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Die angegebene, beanspruchte Erfindung betrifft
eine Ölnebel-Erkennungseinrichtung
vom Lichtstreutyp, die einen Ölnebel
erfasst, wie er durch Wärme
ungefähr
zum Zeitpunkt der Verbrennung eines Schmiermittels erzeugt wird.
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Als herkömmliche Vorrichtung zum optischen
Messen der Konzentration oder der Menge eines Ölnebels existieren hauptsächlich zwei
Typen, nämlich
ein Typ mit Lichttransmission und -absorption sowie ein Lichtstreutyp.
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Der Typ mit Lichttransmission und
-absorption ist, wie es in der 4 dargestellt
ist, so beschaffen, dass ein Lichtemissionselement einem Lichterfassungselement
unter Einhaltung eines geeigneten Abstands zugewandt ist, wobei
mittels einer Schwächung
des durchgestrahlten Lichts auf Grund von Lichtabsorption erfasst
wird, ob zwischen dem Lichtemissionselement und dem Lichterfassungselement ein Ölnebel vorhanden
ist oder nicht. Demgemäß wird der
Typ mit Lichttransmission und -absorption stark durch eine Verunreinigung
eines Lichttransmissionsfensters beeinflusst, und dies kann wegen
einer Lichtschwächung
durch Verunreinigung zu einer Fehlfunktion führen. Zum Beispiel beurteilt,
wie es in der 5 dargestellt
ist, in einem normalen Zustand, wenn angenommen wird, dass 20% der
Maximalmenge an empfangenem Licht, das das Lichterfassungselement
vom Lichtemissionselement empfängt,
eine durch den maximal erzeugten Ölnebel geschwächte Menge
ist, und 10% der Menge des empfangenen Lichts durch Verunreinigung
geschwächt ist,
eine Beurteilungseinrichtung wie ein Computer fehlerhaft, dass 50%
der maximalen Erzeugungsmenge an Ölnebel erzeugt wird. Wie oben
angegeben, zeigt der Typ mit Lichttransmission und -absorption eine
Neigung zu Fehlfunktion selbst dann, wenn die Verunreinigung schwach
ist, d.h., dass genauer gesagt, die Erkennung fehlerhaft wird und
ein falscher Bericht ausgegeben wird, obwohl kein Ölnebel erzeugt
wird, was eine periodische Kalibrierung mit frischer Luft oder eine
Wartung wie Reinigung erforderlich macht.
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Als Lichtstreutyp ist, wie es in
der 6 dargestellt ist,
ein Verfahren erdacht, bei dem eine Querstreuung in einem Mie-Streugebiet
auf Grund der Teilchengröße eines Ölnebels
erfasst wird. Bei diesem Verfahren besteht, wenn kein Ölnebel existiert, da
von einem Lichtemissionselement abgestrahltes Licht im Prinzip nicht
in ein Lichterfassungselement eintritt, der Vorteil, dass Unempfindlichkeit
gegenüber
einer Verunreinigung eines Fensters beim Erfassen des Ölnebels
existiert, wobei sich jedoch die Empfindlichkeit in gewissem Grad ändern kann.
Genauer gesagt, erfasst, wenn die Lichterfassungsmenge auf Grund
einer Verunreinigung um 5% geschwächt wird, der Lichtstreutyp
gerade, dass die Erzeugungsmenge des Ölnebels um 5% gefallen ist, und
die erfasste Menge unterscheidet sich nicht drastisch von der genauen
Menge, wenn mit dem oben genannten Typ mit Lichttransmission und
-absorption verglichen wird. Wie oben angegeben, erzeugt der Lichtstreutyp
den oben genannten Effekt solange der Ölnebel-Erzeugungsraum groß ist und
das Streulicht an einer Wand im Raum vernachlässigbar ist.
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Wenn jedoch ein Raum, in den ein Ölnebel eingeleitet
wird, z. B. klein ist, tritt, da der Lichtstreutyp einen solchen
Aufbau aufweist, bei dem das Lichtemissionselement und das Lichterfassungselement rechtwinklig
angeordnet sind, viel Grundlicht (Streulicht) auf Grund des Streulichts,
wie es an der Wand im Raum gestreut wird, in das Lichterfassungselement
ein, obwohl kein Ölnebel
vorhanden ist, und der Ausgangspegel auf Grund des Grundlichts schwankt unter
dem Einfluss einer Verunreinigung, was zu einer Fehlfunktion führt. Zum
Beispiel fällt,
wie es in der 7 dargestellt
ist, wenn eine Verunreinigung auftritt, der Ausgangspegel (Nullpunkt)
auf Grund des Grundlichts als Ergebnis der Verunreinigung. Dann tritt
es auf, dass die Summe aus dem Ausgangspegel (Nullpunktwert) und
dem Ausgangswert keinen Warnpegel erreicht, obwohl der Ausgangswert
als Ergebnis des Streulichts wegen eines Ölnebels ansteigt, wodurch es
nicht gelingt, über
das Auftreten von Ölnebel
zu berichten. Im Er gebnis werden einige Exemplare dieses Typs durch
eine komplizierte Struktur kalibriert, wie sie im Patentdokument
1 angegeben ist.
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Ferner müssen bei jedem obigen Typ das Lichtemissionselement
und das Lichterfassungselement gesondert mit einem bestimmten Abstand
angeordnet werden. Wenn sie beide in einem Gehäuse unterzubringen sind, wird
dieses groß.
Wenn sie beide gesondert zu montieren sind, wird eine Prozedur zum
Montieren des Lichtemissionselements und des Lichterfassungselements
an einem Motor oder dergleichen kompliziert, und die Positioniergenauigkeit beim
Montieren des Lichtemissionselements und des Lichterfassungselements
kann beeinträchtigt
sein.
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(Patentdokument 1) Patent-Offenlegungsnummer
3263085
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Die vorliegende beanspruchte Erfindung
beabsichtigt es hauptsächlich,
eine Ölnebel-Erkennungseinrichtung
zu schaffen, die unter Verwendung einer Eigenschaft des Lichtstreutyps
verkleinert werden kann und die gegen Ölnebel verschmutzungsresistent
ist.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung
gemäß der vorliegenden
beanspruchten Erfindung verfügt über eine
abgestrahltes Licht emittierende Lichtemissionseinrichtung, eine
Lichterfassungseinrichtung, die ein Signal mit einem Wert entsprechend
der Intensität
von empfangenem Licht ausgibt, eine erste Ablenkeinrichtung, die
das abgestrahlte Licht ablenkt und es in ein vorbestimmtes Erfassungsgebiet
einführt,
und eine zweite Ablenkeinrichtung, die das reflektierte/gestreute
Licht ablenkt, wie es durch das abgestrahlte Licht er zeugt wird,
das auf einen im Erfassungsgebiet existierenden Ölnebel gestrahlt wird, und
die es in die Lichterfassungseinrichtung einführt, und sie ist dadurch gekennzeichnet,
dass eine optische Achse des abgestrahlten Lichts oder des reflektierten/gestreuten
Lichts durch die erste und/oder die zweite Ablenkeinrichtung so
abgelenkt wird, dass die optische Achse des abgestrahlten Lichts,
wie es von der Lichtemissionseinrichtung abgestrahlt wird, im Wesentlichen
parallel zur optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts
verläuft,
das in die Lichterfassungseinrichtung eingeführt wird, und dass ein Lichtausblendelement
so angeordnet ist, dass es zwischen der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung
liegt.
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Gemäß dieser Anordnung kann, da
die optische Achse des abgestrahlten Lichts, wie es von der Lichtemissionseinrichtung
abgestrahlt wird, so eingestellt wird, dass sie im Wesentlichen
parallel zur optischen Achse des in die Lichterfassungseinrichtung eingeführten reflektierten/gestreuten
Lichts verläuft, eine
Konstruktion mit einem optischen System so verkleinert werden, dass
die Lichtemissionseinrichtung in der Nähe der Lichterfassungseinrichtung
angeordnet werden kann. Außerdem
können,
da die Gesamtheit der Lichtemissionseinrichtung, der Lichterfassungseinrichtung
und der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung in einem einzelnen
kompakten Gehäuse
untergebracht werden können,
möglich,
die Ölnebel-Erkennungseinrichtung
auf einfache Weise an der Wand eines Kurbelgehäuses eines Dieselmotors dadurch
zu montieren, dass z. B. nur ein Loch verwendet wird, und aus der
Ausrichtung der Lichtemissionseinrichtung und der Lichterfassungseinrichtung
ergibt sich kein Mangel.
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Wenn sowohl die erste als auch die
zweite Ablenkeinrichtung als Ergebnis der Verkleinerung dicht beieinander
angeordnet sind, wird das in die erste Ablenkeinrichtung eintretende abgestrahlte Licht
auf Grund einer internen Reflexion als Ergebnis einer Verunreinigung
in die zweite Ablenkeinrichtung eingeführt, und der Pegel des Grundlichts
kann auf Grund des in die zweite Ablenkeinrichtung eingeführten Lichts
schwanken. Da jedoch bei der vorliegenden beanspruchten Erfindung
das Lichtausblendelement angebracht ist, wird das in die erste Ablenkeinrichtung
eintretende abgestrahlte Licht kaum in die zweite Ablenkeinrichtung
eingeführt,
und der Pegel des Grundlichts schwankt kaum.
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Als konkrete Ausführungsform zum Fördern einer
Verkleinerung durch Integrieren sowohl der Ablenkeinrichtung als
auch des Lichtausblendelements oder zum Erhöhen der von der Lichtemissionseinrichtung
und der Lichterfassungseinrichtung nutzbaren Lichtmenge ist es bevorzugt,
dass sowohl die erste als auch die zweite Ablenkeinrichtung in Form einer
Linse vorliegen, die durch eine gerade Linie, die durch eine optische
Achse der Linse verläuft,
im Wesentlichen halbiert ist, und dass das Lichtausblendelement
in Form einer dünnwandigen
Platte vorliegt, die so angeordnet ist, dass sie zwischen Halbflächen der
Linse liegt. Als Ergebnis der Herstellung dieses Aufbaus können das
Lichtausblendelement und jede Ablenkeinrichtung gesondert hergestellt
und dann vereinigt werden, oder sie können integral hergestellt werden.
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Als bevorzugte Ausführungsform
zum Montieren der Ölnebel-Erkennungseinrichtung
an einem Kurbelgehäuse
eines Motors oder dergleichen ist es wünschenswert, dass ein Gehäuse vorliegt,
dessen Form im Wesentlichen zylindrisch ist, wobei die Lichtemissionseinrichtung,
die Lichterfassungseinrichtung, die erste Ablenkeinrichtung und
die zweite Ablenkeinrichtung in das Gehäuse eingebettet sind. Wenn
an einem Umfang des Gehäuses
ein Schraubenkopf vorhanden ist, kann die Ölnebel-Erkennungseinrichtung
durch einen bloßen
Bohrvorgang am Kurbelgehäuse
montiert werden.
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Wenn der Raum, in den Ölnebel eingeleitet wird,
relativ klein ist, wird das abgestrahlte Licht an der Innenwand
des Raums gestreut, und wenn das gestreute Licht Grundlicht mit
einem nicht vernachlässigbaren
Pegel ist, ist es bevorzugt, dass ein zweites Lichtausblendelement,
das Licht ausblendet, auf der entgegengesetzten Seite der Ablenkeinrichtung in
Bezug auf das Erfassungsgebiet und zwischen einer Verlängerung
der optischen Achse des abgestrahlten Lichts, das von der ersten
Ablenkeinrichtung zum Erfassungsgebiet läuft, und einer Verlängerung
der optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts, das vom
Erfassungsgebiet zur zweiten Ablenkeinrichtung läuft, angeordnet ist. Gemäß diesem
Aufbau kann der Pegel des Grundlichts durch das zweite Lichtausblendelement
gesenkt werden, und die Genauigkeit bei der Erfassung des Ölnebels kann
selbst dann verbessert werden, wenn eine Verunreinigung auftritt,
da die Schwankung des Ausgangswerts klein wird.
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Um den Pegel des Grundlichts weiter
abzusenken und um eine sich aus einer Verunreinigung ergebende Verschiebung
des Ausgabewerts weiter zu verringern, ist es bevorzugt, dass jeder
durch das zweite Lichtausblendelement abgeteilte Raum als Hohlraum
eines schwarzen Körpers
dient.
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Als andere Ausführungsform zum Verringern des
Grundlichtpegels ist es bevorzugt, dass ein drittes Lichtausblendelement
so angeordnet ist, dass es der Ablenkeinrichtung in einem dem Erfassungsgebiet
entsprechenden Abschnitt zugewandt ist, und dass ein anderer Raum
als das Erfassungsgebiet durch das dritte Lichtausblendelement in
eine Vorder- und eine Rückseite
unterteilt ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Muster-Längs-Stirnansicht,
die den Innenaufbau einer Ölnebel-Erkennungseinrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden beanspruchten Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Vorderansicht, die eine Linseneinheit gemäß der Ausführungsform zeigt.
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3 ist
eine Muster-Längs-Stirnansicht,
die den Innenaufbau einer Ölnebel-Erkennungseinrichtung
gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden beanspruchten Erfindung zeigt.
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4 ist
ein erläuterndes
Prinzipdiagramm zum Erläutern
des Erfassungsprinzips einer herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtung
vom Typ mit Lichttransmissions und -absorption.
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5 ist
ein erläuterndes
Diagramm zum Erläutern
eines Problems der herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtung
vom Typ mit Lichttransmission und -absorption.
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6 ist
ein erläuterndes
Prinzipdiagramm zum Erläutern
des Erfassungsprinzips einer herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtung
vom Lichtstreutyp.
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7 ist
ein erläuterndes
Diagramm zum Erläutern
eines Problems der herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtung
vom Lichtstreutyp.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden
beanspruchten Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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Eine Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
dient zum Erfassen der Konzentration eines Ölnebels durch einen Prozess, bei
dem abgestrahltes Licht LB auf ein vorbestimmtes Erfassungsgebiets
gestrahlt wird und die Intensität
von reflektiertem/gestreutem Licht LS gemessen wird, das durch das
abgestrahlte Licht erzeugt wird, das auf den im Erfassungsgebiets
existierenden Ölnebel
gestrahlt wird, und dies gilt für
einen relativ großen
Raum, in dem ein Ölnebel
erzeugt wird, wie bei einem großen
Dieselmotor oder dergleichen.
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Genauer gesagt, verfügt die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1,
wie es in der 1 dargestellt ist, über eine
Lichtemissionseinrichtung 2, die das abgestrahlte Licht
LB erzeugt, eine Lichterfassungseinrichtung 3, die das
reflektierte/gestreute Licht LS empfängt, eine erste Ablenkeinrichtung 41,
die zwischen der Lichtemissionseinrichtung 2 und dem Erfassungsgebiets
liegt, eine zweite Ablenkeinrichtung 42, die zwischen der
Lichterfassungseinrichtung 3 und dem Erfassungsgebiets
liegt, ein Lichtausblendelement 51, das zwischen der ersten
Ablenkeinrichtung 41 und der zweiten Ablenkeinrichtung 42 angeordnet
ist, und ein Gehäuse 6,
das jede der Komponenten 2, 3, 41, 42, 51 beherbergt.
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Nun wird jede Komponente detailliert
beschrieben.
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Die Lichtemissionseinrichtung 2 ist
z. B. eine LED, und sie erzeugt Licht, dessen Wellenbandbereich
auf einen bestimmten Wert eingeschränkt ist, wenn elektrische Energie
zugeführt
wird. Bei dieser Ausführungsform
wird eine Lichtemissionseinrichtung 2 verwendet, die Licht
erzeugt, dessen Wellen bandbereich zum Durchmesser eines Ölnebelteilchens
auf Grundlage der Mie-Streutheorie passt. Selbstverständlich kann
eine Lichtemissionseinrichtung 2 wie eine LD oder dergleichen
verwendet werden.
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Die Lichterfassungseinrichtung 3 ist
bei dieser Ausführungsform
z. B. eine Fotodiode, und sie gibt ein elektrisches Signal aus,
dessen Wert der Intensität
des Lichts entspricht, das sie an ihrer Lichteintrittsfläche empfängt. Selbstverständlich kann eine
Lichterfassungseinrichtung 3 wie ein CCD oder dergleichen
verwendet werden.
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Sowohl die erste Ablenkeinrichtung 41 als auch
die zweite Ablenkeinrichtung 42 liegt, wie es in der 2 dargestellt ist, in Form
eines Halbkreises vor, wobei eine kreisförmige Konvexlinse durch eine gerade
Linie halbiert ist, die durch eine optische Achse (das Zentrum)
der Konvexlinse verläuft.
Das Lichtausblendelement 51 liegt in Form einer dünnwandigen
Platte vor, die so angeordnet ist, dass sie zwischen den halbierten
Flächen
der Konvexlinse liegt, so dass eine Linseneinheit RU gebildet ist,
deren Kontur die Form eines Kreises aufweist, wobei die erste Ablenkeinrichtung 51,
die zweite Ablenkeinrichtung 42 und das Lichtausblendelement 51 integriert
sind.
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Das Gehäuse 6 liegt mit im
Wesentlichen Zylinderform vor, wobei die distale Endfläche offen
ist, und es ist mit Folgendem versehen: einer Umgebungswand 61 einer
Außenumfangsfläche, an
der ein Schraubengewinde angebracht ist; einer Halteplatte 62,
die rechtwinklig zu einer Gehäusehauptachse 6L innerhalb
der Umgebungswand 61 nahe einem proximalen Ende derselben
angeordnet ist; einer Fensterplatte 63, die rechtwinklig
zur Gehäusehauptachse 6L innerhalb
der Umgebungswand 61 nahe dem distalen Ende derselben angeordnet
ist; und einer inneren Trennwand 64, die zwischen der Halteplatte 62 und
der Fensterwand 63 angeordnet ist und den Raum dazwischen
zweiteilt. Die Halteplatte 62 hält die Lichtemissionseinrichtung 2 und
die Lichterfassungseinrichtung 3 in solcher Weise, dass sowohl
eine Lichtemissionsfläche
der Lichtemissionseinrichtung 2 als auch die Lichterfassungsfläche der
Lichterfassungseinrichtung 3 rechtwinklig zur Gehäusehauptachse 6L und
symmetrisch zueinander, zentriert zur Gehäusehauptachse 6L,
verlaufen. In der Fensterplatte 63 ist an einer der Lichtemissionsfläche und
der Lichterfassungsfläche
entsprechenden Position ein Durchgangsloch 63a zum Durchlassen
von Licht angebracht. Die innere Trennwand 64 unterteilt
den durch die Umgebungswand 61, die Halteplatte 62 und
die Fensterplatte 63 umgebenden Raum in zwei symmetrische
Räume,
die die Lichtemissionseinrichtung 2 bzw. die Lichterfassungseinrichtung 3 beherbergen,
mit einer Überbrückung der Lichtemissionseinrichtung 2 und
der Lichterfassungseinrichtung 3 entlang der Gehäusehauptachse 6L.
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Der Bohrungsdurchmesser der Umgebungswand 61 ist
etwas größer als
der Außendurchmesser der
Linseneinheit RU eingestellt, und diese ist an einem distalen Endabschnitt
der Umgebungswand 61 und der Außenseite der Fensterplatte 63 in
einem eingelegten Zustand befestigt.
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Ferner ist bei dieser Ausführungsform
ein Steuerungsabschnitt, der in den Zeichnungen nicht dargestellt
ist, so angeordnet, dass er die Lichtemissionseinrichtung 2 mit
elektrischer Energie versorgt, das Ausgangssignal der Lichterfassungseinrichtung 3 verstärkt oder
einen Beleuchtungszyklus und einen Lichterfassungszyklus synchron
steuert. Der Steuerungsabschnitt ist in einem Steuerungsabschnittgehäuse 6a untergebracht,
das fortlaufend an einer proximalen Endseite des Gehäuses 6 angeordnet
ist.
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Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 wird unter
Verwendung des an der Außenumfangsfläche der
Umgebungswand 61 ausgebildeten Schraubengewindes an einem
vorbestimmten Teil wie einem Kurbelgehäuses eines Motors montiert.
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Als Nächstes wird eine Betriebsweise
der Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 erläutert.
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Das abgestrahlte Licht LB, wie es
von der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahlt wird, verläuft im Wesentlichen
parallel zur Gehäusehauptachse 6L,
wobei es sich etwas aufweitet. Nachdem das abgestrahlte Licht LB
das Durchgangsloch 63a durchlaufen hat, wird seine optische
Achse durch die erste Ablenkeinrichtung 41 abgelenkt, und
es wird im Wesentlichen parallel gemacht, und das abgelenkte abgestrahlte
Licht LB wird auf das Erfassungsgebiets gestrahlt, das nahe einem
Brennpunkt der ersten Ablenkeinrichtung 41 angeordnet ist.
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Das abgestrahlte Licht LB, das vom
reflektierten/gestreuten Licht LS, das am Ölnebel im Erfassungsgebiets
reflektiert oder gestreut wird, das die zweite Ablenkeinrichtung 42 erreicht,
wird so abgelenkt, dass seine optische Achse LSC im Wesentlichen
parallel zur Gehäusehauptachse 6L verläuft, wobei
es auf die Lichterfassungsfläche
der Lichterfassungseinrichtung 3 konzentriert wird. Bei
dieser Ausführungsform
ist der Winkel zwischen der optischen Achse LBC des in das Erfassungsgebiets
einfallenden abgestrahlten Lichts LB und der optischen Achse LSC
des reflektierten gestreuten Lichts LS, das im Erfassungsgebiets
gestreut wird und zur zweiten Ablenkeinrichtung 42 läuft, auf
unter 90° eingestellt.
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Die Lichterfassungseinrichtung 3 gibt
ein elektronisches Signal von einem Wert aus, der der Intensität des erfassten
reflektierten/gestreuten Lichts LS entspricht. Das elektronische
Signal wird durch den Steuerungsabschnitt verstärkt, und die Konzentration
des im Erfassungsgebiets existierenden Ölnebels wird auf Grundlage
des verstärkten
elektronischen Signals bestimmt.
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Mittels dieser Ausführungsform
kann eine Konstruktion mit einem optischen System so verkleinert
werden, dass die Lichtemissionseinrichtung 2 in der Nähe der Lichterfassungseinrichtung 3 angeordnet
werden kann, da die optische Achse des abgestrahlten Lichts LB,
wie es von der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahlt
wird, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts
LS eingestellt ist, das in die Lichterfassungseinrichtung 3 eingeführt wird.
Außerdem
ist es möglich,
da das Gehäuse 6 mit
Zylinderform ausgebildet ist und die Lichtemissionseinrichtung 2,
die Lichterfassungseinrichtung 3 und die erste und die
zweite Ablenkeinrichtung 41 und 42 im Gehäuse 6 untergebracht
sind, die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 auf einfache
Weise an der Wand eines Kurbelgehäuses eines Dieselmotors zu
montieren, wobei z. B. nur ein Loch verwendet wird, und aus der
Ausrichtung der Lichtemissionseinrichtung 2 und der Lichterfassungseinrichtung 3 ergibt
sich kein Mangel.
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Ferner wird, da das Licht durch das
Lichtausblendelement 51 ausgeblendet wird, obwohl auf Grund
einer Verunreinigung einer Fläche
der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung 41, 42 durch Ölnebel interne
Reflexion erzeugt wird, das in die erste Ablenkeinrichtung 41 eintretende
abgestrahlte Licht LB kaum durch die interne Reflexion in die zweite
Ablenkeinrichtung 42 eingeführt, und der Grundlichtpegel
zeigt keine Schwankung auf Grund der internen Reflexion. Selbstverständlich kann
selbst dann, wenn keine Verunreinigung existiert, durch das Lichtausblendelement 51 verhindert
werden, dass Grundlicht auf Grund einer Reflexion an einer Fläche der
Linse in die zweite Ablenkeinrichtung 42 eingeführt wird.
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Außerdem ist es möglich, da
sowohl die erste als auch die zweite Ablenkeinrichtung 41, 42 eine halbkreisförmige Linse
ist, die passend in das Zylindergehäuse 6 eingesetzt ist,
die nutzbare Lichtmenge zu erhöhen
und eine große
Empfindlichkeit bei kompakter Konstruktion im Vergleich zu demjenigen Fall
zu erzielen, in dem jede Ablenkeinrichtung eine Kreislinse ist,
die unabhängig
angeordnet ist.
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Bei dieser Ausführungsform können auch eine
Schwankung des Grundlichtpegels auf Grund von Streulicht und ein
Fehler beim Erfassen der Konzentration des Ölnebels, der sich aus der Schwankung
ergibt, vernachlässigt
werden, da der Ölnebel-Erzeugungsraum
groß ist
und Streulicht einen vernachlässigbaren
Wert aufweist, das aus dem abgestrahlten Licht LB erzeugt wird,
das das Erfassungsgebiets durchläuft
und an einer Innenwand des Ölnebel-Erzeugungsraums
reflektiert oder gestreut wird.
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Zweite Ausführungsform
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Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 gemäß dieser
Ausführungsform
wird bei einem relativ kleinen Ölnebel-Erzeugungsraum
wie einem kleinen Dieselmotor angewandt, und sie ist für den Fall
wirkungsvoll, dass der Grundlichtpegel nicht vernachlässigbar
ist, wie er erzeugt wird, nachdem das das Erfassungsgebiets durchlaufende
abgestrahlte Licht LB an der Innenwand des Ölnebel-Erzeugungsraums reflektiert
oder gestreut wird. Komponenten bei der zweiten Ausführungsform,
die solchen bei der ersten Ausführungsform
entsprechen, sind mit derselben Kennzeichnung versehen.
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Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 dieser Ausführungsform
verfügt
zusätzlich
zum Aufbau der ersten Ausführungsform
ferner über
ein zweites Gehäuse 6b,
das anschließend
an das distale Ende des Gehäuses 6 angeordnet
ist.
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Das zweite Gehäuse 6b liegt mit im
Wesentlichen Zylinderform vor, deren Durchmesser im Wesentlichen
dem des Gehäuses 6 entspricht
und dessen distale Endfläche
abgedichtet ist und eine Ölnebel-Einleitöffnung (in
den Zeichnungen nicht dargestellt), durch die Ölnebel in das Innere eingeleitet wird,
und eine Ölnebel-Auslassöffnung (in
den Zeichnungen nicht dargestellt) aufweist, die den Ölnebel nach
außen
auslässt.
Die Ölnebel-Einleitöffnung und die Ölnebel-Auslassöffnung sind
z. B. nahe dem im zweiten Gehäuse 6b ausgebildeten
Erfassungsgebiets angeordnet.
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Vor dem Erfassungsgebiets ist innerhalb
des zweiten Gehäuses 6b,
d.h. auf der in Bezug auf das Erfassungsgebiets abgewandten Seite
der Ablenkeinrichtungen 41, 42 und zwischen einer
Verlängerung
der optischen Achse des abgestrahlten Lichts LB, das von der ersten
Ablenkeinrichtung 41 zum Erfassungsgebiets läuft, und
einer Verlängerung
der optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts LS, das
vom Erfassungsgebiets zur zweiten Ablenkeinrichtung 42 läuft, ein
zweites Lichtausblendelement 52 angeordnet, das Licht ausblendet.
Das zweite Lichtausblendelement 52 liegt in Form einer
Platte vor, und es ist so angeordnet, dass es einen vorderen Abschnitt
des Erfassungsgebiets und eine Innenseite des zweiten Gehäuses 6b am
distalen Ende überbrückt und
die distale Endseite des zweiten Gehäuses 6B entlang der
Hauptachse 6L in der Längsrichtung
unterteilt, um zwei Räume 6a, 6b zu
bilden. Ferner ist die Innenseite des zweiten Gehäuses 6b
am distalen Ende verjüngt
so ausgebildet, dass die Querschnittsfläche allmählich zum distalen Ende hin
abnimmt, wobei jeder der Räume 6a, 6b so
ausgebildet ist, dass er als Hohlraum eines schwarzen Körpers dient,
der das in die Räume 6a, 6b eingeführte Licht mehrmals
reflektiert und absorbiert.
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Ferner ist ein drittes Lichtausblendelement 53 rechtwinklig
zur Gehäusehauptachse 6L innerhalb
des zweiten Gehäuses 6B in
einem dem Erfassungsgebiets entsprechenden Abschnitt angeordnet. Das
dritte Lichtausblendelement 53 verfügt z. B. in seinem Zentrum über einen
elliptischen Schlitz 53a, und das Erfassungsgebiets ist
vor und hinter dem dritten Lichtausblendelement 53 mit
dem Schlitz 53a angeordnet. Der Schlitz 53a is
so ausgebildet, dass er nicht auf Grund eines direkten Kontakts
des abgestrahlten Lichts LB mit dem Lichtausblendelement 53 Streulicht
erzeugt.
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Gemäß dieser Anordnung kann das
Licht durch das zweite Gehäuse 6B ausgeblendet
werden obwohl der Ölnebel-Erzeugungsraum
relativ klein ist, wie ein kleiner Dieselmotor. Im Ergebnis wird
kein reflektiertes oder gestreutes Licht erzeugt, wie es dadurch
erzeugt werden könnte,
dass das abgestrahlte Licht LB an der Innenwand des Ölnebel-Erzeugungsraums
reflektiert wird, und ein durch anderes Streulicht beeinflusster
Effekt kann vernachlässigt
werden. Ferner wird durch den Einfluss des Effekts eines Hohlraums
eines schwarzen Körpers
der größte Teil des
ausgeblendeten Lichts absorbiert, da das von der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahlte
Licht und das in die Lichterfassungseinrichtung 3 eintretende
Licht durch die zweite Lichtausblendelement 52 im zweiten
Gehäuse 6B abgeschirmt
werden und da jeder der Räume 6a, 6b einen
jeweils unabhängigen
Hohlraum eines schwarzen Körpers
bildet. Außerdem
kann Diffusionslicht auf Grund einer Linsenabberation oder einer
Streuung am ersten und zweiten Ablenkelement 41, 42 durch
das dritte Lichtausblendelement 53 ausgeblendet werden.
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Durch diese Anordnung ist, da der
Pegel von Streulicht im Hintergrund vernachlässigbar ist und da eine Verschiebung
des Ausgangswerts durch das Grundlicht eingeschränkt werden kann, selbst dann, wenn
eine Verunreinigung auftritt, keine komplizierte Kalibrierung erforderlich,
so dass die Ölnebel-Erkennungseinrichtung
hoch zuverlässig,
kompakt und billig wird.
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Die vorliegende beanspruchte Erfindung
ist nicht auf die obigen Ausführungsformen
beschränkt.
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Jede der Ablenkeinrichtungen kann
eine unabhängige
Linse sein. Die optische Achse des abgestrahlten Lichts und diejenige
des reflektierten/gestreuten Lichts werden durch die jeweilige Ablenkeinrichtung
nicht notwendigerweise symmetrisch abgelenkt, sondern es kann nur
eine der optischen Achsen abgelenkt werden, oder sie können asymmetrisch
abgelenkt werden. Kurz gesagt, können
die optische Achse des abgestrahlten Lichts, wie es von der Lichtemissionseinrichtung
abgestrahlt wird, und die optische Achse des in die Lichterfassungseinrichtung eingeführten reflektierten/gestreuten
Lichts im Wesentlichen in solchem Ausmaß parallel zueinander verlaufen,
dass die Verkleinerung gefördert
ist.
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Die vorliegende beanspruchte Erfindung
ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, und
es können
verschiedene Modifizierungen vorliegen, ohne dass vom Grundgedanken der
Erfindung abgewichen wird.
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Wie oben angegeben, kann gemäß der vorliegenden
beanspruchten Erfindung, da die optische Achse des abgestrahlten
Lichts, wie es von der Lichtemissionseinrichtung abgestrahlt wird,
so eingestellt ist, dass sie im Wesentlichen parallel zur optischen Achse
des in die Lichterfassungseinrichtung eingeführten reflektierten/gestreuten
Lichts verläuft,
eine Konstruktion mit einem optischen System so verkleinert werden,
dass die Lichtemissionseinrichtung in der Nähe der Lichterfassungseinrichtung
angeordnet werden kann. Außerdem
ist es möglich,
da alle Komponenten in einem einzelnen kom pakten Gehäuse untergebracht
werden können,
die Ölnebel-Erkennungseinrichtung
auf einfache Weise dadurch an eine Wand eines Kurbelgehäuses eines
Dieselmotors zu montieren, dass z. B. nur ein Loch verwendet wird,
und aus der Ausrichtung der Lichtemissionseinrichtung und der Lichterfassungseinrichtung
ergibt sich kein Mangel.
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Ferner kann dann, wenn alle Ablenkeinrichtungen
auf Grund der Verkleinerung dicht beieinander angeordnet sind, das
in die erste Ablenkeinrichtung eintretende abgestrahlte Licht auf
Grund interner Reflexion, wie durch Verunreinigung, in die zweite
Ablenkeinrichtung eingeführt
werden, und der Grundlichtpegel könnte durch dieses Licht schwanken.
Jedoch wird gemäß der vorliegenden
beanspruchten Erfindung, da das Lichtausblendelement vorhanden ist,
das in die erste Ablenkeinrichtung eintretende abgestrahlte Licht
kaum in die zweite Ablenkeinrichtung eingeführt, und es existiert keine Schwankung
des Grundlichtpegels auf Grund interner Reflexion.