JPH0249143A - 混合液体の液体混合比検出器 - Google Patents
混合液体の液体混合比検出器Info
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- JPH0249143A JPH0249143A JP20039488A JP20039488A JPH0249143A JP H0249143 A JPH0249143 A JP H0249143A JP 20039488 A JP20039488 A JP 20039488A JP 20039488 A JP20039488 A JP 20039488A JP H0249143 A JPH0249143 A JP H0249143A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、２種以上の異なる燃料を混合して利用するエ
ンジンの混合燃料比を光学的に検出する検出器に係り、
特にガソリンとアルコールの混合燃料の混合比の検出に
好適な検出器に関する。
ンジンの混合燃料比を光学的に検出する検出器に係り、
特にガソリンとアルコールの混合燃料の混合比の検出に
好適な検出器に関する。
［従来の技術］
ガソリン代替燃料として天然ガス、石炭ガス、バイオマ
スより製造されるアルコール燃料をガソリンと混合させ
、既存の内燃機関に利用する試みが各方面で進められて
いる。このアルコール混合ガソリンはそのまま使用する
と、理論空燃比などの違いによりうまく運転できなかっ
たり、ＮＯｘ、ＨＣ，Ｃｏ等の発生を増加させたりする
ので、混合比を適宜検出して最適な噴射量を決定する必
要がある。
スより製造されるアルコール燃料をガソリンと混合させ
、既存の内燃機関に利用する試みが各方面で進められて
いる。このアルコール混合ガソリンはそのまま使用する
と、理論空燃比などの違いによりうまく運転できなかっ
たり、ＮＯｘ、ＨＣ，Ｃｏ等の発生を増加させたりする
ので、混合比を適宜検出して最適な噴射量を決定する必
要がある。
この混合比を検出する技術として、この特許出願人は、
特願昭６１−２２５７８号（従来例１）、特願昭６２−
４３９６０号〈従来例２）等を提案している。これらの
技術では、ガソリンとアルコールの被測定液体の混合比
を、透光体と被測定液体との境界面での臨界角が変化す
ることを利用し、発光素子から出た光が、前記境界面で
全反射を起こし受光素子に戻ることにより、該受光素子
の入射光量の変化から求めていた。
特願昭６１−２２５７８号（従来例１）、特願昭６２−
４３９６０号〈従来例２）等を提案している。これらの
技術では、ガソリンとアルコールの被測定液体の混合比
を、透光体と被測定液体との境界面での臨界角が変化す
ることを利用し、発光素子から出た光が、前記境界面で
全反射を起こし受光素子に戻ることにより、該受光素子
の入射光量の変化から求めていた。
［発明が解決しようとする課題］
しかるに、従来の技術では、次のような欠点があった。
（Ｉ）被測定液体中に気泡が存在した場合、受光素子の
出力値の変化量が非常に大きい（従来例１および２）。
出力値の変化量が非常に大きい（従来例１および２）。
（ＩＩ）被測定液体の流路中に透光体を突出して配設す
る必要があり、透光体の取付け、シールがやり難い、ま
た、被測定液体が流れている場合は、流れを乱すことに
なり、気泡が発生しやすい（従来例１）。
る必要があり、透光体の取付け、シールがやり難い、ま
た、被測定液体が流れている場合は、流れを乱すことに
なり、気泡が発生しやすい（従来例１）。
＜ＩＩＩ）発光素子と受光素子との間隔、受光素子の大
きさなどの寸法精度が要求される（従来例１．２）。
きさなどの寸法精度が要求される（従来例１．２）。
本発明の目的は、被測定液体に気泡が存在する場合でも
、混合比の測定誤差が少ない、混合液体の液体混合比検
出器の提供にある。
、混合比の測定誤差が少ない、混合液体の液体混合比検
出器の提供にある。
［課題を解決するための手段］
上記課題の達成のため、本発明は、２種以上の液体を混
合してなる被測定液体で溝たされたハウジングの内壁面
と面一的に配された第１の壁面を有する第１の透光体と
、該第１の透光体の他の壁面側に配された発光素子と、
該発光素子から前記第１の透光体への入射角を、設定入
射角以下の光のみに制限する入射角制限手段と、被測定
液体を隔てて前記第１の透光体と対向配置され、且つハ
ウジングの内壁面と面一的に配された第２の壁面を有す
る第２の透光体と、該第２の透光体の他の壁面側に配さ
れた受光素子と、前記第２の透光体の他の壁面側で且つ
、前記発光素子に近い側に配された補償用の受光素子と
を備え、前記透光体の形状と、入射角制限手段、発光素
子、受光素子および補償用の受光素子との取付は位置と
の関係は、（イ）発光素子からの光は、第１の透光体中
を進行し、前記入射角制限手段により設定入射角以下と
なり、前記第１の透光体の第１の壁面と被測定液体との
境界面で屈折し、被測定液体中を進行し、被測定液体と
第２の透光体との境界面で屈折し、前記第２の透光体中
を進行した光が前記受光素子に入射し、該受光素子の出
力は前記被測定液体の屈折率に応じて増減されるように
設定され、（口〉被測定液体の屈折率の全範囲にわたっ
て、前記入射角制限手段により制限された入射光の最大
の入射角の光を受光素子に入射させるように設定され、
（ハ）補償用の受光素子は、屈折光を常に受け、その出
力が一定となるように発光素子の光量の制御を行う構成
を採用した。
合してなる被測定液体で溝たされたハウジングの内壁面
と面一的に配された第１の壁面を有する第１の透光体と
、該第１の透光体の他の壁面側に配された発光素子と、
該発光素子から前記第１の透光体への入射角を、設定入
射角以下の光のみに制限する入射角制限手段と、被測定
液体を隔てて前記第１の透光体と対向配置され、且つハ
ウジングの内壁面と面一的に配された第２の壁面を有す
る第２の透光体と、該第２の透光体の他の壁面側に配さ
れた受光素子と、前記第２の透光体の他の壁面側で且つ
、前記発光素子に近い側に配された補償用の受光素子と
を備え、前記透光体の形状と、入射角制限手段、発光素
子、受光素子および補償用の受光素子との取付は位置と
の関係は、（イ）発光素子からの光は、第１の透光体中
を進行し、前記入射角制限手段により設定入射角以下と
なり、前記第１の透光体の第１の壁面と被測定液体との
境界面で屈折し、被測定液体中を進行し、被測定液体と
第２の透光体との境界面で屈折し、前記第２の透光体中
を進行した光が前記受光素子に入射し、該受光素子の出
力は前記被測定液体の屈折率に応じて増減されるように
設定され、（口〉被測定液体の屈折率の全範囲にわたっ
て、前記入射角制限手段により制限された入射光の最大
の入射角の光を受光素子に入射させるように設定され、
（ハ）補償用の受光素子は、屈折光を常に受け、その出
力が一定となるように発光素子の光量の制御を行う構成
を採用した。
［作用および発明の効果］
本発明は、つぎの作用および効果を有する。
■被測定液体に気泡が存在する場合、該気泡を通った光
は、多くの場合、気泡を通過する範囲の光が、そのまま
受光素子に入射する位置がずれるのみで、受光素子の受
光量に変化は生じない、よって、被測定液体に気泡が存
在する場合でも、混合比の測定誤差が少ない。
は、多くの場合、気泡を通過する範囲の光が、そのまま
受光素子に入射する位置がずれるのみで、受光素子の受
光量に変化は生じない、よって、被測定液体に気泡が存
在する場合でも、混合比の測定誤差が少ない。
■検出器は、ハウジングの内壁面と面一的に配されるの
で、透光体の取付けやすさおよびシール性に優れる。ま
た、被測定液体が流れている場合は、その流れを乱さな
いため気泡が発生し難い。
で、透光体の取付けやすさおよびシール性に優れる。ま
た、被測定液体が流れている場合は、その流れを乱さな
いため気泡が発生し難い。
０発光素子や受光素子の位置や間隔、受光素子の大きさ
などについて精密な寸法を要求されない。
などについて精密な寸法を要求されない。
［実施例］
つぎに本発明を第１図および第２図に示す一実施例に基
づき説明する。
づき説明する。
本発明の混合液体の液体混合比検出器Ａは、第１図に示
すように、フリントガラス１．２をパイプ９０の内壁面
９１と面一的に配し、壁面１１．２１をガソリン・アル
コール混合燃料９２に晒し、他の壁面１２側には、発光
ダイオード３およびマスク４を配し、別の他の端面２２
側には、出力用ホトダイオード５および補償用ホトダイ
オード６を配してなる。また、パイプ９０は、混合燃料
タンクとプレッシャレギュレータ（いずれも図示せず）
とを連結するパイプである。
すように、フリントガラス１．２をパイプ９０の内壁面
９１と面一的に配し、壁面１１．２１をガソリン・アル
コール混合燃料９２に晒し、他の壁面１２側には、発光
ダイオード３およびマスク４を配し、別の他の端面２２
側には、出力用ホトダイオード５および補償用ホトダイ
オード６を配してなる。また、パイプ９０は、混合燃料
タンクとプレッシャレギュレータ（いずれも図示せず）
とを連結するパイプである。
フリントガラス１．２は、円板状の屈折率１゜５５の透
光体で、前記パイプ９０に貫いて形成された切削孔９３
に液密的に固定されている。
光体で、前記パイプ９０に貫いて形成された切削孔９３
に液密的に固定されている。
発光ダイオード３は、ガリウム砒素型で赤外光を発光さ
せている。この発光ダイオード３は、透光性のシリコン
樹脂３１でモールドされ、前記切削孔９３内に、スペー
サ９４および蓋板９５により固着されている。赤外光３
２は、混合燃料９２の屈折率が最大の時は、光路３３と
なり、最小の時は、光路３４となる。
せている。この発光ダイオード３は、透光性のシリコン
樹脂３１でモールドされ、前記切削孔９３内に、スペー
サ９４および蓋板９５により固着されている。赤外光３
２は、混合燃料９２の屈折率が最大の時は、光路３３と
なり、最小の時は、光路３４となる。
マスク４は、略ドーナツ状を呈する遮光材で形成され前
記フリントガラス１の他の壁面１２とシリコン樹脂３１
の内側端との間に周設されている。
記フリントガラス１の他の壁面１２とシリコン樹脂３１
の内側端との間に周設されている。
また、このマスク４は、混合燃料９２が屈折率最小のと
きく第１図中点線で示す光路３４の光路より図示上方）
でも前記出力用ホトダイオード５から入射光が端５１か
らはみ出さないように制限している。
きく第１図中点線で示す光路３４の光路より図示上方）
でも前記出力用ホトダイオード５から入射光が端５１か
らはみ出さないように制限している。
出力用ホトダイオード５は、発光ダイオード３から出た
赤外光３２がシリコン樹脂３１、フリントガラス１中を
進行し、前記マスク４より設定入射角以下となり、前記
フリントガラス１の壁面１１と混合燃料９２との境界面
で屈折し、混合燃料９２中を進行し、混合燃料９２とフ
リントガラス２との境界面で屈折し、フリントガラス２
中を進行して入射が行われる。また、出力用ホトダイオ
ード５の出力は前記混合燃料９２の屈折率に応じて増減
される。
赤外光３２がシリコン樹脂３１、フリントガラス１中を
進行し、前記マスク４より設定入射角以下となり、前記
フリントガラス１の壁面１１と混合燃料９２との境界面
で屈折し、混合燃料９２中を進行し、混合燃料９２とフ
リントガラス２との境界面で屈折し、フリントガラス２
中を進行して入射が行われる。また、出力用ホトダイオ
ード５の出力は前記混合燃料９２の屈折率に応じて増減
される。
補償用ホトダイオード６は、赤外光３５を常に受け、（
あ）発光ダイオード３や出力用ホトダイオード５の感度
が温度により変化すること、（い）発光ダイオード３か
らの光量が該発光ダイオード３の経時変化やフリントガ
ラス１．２の汚れなどにより減少することを補償するた
めに配設されている。前記（あ）、（い）は、補償用ホ
トダイオード６の出力が一定となるように発光ダイオー
ド３の通電量の制御を行って補償される。また混合燃料
９２の屈折率が約−４Ｘ １０−’／’Ｃで変化するこ
との補償は発光ダイオード３の電圧降下の温度特性を利
用することにより成される。
あ）発光ダイオード３や出力用ホトダイオード５の感度
が温度により変化すること、（い）発光ダイオード３か
らの光量が該発光ダイオード３の経時変化やフリントガ
ラス１．２の汚れなどにより減少することを補償するた
めに配設されている。前記（あ）、（い）は、補償用ホ
トダイオード６の出力が一定となるように発光ダイオー
ド３の通電量の制御を行って補償される。また混合燃料
９２の屈折率が約−４Ｘ １０−’／’Ｃで変化するこ
との補償は発光ダイオード３の電圧降下の温度特性を利
用することにより成される。
本実施例の混合液体の液体混合比検出器Ａは、つぎの作
用および効果を有する。
用および効果を有する。
■第２図に示すように混合燃料９２中に気泡９６が存在
する場合、多くの場合、気泡９６を通過する範囲の光（
例えば赤外光３２）が、そのまま出力用のホトダイオー
ド５に入射する位置がずれる（光路３６となる）のみで
、出力用ホトダイオード５の出力の変化は極小である。
する場合、多くの場合、気泡９６を通過する範囲の光（
例えば赤外光３２）が、そのまま出力用のホトダイオー
ド５に入射する位置がずれる（光路３６となる）のみで
、出力用ホトダイオード５の出力の変化は極小である。
よって、混合燃料９２に気泡９６が存在する場合でも、
混合比の測定誤差が少ない。
混合比の測定誤差が少ない。
■検出器Ａは、パイプ９０の内壁面９１と面一的に配さ
れるので、フリントガラス１．２の取付けやすさおよび
シール性に優れる。また、混合燃料９２の流れを乱さな
いため気泡９６が発生し難い。
れるので、フリントガラス１．２の取付けやすさおよび
シール性に優れる。また、混合燃料９２の流れを乱さな
いため気泡９６が発生し難い。
■屈折率により混合燃料９２の混合比を検出しているの
で各素子の位置や間隔、大きさなどについて精密な寸法
を要求されない。
で各素子の位置や間隔、大きさなどについて精密な寸法
を要求されない。
本発明は、上記実施例以外に次の実施態様を含む。
ａ、ハウジングの内壁面と面一的に配するとは、多少、
第１、第２の透光体がハウジングの内壁面とずれている
場合を含む。
第１、第２の透光体がハウジングの内壁面とずれている
場合を含む。
ｂ、２種以上の液体とは、混合比が変化する液体が任意
の２種であり、燃料以外の液体であっても良く、流れの
方向性は自由であり、また、静止状態であっても良い。
の２種であり、燃料以外の液体であっても良く、流れの
方向性は自由であり、また、静止状態であっても良い。
Ｃ１上記実施例で使用する混合燃料９２は、エタノール
、ＭＴＢＥ、ブタノール、その他高級アルコールを含む
複合アルコールと、ガソリンとの混合液体、上記アルコ
ール類と、軽油との混合液体であっても良い。
、ＭＴＢＥ、ブタノール、その他高級アルコールを含む
複合アルコールと、ガソリンとの混合液体、上記アルコ
ール類と、軽油との混合液体であっても良い。
６０発光素子、受光素子が使用する光は、単光色が望ま
しく、波長は特に限定されない。
しく、波長は特に限定されない。
ｅ、シリコン樹脂は透光体であれば良く、例えばエポキ
シ樹脂などでも良い。
シ樹脂などでも良い。
ｆ、透光体は、フリントガラスのようなガラスだけでは
なく、被測定液体に冒されなければ透明な樹脂でも良い
。
なく、被測定液体に冒されなければ透明な樹脂でも良い
。
第１図は本発明の混合液体の液体混合比検出器の一実施
例を示し、混合燃料が流れるパイプ内に貫いて配設され
た状態を示す断面図、第２図は、その実施例において混
合燃料中に気泡が存在する場合の検出器の作動を説明す
るための断面図である。 図中 １・・・フリントガラス（第１の透光体）２・・
・フリントガラス（第２の透光体） ３・・・発光ダイ
オード（発光素子） ４・・・マスク（入射角制限手段
） ５・・・出力用のホトダイオード（受光素子） ６
・・・補償用のホトダイオード（補償用の受光素子）１
１・・・壁面（第１の壁面） １２．２２・・・他の壁
面 ２１・・・壁面（第２の壁面＞ ９０・・・パイ
プ（ハウジング）９１・・・内壁面 ９２・・・ガソリ
ン・アルコール混合燃料 Ａ・・・混合液体の液体混合
比検出器
例を示し、混合燃料が流れるパイプ内に貫いて配設され
た状態を示す断面図、第２図は、その実施例において混
合燃料中に気泡が存在する場合の検出器の作動を説明す
るための断面図である。 図中 １・・・フリントガラス（第１の透光体）２・・
・フリントガラス（第２の透光体） ３・・・発光ダイ
オード（発光素子） ４・・・マスク（入射角制限手段
） ５・・・出力用のホトダイオード（受光素子） ６
・・・補償用のホトダイオード（補償用の受光素子）１
１・・・壁面（第１の壁面） １２．２２・・・他の壁
面 ２１・・・壁面（第２の壁面＞ ９０・・・パイ
プ（ハウジング）９１・・・内壁面 ９２・・・ガソリ
ン・アルコール混合燃料 Ａ・・・混合液体の液体混合
比検出器
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）２種以上の液体を混合してなる被測定液体で満たさ
れたハウジングの内壁面と面一的に配された第１の壁面
を有する第１の透光体と、 該第１の透光体の他の壁面側に配された発光素子と、 該発光素子から前記第１の透光体への入射角を、設定入
射角以下の光のみに制限する入射角制限手段と、 被測定液体を隔てて前記第１の透光体と対向配置され、
且つハウジングの内壁面と面一的に配された第２の壁面
を有する第２の透光体と、 該第２の透光体の他の壁面側に配された受光素子と、 前記第２の透光体の他の壁面側で且つ、前記発光素子に
近い側に配された補償用の受光素子とを備え、 前記透光体の形状と、入射角制限手段、発光素子、受光
素子および補償用の受光素子との取付け位置との関係は
、 （イ）発光素子からの光は、第１の透光体中を進行し、
前記入射角制限手段により設定入射角以下となり、前記
第１の透光体の第１の壁面と被測定液体との境界面で屈
折し、被測定液体中を進行し、被測定液体と第２の透光
体との境界面で屈折し、前記第２の透光体中を進行した
光が前記受光素子に入射し、該受光素子の出力は前記被
測定液体の屈折率に応じて増減されるように設定され、
（ロ）被測定液体の屈折率の全範囲にわたって、前記入
射角制限手段により制限された入射光の最大の入射角の
光を受光素子に入射させるように設定され、 （ハ）補償用の受光素子は、屈折光を常に受け、その出
力が一定となるように発光素子の光量の制御を行う混合
液体の液体混合比検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20039488A JPH0249143A (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 混合液体の液体混合比検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20039488A JPH0249143A (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 混合液体の液体混合比検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0249143A true JPH0249143A (ja) | 1990-02-19 |
Family
ID=16423593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20039488A Pending JPH0249143A (ja) | 1988-08-11 | 1988-08-11 | 混合液体の液体混合比検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0249143A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171182A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Palo Alto Research Center Inc | チャネル又はその構成部分への光の供給 |
| US9638637B2 (en) | 2007-01-26 | 2017-05-02 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and system implementing spatially modulated excitation or emission for particle characterization with enhanced sensitivity |
-
1988
- 1988-08-11 JP JP20039488A patent/JPH0249143A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007171182A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Palo Alto Research Center Inc | チャネル又はその構成部分への光の供給 |
| US9638637B2 (en) | 2007-01-26 | 2017-05-02 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and system implementing spatially modulated excitation or emission for particle characterization with enhanced sensitivity |
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