JPH04256835A - 液体混合比センサ - Google Patents
液体混合比センサInfo
- Publication number
- JPH04256835A JPH04256835A JP1856891A JP1856891A JPH04256835A JP H04256835 A JPH04256835 A JP H04256835A JP 1856891 A JP1856891 A JP 1856891A JP 1856891 A JP1856891 A JP 1856891A JP H04256835 A JPH04256835 A JP H04256835A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- fuel
- optical glass
- metal container
- refractive index
- Prior art date
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- Pending
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- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２種の燃料が混合され
た混合燃料等における液体の混合比を測定するための光
学式の液体混合比センサに関する。
た混合燃料等における液体の混合比を測定するための光
学式の液体混合比センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ガソリンとアルコールとが混合
された混合燃料等の液体の混合比を測定するために、金
属容器内に設けられた光学ガラスの端面を金属容器から
露出させて混合液体に浸すための界面とし、端面に対し
て金属容器の内側から光を照射した場合の界面における
照射光の反射率が、混合液体の屈折率に応じて異なるこ
とを利用して、液体の混合比を検出する液体混合比セン
サが考えられている。この場合、混合液体の屈折率は、
その温度によって変化するため、検出された屈折率を、
混合液体の温度に基づいて補正する必要があり、例えば
、被測定液体の流路内に温度検知素子を配することが考
えられる。
された混合燃料等の液体の混合比を測定するために、金
属容器内に設けられた光学ガラスの端面を金属容器から
露出させて混合液体に浸すための界面とし、端面に対し
て金属容器の内側から光を照射した場合の界面における
照射光の反射率が、混合液体の屈折率に応じて異なるこ
とを利用して、液体の混合比を検出する液体混合比セン
サが考えられている。この場合、混合液体の屈折率は、
その温度によって変化するため、検出された屈折率を、
混合液体の温度に基づいて補正する必要があり、例えば
、被測定液体の流路内に温度検知素子を配することが考
えられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、混合液体の流
路内に温度検知素子を配するためには、流路に対する気
密性が必要になり、そのために部品点数が増加したり、
センサの構造が複雑になるとともに、製造工程数が増加
するなどの問題がある。本発明は、液体混合比センサに
おいて、温度によって変化する混合液体の屈折率の補正
を行なうための手段を、簡単な構成によって設けること
を目的とする。
路内に温度検知素子を配するためには、流路に対する気
密性が必要になり、そのために部品点数が増加したり、
センサの構造が複雑になるとともに、製造工程数が増加
するなどの問題がある。本発明は、液体混合比センサに
おいて、温度によって変化する混合液体の屈折率の補正
を行なうための手段を、簡単な構成によって設けること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属容器の開
口部に光学ガラスを配し該光学ガラスの端面を前記開口
部に露出させて前記金属容器および前記光学ガラスを融
着用ガラスによって接合するとともに、前記端面に向か
って前記光学ガラスの内側から照射光を発する発光素子
と少なくとも前記端面で反射した前記照射光を受光する
受光素子とを前記金属容器内に設け、前記端面が２種の
透光性の液体が混合した被測定液体に浸される光学式の
液体混合比センサにおいて、前記開口部の近傍の前記金
属容器の内側に温度検知素子を固着したことを技術的手
段とする。
口部に光学ガラスを配し該光学ガラスの端面を前記開口
部に露出させて前記金属容器および前記光学ガラスを融
着用ガラスによって接合するとともに、前記端面に向か
って前記光学ガラスの内側から照射光を発する発光素子
と少なくとも前記端面で反射した前記照射光を受光する
受光素子とを前記金属容器内に設け、前記端面が２種の
透光性の液体が混合した被測定液体に浸される光学式の
液体混合比センサにおいて、前記開口部の近傍の前記金
属容器の内側に温度検知素子を固着したことを技術的手
段とする。
【０００５】
【作用】本発明では、光学ガラスを配するための金属容
器の開口部の近傍の内側には、温度検知素子が固着され
ている。混合液体の混合比を測定する際に、光学ガラス
の端面が混合液体に浸されるとき、開口部に光学ガラス
が接合された金属容器も同時に混合液体に浸される。こ
のため、金属容器の温度は、混合液体の温度に近づき、
金属容器の内側に固着された温度検知素子は、金属容器
を介して混合液体の温度を検知することができる。
器の開口部の近傍の内側には、温度検知素子が固着され
ている。混合液体の混合比を測定する際に、光学ガラス
の端面が混合液体に浸されるとき、開口部に光学ガラス
が接合された金属容器も同時に混合液体に浸される。こ
のため、金属容器の温度は、混合液体の温度に近づき、
金属容器の内側に固着された温度検知素子は、金属容器
を介して混合液体の温度を検知することができる。
【０００６】
【発明の効果】本発明では、検出される混合液体の屈折
率を温度補正するための温度検知素子を、金属容器の内
側に固着することによって、混合液体の温度を検知する
ことができる。また、温度検知素子を設けることに伴っ
て、別途気密性の確保が必要になることがないため、セ
ンサの構造を複雑にする必要がない。従って簡単な構成
によって、混合液体の温度を検知するとができる。
率を温度補正するための温度検知素子を、金属容器の内
側に固着することによって、混合液体の温度を検知する
ことができる。また、温度検知素子を設けることに伴っ
て、別途気密性の確保が必要になることがないため、セ
ンサの構造を複雑にする必要がない。従って簡単な構成
によって、混合液体の温度を検知するとができる。
【０００７】
【実施例】次に、本発明を、ガソリンとアルコールとを
混合した混合燃料における燃料混合比を検出するための
燃料混合比センサ１００における実施例に基づいて説明
する。
混合した混合燃料における燃料混合比を検出するための
燃料混合比センサ１００における実施例に基づいて説明
する。
【０００８】図１に示す燃料混合比センサ１００におい
て、１０は本発明の液体混合比センサとしてのセンサユ
ニットであり、１はセンサユニット１０によって混合比
が検出される混合燃料を通過させるためのステンレス製
の燃料パスである。燃料パス１は、図示しない燃料タン
クから内燃機関に燃料を供給するための燃料供給路中に
配され、燃料混合比を検出するための円柱状の測定室と
なる燃料溜２が形成されており、燃料溜２には、燃料溜
２と連通する燃料接続管１０１、１０２が接続される接
続口３、４が、互いに対向して形成されている。燃料パ
ス１は、燃料溜２の上部がセンサユニット１０を嵌合す
るための嵌合用開口となっており、センサユニット１０
は、Ｏリング５によって気密性が確保されて燃料溜２に
面して嵌められている。
て、１０は本発明の液体混合比センサとしてのセンサユ
ニットであり、１はセンサユニット１０によって混合比
が検出される混合燃料を通過させるためのステンレス製
の燃料パスである。燃料パス１は、図示しない燃料タン
クから内燃機関に燃料を供給するための燃料供給路中に
配され、燃料混合比を検出するための円柱状の測定室と
なる燃料溜２が形成されており、燃料溜２には、燃料溜
２と連通する燃料接続管１０１、１０２が接続される接
続口３、４が、互いに対向して形成されている。燃料パ
ス１は、燃料溜２の上部がセンサユニット１０を嵌合す
るための嵌合用開口となっており、センサユニット１０
は、Ｏリング５によって気密性が確保されて燃料溜２に
面して嵌められている。
【０００９】センサユニット１０は、ステンレス製の主
体金具１１に光学ガラス２０を固定するとともに、発光
ダイオード３１を発光素子として備えた発光用の素子基
板３２と２つの受光素子としてのフォトダイオード３３
、３４を備えた受光用の素子基板３５とを樹脂製の素子
ホルダ３６、３７によって主体金具１１内で光学ガラス
２０に対して所定の配置で支持したものである。
体金具１１に光学ガラス２０を固定するとともに、発光
ダイオード３１を発光素子として備えた発光用の素子基
板３２と２つの受光素子としてのフォトダイオード３３
、３４を備えた受光用の素子基板３５とを樹脂製の素子
ホルダ３６、３７によって主体金具１１内で光学ガラス
２０に対して所定の配置で支持したものである。
【００１０】主体金具１１は、異なる径長を有する２段
構造を呈する有底の円筒形状をなし、底部１２には、燃
料溜２に面する光学ガラス２０が接合された開口１３が
形成され、また、外側に突出した素子室１４が設けられ
ている。素子室１４の内部には、燃料溜２内を通過する
混合燃料の温度を検知するための温度検知素子としての
抵抗器１５が接着剤によって固着されており、抵抗器１
５には、接続用のリード線１５ａが接続されている。主
体金具１１の外側には、センサユニット１０が燃料パス
１に嵌合される際の係止壁となるフランジ１６が一体に
形成されている。
構造を呈する有底の円筒形状をなし、底部１２には、燃
料溜２に面する光学ガラス２０が接合された開口１３が
形成され、また、外側に突出した素子室１４が設けられ
ている。素子室１４の内部には、燃料溜２内を通過する
混合燃料の温度を検知するための温度検知素子としての
抵抗器１５が接着剤によって固着されており、抵抗器１
５には、接続用のリード線１５ａが接続されている。主
体金具１１の外側には、センサユニット１０が燃料パス
１に嵌合される際の係止壁となるフランジ１６が一体に
形成されている。
【００１１】光学ガラス２０は円柱形状を呈し、所定の
治具を用いた窒素雰囲気中での熱処理によって主体金具
１１の底部１２に融着用の環状ガラス１７によって接合
されて開口１３が密閉され、主体金具１１と光学ガラス
２０との接合部の気密性が確保される。
治具を用いた窒素雰囲気中での熱処理によって主体金具
１１の底部１２に融着用の環状ガラス１７によって接合
されて開口１３が密閉され、主体金具１１と光学ガラス
２０との接合部の気密性が確保される。
【００１２】各素子基板３２、３５は、いずれもアルミ
ナ基板上に各素子を接合させたもので、各表面には発光
ダイオード３１あるいはフォトダイオード３３、３４を
接合するための導体パターンが備えられている。ここで
、発光ダイオード３１はチップの状態で素子基板３２に
実装され、面状のチップからなるフォトダイオード３３
、３４は素子基板３５に面実装されている。また、各素
子基板３２、３５には、導体パターンを介して各素子と
接続された複数のリード線３８、３９がそれぞれ備えら
れている。
ナ基板上に各素子を接合させたもので、各表面には発光
ダイオード３１あるいはフォトダイオード３３、３４を
接合するための導体パターンが備えられている。ここで
、発光ダイオード３１はチップの状態で素子基板３２に
実装され、面状のチップからなるフォトダイオード３３
、３４は素子基板３５に面実装されている。また、各素
子基板３２、３５には、導体パターンを介して各素子と
接続された複数のリード線３８、３９がそれぞれ備えら
れている。
【００１３】フォトダイオード３３は、発光ダイオード
３１の輝度が一定に保たれるようにするために、発光ダ
イオード３１の照射光を直接受光して、受光信号を制御
回路へ伝送する。一方、フォトダイオード３４は、発光
ダイオード３１から照射される照射光のうち、燃料溜２
に対して界面をなす光学ガラス２０の端面２１で反射し
たものを、発光ダイオード３１から直接受光するものと
ともに受光して、受光量に応じた受光信号を制御回路へ
伝送する。
３１の輝度が一定に保たれるようにするために、発光ダ
イオード３１の照射光を直接受光して、受光信号を制御
回路へ伝送する。一方、フォトダイオード３４は、発光
ダイオード３１から照射される照射光のうち、燃料溜２
に対して界面をなす光学ガラス２０の端面２１で反射し
たものを、発光ダイオード３１から直接受光するものと
ともに受光して、受光量に応じた受光信号を制御回路へ
伝送する。
【００１４】各素子基板３２、３５は、フランジ３６ａ
を備えた略円筒形状の素子ホルダ３６の図示しない支持
用スリットに挿入支持された後に、各リード線３８、３
９に対応した複数の貫通穴４０と、リード線１５ａを貫
通させるための貫通穴４１が形成された素子ホルダ３７
から各リード線３８、３９を突出させ、またリード線１
５ａを貫通させた状態で覆われ、各貫通穴４０、４１は
、各リード線３８、３９、１５ａを貫通させた状態でシ
リコン接着剤１８によって密封され，素子ホルダ３６と
素子ホルダ３７は、エポキシ樹脂４２によって内側の気
密性が確保されて一体化される。
を備えた略円筒形状の素子ホルダ３６の図示しない支持
用スリットに挿入支持された後に、各リード線３８、３
９に対応した複数の貫通穴４０と、リード線１５ａを貫
通させるための貫通穴４１が形成された素子ホルダ３７
から各リード線３８、３９を突出させ、またリード線１
５ａを貫通させた状態で覆われ、各貫通穴４０、４１は
、各リード線３８、３９、１５ａを貫通させた状態でシ
リコン接着剤１８によって密封され，素子ホルダ３６と
素子ホルダ３７は、エポキシ樹脂４２によって内側の気
密性が確保されて一体化される。
【００１５】一体化され各素子基板３２、３５を有する
素子ホルダ３６、３７は、フランジ３６ａが係止される
まで主体金具１１の内側に挿入され、内側に向かってか
しめられる主体金具１１の肉薄部１９によって、２枚の
金属リング６、７およびＯリング８を介して固定される
。また、Ｏリング９によって主体金具１１との気密性が
確保される。
素子ホルダ３６、３７は、フランジ３６ａが係止される
まで主体金具１１の内側に挿入され、内側に向かってか
しめられる主体金具１１の肉薄部１９によって、２枚の
金属リング６、７およびＯリング８を介して固定される
。また、Ｏリング９によって主体金具１１との気密性が
確保される。
【００１６】以上の構成を有するセンサユニット１０は
、図示しない樹脂製のセンサボディによって燃料パス１
、センサユニット１０および燃料接続管１０１、１０２
が一体化され、各リード線３８、３９には、センサボデ
ィ内に設けられるオペアンプ等を有するハイブリッドＩ
Ｃを備えた図示しない制御基板が接続される。また、抵
抗器１５もリード線１５ａによって制御基板と接続され
る。
、図示しない樹脂製のセンサボディによって燃料パス１
、センサユニット１０および燃料接続管１０１、１０２
が一体化され、各リード線３８、３９には、センサボデ
ィ内に設けられるオペアンプ等を有するハイブリッドＩ
Ｃを備えた図示しない制御基板が接続される。また、抵
抗器１５もリード線１５ａによって制御基板と接続され
る。
【００１７】燃料溜２内を通過する混合燃料の屈折率は
、混合燃料の混合比およびその温度に応じて一義的に決
まり、その屈折率に応じて発光ダイオード３１の照射光
の反射角度の臨界角が決まるため、光学ガラス２０の端
面２１で反射する照射光の量は、混合燃料の混合比に応
じて決まり、混合比に応じた光量がフォトダイオード３
４に受光される。制御基板では、フォトダイオード３４
の受光信号から屈折率が求められ、さらに、抵抗器１５
によって検知される温度によって屈折率の補正を行なう
ことによって混合燃料の混合比を求めることができる。
、混合燃料の混合比およびその温度に応じて一義的に決
まり、その屈折率に応じて発光ダイオード３１の照射光
の反射角度の臨界角が決まるため、光学ガラス２０の端
面２１で反射する照射光の量は、混合燃料の混合比に応
じて決まり、混合比に応じた光量がフォトダイオード３
４に受光される。制御基板では、フォトダイオード３４
の受光信号から屈折率が求められ、さらに、抵抗器１５
によって検知される温度によって屈折率の補正を行なう
ことによって混合燃料の混合比を求めることができる。
【００１８】以上のとおり、本実施例の燃料混合比セン
サ１００においては、光学ガラス２０が接合される主体
金具１１の底部１２に温度検知のための抵抗器１５が固
着されるため、混合燃料の温度を容易に検知することが
できる。本実施例では、底部１２から突出した素子室１
４を形成してその中に抵抗器１５を配したが、平面の底
部１２に抵抗器１５を直接固着してもよい。本実施例で
は、燃料混合比センサ１００を小型にするために、光学
ガラス２０を主体金具１１内部で偏心させているが、光
学ガラス２０を、主体金具１１その他と同心的に配して
もよい。上記実施例では、温度検知素子として、抵抗器
を用いたが、サーミスタ、ダイオード等他の温度検知素
子でもよい。
サ１００においては、光学ガラス２０が接合される主体
金具１１の底部１２に温度検知のための抵抗器１５が固
着されるため、混合燃料の温度を容易に検知することが
できる。本実施例では、底部１２から突出した素子室１
４を形成してその中に抵抗器１５を配したが、平面の底
部１２に抵抗器１５を直接固着してもよい。本実施例で
は、燃料混合比センサ１００を小型にするために、光学
ガラス２０を主体金具１１内部で偏心させているが、光
学ガラス２０を、主体金具１１その他と同心的に配して
もよい。上記実施例では、温度検知素子として、抵抗器
を用いたが、サーミスタ、ダイオード等他の温度検知素
子でもよい。
【００１９】
【図１】本発明の実施例を示す燃料混合比センサの断面
図である。
図である。
１０ センサユニット（液体混合比センサ）１１
主体金具（金属容器） １３ 開口（開口部） １５ 抵抗器（温度検知素子） １７ 環状ガラス（融着用ガラス） ２０ 光学ガラス ２１ 端面 ３１ 発光ダイオード（発光素子）
主体金具（金属容器） １３ 開口（開口部） １５ 抵抗器（温度検知素子） １７ 環状ガラス（融着用ガラス） ２０ 光学ガラス ２１ 端面 ３１ 発光ダイオード（発光素子）
Claims (1)
- 【請求項１】 金属容器の開口部に光学ガラスを配し
該光学ガラスの端面を前記開口部に露出させて前記金属
容器および前記光学ガラスを融着用ガラスによって接合
するとともに、前記端面に向かって前記光学ガラスの内
側から照射光を発する発光素子と少なくとも前記端面で
反射した前記照射光を受光する受光素子とを前記金属容
器内に設け、前記端面が２種の透光性の液体が混合した
被測定液体に浸される光学式の液体混合比センサにおい
て、前記開口部の近傍の前記金属容器の内側に温度検知
素子を固着したことを特徴とする液体混合比センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1856891A JPH04256835A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 液体混合比センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1856891A JPH04256835A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 液体混合比センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04256835A true JPH04256835A (ja) | 1992-09-11 |
Family
ID=11975233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1856891A Pending JPH04256835A (ja) | 1991-02-12 | 1991-02-12 | 液体混合比センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04256835A (ja) |
-
1991
- 1991-02-12 JP JP1856891A patent/JPH04256835A/ja active Pending
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