JPH0547779B2 - - Google Patents
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- JPH0547779B2 JPH0547779B2 JP12140788A JP12140788A JPH0547779B2 JP H0547779 B2 JPH0547779 B2 JP H0547779B2 JP 12140788 A JP12140788 A JP 12140788A JP 12140788 A JP12140788 A JP 12140788A JP H0547779 B2 JPH0547779 B2 JP H0547779B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alcohol
- alcohol concentration
- electrodes
- current
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルコールを混合した液体中のアル
コール濃度を高精度に検出できる電位差式アルコ
ールセンサに関する。
コール濃度を高精度に検出できる電位差式アルコ
ールセンサに関する。
近時、諸外国ではガソリン中にアルコールを混
合したアルコール混合ガソリンがいわゆる「ガソ
ホール」として使用されている。純正ガソリンと
ガソホールとでは当然にオクタン価が異なるか
ら、純正ガソリンでは空燃比（空気と燃料の重量
比）Ａ／Ｆが15：１であるのに対し、ガソホール
の空燃比は第９図に示す特性となり、アルコール
濃度が100では空燃比は６：１となる。従つて、
ガソホールを使用する場合には、アルコール濃度
を検出して燃料噴射量、点火時期等を制御する必
要がある。
合したアルコール混合ガソリンがいわゆる「ガソ
ホール」として使用されている。純正ガソリンと
ガソホールとでは当然にオクタン価が異なるか
ら、純正ガソリンでは空燃比（空気と燃料の重量
比）Ａ／Ｆが15：１であるのに対し、ガソホール
の空燃比は第９図に示す特性となり、アルコール
濃度が100では空燃比は６：１となる。従つて、
ガソホールを使用する場合には、アルコール濃度
を検出して燃料噴射量、点火時期等を制御する必
要がある。
このため、従来からガソリン中のアルコール濃
度を検出するアルコールセンサとして、ガソリン
抵抗値とアルコールの抵抗値の相違からアルコー
ル濃度を検出する抵抗式アルコールセンサが検討
されている。
度を検出するアルコールセンサとして、ガソリン
抵抗値とアルコールの抵抗値の相違からアルコー
ル濃度を検出する抵抗式アルコールセンサが検討
されている。
この種の抵抗式アルコールセンサを第１０図な
いし第１３図に示す。
いし第１３図に示す。
同図において、１は燃料パイプ、２はアルコー
ルセンサで、該アルコールセンサ２は燃料パイプ
１内に離間して配設した一対の電極棒、電極板等
からなる電極３，４と、該電極３，４と接続され
た検出回路５とからなり、該検出回路５は一側電
極３と接続された直流電源６と、該直流電源６と
他側電極４間に設けられた検出抵抗７とから構成
されている（第１０図、第１１図参照）。
ルセンサで、該アルコールセンサ２は燃料パイプ
１内に離間して配設した一対の電極棒、電極板等
からなる電極３，４と、該電極３，４と接続され
た検出回路５とからなり、該検出回路５は一側電
極３と接続された直流電源６と、該直流電源６と
他側電極４間に設けられた検出抵抗７とから構成
されている（第１０図、第１１図参照）。
そして、上記アルコールセンサ２は一対の電極
３，４間に介在するガソリン中のアルコール濃度
Ｃが高くなると、抵抗値が低下することに基づき
（第１２図参照）、検出抵抗７の両端からの検出電
圧Ｅによりアルコール濃度Ｃ検出するものであ
る。
３，４間に介在するガソリン中のアルコール濃度
Ｃが高くなると、抵抗値が低下することに基づき
（第１２図参照）、検出抵抗７の両端からの検出電
圧Ｅによりアルコール濃度Ｃ検出するものであ
る。
〔発明が解決しようとする課題〕
ところで、一般に電解装置にあつては電極にイ
オンが蓄積する分極効果と、イオンの動きに抵抗
力を与える緩和効果が表われることが広く知られ
ているが、アルコール混合ガソリン中に一対の電
極３，４を浸漬して通電することにより該アルコ
ール混合ガソリン中のアルコール濃度Ｃを検出す
る抵抗式アルコールセンサにおいても、アルコー
ル濃度が高くなると分極効果と緩和効果とによつ
て電極３，４の電気伝導度が失われ、小さくなる
現象が生じる。
オンが蓄積する分極効果と、イオンの動きに抵抗
力を与える緩和効果が表われることが広く知られ
ているが、アルコール混合ガソリン中に一対の電
極３，４を浸漬して通電することにより該アルコ
ール混合ガソリン中のアルコール濃度Ｃを検出す
る抵抗式アルコールセンサにおいても、アルコー
ル濃度が高くなると分極効果と緩和効果とによつ
て電極３，４の電気伝導度が失われ、小さくなる
現象が生じる。
このため、アルコール濃度Ｃが高くなると検出
抵抗７間の出力電圧Ｅが高くなるべきところ、分
極効果、緩和効果のためにアルコール濃度Ｃが高
い領域で出力電圧Ｅが低下してしまう。
抵抗７間の出力電圧Ｅが高くなるべきところ、分
極効果、緩和効果のためにアルコール濃度Ｃが高
い領域で出力電圧Ｅが低下してしまう。
かくして、検出抵抗７間の出力電圧Ｅが第１３
図に示すように、アルコールの高濃度側で急激に
低下する現象が生じ、電圧特性全体としてある濃
度（EO）以上では同一アルコール濃度Ｃに対し
て２値（C1，C2）を持つことになり、アルコー
ル濃度Ｃを正確に検出できないという問題があ
る。
図に示すように、アルコールの高濃度側で急激に
低下する現象が生じ、電圧特性全体としてある濃
度（EO）以上では同一アルコール濃度Ｃに対し
て２値（C1，C2）を持つことになり、アルコー
ル濃度Ｃを正確に検出できないという問題があ
る。
本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされ
たもので、アルコール混合ガソリン中のアルコー
ル濃度を分極効果や緩和効果の影響を受けること
なく高精度に検出できるようにした電位差式アル
コールセンサを提供するものである。
たもので、アルコール混合ガソリン中のアルコー
ル濃度を分極効果や緩和効果の影響を受けること
なく高精度に検出できるようにした電位差式アル
コールセンサを提供するものである。
上述した課題を解決するために、本発明が採用
する構成は、アルコール混合液体中に離間して対
向配設され、一定の電圧が印加されるようになつ
た一対の通電用電極と、該一対の通電用電極間に
位置して所定間隔離間して対向配設された一対の
検出用電極とからなり、前記一対の通電用電極間
の距離はアルコール濃度に比例して該通電用電極
間の電位差が大きくなる範囲に設定し、前記一対
の検出用電極は該通電用電極間においてアルコー
ル濃度に比例して検出電位差が大きくなる範囲に
配設するようにしたことにある。
する構成は、アルコール混合液体中に離間して対
向配設され、一定の電圧が印加されるようになつ
た一対の通電用電極と、該一対の通電用電極間に
位置して所定間隔離間して対向配設された一対の
検出用電極とからなり、前記一対の通電用電極間
の距離はアルコール濃度に比例して該通電用電極
間の電位差が大きくなる範囲に設定し、前記一対
の検出用電極は該通電用電極間においてアルコー
ル濃度に比例して検出電位差が大きくなる範囲に
配設するようにしたことにある。
一対の通電用電極間の距離をその電位差が分極
効果によりアルコール濃度に比例して大きくなる
範囲に配設し、当該通電用電極間に位置して一対
の検出用電極を設け、該検出用電極間の距離をア
ルコール濃度に応じて検出電位差が大きくなる範
囲に設定することにより、該検出用電極によつて
アルコール濃度に比例した直線性のある電位差を
検出することができる。
効果によりアルコール濃度に比例して大きくなる
範囲に配設し、当該通電用電極間に位置して一対
の検出用電極を設け、該検出用電極間の距離をア
ルコール濃度に応じて検出電位差が大きくなる範
囲に設定することにより、該検出用電極によつて
アルコール濃度に比例した直線性のある電位差を
検出することができる。
以下、本発明の実施例を第１図ないし第８図に
基づき詳述する。
基づき詳述する。
図において、１１，１２は燃料パイプ１（第１
０図参照）内に距離Ｌだけ離間して配設した一対
の電極板からなる通電用電極で、一側の通電用電
極１１は直流電源１３と接続され、他側の通電用
電極１２は固定抵抗１４を介して該直流電源１３
と接続されている。
０図参照）内に距離Ｌだけ離間して配設した一対
の電極板からなる通電用電極で、一側の通電用電
極１１は直流電源１３と接続され、他側の通電用
電極１２は固定抵抗１４を介して該直流電源１３
と接続されている。
１５，１６はこれらの間に介在するガソリンの
電位差を測定するため、前記一対の電極１１，１
２間に設けられた他の一対の小形の電極板からな
る検出用電極で、該各検出用電極１５，１６は通
電用電極１１，１２から所定間隔離間し、かつ、
互に距離ｌだけ離間した状態で対向配設されてい
る。
電位差を測定するため、前記一対の電極１１，１
２間に設けられた他の一対の小形の電極板からな
る検出用電極で、該各検出用電極１５，１６は通
電用電極１１，１２から所定間隔離間し、かつ、
互に距離ｌだけ離間した状態で対向配設されてい
る。
１７は前記一対の検出用電極１５，１６間の電
位差を検出するために、該検出用電極１５，１６
間に接続された電圧検出装置である。
位差を検出するために、該検出用電極１５，１６
間に接続された電圧検出装置である。
叙上の如く、実施例のアルコールセンサは一対
の通電用電極１１，１２と、これらの間に設けら
れた他の一対の検出用電極１５，１６とを有して
いるが、ここで、この種の電位差式アルコールセ
ンサの基本的作動について説明する。
の通電用電極１１，１２と、これらの間に設けら
れた他の一対の検出用電極１５，１６とを有して
いるが、ここで、この種の電位差式アルコールセ
ンサの基本的作動について説明する。
各一対の通電用電極１１，１２及び検出用電極
１５，１６は燃料パイプ１内のアルコール混合ガ
ソリン中に浸漬されており、この状態で通電用電
極１１，１２間に直流電源１３から一定の電圧を
印加する。この時、通電用電極１１，１２間に介
在するアルコール混合ガソリン中のアルコール濃
度Ｃが高いと、抵抗値は小さいから該電極１１，
１２間の電位差は小さくなり、逆にアルコール濃
度Ｃが低いと、抵抗値は大きいから電極１１，１
２間の電位差は大きくなる。
１５，１６は燃料パイプ１内のアルコール混合ガ
ソリン中に浸漬されており、この状態で通電用電
極１１，１２間に直流電源１３から一定の電圧を
印加する。この時、通電用電極１１，１２間に介
在するアルコール混合ガソリン中のアルコール濃
度Ｃが高いと、抵抗値は小さいから該電極１１，
１２間の電位差は小さくなり、逆にアルコール濃
度Ｃが低いと、抵抗値は大きいから電極１１，１
２間の電位差は大きくなる。
そこで、通電用電極１１，１２間に介装した一
対の検出用電極１５，１６により、該通電用電極
１１，１２間の電位差を電圧検出装置１７で電圧
検出することにより、アルコール濃度が高くなる
と出力電圧が直線的に小さくなるような電圧特性
を得ることができ、これによりアルコール濃度を
測定するようになつている。
対の検出用電極１５，１６により、該通電用電極
１１，１２間の電位差を電圧検出装置１７で電圧
検出することにより、アルコール濃度が高くなる
と出力電圧が直線的に小さくなるような電圧特性
を得ることができ、これによりアルコール濃度を
測定するようになつている。
ところで、前述の如く通電用電極１１，１２間
に直流電源１３から一定の電圧EVを印加すると、
該通電用電極１１，１２間の電圧Vt及び固定抵
抗１４の両端間電圧Ｅは理論的には第３図に示す
ようになる。従つて、第４図に示すように、アル
コール濃度Ｃに対する通電用電極１１，１２間の
差電圧はアルコール濃度Ｃ＝100のときの電位差
V1が最小、アルコール濃度Ｃ＝60のときの電位
差V2が中間、アルコール濃度Ｃ＝40のときに電
位差V3が最大になる。
に直流電源１３から一定の電圧EVを印加すると、
該通電用電極１１，１２間の電圧Vt及び固定抵
抗１４の両端間電圧Ｅは理論的には第３図に示す
ようになる。従つて、第４図に示すように、アル
コール濃度Ｃに対する通電用電極１１，１２間の
差電圧はアルコール濃度Ｃ＝100のときの電位差
V1が最小、アルコール濃度Ｃ＝60のときの電位
差V2が中間、アルコール濃度Ｃ＝40のときに電
位差V3が最大になる。
然るに、通電用電極１１，１２には直流電源１
３から電圧EVが印加されるから、該各電極１１，
１２には従来技術における電極３，４と同様に分
極効果と緩和効果とが表われる。このため、アル
コール濃度Ｃの高濃度領域、例えば80％以上の領
域では、各通電用電極１１，１２の電気伝導度が
失われて小さくなる結果、第５図に示すようにア
ルコール濃度Ｃに反比例的に減少する電極１１，
１２間の電圧Vtが高濃度領域では立上る現象が
生じる。
３から電圧EVが印加されるから、該各電極１１，
１２には従来技術における電極３，４と同様に分
極効果と緩和効果とが表われる。このため、アル
コール濃度Ｃの高濃度領域、例えば80％以上の領
域では、各通電用電極１１，１２の電気伝導度が
失われて小さくなる結果、第５図に示すようにア
ルコール濃度Ｃに反比例的に減少する電極１１，
１２間の電圧Vtが高濃度領域では立上る現象が
生じる。
かくして、一対の通電用電極１１，１２間にお
ける各アルコール濃度毎の電位差V1，V2，V3は
電極１１，１２近傍で分極効果の影響を強く受け
る結果、傾きの直線性が失われることになり、し
かも、分極効果はアルコール濃度Ｃが高濃度にな
るほど増加するため、第６図に示すようにアルコ
ール濃度Ｃ＝100の場合の電位差V1がアルコール
濃度Ｃ＝60、Ｃ＝40の場合の各電位差V2，V3に
対して逆転し、アルコール濃度Ｃ＝60の場合の電
位差V2が低濃度Ｃ＝40の電位差V3に逆転して大
きくなる。このため、検出用電極１５，１６を通
電用電極１１，１２間に単に配設した構成では、
アルコール濃度Ｃを正確に検出できないという不
具合がある。
ける各アルコール濃度毎の電位差V1，V2，V3は
電極１１，１２近傍で分極効果の影響を強く受け
る結果、傾きの直線性が失われることになり、し
かも、分極効果はアルコール濃度Ｃが高濃度にな
るほど増加するため、第６図に示すようにアルコ
ール濃度Ｃ＝100の場合の電位差V1がアルコール
濃度Ｃ＝60、Ｃ＝40の場合の各電位差V2，V3に
対して逆転し、アルコール濃度Ｃ＝60の場合の電
位差V2が低濃度Ｃ＝40の電位差V3に逆転して大
きくなる。このため、検出用電極１５，１６を通
電用電極１１，１２間に単に配設した構成では、
アルコール濃度Ｃを正確に検出できないという不
具合がある。
そこで、実施例では各アルコール濃度Ｃ毎の電
位差V1，V2，V3が通電用電極１１，１２間の全
域で分極効果の影響を受けるように、通電用電極
１１，１２間の距離ＬはL′に設定してある。これ
により、アルコール濃度Ｃ＝100のときの電位差
V1がアルコール濃度Ｃ＝60のときの電位差V2に
対してＡ点で逆転し、電位差V2がアルコール濃
度Ｃ＝40のときの電位差V3に対してＢ点で逆転
し、各電位差がV1＞V2＞V3の関係になるように
してある。
位差V1，V2，V3が通電用電極１１，１２間の全
域で分極効果の影響を受けるように、通電用電極
１１，１２間の距離ＬはL′に設定してある。これ
により、アルコール濃度Ｃ＝100のときの電位差
V1がアルコール濃度Ｃ＝60のときの電位差V2に
対してＡ点で逆転し、電位差V2がアルコール濃
度Ｃ＝40のときの電位差V3に対してＢ点で逆転
し、各電位差がV1＞V2＞V3の関係になるように
してある。
また、上述の如く配設した一対の通電用電極１
１，１２間に介在するガソリンの電位差V1，V2，
V3を検出する一対の検出用電極１５，１６は前
述の如く通電用電極１１，１２間で各電位差V1，
V2，V3が逆転したＡ点及びＢ点よりも外側、即
ち通電用電極１１，１２寄りに位置するように、
検出用電極１５，１６間の距離ｌはl′に設定して
ある。
１，１２間に介在するガソリンの電位差V1，V2，
V3を検出する一対の検出用電極１５，１６は前
述の如く通電用電極１１，１２間で各電位差V1，
V2，V3が逆転したＡ点及びＢ点よりも外側、即
ち通電用電極１１，１２寄りに位置するように、
検出用電極１５，１６間の距離ｌはl′に設定して
ある。
上記の各距離L′，l′を具体的に示すと、各通電
用電極１１，１２の電極面積を100mm2、直流電源
１３の電圧EV＝12Vとした場合、通電用電極１
１，１２間の距離L′はL′＝15mm、検出用電極１
５，１６間の距離l′はl′＝12mmである。
用電極１１，１２の電極面積を100mm2、直流電源
１３の電圧EV＝12Vとした場合、通電用電極１
１，１２間の距離L′はL′＝15mm、検出用電極１
５，１６間の距離l′はl′＝12mmである。
かくして、実施例によれば一対の通電用電極１
１，１２間に介在するガソリンの電位差Ｖは、該
通電用電極１１，１２の分極効果に拘らず一対の
検出用電極１５，１６によつて第８図に示すよう
に、アルコール濃度Ｃに比例した直線性のある値
として検出することができるから、アルコール濃
度Ｃの高精度が検出が可能である。なお、アルコ
ール濃度Ｃに対する通電用電極１１，１２間の電
圧Vtは第８図に示すとおりである。
１，１２間に介在するガソリンの電位差Ｖは、該
通電用電極１１，１２の分極効果に拘らず一対の
検出用電極１５，１６によつて第８図に示すよう
に、アルコール濃度Ｃに比例した直線性のある値
として検出することができるから、アルコール濃
度Ｃの高精度が検出が可能である。なお、アルコ
ール濃度Ｃに対する通電用電極１１，１２間の電
圧Vtは第８図に示すとおりである。
なお、実施例において電圧検出装置１７に増幅
器を接続し、電圧検出装置１７の検出電圧Ｅを該
増幅器で増幅して外部機器に出力するようにして
もよい。また、実施例ではアルコール混合液体と
してアルコール混合ガソリンを例示したが、本発
明はこれ以外のアルコール含有液体に適用しうる
ものである。
器を接続し、電圧検出装置１７の検出電圧Ｅを該
増幅器で増幅して外部機器に出力するようにして
もよい。また、実施例ではアルコール混合液体と
してアルコール混合ガソリンを例示したが、本発
明はこれ以外のアルコール含有液体に適用しうる
ものである。
本発明は以上詳述した如くであつて、アルコー
ル混合液体中に離間して対向配設された一対の通
電用電極間の距離を分極効果によりアルコール濃
度に比例して電位差が大きくなる範囲に設定し、
該通電用電極間に位置して対向配設された一対の
検出用電極間の距離をアルコール濃度に比例して
検出電位差が大きくなる範囲に設定する構成とし
たから、該検出用電極によつてアルコール濃度に
比例した直線性のある電位差を効果的に検出する
ことができ、高精度にアルコール濃度を測定する
ことができる。
ル混合液体中に離間して対向配設された一対の通
電用電極間の距離を分極効果によりアルコール濃
度に比例して電位差が大きくなる範囲に設定し、
該通電用電極間に位置して対向配設された一対の
検出用電極間の距離をアルコール濃度に比例して
検出電位差が大きくなる範囲に設定する構成とし
たから、該検出用電極によつてアルコール濃度に
比例した直線性のある電位差を効果的に検出する
ことができ、高精度にアルコール濃度を測定する
ことができる。
第１図ないし第８図は本発明の実施例に係り、
第１図はアルコールセンサの回路図、第２図はア
ルコールセンサの構成説明図、第３図は理想状態
におけるアルコール濃度と出力電圧との関係を示
す線図、第４図は理想状態における通電用電極間
のアルコール濃度毎の電位差を示す説明図、第５
図は分極効果による実際の出力電圧の変化を示す
線図、第６図は通電用電極間のアルコール濃度毎
の電位差が分極効果により逆転した状態を示す説
明図、第７図は通電用電極と逆転した電位差に対
する検出用電極の配設状態を示す説明図、第８図
はアルコール濃度と逆転した電位差との関係を示
す特性線図、第９図ないし第１３図は従来技術に
係り、第９図はアルコール濃度に対する空燃比の
関係を示す線図、第１０図はアルコールセンサを
燃料パイプに配設した状態を示す配置図、第１１
図はアルコールセンサの回路図、第１２図はアル
コール濃度と検出抵抗との関係を示す線図、第１
３図はアルコール濃度と出力電圧との関係を示す
線図である。 １１，１２…通電用電極、１５，１６…検出用
電極、Ａ，Ｂ…逆転位置。
第１図はアルコールセンサの回路図、第２図はア
ルコールセンサの構成説明図、第３図は理想状態
におけるアルコール濃度と出力電圧との関係を示
す線図、第４図は理想状態における通電用電極間
のアルコール濃度毎の電位差を示す説明図、第５
図は分極効果による実際の出力電圧の変化を示す
線図、第６図は通電用電極間のアルコール濃度毎
の電位差が分極効果により逆転した状態を示す説
明図、第７図は通電用電極と逆転した電位差に対
する検出用電極の配設状態を示す説明図、第８図
はアルコール濃度と逆転した電位差との関係を示
す特性線図、第９図ないし第１３図は従来技術に
係り、第９図はアルコール濃度に対する空燃比の
関係を示す線図、第１０図はアルコールセンサを
燃料パイプに配設した状態を示す配置図、第１１
図はアルコールセンサの回路図、第１２図はアル
コール濃度と検出抵抗との関係を示す線図、第１
３図はアルコール濃度と出力電圧との関係を示す
線図である。 １１，１２…通電用電極、１５，１６…検出用
電極、Ａ，Ｂ…逆転位置。
Claims (1)
- １ アルコール混合液体中に離間して対向配設さ
れ、一定の電圧が印加されるようになつた一対の
通電用電極と、該一対の通電用電極間に位置して
所定間隔離間して対向配設された一対の検出用電
極とからなり、前記一対の通電用電極間の距離は
アルコール濃度に比例して該通電用電極間の電位
差が大きくなる範囲に設定し、前記一対の検出用
電極は該通電用電極間においてアルコール濃度に
比例して検出電位差が大きくなる範囲に配設する
ように構成してなる電位差式アルコールセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12140788A JPH01291150A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 電位差式アルコールセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12140788A JPH01291150A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 電位差式アルコールセンサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01291150A JPH01291150A (ja) | 1989-11-22 |
| JPH0547779B2 true JPH0547779B2 (ja) | 1993-07-19 |
Family
ID=14810412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12140788A Granted JPH01291150A (ja) | 1988-05-18 | 1988-05-18 | 電位差式アルコールセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01291150A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09196877A (ja) * | 1996-01-18 | 1997-07-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 洗浄液の汚染度検査装置 |
-
1988
- 1988-05-18 JP JP12140788A patent/JPH01291150A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09196877A (ja) * | 1996-01-18 | 1997-07-31 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 洗浄液の汚染度検査装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01291150A (ja) | 1989-11-22 |
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