据获取判定部83判定为没有获取到数据的情况下，如果由剩余量判定部85判定为电池54未处于剩余量降低状态，则异常诊断部86诊断为发生了通信异常。并且，在由数据获取判定部83判定为获取到数据的情况下，如果判定为在传感器部51的测定结果中包含异常值，则异常诊断部86诊断为发生了传感器故障。异常诊断的更详细的说明在后面叙述。
通知部90构成为能够向作业人员通知在液压缸1中发生的油泄漏和由控制器80的异常诊断部86诊断的测定部50的异常。通知部90能够根据异常的内容(原因)以不同的方式进行通知。通知部90能够设为例如警告灯、警告蜂鸣器、监视器(显示器)等任意的结构。
接着，对流体泄漏检测系统100的作用进行说明。
首先，具体地说明测定单元10的测定部50的工作。
传感器部51在每个测定周期中以规定的采样周期测定压力和温度，该测定周期具有规定的时间长度且以规定的时间间隔重复。当被存储的数据(传感器部51的测定结果和电池54的电池剩余量)达到规定的数据容量时，数据保管部62通过第一通信部52向控制单元70发送所存储的数据。以下，将测定周期的时间长度(从测定周期的开始到结束的时间)设为“测定时间td”，将从开始某个测定周期到开始下一个测定周期的时间间隔设为“周期间隔ct”。另外，将传感器部51的采样周期设为“采样周期sc”，将数据保管部62发送(输出)测定结果之前存储的数据容量设为“发送容量dc”。测定部50的工作条件包括作为传感器部51检测压力和温度的条件的测定时间td、采样周期sc、周期间隔ct以及由数据保管部62将传感器部51的测定结果发送到控制单元70的控制器80的发送容量dc。
图6是示出时间与存储在数据保管部62中的测定结果的数据容量的关系的示意性的图表。如图6所示，传感器部51在测定时间td的期间，在每个采样周期sc中测定检测空间20内的压力和温度，在从检测开始经过测定时间td后，结束压力和温度的测定。在压力和温度的测定结束后，传感器部51成为不测定压力和温度的待机状态(休眠状态)。
传感器部51的测定结果被存储到数据保管部62中。数据保管部62每当存储了与发送容量dc相应的量的测定结果时，将所存储的数据输出到第一通信部52。在图6中，5次的测定结果的数据容量与发送容量dc相当。第一通信部52将从数据保管部62输出的数据无线发送到控制器80的第二通信部71。发送频率根据从测定部50中的传感器控制器60的数据保管部62向控制器80发送数据的发送容量dc来决定。
此外，如图6所示，数据保管部62每当将所存储的数据输出到第一通信部52时删除所存储的数据，但不限于此，也可以继续存储数据。
这样，传感器部51并非始终(连续地)测定检测空间20内的压力和温度，而是间歇性地测定检测空间20内的压力和温度。另外，传感器部51的测定结果并非立即被发送到控制器80，而是当数据保管部62中被存储了与发送容量dc相应的量时被发送到控制器80。也就是说，传感器部51的测定结果间歇性地被发送到控制器80。由于传感器部51的测定和来自数据保管部62的测定结果的发送分别间歇性地执行，因此能够降低功耗。此外，测定部50的工作条件能够根据来自控制器80的信号进行变更，传感器部51和数据保管部62也能够分别执行连续的测定和测定结果的输出(数据发送)。
另外，电池54的电压被存储到数据保管部62中，与传感器部51的测定结果一起通过第一通信部52被发送到控制器80。此外，电池54的电压只要在如后述那样执行异常诊断的测定周期内的最后的数据发送时被发送到控制器80即可，也可以不是每次都发送到控制器80。
接着，说明由控制器80进行的油泄漏的判定。
随着液压缸1的杆密封件11的劣化的加剧，杆侧室2a的液压越过杆密封件11而被导入到检测空间20内。因此，随着杆密封件11的劣化，检测空间20的压力和温度上升。在流体泄漏检测系统100中，由测定单元10的测定部50测定检测空间20内的压力，由控制单元70的控制器80基于测定结果判定有无发生油泄漏，由此检测液压缸1中的油泄漏。此外，在本说明书中，杆密封件11的“劣化”包括磨损和损伤。磨损是由活塞杆3的往复运动等稳定的负荷引起的，是指由于寿命引起的劣化。损伤是指由于因事故等产生的偶发的负荷引起的劣化。
如果具体地说明油泄漏的判定，则在本实施方式中，基于检测空间20内的压力进行油泄漏的判定。控制器80的泄漏判定部82每当被传感器控制器60的数据保管部62发送传感器部51的测定结果时，从被发送来的数据群中获取最大压力值来作为压力数据。泄漏判定部82将最大压力值与预先决定的判定阈值进行比较，如果最大压力值为判定阈值以上，则判定为发生了油泄漏。当由泄漏判定部82判定为发生了油泄漏时，向通知部90发送判定结果，来向作业人员通知发生油泄漏。通过这样，检测出液压缸1中的油泄漏。另一方面，在最大压力值小于判定阈值的情况下，泄漏判定部82判定为没有发生油泄漏。
此外，本说明书中的“没有发生油泄漏”并非严谨的含义，也并非仅指工作油完全没有越过杆密封件11地泄漏到检测空间20内。例如，即使在工作油从杆侧室2a泄漏到检测空间20内的情况下，在杆密封件11的劣化(磨损、损伤)为容许的程度的情况下，泄漏判定部82也判定为“没有发生油泄漏”。也就是说，“发生了油泄漏”是指杆密封件11的劣化(磨损、损伤)超过了容许范围的状态。因此，根据所容许的杆密封件11的劣化(磨损、损伤)的程度来设定判定阈值。
另外，用于判定油泄漏的压力数据不限于最大压力值，也可以是其它数据。例如，作为压力数据，既可以是最低压力值、中央值等被发送的数据群中包含的一个测定值，也可以是如平均值那样运算测定值而计算出的值。也就是说，压力数据也包含由传感器部51测定出的压力的测定值本身以及根据测定值得到的值。
接着，说明由控制器80进行的测定部50的异常诊断。
如果测定部50发生异常而控制器80无法适当地获取传感器部51的测定结果，则无法进行油泄漏的判定。因此，为了更加可靠地检测油泄漏，要求诊断在测定部50中发生的异常并在发生异常时采取与异常的内容相应的适当的应对措施。
因此，在本实施方式中，由控制器80执行异常诊断，该异常诊断是指诊断在测定部50中是否发生了“电量用尽”、“通信异常”以及“传感器故障”之类的异常。
以下，参照图7的流程图来说明由控制器80执行的异常诊断。
控制器80以规定的周期执行图7所示的处理。具体而言，控制器80如图6所示那样在各测定周期中在最后进行数据发送的定时执行异常诊断。此外，异常诊断的执行周期不限于此，能够任意地设定。
在步骤10中，判定是否在规定的定时向控制器80输入了测定部50的数据。规定的定时是指包括测定周期结束时(最后的数据发送时)在内的规定的时间范围r(参照图6)内的定时。如果在时间范围r内输入来自测定部50的数据，则进入步骤11。
在步骤11中，使用与检测空间20内的温度对应的映射图，并根据电池54的电压来计算电池54的电池剩余量。
在步骤12中，将电池54的电池剩余量与电池剩余量阈值进行比较，来判定电池54是否处于剩余量降低状态。如果电池54的电池剩余量小于电池剩余量阈值，则设为电池54处于剩余量降低状态，从而进入步骤13，将电量用尽的标志设为有效(on)。如果电池54的电池剩余量为电池剩余量阈值以上，则设为电池54处于正常状态，从而进入步骤14，将电量用尽的标志设为无效(off)。
在步骤15中，判定在被输入到控制器80的数据中包含的传感器部51的测定结果中是否包含异常值。如上所述，在传感器部51无法适当地测定压力和温度的情况下，测定部50(数据保管部62)将包含异常值的数据作为测定结果发送到控制器80。因此，通过判定传感器部51的测定结果中是否包含异常值，能够判定是否为传感器故障。
在步骤15中测定结果中不包含异常值的情况下，在步骤16中判定为测定部50正常，结束处理。
在步骤15中测定结果中包含异常值的情况下，在步骤17中诊断为发生了传感器故障。
当在步骤10中判定为没有向控制器80输入数据时，在步骤18～20中，测定部50诊断是电量用尽还是通信异常。
在步骤18中，判定电量用尽的标志是否为on。如果在上次执行的异常诊断的步骤12和13中电池54处于剩余量降低状态且电量用尽的标志被设定为on，则在本次的异常诊断中，从步骤18进入步骤19，测定部50诊断为电量用尽。另一方面，如果在上次执行的异常诊断中电量用尽的标志被设定为off，则在本次的异常诊断中，从步骤18进入步骤20，诊断为并非是电量用尽而是通信异常。
当在步骤17、19、20中诊断出异常时，在步骤21中，向作业人员通知异常的发生及其方式，结束处理。
如上所述，在本实施方式所涉及的异常诊断中，首先，通过判定是否从测定部50向控制器80发送(输入)了数据，来诊断测定部50是“正常”或“传感器故障”，还是“电量用尽”或“通信异常”。
在向控制器80输入了数据的状态(换言之，“电量用尽”和“通信异常”均未发生的状态)下，计算电池54的电池剩余量，如果处于剩余量降低状态，则将电量用尽的标志设定为on。之后，如果不再向控制器80输入数据，则使用电量用尽的标志来判定测定部50是“电量用尽”还是“通信异常”。这样，通过在向控制器80输入了数据的状态下预先设定电量用尽的标志，能够在不再向控制器80输入数据时判定是“电量用尽”还是“通信异常”。
另外，在传感器部51无法适当地测定压力和温度的情况下，传感器控制器60将包含异常值的测定结果发送到控制器80。在异常诊断中，通过判定测定结果中是否包含异常值，来诊断测定部50是“正常”还是“传感器故障”。
通过像这样执行异常诊断，能够诊断在测定部50中是否发生了“电量用尽”、“通信异常”、“传感器故障”。因此，能够根据诊断结果采取适当的应对措施，能够通过流体泄漏检测系统100更加可靠地检测油泄漏。
接着，对本实施方式的变形例进行说明。
在上述实施方式中，根据在包括测定周期结束时在内的规定的时间范围r内是否向控制器80输入了数据，来判定控制器80是否能够适当地获取数据。与此相对地，在图8所示的变形例中，流体压力系统101具备多个(在图中为2个)液压缸1，在各液压缸1中设置测定单元10。在本变形例中，控制器80被共同使用，各液压缸1的测定单元10彼此在相同的工作条件下工作。在这样的变形例中，也可以在对设置于某一个液压缸1的测定部50执行异常诊断时，作为判定控制器80是否获取到数据的定时，设为包含控制器80从其它液压缸1的测定单元10的测定部50获取到数据的定时在内的时间范围内。即使在这种情况下，也发挥与上述实施方式同样的作用效果。
另外，在上述实施方式中，传感器部51测定压力来作为工作油的状态量，控制器80的泄漏判定部82基于由传感器部51测定出的压力来判定工作油的泄漏。与此相对地，也可以是，传感器部51测定压力以外的状态量，泄漏判定部82基于由传感器部51测定出的状态量来判定工作油的泄漏。例如，也可以是，传感器部51测定被导入到检测空间20的工作油的介电常数来作为状态量，泄漏判定部82基于介电常数来判定工作油的泄漏。
另外，在上述实施方式中，传感器部51是能够测定压力和温度的压力温度传感器。基于由传感器部51测定出的压力来判定油泄漏，基于由传感器部51测定出的温度(以及电池54的电压)来计算电池54的电池剩余量。与此相对地，也可以是，测定部50分别具有传感器部51和温度传感器，其中，该传感器部51测定工作油的状态量以判定工作油的泄漏，该温度传感器测定温度以计算电池54的电池剩余量。并且，测定部50未必一定构成为能够测定温度，也可以不基于温度来计算电池54的电池剩余量。
根据以上的实施方式，发挥以下所示的效果。
在流体泄漏检测系统100中，判定是否从测定部50向控制器80发送(输入)了数据，在没有输入数据的情况下，通过判定电池54是否处于剩余量降低状态，来诊断测定部50是“电量用尽”还是“通信异常”。另外，在从测定部50向控制器80输入了数据的情况下，通过判定测定部50的测定结果中是否包含异常值，来诊断测定部50是“正常”还是“传感器故障”。这样，在流体泄漏检测系统100中，能够诊断测定部50的异常，能够更加可靠地检测油泄漏。
另外，在流体泄漏检测系统100中，电池54的电池剩余量是基于与温度对应地存储在存储部81中的多个映射图来计算出的。由此，能够准确地计算出电池54的电池剩余量。
以下，汇总地说明本发明的实施方式的结构、作用以及效果。
流体泄漏检测系统100用于检测在具有活塞杆3和缸盖5的液压缸1中通过活塞杆3与缸盖5之间的环状间隙8的工作油的泄漏，其中，活塞杆3从缸体2延伸出，缸盖5设置于缸体2，且活塞杆3贯通缸盖5，流体泄漏检测系统100具备：测定单元10，其设置于液压缸1，测定通过活塞杆3与缸盖5之间的环状间隙8泄漏的工作油的状态量；以及控制器80，其获取测定单元10的测定结果，其中，测定单元10具有：杆密封件11，其设置于缸盖5，对活塞杆3与缸盖5之间的环状间隙8进行密封；检测空间20，从杆密封件11泄漏的工作油被导入到该检测空间20；以及测定部50，其在规定的工作条件下执行检测空间20的工作油的温度的测定和测定结果的输出，测定部50具有：作为电源的电池54；传感器部51，其测定检测空间20中的工作油的状态量；以及第一通信部52，其通过无线通信向控制器80发送包含传感器部51的测定结果和电池54的电压的数据，控制器80具有：数据获取判定部83，其判定是否从测定部50输入了数据；剩余量计算部84，其基于电池54的电压来计算电池剩余量；剩余量判定部85，其将由剩余量计算部84计算出的电池剩余量与规定的电池剩余量阈值进行比较，来判定电池54是否处于剩余量降低状态；以及异常诊断部86，其诊断测定部50的异常，在由数据获取判定部83判定为没有获取到数据、且由剩余量判定部85判定为电池54处于剩余量降低状态的情况下，异常诊断部86诊断为电池54发生了电量用尽，在由数据获取判定部83判定为没有获取到数据、且由剩余量判定部85判定为电池54未处于剩余量降低状态的情况下，异常诊断部86诊断为第一通信部52发生了通信异常。
另外，在流体泄漏检测系统100中，在规定的定时不存在数据的输入的情况下，数据获取判定部83判定为没有获取到数据。
另外，在流体泄漏检测系统100中，测定部50在每个测定周期中测定工作油的状态量，该测定周期具有规定的时间长度且按规定的时间间隔重复，规定的定时为包括测定周期结束时在内的规定时间范围内。
另外，流体泄漏检测系统100还具备分别设置于多个液压缸1的多个测定单元10，规定的定时为包括从其它测定单元10的测定部50获取到数据的时间点在内的规定的时间范围内。
在这些结构中，通过电池54的剩余量和第一通信部52的通信的判定，能够诊断控制器80没有获取到数据的状态是由于电量用尽而无法获取数据的状态，还是由于通信的异常而无法获取数据的状态。因而，能够诊断流体泄漏检测系统100中的异常。
另外，在流体泄漏检测系统100中，测定部50还具有传感器控制器60，该传感器控制器60获取传感器部51的测定结果并输出到第一通信部52，在传感器部51无法测定工作油的状态量的情况下，传感器控制器60将包含异常值的测定结果输出到第一通信部52，在由通信判定部判定为执行了来自第一通信部52的通信、且在传感器部51的测定结果中包含异常值的情况下，异常诊断部86诊断为传感器部51发生了故障的传感器故障。
在该结构中，通过传感器部51的测定结果中是否包含异常值的判定，能够诊断是否为传感器故障。
另外，在流体泄漏检测系统100中，测定部50构成为能够测定温度，剩余量计算部84基于由测定部50测定的温度以及电池54的电压，来计算电池54的电池剩余量。
在该结构中，由于考虑温度影响来计算电池54的电池剩余量，因此能够准确地计算出电池54的电池剩余量。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但上述实施方式只不过示出本发明的适用例的一部分，主旨并非在于将本发明的保护范围限定于上述实施方式的具体结构。
本申请基于2018年8月10日在日本专利局申请的日本特愿2018-151708要求优先权，通过参照将本申请的全部内容并入本说明书中。
1.一种流体泄漏检测系统，用于检测在具有活塞杆和缸盖的流体压力缸中通过所述活塞杆与所述缸盖之间的间隙的工作流体的泄漏，其中，所述活塞杆从缸体延伸出，所述缸盖设置于所述缸体，所述活塞杆贯通所述缸盖，所述流体泄漏检测系统具备：
测定单元，其设置于所述流体压力缸，测定通过所述活塞杆与所述缸盖之间的所述间隙泄漏的工作流体的状态量；以及
控制器，其获取所述测定单元的测定结果，
其中，所述测定单元具有：
杆密封件，其设置于所述缸盖，对所述活塞杆与所述缸盖之间的所述间隙进行密封；
检测空间，从所述杆密封件泄漏的工作流体被导入到该检测空间；以及
测定部，其在规定的工作条件下执行所述检测空间中的工作流体的状态量的测定和测定结果的输出，
其中，所述测定部具有：
作为电源的电池；
传感器部，其测定所述检测空间中的工作流体的状态量；以及
通信部，其通过无线通信向所述控制器发送包含所述传感器部的测定结果和所述电池的电压的数据，
所述控制器具有：
数据获取判定部，其判定是否从所述测定部输入了所述数据；
剩余量计算部，其基于所述电池的电压来计算电池剩余量；
剩余量判定部，其将由所述剩余量计算部计算出的所述电池剩余量与规定的电池剩余量阈值进行比较，来判定所述电池是否处于剩余量降低状态；以及
异常诊断部，其诊断所述测定部的异常，
在由所述数据获取判定部判定为没有获取到所述数据、且由所述剩余量判定部判定为所述电池处于所述剩余量降低状态的情况下，所述异常诊断部诊断为所述电池发生了电量用尽，在由所述数据获取判定部判定为没有获取到所述数据、且由所述剩余量判定部判定为所述电池未处于所述剩余量降低状态的情况下，所述异常诊断部诊断为所述通信部发生了通信异常。
2.根据权利要求1所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，
在规定的定时不存在所述数据的输入的情况下，所述数据获取判定部判定为没有获取到所述数据。
3.根据权利要求2所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，
所述测定部在每个测定周期中测定工作流体的状态量，所述测定周期具有规定的时间长度且按规定的时间间隔重复，
所述规定的定时为包括所述测定周期结束时在内的规定的时间范围内。
4.根据权利要求2所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，
还具备分别设置于多个所述流体压力缸的多个所述测定单元，
所述规定的定时为包括从其它所述测定单元的所述测定部获取到所述数据的时间点在内的规定的时间范围内。
5.根据权利要求1所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，
所述测定部还具有传感器控制器，该传感器控制器获取所述传感器部的测定结果并输出到所述通信部，
在所述传感器部无法测定工作流体的状态量的情况下，所述传感器控制器将包含异常值的测定结果输出到所述通信部，
在由所述数据获取判定部判定为获取到所述数据、且在所述传感器部的测定结果中包含所述异常值的情况下，所述异常诊断部诊断为所述传感器部发生了故障。
6.根据权利要求1所述的流体泄漏检测系统，其特征在于，
所述测定部构成为能够测定所述检测空间的温度，
所述剩余量计算部基于由所述测定部测定的温度以及所述电池的电压，来计算所述电池的所述电池剩余量。
技术总结