JP2014159964A - 酸素濃度計測装置及びそれに用いられるプログラム - Google Patents
酸素濃度計測装置及びそれに用いられるプログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014159964A JP2014159964A JP2013029699A JP2013029699A JP2014159964A JP 2014159964 A JP2014159964 A JP 2014159964A JP 2013029699 A JP2013029699 A JP 2013029699A JP 2013029699 A JP2013029699 A JP 2013029699A JP 2014159964 A JP2014159964 A JP 2014159964A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- oxygen concentration
- oxygen
- measurement target
- target region
- distribution image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
【解決手段】 酸素消光性を有する蛍光塗料が塗布された測定対象領域に、励起光を照射する光源15を有する光照射部10と、測定対象領域に塗布された蛍光塗料面からの蛍光を検出することで、蛍光塗料面の蛍光強度分布画像を取得する撮像装置21を有する撮像部20と、蛍光強度分布画像に基づいて、測定対象領域の酸素濃度分布を計測する制御部40とを備える酸素濃度計測装置1であって、制御部40は、蛍光強度分布画像における各画素の強度値又は酸素濃度分布における各位置の濃度値に基づいて、測定対象領域に付着物が付着しているか否かを判定し、付着物があると判定したときには、測定対象領域における付着物の位置を特定する。
【選択図】図1
Description
固体高分子形燃料電池は、高分子固体電解質膜101を中心として酸素極102と水素極103とで挟んだ構成を有する。高分子固体電解質膜101は、例えば、炭素繊維性の多孔性クロス基材上に、高分子固体電解質を含むスラリーを塗布し、次いで焼成することにより得られたイオン交換膜である。そして、酸素極102の外側は、集電体106に担持されるとともに、水素極103の外側は、集電体107に担持されている。
酸素濃度計測装置51は、光照射部10と、撮像部20と、蛍光塗料が塗布された検査体Sが配置される配置部30と、酸素濃度計測装置51全体の制御を行うコンピュータ90とを備える。なお、地面に水平な一方向をX方向とし、地面に水平でX方向と垂直な方向をY方向とし、X方向とY方向とに垂直な方向をZ方向とする。
このような光照射部10の構成において、レーザ光源15で出射されたレーザ光は、ハーフミラー16で2方向へ分割される。ハーフミラー16で分割されたレーザ光が進行する2方向のうちの1方向のレーザ光は、電子シャッタ12と拡散フィルタ13とレンズ14とをこの順で通過して、配置部30の測定対象領域に照射されるようになっている。一方、ハーフミラー16で分割されたレーザ光が進行する2方向のうちの残りのもう1つの方向のレーザ光は、パワーメータ11で強度値I’が検出されるようになっている。
また、上記の発明において、前記付着物は、水滴であり、前記制御部は、設定閾値以上である強度値を有する画素に対応する位置には、前記水滴が付着していると判定するか、或いは、設定濃度値以下である濃度値を有する位置には、前記水滴が付着していると判定するようにしてもよい。
ここで、「設定閾値」とは、測定者等によって予め決められた任意の数値であり、例えば、経験的に算出された数値等となる。
本発明の酸素濃度計測装置によれば、測定対象領域に水滴が付着したか否かを判定し、測定対象領域における水滴の位置を特定することができる。よって、水滴箇所が特定できることは、別途燃料電池内の反応に関するメカニズム解明に寄与する。
ここで、「所定領域」とは、測定者等によって予め決められた任意の領域であり、例えば、経験的に算出された水滴の大きさ等となる。
本発明の酸素濃度計測装置によれば、付着物を測定領域外とした酸素分圧分布と、付着物を無視した酸素分圧分布とを見比べることができる。
酸素濃度計測装置1は、光照射部10と、撮像部20と、蛍光塗料が塗布された検査体Sが配置される配置部30と、酸素濃度計測装置1全体の制御を行うコンピュータ40とを備える。
また、操作部43の入力情報として、「水滴除外有」と、19kPaから21kPaまでの固定測定レンジ(D19〜D21)とが入力されると、所定領域Aを測定領域外として、固定測定レンジ(D19〜D21)で酸素分圧分布カラー画像(例えば1000行1000列、8〜16bit)をモニタ42に表示する。なお、所定領域Aは、例えば、黒色で表示される。
さらに、操作部43の入力情報として、「水滴除外無」と、固定測定レンジ(D19〜D21)とが入力されると、固定測定レンジ(D19〜D21)で酸素分圧分布カラー画像(例えば1000行1000列、8〜16bit)をモニタ42に表示する。
まず、ステップS101の処理において、測定者は、蛍光塗料が塗布された検査体Sを配置部30に配置する。
次に、ステップS102の処理において、測定者は、操作部43で撮影条件(設定露光時間Δt、撮影回数x)を入力する。
次に、ステップS104の処理において、測定者は、既知の酸素分圧値DYのガスを検査体Sに流す。
次に、ステップS105の処理において、レーザ光強度取得部41aは、レーザ光源15の電源をONにして、パワーメータ11で検出された強度値I’を取得する。また、撮像装置制御部41bは、高速撮影カメラ21から蛍光強度分布画像を取得して蛍光強度分布画像記憶領域44cに記憶させる。
次に、ステップS110の処理において、測定者は、検査体Sを作動させる。
次に、ステップS111の処理において、レーザ光強度取得部41aは、レーザ光源15の電源をONにして、パワーメータ11で検出された強度値I’を取得する。また、撮像装置制御部41bは、高速撮影カメラ21から蛍光強度分布画像を取得して蛍光強度分布画像記憶領域44cに記憶させる。
次に、ステップS113の処理において、測定者は、操作部43で表示方法を入力する。
一方、「水滴除外有」と入力されたと判定したときには、ステップS115の処理において、水滴箇所判定部41eは、各位置(画素)Gmnの平均酸素分圧値Dmnに基づいて、測定対象領域に水滴が付着したか否かを判定し、水滴が付着したと判定したときには、測定対象領域における水滴の位置を特定して設定する。
そして、ステップS114の処理が終了するか、ステップS116の処理が終了すると、本フローチャートを終了させる。
(1)上述した酸素濃度計測装置1において、モニタ42には1種類の酸素分圧分布カラー画像が表示される構成としたが、モニタを2分割して、「水滴除外有」と「水滴除外無」と2種類の酸素分圧分布カラー画像が表示されるような構成してもよい。
10 光照射部
15 レーザ光源
20 撮像部
21 高速撮影カメラ(撮像装置)
40 制御部
Claims (4)
- 酸素消光性を有する蛍光塗料が塗布された測定対象領域に、励起光を照射する光源を有する光照射部と、
前記測定対象領域に塗布された蛍光塗料面からの蛍光を検出することで、当該蛍光塗料面の蛍光強度分布画像を取得する撮像装置を有する撮像部と、
前記蛍光強度分布画像に基づいて、前記測定対象領域の酸素濃度分布を計測する制御部とを備える酸素濃度計測装置であって、
前記制御部は、前記蛍光強度分布画像における各画素の強度値又は前記酸素濃度分布における各位置の濃度値に基づいて、前記測定対象領域に付着物が付着しているか否かを判定し、前記付着物があると判定したときには、前記測定対象領域における付着物の位置を特定することを特徴とする酸素濃度計測装置。 - 前記付着物は、水滴であり、
前記制御部は、設定閾値以上である強度値を有する画素に対応する位置には、前記水滴が付着していると判定するか、或いは、設定濃度値以下である濃度値を有する位置には、前記水滴が付着していると判定することを特徴とする請求項1に記載の酸素濃度計測装置。 - 前記制御部は、酸素濃度分布画像を表示し、
前記付着物があると判定した位置に対応する酸素濃度分布画像の画素を含む所定領域の画素群を測定領域外として、酸素濃度分布画像を表示することが可能となっていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の酸素濃度計測装置。 - 酸素消光性を有する蛍光塗料が塗布された測定対象領域に、励起光を照射する光源を有する光照射部と、
前記測定対象領域に塗布された蛍光塗料面からの蛍光を検出することで、当該蛍光塗料面の蛍光強度分布画像を取得する撮像装置を有する撮像部と、
前記蛍光強度分布画像に基づいて、前記測定対象領域の酸素濃度分布を計測する制御部とを備える酸素濃度計測装置に用いられるプログラムであって、
前記蛍光強度分布画像における各画素の強度値又は前記酸素濃度分布における各位置の濃度値に基づいて、前記測定対象領域に付着物が付着しているか否かを判定し、前記付着物があると判定したときには、前記測定対象領域における付着物の位置を特定することを特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013029699A JP6167552B2 (ja) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | 酸素濃度計測装置及びそれに用いられるプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013029699A JP6167552B2 (ja) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | 酸素濃度計測装置及びそれに用いられるプログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014159964A true JP2014159964A (ja) | 2014-09-04 |
JP6167552B2 JP6167552B2 (ja) | 2017-07-26 |
Family
ID=51611756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013029699A Expired - Fee Related JP6167552B2 (ja) | 2013-02-19 | 2013-02-19 | 酸素濃度計測装置及びそれに用いられるプログラム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6167552B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181211A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社カテラ | 光学的経皮酸素センサ及びこれを用いた経皮酸素濃度測定装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006331733A (ja) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の酸素分圧分布等の計測方法とその装置等並びに燃料電池 |
WO2007012301A1 (de) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Biocam Gmbh | Verfahren sowie messsystem zur ermittlung der sauerstoffpartialdruckverteilung in zumindest einem gewebeflächenabschnitt, insbesondere hautgewebeflächenabschnitt |
WO2007027116A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Instytut Wysokich Cisnien Polskiej Akademii Nauk | Zirconium dioxide luminescence oxygen sensor |
JP2007309829A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | ガス流可視化方法及び装置 |
JP2012247393A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Shimadzu Corp | 酸素濃度計測装置 |
-
2013
- 2013-02-19 JP JP2013029699A patent/JP6167552B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006331733A (ja) * | 2005-05-24 | 2006-12-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池の酸素分圧分布等の計測方法とその装置等並びに燃料電池 |
WO2007012301A1 (de) * | 2005-07-29 | 2007-02-01 | Biocam Gmbh | Verfahren sowie messsystem zur ermittlung der sauerstoffpartialdruckverteilung in zumindest einem gewebeflächenabschnitt, insbesondere hautgewebeflächenabschnitt |
JP2009502270A (ja) * | 2005-07-29 | 2009-01-29 | ビオカム ゲーエムベーハー | 少なくとも1つの組織表面部、特に皮膚組織における酸素分圧分布を決定するための方法及び測定システム |
WO2007027116A1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-03-08 | Instytut Wysokich Cisnien Polskiej Akademii Nauk | Zirconium dioxide luminescence oxygen sensor |
JP2007309829A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Toyota Motor Corp | ガス流可視化方法及び装置 |
JP2012247393A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-13 | Shimadzu Corp | 酸素濃度計測装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181211A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 株式会社カテラ | 光学的経皮酸素センサ及びこれを用いた経皮酸素濃度測定装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6167552B2 (ja) | 2017-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Barreras et al. | Flow distribution in a bipolar plate of a proton exchange membrane fuel cell: experiments and numerical simulation studies | |
US9068946B2 (en) | Fine particle measuring apparatus | |
CN106198424A (zh) | 一种基于全光谱水质在线监测设备及其监测方法 | |
CN109313136A (zh) | 固态检验设备及使用方法 | |
JP2009109218A (ja) | 微小粒子の光学的測定方法及び光学的測定装置 | |
JP6015735B2 (ja) | 微小粒子測定装置 | |
JP4583722B2 (ja) | ピンホール検出方法及びメンブレインエレクトロードアッセンブリの生産方法 | |
JP5573776B2 (ja) | 酸素濃度計測装置 | |
CN105548165B (zh) | 试纸反射仪及试纸表面测量方法 | |
JP2013061246A (ja) | スペクトル解析装置及び微小粒子測定装置、並びにスペクトル解析あるいはスペクトルチャート表示のための方法及びプログラム | |
JP6167552B2 (ja) | 酸素濃度計測装置及びそれに用いられるプログラム | |
JP2007087691A (ja) | 燃料電池セルおよび燃料電池反応計測装置 | |
JP6136475B2 (ja) | 燃料電池セル及びそれを使用した酸素濃度計測装置 | |
JP2012151014A (ja) | 酸素濃度計測装置 | |
JP2011089944A5 (ja) | ||
JP5888104B2 (ja) | 酸素濃度計測装置 | |
JP3214949U (ja) | 燃料電池セル用の酸素濃度計測シール | |
JP6225728B2 (ja) | 燃料電池セル及びそれを使用した酸素濃度計測装置 | |
US20130226330A1 (en) | Optical techniques for monitoring continuous manufacturing of proton exchange membrane fuel cell components | |
JP5733170B2 (ja) | 燃料電池酸素濃度計測装置 | |
Lopes et al. | Assessing the performance of reactant transport layers and flow fields towards oxygen transport: A new imaging method based on chemiluminescence | |
JP2016090312A (ja) | 酸素濃度計測シール及びそれが用いられた燃料電池セル | |
CN104359861A (zh) | 一种光干涉气体检测报警装置 | |
JP2021117005A (ja) | 水素濃度測定装置及び水素濃度測定方法 | |
JP2001004543A (ja) | 燃焼生成物の濃度分布計測方法および計測装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151208 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20161021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161025 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170530 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170612 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6167552 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |