JP2017173211A - Measurement device and measurement method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の燃焼室などの測定対象から輻射や対流などにより熱が測定装置に移動してくることを抑制できる測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus and a measuring method that can suppress heat from being transferred to a measuring apparatus due to radiation, convection, or the like from a measuring object such as a combustion chamber of an internal combustion engine.
内燃機関の気筒(シリンダ)内の燃焼状況などを計測する計測装置においては、測定対象である燃焼室などの比較的高温となる部分が多く、測定時においては、測定対象と測定装置との間にすき間を設けていても、この測定対象から輻射や対流などにより測定装置に熱が移動してきて、測定装置のセンサ部分が高温になり破損する可能性がある。 In a measuring device that measures the combustion state in a cylinder (cylinder) of an internal combustion engine, there are many relatively high portions such as a combustion chamber that is a measurement target. Even if a gap is provided, heat may be transferred from the measurement object to the measuring device due to radiation, convection, or the like, and the sensor portion of the measuring device may become hot and be damaged.
これに関連して、燃焼機関内における温度及び圧力を測定する光センサにおいて、光センサの前方に配置されている光ファイバー(導波手段)を銅又はその他の熱伝導性金属などの金属によって囲む温度降下手段を備えて光ファイバーの熱を放射したり、光ファイバーから出射するビームを透過する中空の管体で形成されるスペーサを設けたりして、測定対象のある高温側端部からセンサのある低温側端部への熱を低減している光センサが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this connection, in an optical sensor for measuring temperature and pressure in a combustion engine, the temperature at which an optical fiber (waveguide means) arranged in front of the optical sensor is surrounded by a metal such as copper or other thermally conductive metal. Provide a descent means to radiate the heat of the optical fiber, or provide a spacer formed of a hollow tube that transmits the beam emitted from the optical fiber, and from the high temperature side end where the measurement object is located to the low temperature side where the sensor is located An optical sensor that reduces heat to the end has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、中空の管体では、熱対流や熱伝導による熱伝達量を減少することはできるが、輻射熱(放射熱)による熱伝達を低減することができず、高温で輻射熱の熱量が多い測定対象からの熱がセンサに到達するのを十分に阻止できないという問題がある。 However, with a hollow tube, the amount of heat transfer due to heat convection and heat conduction can be reduced, but heat transfer due to radiant heat (radiant heat) cannot be reduced, and there is a large amount of radiant heat at high temperatures. There is a problem that it is not possible to sufficiently prevent heat from reaching the sensor.
本発明の目的は、比較的高温の測定対象の温度や濃度などを測定する測定装置のセンサへ伝熱される熱量を低減できて、センサの寿命を延ばすことができる測定装置及び測定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a measuring device and a measuring method capable of reducing the amount of heat transferred to a sensor of a measuring device that measures the temperature, concentration, etc. of a relatively high temperature measuring object, and extending the life of the sensor. There is.
上記の目的を達成するための本発明の測定装置は、測定対象とこの測定対象の状態を示す物理量を検出するセンサとの間に、前記測定対象から前記センサに伝達される輻射熱を低減する伝熱量低減機構を設けていることを特徴とする測定装置である。 In order to achieve the above object, a measuring apparatus of the present invention reduces the radiant heat transmitted from the measuring object to the sensor between the measuring object and a sensor that detects a physical quantity indicating the state of the measuring object. A measuring apparatus is provided with a heat quantity reduction mechanism.
なお、このセンサに関しては、赤外線や電磁波などを受けて測定する場合にはその受信部のことをいうが、温度やガス成分の濃度の測定のためにテラヘルツ波などを測定対象に送信して、その反射波若しくは散乱波を受信して測定するような場合には、受信部のみならず発信部も含む。 As for this sensor, it refers to the receiving part when measuring by receiving infrared rays or electromagnetic waves, etc., but for measuring the temperature and the concentration of the gas component, the terahertz wave is transmitted to the measurement object, When the reflected wave or the scattered wave is received and measured, the transmitter includes not only the receiver but also the transmitter.
この構成によれば、輻射熱を低減する伝熱量低減機構を設けたことにより、内燃機関等の比較的高温になる部分の温度や内部のガス濃度等の測定を、センサの熱による故障を防止しながら行うことができるようになる。 According to this configuration, by providing a heat transfer amount reduction mechanism that reduces radiant heat, it is possible to prevent failure due to sensor heat by measuring the temperature of internal combustion engines and other parts that are relatively hot and the concentration of gas inside. You will be able to do it.
また、上記の測定装置において、前記伝熱量低減機構が、輻射熱を吸収する熱吸収部を備えたり、輻射熱を反射する熱反射部を備えたり、空気層を排除した空間部を備えたり、さらには、前記熱吸収部で吸収した熱を放熱する放熱部を備えたりする。 Further, in the measurement apparatus, the heat transfer amount reducing mechanism includes a heat absorption part that absorbs radiant heat, a heat reflection part that reflects radiant heat, a space part that excludes an air layer, and And a heat dissipating part that dissipates heat absorbed by the heat absorbing part.
また、より具体的には、上記の測定装置において、前記伝熱量低減機構が筒状体で構成され、この筒状体の内部に、前方から後方に順にガラス層と、希ガスが充填した空間部又は真空の空間部と、ガラス層を設けているように構成される。 More specifically, in the measurement apparatus, the heat transfer amount reduction mechanism is configured by a cylindrical body, and a space in which the glass layer and a rare gas are filled in the cylindrical body in order from the front to the rear. Or a vacuum space and a glass layer.
この構成によれば、ガラス層を設けることにより、このガラス層を熱吸収部としたり、ガラス層の表面にコート層を設けてその上面に熱反射部を設けたり、前方のガラス層と後方のガラス層の間を空間部としたりすることができるようになり、容易に、熱吸収部、熱反射部、空気層を排除した空間部、放熱部などをコンパクトに設けることができる。 According to this configuration, by providing a glass layer, this glass layer can be used as a heat absorption part, a coating layer can be provided on the surface of the glass layer, and a heat reflection part can be provided on the upper surface thereof. The space between the glass layers can be made a space portion, and the heat absorption portion, the heat reflection portion, the space portion excluding the air layer, the heat radiation portion, and the like can be easily provided in a compact manner.
また、上記の測定装置において、内燃機関の燃焼室の内部、又は、排気マニホールドの内部、又は、排気管の内部の状態を示す物理量を測定する測定装置として構成すると、温度が高くなる内燃機関の燃焼室の内部、又は、排気マニホールドの内部、又は、排気管の内部の状態を、センサを保護しながら、内燃機関の状態を精度良く測定できる。 Further, in the above measurement device, when the measurement device is configured to measure a physical quantity indicating the state inside the combustion chamber of the internal combustion engine, the exhaust manifold, or the exhaust pipe, the temperature of the internal combustion engine becomes high. The state of the internal combustion engine can be accurately measured while protecting the sensor in the combustion chamber, the exhaust manifold, or the exhaust pipe.
そして、上記の目的を達成するための本発明の測定方法は、測定対象の状態を示す物理量を検出する測定方法において、測定対象とこの測定対象の状態を示す物理量を検出するセンサとの間に設けた伝熱量低減機構により、前記測定対象から前記センサに伝達される輻射熱を低減することを特徴とする方法である。この方法によれば、輻射熱を低減する伝熱量低減機構により、内燃機関等の比較的高温になる部分の温度や内部のガス濃度等の測定を、センサの故障を防止しながら行うことができるようになる。 And the measuring method of the present invention for achieving the above object is a measuring method for detecting a physical quantity indicating a state of a measuring object, between the measuring object and a sensor for detecting a physical quantity indicating the state of the measuring object. The method is characterized in that the radiant heat transmitted from the measurement object to the sensor is reduced by a heat transfer amount reduction mechanism provided. According to this method, the heat transfer amount reducing mechanism for reducing the radiant heat can be used to measure the temperature of the relatively high temperature portion of the internal combustion engine or the like, the internal gas concentration, and the like while preventing the failure of the sensor. become.
本発明の測定装置及び測定方法によれば、比較的高温の測定対象の温度や濃度などを測定する測定装置のセンサへ伝えられる熱量を低減できて、センサの寿命を延ばすことができる。 According to the measuring apparatus and the measuring method of the present invention, the amount of heat transmitted to the sensor of the measuring apparatus that measures the temperature and concentration of a relatively high temperature measurement target can be reduced, and the life of the sensor can be extended.
以下、本発明に係る実施の形態の測定装置及び測定方法について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、測定対象として、内燃機関の燃焼室の内部を例にし、測定する物理量としては温度及びガス成分の濃度を例とし、この温度及びガス成分をテラヘルツ波を用いて測定する測定装置を例にしているが、本発明は、これらに限定されることなく、例えば、内燃機関の排気マニホールドの内部や、排気管の内部等における温度やガス成分の濃度の測定や、温度を非接触で測定する放射温度計などの測定装置にも適用することができる。 Hereinafter, a measuring device and a measuring method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, the inside of the combustion chamber of the internal combustion engine is taken as an example of the measurement object, and the physical quantity to be measured is taken as an example of the temperature and the concentration of the gas component. However, the present invention is not limited to these examples. For example, the present invention is not limited to these. For example, the measurement of the temperature and the concentration of gas components in the exhaust manifold of an internal combustion engine, the interior of an exhaust pipe, etc. The present invention can also be applied to a measuring device such as a radiation thermometer that measures temperature in a non-contact manner.
なお、ここでいうセンサに関しては、電磁波などを受けて測定する場合にはその受信部のことをいうが、図6に示すように、発信部10から、温度やガス成分の濃度を測定のためにテラヘルツ波(0.02THz(テラヘルツ)〜30THz)などの電磁波Wmを燃焼室3に送信して、その反射波若しくは散乱波を受信部30で受信して、燃焼室3の内部の温度やガス成分の濃度を測定するような場合には、受信部30のみならず発信部10もここでいうセンサに含むこととする。
Note that the sensor here refers to the receiving unit when measuring by receiving electromagnetic waves or the like, but as shown in FIG. 6, the temperature and the concentration of gas components are measured from the transmitting
図7に示すように、従来技術では、内燃機関の燃焼室3の状態を測定する場合には、この燃焼室3から離れた位置に空気層を挟んで測定装置の発信部10と受信部30を設置して、燃焼室3の内部を通過した測定用信号(電磁波:ここではテラヘルツ波)が受信部30に到達し、この測定用信号を解析して燃焼室3の内部の物理的、化学的状況を検出する。この場合、図8に示すように、燃焼室3から発する輻射熱Hが発信部10や受信部30に到達し、これらの発信部10や受信部30が、熱によって破壊される可能性がある。
As shown in FIG. 7, in the prior art, when measuring the state of the
これに対して、本発明では、図6に示すように、本発明の第1の実施の形態の測定装置1は、内燃機関の燃焼室(測定対象)3と、この燃焼室3の状態を示す温度やガス成分等の物理量を検出するためにテラヘルツ波を送信する発信部(センサ)10との間に、燃焼室3から発信部10に伝達される輻射熱Hを低減する伝熱量低減機構20を設けている構成とされる。また、テラヘルツ波を受信する受信部(センサ)30との間に、燃焼室3から受信部30に伝達される輻射熱Hを低減する伝熱量低減機構20を設けている構成とされる。なお、発信部10と受信部30に設けられている伝熱量低減機構20は同じものを使用できるので、以下では、受信部30に設けられている伝熱量低減機構20で説明するが、発信部10に設けられている伝熱量低減機構20も同じ構成で同じ効果を発揮できる。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 6, the measuring apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention includes the combustion chamber (measurement target) 3 of the internal combustion engine and the state of the
なお、本発明は、図6に示すような発信部10と受信部30とが対向して発信部10からの測定対象の燃焼室3の内部を通過した測定用信号を受信部30で受信する測定装置1のみでならず、発信部10の発信方向と受信部30の受信方向が交差していて、測定用信号が測定対象の内部の物質に衝突して生じた散乱波を受信部30で受信する測定装置、及び、発信部10と受信部30とが同じ側にあって発信部10から測定対象に発信した測定用信号の反射信号を受信部30で受信する測定装置などにも適用できる。
In the present invention, the
そして、図1に示すように、第1の実施の形態の測定装置1の伝熱量低減機構20は、円筒21を有する筒状体で構成されており、この筒状体の円筒21の内部に、燃焼室3側の前方から、受信部30側の後方に向かって、順に、ガラス層22と空間部23とを交互に設けていると共に、受信部30のセンサ基板31の直前にガラス層22を設けている構成とする。
As shown in FIG. 1, the heat transfer
この燃焼室3と受信部30のセンサ基板31との間に設けたガラス層22の内部に黒体に類似した黒鉛や煤などの熱を吸収し易い熱吸収用物質を混入することで熱吸収部を構成でき、これらの熱吸収用物質に輻射熱Hである電磁波(例えば、赤外線:波長で1μm〜1mm程度)Whiを吸収させて、ガラス層22に熱を蓄熱させて、後方に輻射熱Hの電磁波Whiが届かないようにすることができる。この構成により、伝熱量低減機構20に輻射熱Hを吸収する熱吸収部22を設けている構成となる。
Heat absorption by mixing a heat-absorbing substance such as graphite or soot that resembles a black body into the
また、図1に示すように、このガラス層22の最も燃焼室3側に最前方のコート層22aを設け、この最前方のコート層22aの表面に輻射熱Hである電磁波Whiを反射させるコーティングを設ける。また、さらに、図1及び図4に示すように、この円筒21の中間や後方にあるガラス層22の前方のコート層22bの表面22bfと、ガラス層22の後方のコート層22bとガラス層22との境面22sに輻射熱Hの電磁波Whiを反射させるコーティングを設ける。
Further, as shown in FIG. 1, the
この測定装置1が燃焼室3の測定に用いられる場合には、図1に示すように、燃焼室3を囲む周壁3aに燃焼室3内に通じる窓となる貫通孔3bを設けて、測定装置1の入口側をその貫通孔3bに挿入して、燃焼ガスが触れる状態とする。つまり、円筒21が燃焼室3の壁面3aに開口された貫通孔3bに挿入されて、燃焼室3側のガラス層22が燃焼室3の燃焼ガスに接触する。なお、この燃焼ガスに接触するガラス層22の前面においては、燃焼ガスのような特に高温となる物質に曝されて、加熱によるコート層22aが破損する可能性があるような場合では最前方のコート層22aを設けてなくてもよい。
When this measuring device 1 is used for measuring the
また、図5に示すように、このガラス層22とコート層22bとが接触する境面22sを、電磁波Whiを反射し易くするために、また、コート層22bを形成し易くするために、鏡面仕上とすることが好ましく、例えば、表面粗さが、JISの算術平均粗さ(中心線平均粗さ)Raで10μm以下とすることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、この電磁波Whiを反射させる構造の一つとして、輻射熱(赤外線波長)を反射または吸収するコーテイングがある。このコーテイングは、複数の屈折率の異なる材質や膜厚を適切に選択することにより、特殊な透過率・反射率波長特性を作ることができるものである。つまり、このコーテイングを用いることにより、特定の波長を設計の中心波長として、その波長より長波長側だけを通したり、逆に反射したりすることができ、また、特定の波長だけ透過させることもできる構造とすることができる。また、熱反射部として金の薄膜コートを使用することもできる。 As one of the structures for reflecting the electromagnetic wave Whi, there is a coating for reflecting or absorbing radiant heat (infrared wavelength). This coating can produce special transmittance / reflectance wavelength characteristics by appropriately selecting a plurality of materials and film thicknesses having different refractive indexes. In other words, by using this coating, a specific wavelength can be used as the center wavelength of the design, and only a longer wavelength side than that wavelength can be transmitted or reflected, or only a specific wavelength can be transmitted. The structure can be made. Also, a gold thin film coat can be used as the heat reflecting portion.
この反射させるコーテイングにより、図4に示すように、輻射熱Hとなる電磁波Whiの一部である電磁波Whrを反射して、電磁波Whiの受信部30のセンサ基板31への到達を阻止しつつ、測定用信号のテラヘルツ波などの必要な電磁波Wmを通過させてセンサ基板31へ到達させることができる。このように、コーテイングをガラス層22の表面のコート層22a、22bの表面に設けることにより、伝熱量低減機構20に輻射熱Hを反射する熱反射部を構成できる。
As shown in FIG. 4, the reflected coating reflects the electromagnetic wave Whr that is a part of the electromagnetic wave Whi that becomes the radiant heat H, and prevents the electromagnetic wave Whi from reaching the
なお、測定用にテラヘルツ波(0.02THz(テラヘルツ)〜30THz:波長で0.01m〜15mm程度)の一部の電磁波Wmを使用した場合には、反射する電磁波Whrの周波数帯域は、この測定用のテラヘルツ波の電磁波Wmを除く周波数帯域とする。この反射する電磁波Whrの周波数帯域と、透過させる電磁波Wmの周波数帯域との選択は、ガラス層22の厚さやコート層22a、22bの材質、厚さや輻射熱を反射または吸収するコーテイングの構成等によってコントロールすることができる。
When a part of the electromagnetic wave Wm having a terahertz wave (0.02 THz (terahertz) to 30 THz: about 0.01 m to 15 mm in wavelength) is used for measurement, the frequency band of the reflected electromagnetic wave Whr is measured by this measurement. Frequency band excluding the terahertz wave electromagnetic wave Wm for use. The selection of the frequency band of the reflected electromagnetic wave Whr and the frequency band of the transmitted electromagnetic wave Wm is controlled by the thickness of the
そして、このガラス層22とガラス層22の間に空間部23を設け、この空間部23においては、電磁波Wなどの吸収し難いアルゴン(Ar)などの希ガス系のガスGaを封入したり、真空にしたりして空気量を希薄にして、空気層を排除する。この構成により、空気層により燃焼室3に照射する電磁波Wmが減衰して、受信部30で受信する測定用信号が弱くなることを防止する。これにより、測定用信号の減衰を軽減できるので、センサ基板31に到達する信号強度を高く維持でき、検出精度の低下を防止する。なお、真空とした場合はこの空気層の排除と共に、空間部23の内部における対流による熱伝達も防止できる。
And the
更に、伝熱量低減機構20に、熱吸収部であるガラス層22で吸収した熱を放熱する放熱部をガラス層22の周囲に設けて構成する。図1に示す第1の実施の形態の測定装置1では、この放熱部は、筒体21の周囲に設けたフィン構造の放熱板24を用いて外部に放熱する。また、図2に示す第2の実施の形態の測定装置1Aでは、この放熱部は、筒体21の内部に設けたヒートパイプ25を用いて、熱を円筒21の低温部分に移動させたり、外部に熱移動させたりする。
Furthermore, the heat transfer
また、図3に示す第3の実施の形態の測定装置1Bでは、空間部23を希ガスGaが循環するように円筒21の内部に流路26を形成し、この流路26に入口側流路26aと出口側流路26bを接続して構成し、希ガスGaを入口側流路26aから流路26を経由して空間部23に入れて、ガラス層22を冷却する。その後のガラス層22の熱で昇温した希ガスGaを流路26を経由させて出口側流路26bから空間部23の外部に導出させて、この外部で冷却装置(図示しない)などで希ガスGaを冷却する。そして、この冷却されて温度が低くなった希ガスGaを再度、入口側流路26aから流路26に入れて、循環させる。なお、この希ガスGaの代わりに温度上昇により融けて流動性のあるポリエチレンなどを用いたりすることもできる。
Further, in the measuring
この放熱部24、25、26を備えた構成により、この輻射熱Hを吸収した熱吸収部であるガラス層22を冷却して、ガラス層22の熱を放熱できるので、ガラス層22に熱が蓄積して温度が昇温するのを防止できると共に、このガラス層22の熱がセンサ基板31に伝熱されるのを防止することができる。
With the configuration including the
つまり、測定装置1、1A、1Bにおいて、伝熱量低減機構20、20A、20Bを筒状体で構成して、この筒状体を形成する筒体21の内部に、前方から後方に順にガラス層22と、希ガスGaが充填した空間部23又は真空の空間部23と、ガラス層22を設けているように構成される。なお、図1〜図3では、このガラス層22が3つで、その間の空間部23は2つとなっている。
That is, in the measuring devices 1, 1 </ b> A, 1 </ b> B, the heat transfer
この構成によれば、ガラス層22を設けることにより、このガラス層22を熱吸収部としたり、ガラス層22の表面にコート層22a、22bを設けて、このコート層の上面に熱反射部(コーテイング)を設けたりすることができ、また、前方のガラス層22と後方のガラス層22の間を空間部23とすることができるようになるので、容易に、熱吸収部22、熱反射部22bf、22s空気層を排除した空間部23、放熱部24、25、26などをコンパクトに設けることができる。
According to this configuration, by providing the
つまり、これらにより、内燃機関の燃焼室3の内部等の比較的高温となる測定対象をセンシングする測定装置1、1A、1Bにおいて、輻射熱Hが受信部30に到達するのを防止して、発信部10や受信部30を熱から保護することができると共に、受信部30に到達する測定用信号を低減することが無く検出精度を向上できる仕組みを設けることができる。
That is, these prevent the radiant heat H from reaching the receiving
また、これらの測定装置1、1A、1Bにおいて、内燃機関の燃焼室3の内部、又は、内燃機関の排気マニホールド(図示しない)の内部、又は、内燃機関の排気管(図示しない)の内部の状態を示す温度やガス成分の濃度等の物理量を測定するように構成すると、温度が高くなる内燃機関の燃焼室3の内部、排気マニホールドの内部、排気管の内部の状態を、センサ基板31を保護しながら、内燃機関の状態を精度良く測定できるようになる。
Further, in these measuring
次に、本発明の実施の形態における測定方法について説明する。この測定方法は、燃焼室(測定対象)3の状態を示す温度やガス成分の濃度などの物理量を検出する測定方法において、燃焼室3とこの燃焼室3の状態を示す物理量を検出する受信部(センサ)30との間に設けた伝熱量低減機構20、20A、20Bにより、燃焼室3から受信部30に伝達される輻射熱Hを低減することを特徴とする方法である。
Next, a measurement method in the embodiment of the present invention will be described. This measuring method is a measuring method for detecting a physical quantity such as a temperature indicating the state of the combustion chamber (measuring object) 3 and a concentration of a gas component, and a receiving unit for detecting the physical quantity indicating the state of the
また、さらに、この測定方法において、伝熱量低減機構20、20A、20Bに備えた輻射熱Hを吸収する熱吸収部22で輻射熱Hを吸収して輻射熱Hが受信部30に伝達されるのを防止したり、輻射熱Hを反射する熱反射部22bf、22sで輻射熱Hを反射して輻射熱Hが受信部30に伝達されるのを防止したり、空気層を排除した空間部23で、空気層により燃焼室3に照射する電磁波Wmが減衰して、受信部30で受信する測定用信号が弱くなることを回避したりする。さらには、熱吸収部22で吸収した熱を放熱する放熱部24、25、26で放熱し、熱吸収部22の温度上昇を防止して、熱吸収部22で吸収した熱が受信部30に伝達されるのを防止したりする。
Further, in this measurement method, the
上記の構成の本発明の実施の形態の測定装置1、1A、1B、及び、測定方法によれば、輻射熱Hを低減する伝熱量低減機構20、20A、20Bにより、内燃機関等の比較的高温になる部分の温度や内部のガス濃度等の測定を、発信部10や受信部30の熱による故障を防止しながら行うことができるようになる。
According to the measuring
つまり、図7及び図8に示すような、燃焼室3などの測定対象(検出対象)と発信部10と受信部30との間に隙間を設けて配置されるために空気層が存在して、この空気層における輻射(放射)や対流により発信部10と受信部30に輻射熱Hや対流熱が伝達されたり、この空気層により測定用信号が受信部30に到達するまでに低減されたりする場合や、図示しないが、受信部30を熱から保護するための保護カバーを受信部30の前方に設けて検出信号が弱くなる場合などに比べて、受信部30のセンサに加わる輻射熱Hを低減し、また、空気層を排除することで受信部30に入力される測定用信号を強い状態のままで維持でき、測定精度(検出精度)を向上することができる。そのため、内燃機関の燃焼室3等の測定対象の状態をより正確に検出することができるようになる。さらに、受信部30に加わる熱を低減することで、受信部30の寿命を延ばすことが可能となる。
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, there is an air layer because a gap is provided between the measurement target (detection target) such as the
なお、図9に示すように、センサと燃焼室の間に隙間(空気層)が存在することにより、信号強度の減衰が発生する。この図9の横軸は温度を、縦軸は基準状態に対する信号強度の比の値を示す。この図9のAは、受信部30と測定対象の間にすき間がある場合の予測結果(計算値)を示し、図9のBは、受信部30と測定対象の間にすき間がある場合の実験結果を示し、図9のCは、受信部30と測定対象の間にすき間がない場合の予測結果(計算値)を示す。同じ距離における、隙間ありの予測結果Aと隙間なしの予測結果Cでは信号強度の比の値に大きく差が出ており、空気層における信号強度の比の値を検出困難とする効果を抑えるためには、隙間、つまり、空気層を存在させないようにする必要があることが分かる。
Note that, as shown in FIG. 9, the signal strength is attenuated due to the presence of a gap (air layer) between the sensor and the combustion chamber. In FIG. 9, the horizontal axis indicates the temperature, and the vertical axis indicates the ratio of the signal intensity to the reference state. 9A shows a prediction result (calculated value) when there is a gap between the receiving
1、1A、1B 測定装置
3 燃焼室(測定対象)
3a 燃焼室の周壁
3b 貫通孔
10 発信部(センサ)
20 伝熱量低減機構
21 円筒
22 ガラス層(熱吸収部)
22a 最前方のコート層(熱反射部)
22b コート層
22bf コート層の表面(熱反射部)
22s コート層とガラス層の境面
23 空間部
24 放熱板(放熱部)
25 ヒートパイプ(放熱部)
26 流路(放熱部)
26a 入口側流路(放熱部)
26b 出口側流路(放熱部)
30 受信部(センサ)
31 センサ基板(センサ)
Ga 希ガス
H 輻射熱
W 電磁波
Whi 輻射熱に大きく関与する電磁波
Whr 反射する電磁波
Wm 測定用の電磁波
1, 1A,
3a Combustion chamber
20 Heat
22a Frontmost coat layer (heat reflection part)
22b Coat layer 22bf Surface of coat layer (heat reflection part)
25 Heat pipe (heat dissipation part)
26 Flow path (heat dissipation part)
26a Inlet side flow path (heat dissipation part)
26b Outlet side flow path (heat radiation part)
30 Receiver (sensor)
31 Sensor board (sensor)
Ga Noble gas H Radiant heat W Electromagnetic wave Whi Electromagnetic wave Wr greatly involved in radiant heat Reflected electromagnetic wave Wm Electromagnetic wave for measurement
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