JP2950082B2 - Liquid permittivity measuring device - Google Patents

Liquid permittivity measuring device

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JP2950082B2
JP2950082B2 JP5044937A JP4493793A JP2950082B2 JP 2950082 B2 JP2950082 B2 JP 2950082B2 JP 5044937 A JP5044937 A JP 5044937A JP 4493793 A JP4493793 A JP 4493793A JP 2950082 B2 JP2950082 B2 JP 2950082B2
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capacitance
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば自動車用エンジ
ン等の燃焼器に供給されるメタノール混合燃料のメタノ
ール含有率をこの燃料の誘電率から測定する液体の誘電
率測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid dielectric constant measuring apparatus for measuring the methanol content of a methanol mixed fuel supplied to a combustor of an automobile engine or the like from the dielectric constant of the fuel.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、自動車用燃料としては、石油消費
量の低減と自動車の排気ガスによる大気汚染の低減を図
るために、ガソリンにメタノールを混合したものが導入
されつつある。このようなメタノール混合燃料をガソリ
ン燃料の空燃比に適合させたエンジンに使用すると、メ
タノールがガソリンに比し理論空燃比が小さいために実
空燃比がリーン化(希薄化)して運転が困難となる。こ
のため、従来ではメタノール混合燃料中のメタノール含
有率を測定し、この測定値に応じて空燃比、点火時期等
を調整していた。
2. Description of the Related Art In recent years, gasoline mixed with methanol has been introduced as a vehicle fuel in order to reduce oil consumption and reduce air pollution caused by vehicle exhaust gas. If such a methanol-mixed fuel is used in an engine adapted to the air-fuel ratio of gasoline fuel, the actual air-fuel ratio becomes lean (lean) because methanol has a smaller stoichiometric air-fuel ratio than gasoline, making it difficult to operate. Become. Therefore, conventionally, the methanol content in the methanol-mixed fuel was measured, and the air-fuel ratio, the ignition timing, and the like were adjusted according to the measured value.

【0003】メタノール含有率を測定するには、メタノ
ール混合燃料の誘電率を検出する手法と、屈折率を測定
する手法が提案されている。発明者らは、これらの手法
のうち誘電率を測定する手法として特願平3−2248
8号の発明を提案している。以下、この誘電率を測定す
る手法を図9〜図11によって説明する。
In order to measure the methanol content, there have been proposed a technique for detecting the dielectric constant of a methanol-mixed fuel and a technique for measuring the refractive index. The inventors have disclosed a method of measuring a dielectric constant among these methods as disclosed in Japanese Patent Application No. 3-2248.
No. 8 is proposed. Hereinafter, a method of measuring the dielectric constant will be described with reference to FIGS.

【0004】図9は従来の誘電率測定装置の構成図、図
10は従来の誘電率測定装置のセンサ部の等価回路を示
す図で、同図(a)は電気回路図、同図(b)は構成図
である。図11は従来の誘電率測定装置の出力特性を示
すグラフである。これらの図において、1は従来の誘電
率測定装置で、この誘電率測定装置1は、燃料2が供給
されるセンサ部3と、測定回路部4とから構成されてい
る。前記燃料2としては、ガソリンにメタノールを混合
させたメタノール混合燃料が用いられている。
FIG. 9 is a block diagram of a conventional permittivity measuring device, and FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of a sensor section of the conventional permittivity measuring device. FIG. 9A is an electric circuit diagram, and FIG. ) Is a configuration diagram. FIG. 11 is a graph showing the output characteristics of a conventional permittivity measuring device. In these figures, reference numeral 1 denotes a conventional permittivity measuring device, which comprises a sensor section 3 to which fuel 2 is supplied and a measuring circuit section 4. As the fuel 2, a methanol mixed fuel obtained by mixing methanol with gasoline is used.

【0005】センサ部3は、有底円筒状に形成された絶
縁管5と、この絶縁管5の開口部を閉塞するように絶縁
管5に取付けられ絶縁管5と共に燃料容器を形成する導
電材製フランジ6と、絶縁管5の内方に挿入された導電
材製電極7と、前記絶縁管5の外周部であって前記電極
7と対向する位置に装着されたコイル8と、絶縁管5の
中空部に燃料2を通するための2本のニップル9等から
形成されている。
[0005] The sensor portion 3 is a cylindrical insulating tube 5 having a bottom and a conductive material which is attached to the insulating tube 5 so as to close the opening of the insulating tube 5 and forms a fuel container together with the insulating tube 5. A flange 6, an electrode 7 made of a conductive material inserted into the inside of the insulating tube 5, a coil 8 attached to a position on the outer peripheral portion of the insulating tube 5 facing the electrode 7, Are formed from two nipples 9 and the like for passing the fuel 2 through the hollow portion.

【0006】前記絶縁管5は、セラミックや耐油性プラ
スチック等の絶縁体によって一体成形されている。前記
フランジ6は絶縁管5の開口部を塞ぐように略円板状に
形成され、絶縁管5の外周側となる位置にニップル9が
2本貫通固着されている。また、このフランジ6と絶縁
管5との間には燃料シール10が介装され、燃料2が絶
縁管外に漏れることのない構造になっている。なお、こ
のフランジ6はリード線6aを介して接地されている。
[0006] The insulating tube 5 is integrally formed of an insulator such as ceramic or oil-resistant plastic. The flange 6 is formed in a substantially disk shape so as to close the opening of the insulating tube 5, and two nipples 9 are fixedly secured at positions on the outer peripheral side of the insulating tube 5. Further, a fuel seal 10 is interposed between the flange 6 and the insulating pipe 5, so that the fuel 2 does not leak out of the insulating pipe. The flange 6 is grounded via a lead wire 6a.

【0007】前記電極7は導電材によって略円柱状に形
成され、前記フランジ6に一体に形成されている。そし
て、この電極7は、その軸線を絶縁管5の軸線と一致さ
せて配置されており、外周面と絶縁管5の内周面との間
隔が軸線方向両端部で同一となるように構成されてい
る。すなわち、絶縁管5と電極7との間に燃料通路11
が形成されることになる。
The electrode 7 is formed in a substantially cylindrical shape by a conductive material, and is formed integrally with the flange 6. The electrode 7 is arranged so that its axis coincides with the axis of the insulating tube 5, and the interval between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the insulating tube 5 is the same at both ends in the axial direction. ing. That is, the fuel passage 11 is provided between the insulating pipe 5 and the electrode 7.
Is formed.

【0008】前記コイル8は単層巻コイルであり、絶縁
管5の外周部に巻回されている。そして、励起側となる
リード8aが後述する測定回路部4に接続され、励起側
とは反対側のリード8bが接地されている。
The coil 8 is a single-layer wound coil and is wound around the outer circumference of the insulating tube 5. The lead 8a on the excitation side is connected to the measurement circuit section 4 described later, and the lead 8b on the side opposite to the excitation side is grounded.

【0009】前記測定回路部4は、前記コイル8のリー
ド8aに接続されてコイル8と直列回路をなす直列抵抗
12と、この直列抵抗12の両端の信号が印加される0
°位相比較器13と、この0°位相比較器13の出力側
に接続された低域通過フィルタ14と、この低域通過フ
ィルタ14の出力と位相0°に相当する所定基準電圧V
refが印加される比較積分器15と、この比較積分器
15の出力が印加される電圧制御発振器16と、この電
圧制御発振器16の出力を増幅して前記直列回路に印加
する出力増幅器17と、前記電圧制御発振器16の出力
周波数の分周器18等とから構成されている。
The measuring circuit section 4 is connected to a lead 8a of the coil 8 to form a series circuit with the coil 8, and a signal to which signals at both ends of the series resistor 12 are applied.
The phase comparator 13, a low-pass filter 14 connected to the output side of the 0 ° phase comparator 13, and a predetermined reference voltage V corresponding to the output of the low-pass filter 14 and the phase 0 °
a reference integrator 15 to which ref is applied, a voltage controlled oscillator 16 to which the output of the comparison integrator 15 is applied, an output amplifier 17 to amplify the output of the voltage controlled oscillator 16 and apply the amplified output to the series circuit; And a frequency divider 18 for the output frequency of the voltage controlled oscillator 16.

【0010】次に、上述したように構成された誘電率測
定装置の動作について説明する。図9に示したセンサ部
3は、図10(a)に示したようなLC並列等価回路で
概略構成される。図10(b)において、Lはコイル8
のインダクタンス、Cfは燃料通路11中の燃料2の誘
電率εに応じて変化するコイル8と電極7との間に生じ
る静電容量、Csはコイル8を燃料2から保護する絶縁
管5の絶縁物質を誘電体とする容量、Cpはリード8a
に寄生する浮遊容量や0°位相比較器13の入力容量
等、燃料2の誘電率εとは無関係の容量である。ここ
で、センサ部3のリード8aに印加する高周波信号の周
波数を変化させると並列LC共振を示す。すなわち、こ
のときの並列共振周波数fは図10中の記号を用いると
概ね下記の(1)式で示される。
Next, the operation of the dielectric constant measuring apparatus configured as described above will be described. The sensor unit 3 shown in FIG. 9 is schematically constituted by an LC parallel equivalent circuit as shown in FIG. In FIG. 10B, L is the coil 8
, Cf is the capacitance generated between the coil 8 and the electrode 7 that changes according to the dielectric constant ε of the fuel 2 in the fuel passage 11, and Cs is the insulation of the insulating tube 5 that protects the coil 8 from the fuel 2. Capacitor with substance as dielectric, Cp is lead 8a
Are the capacitances independent of the dielectric constant ε of the fuel 2, such as the stray capacitance parasitic to. Here, when the frequency of the high-frequency signal applied to the lead 8a of the sensor section 3 is changed, parallel LC resonance is exhibited. That is, the parallel resonance frequency f at this time is generally expressed by the following equation (1) using the symbols in FIG.

【0011】[0011]

【数1】 この(1)式においてa,bはセンサ部3の形状によっ
て決まる定数である。例えば、絶縁管5の径寸法,肉厚
や、電極7とコイル8との間隔等により決まる幾何容
量、絶縁管5の材料の誘電率やコイル8の自己インダク
タンスによる。共振周波数fは前記(1)式に示したよ
うに燃料2の誘電率εに依存するため、燃料2の誘電率
εが大きくなる程共振周波数fは低くなる。また、メタ
ノールとガソリンとが任意の割合で混合された混合燃料
においては、メタノールの含有率に応じて共振周波数f
が変化することが知られている。これを図11に示す。
同図から分かるように、メタノール含有率が増えるにし
たがって出力周波数(共振周波数)小さくなっている。
すなわち、この共振周波数fに対応する信号を検出する
ことによって、燃料2の誘電率εに基づいてメタノール
含有率を測定することができる。
(Equation 1) In the equation (1), a and b are constants determined by the shape of the sensor unit 3. For example, it depends on the diameter and thickness of the insulating tube 5, the geometric capacity determined by the distance between the electrode 7 and the coil 8, the dielectric constant of the material of the insulating tube 5, and the self-inductance of the coil 8. Since the resonance frequency f depends on the dielectric constant ε of the fuel 2 as shown in the above equation (1), the resonance frequency f decreases as the dielectric constant ε of the fuel 2 increases. In addition, in a mixed fuel in which methanol and gasoline are mixed at an arbitrary ratio, the resonance frequency f depends on the content of methanol.
Is known to change. This is shown in FIG.
As can be seen from the figure, the output frequency (resonance frequency) decreases as the methanol content increases.
That is, by detecting a signal corresponding to the resonance frequency f, the methanol content can be measured based on the dielectric constant ε of the fuel 2.

【0012】前記測定回路部4は、上述した共振周波数
fを検出するように構成されている。以下においてこの
測定回路部4の動作をさらに詳細に説明する。先ず、燃
料通路11にメタノール混合燃料2を流した状態で、増
幅器17から抵抗12,コイル8の直列回路に高周波信
号が付与され、抵抗12の両端の信号、言い換えれば前
記直列回路に印加される高周波電圧信号と、コイル8に
印加される高周波電圧信号が0°位相比較器13に入力
され、両者の位相が比較される。
The measuring circuit section 4 is configured to detect the above-mentioned resonance frequency f. Hereinafter, the operation of the measurement circuit unit 4 will be described in more detail. First, a high-frequency signal is applied from the amplifier 17 to the series circuit of the resistor 12 and the coil 8 with the methanol mixed fuel 2 flowing in the fuel passage 11, and is applied to the signal at both ends of the resistor 12, in other words, to the series circuit. The high-frequency voltage signal and the high-frequency voltage signal applied to the coil 8 are input to the 0 ° phase comparator 13, where the phases of the two are compared.

【0013】ここで、共振周波数fと等しい周波数の高
周波電圧信号が前記直列回路に印加されたとすると、セ
ンサ部3の電流電圧位相は0°となるので、抵抗12の
両端の高周波電圧信号の位相差は0°となる。一方、前
記共振周波数fより低い周波数の高周波電圧信号が前記
直列回路に印加されたとすると、センサ部3の電流電圧
位相は0°より進んでいるので、抵抗12の両端の高周
波電圧信号の位相差は前記直列回路に印加する高周波信
号の位相を基準にすると0°より大となる。
Here, if a high-frequency voltage signal having a frequency equal to the resonance frequency f is applied to the series circuit, the current-voltage phase of the sensor section 3 becomes 0 °. The phase difference is 0 °. On the other hand, if a high-frequency voltage signal having a frequency lower than the resonance frequency f is applied to the series circuit, the current-voltage phase of the sensor unit 3 is advanced by more than 0 °. Is greater than 0 ° with respect to the phase of the high-frequency signal applied to the series circuit.

【0014】このため、0°位相比較器13の出力を低
域通過フィルタ14を介して位相差に相当する直流電圧
に変換し、この直流電圧と位相差0°に相当する直流電
圧Vrefとを比較積分器15に入力して両者の差を積
分し、比較積分器15の出力を、前記直列回路に抵抗1
2を介して高周波信号を印加している電圧制御発振器1
6に入力することにより、位相同期ループが形成され
る。
For this reason, the output of the 0 ° phase comparator 13 is converted into a DC voltage corresponding to a phase difference via a low-pass filter 14, and this DC voltage and a DC voltage Vref corresponding to a phase difference of 0 ° are converted. It is input to a comparison integrator 15 to integrate the difference therebetween, and the output of the comparison integrator 15 is connected to the series circuit by a resistor 1.
Voltage-controlled oscillator 1 applying a high-frequency signal via
6, a phase locked loop is formed.

【0015】前記電圧制御発振器16は、前記位相同期
ループにより抵抗12の両端の高周波電圧信号間の位相
差が0°となるように制御するので、この電圧制御発振
器16の発振周波数は常に前記並列共振周波数fとな
る。よって、電圧制御発振器16の出力周波数を分周器
18を介して適当な周波数に分周して並列共振周波数f
に対応する周波数出力foutが得られる。また、電圧
制御発振器16の発振周波数と制御入力電圧とが一対一
に対応することに注目すると、低域通過フィルタ14の
出力が電圧出力Voutとして取り出せる。
The voltage controlled oscillator 16 controls the phase difference between the high frequency voltage signals at both ends of the resistor 12 to be 0 ° by the phase locked loop, so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 16 is always the parallel frequency. It becomes the resonance frequency f. Therefore, the output frequency of the voltage controlled oscillator 16 is divided to an appropriate frequency via the frequency divider 18 to obtain the parallel resonance frequency f
Is obtained. Further, if attention is paid to the fact that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 16 and the control input voltage correspond one to one, the output of the low-pass filter 14 can be taken out as the voltage output Vout.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成された従来の誘電率測定装置では、メタノール
含有率が変化しないにも係わらず、図11に示すように
異なるセンサを用いると出力周波数が変わってしまうと
いう問題があった。これは、センサによっては絶縁管5
の肉厚や、絶縁管5と電極7との間隔にばらつきがある
ため、幾何容量が変化してしまうからであった。
However, in the conventional dielectric constant measuring device constructed as described above, if the different sensor is used as shown in FIG. There was a problem that would change. This depends on the insulation tube 5 depending on the sensor.
This is because the geometric capacitance changes due to variations in the wall thickness and the distance between the insulating tube 5 and the electrode 7.

【0017】すなわち、センサ出力にばらつきが生じ易
く、メタノール含有率を正確に測定することが困難であ
った。
That is, the output of the sensor tends to fluctuate easily, and it has been difficult to accurately measure the methanol content.

【0018】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたもので、センサ出力をセンサ毎に微調整でき
るようにすることを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to enable fine adjustment of sensor output for each sensor.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】本発明に係る液体の誘電
率測定装置は、コイルを有する絶縁部材と電極とをコイ
ルの軸線方向へ相対的に移動自在とし、電極部材におけ
るコイルの励起側と対向する部位に、移動方向一方へ向
かうにしたがって絶縁部材に近接する静電容量調整壁を
形成したものである。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a dielectric material for a liquid.
The rate measuring device is configured to coil an insulating member having a coil and an electrode.
To be relatively movable in the axial direction of the
In the direction of movement in the part facing the excitation side of the coil
The capacitance adjustment wall close to the insulating member
It is formed.

【0020】[0020]

【作用】本発明によれば、電極を絶縁部材に対して移動
させ、静電容量調整壁とコイルの励起側との間隔を変え
ることによって、被測定用液体を誘電体とするセンサ部
の静電容量が変化する。
According to the present invention, the electrode is moved with respect to the insulating member.
Change the distance between the capacitance adjustment wall and the excitation side of the coil.
The sensor part using the liquid to be measured as a dielectric
Changes in capacitance.

【0021】[0021]

【0022】[0022]

【0023】[0023]

【実施例】例1 誘電率測定装置の一例を 図1ないし図4によって詳細に
説明する。図1は誘電率測定装置の構成図、図2は誘電
率測定装置のセンサ部の斜視図で、同図においては要部
を破断して描いてある。図3は静電容量調整部材とコイ
ルとの間隔を変えたときの出力偏差を説明するための図
で、同図(a)は静電容量調整部材の位置を示し、同図
(b)は各位置毎の出力偏差の違いを示すグラフであ
る。図4は誘電率測定装置の調整前と調整後の出力特性
を示すグラフである。これらの図において前記図9ない
し図11で説明したものと同一もしくは同等部材につい
ては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
EXAMPLE 1 An example of a dielectric constant measuring apparatus will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a configuration diagram of a dielectric constant measuring apparatus , and FIG .
FIG. 4 is a perspective view of a sensor unit of the rate measuring device , in which main parts are cut away and drawn. 3A and 3B are diagrams for explaining the output deviation when the distance between the capacitance adjusting member and the coil is changed. FIG. 3A shows the position of the capacitance adjusting member, and FIG. It is a graph which shows the difference of the output deviation for every position. FIG. 4 is a graph showing output characteristics before and after adjustment of the permittivity measuring device . In these drawings, the same or equivalent members as those described in FIGS. 9 to 11 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0024】図1において、符号21は誘電率測定装置
である。この誘電率測定装置21は、センサ部3の構造
が異なる以外は前記図9で示した従来の誘電率測定装置
1と同等に構成されている。この誘電率測定装置21の
センサ部3は、電極7が有底円筒状に形成され、この電
極7の内部にコイル8が配置されている。そして、電極
7の開口部がフランジ6によって閉塞されている。
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a dielectric constant measuring device . This dielectric constant measuring device 21 is configured similarly to the conventional dielectric constant measuring device 1 shown in FIG. 9 except that the structure of the sensor section 3 is different. In the sensor section 3 of the dielectric constant measuring device 21, the electrode 7 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and the coil 8 is disposed inside the electrode 7. The opening of the electrode 7 is closed by the flange 6.

【0025】この電極7の材料としては、チタン、ステ
ンレス、表面がアルマイト処理されたアルミニウム等が
燃料2に対する耐性上好ましい。
As the material of the electrode 7, titanium, stainless steel, aluminum whose surface is anodized, and the like are preferable in terms of resistance to the fuel 2.

【0026】前記コイル8は、フランジ6に支持固定さ
れた円柱状絶縁体22の内部に埋設され、この円柱状絶
縁体22と共に電極7の内部に挿入されている。なお、
この円柱状絶縁体22は、その外周面とコイル8との間
に均一厚みの薄壁22aが形成されるようにコイル8を
インサートした状態でモールド成形されている。そし
て、この円柱状絶縁体22は、有底円筒状の電極7に対
して軸線が一致するように配設され、その外周面と電極
7の内周面との間隔が軸方向両端部で等しくなるように
構成されている。すなわち、電極7はコイル8と対向
し、電極7と円柱状絶縁体22との間に燃料通路11が
設けられることになる。なお、コイル8は、リード8a
に接続される励起側が図において上側となるように構成
されている。
The coil 8 is embedded in a columnar insulator 22 supported and fixed to the flange 6 and inserted together with the columnar insulator 22 into the electrode 7. In addition,
The cylindrical insulator 22 is molded with the coil 8 inserted so that a thin wall 22a having a uniform thickness is formed between the outer peripheral surface and the coil 8. The columnar insulator 22 is disposed so that the axis is aligned with the bottomed cylindrical electrode 7, and the distance between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the electrode 7 is equal at both axial ends. It is configured to be. That is, the electrode 7 faces the coil 8, and the fuel passage 11 is provided between the electrode 7 and the columnar insulator 22. The coil 8 is connected to a lead 8a.
Is configured such that the excitation side connected to the upper side in FIG.

【0027】23は静電容量調整部材としての柱状導電
体である。この柱状導電体23は導電材によって略円柱
状に形成されており、電極7に螺合するねじ部23a
と、このねじ部23aと一体に形成された柱状部23b
とから構成されている。そして、この柱状導電体23
は、電極7の開口側となる周壁にこの周壁を径方向へ貫
通するようにして取付けられている。この取付け位置
は、コイル8の励起側となる部分と対向する部位とされ
ている。また、柱状部23bは電極7の貫通穴24に摺
動自在に嵌入されている。この嵌入部には、燃料2が漏
れるのを防ぐために燃料シール10が介装されている。
Reference numeral 23 denotes a columnar conductor as a capacitance adjusting member . The columnar conductor 23 is formed in a substantially cylindrical shape by using a conductive material, and has a threaded portion 23 a screwed to the electrode 7.
And a columnar portion 23b formed integrally with the screw portion 23a.
It is composed of And, this columnar conductor 23
Is mounted on the peripheral wall on the opening side of the electrode 7 so as to penetrate the peripheral wall in the radial direction. This mounting position is a portion facing a portion on the excitation side of the coil 8. The columnar portion 23b is slidably fitted into the through hole 24 of the electrode 7. A fuel seal 10 is interposed in the fitting portion to prevent the fuel 2 from leaking.

【0028】すなわち、この柱状導電体23は電極7に
接触によって導通され、ねじ部23aを電極7のねじ穴
にねじ込むことにより柱状部23bがコイル8の励起側
部位に径方向外側から接近し、ねじ部23aを緩めるこ
とによって逆に柱状部23bがコイル8の励起側部位か
ら離間することになる。
That is, the columnar conductor 23 is electrically connected to the electrode 7 by contact, and the screw 23a is screwed into the screw hole of the electrode 7 so that the column 23b approaches the excitation side of the coil 8 from the outside in the radial direction. Conversely, by loosening the screw portion 23a, the columnar portion 23b is separated from the excitation side portion of the coil 8.

【0029】測定回路部4は、従来のものと何等変わる
ところがないため、ここでは概略構成を説明するにとど
める。すなわち、燃料通路11にメタノール混合燃料2
を流した状態で、増幅器17から抵抗12とコイル8の
直列回路に与えられた高周波信号と、コイル8に印加さ
れる高周波信号が0°位相比較器13に入力されて位相
が比較される。この0°位相比較器13の出力を低減通
過フィルタ14を介して位相差に相当する直流電圧に変
換し、前記直流電圧と位相差0°に相当する直流電圧V
refとを比較積分器15に入力して両者の差を積分
し、比較積分器15の出力を電圧制御発振器16に入力
することにより位相同期ループが形成される。電圧制御
発振器16は前記同期ループにより抵抗12の両端の高
周波電圧信号間の位相差が0°となるように制御するの
で、電圧制御発振器16の発振周波数は常に前記並列共
振周波数fとなる。
Since the measuring circuit section 4 has no difference from the conventional one, only the schematic configuration will be described here. That is, the methanol mixed fuel 2 is
, The high-frequency signal supplied from the amplifier 17 to the series circuit of the resistor 12 and the coil 8 and the high-frequency signal applied to the coil 8 are input to the 0 ° phase comparator 13 and compared in phase. The output of the 0 ° phase comparator 13 is converted into a DC voltage corresponding to a phase difference via a reduction pass filter 14, and a DC voltage V corresponding to a phase difference of 0 ° is obtained.
ref is input to the comparison integrator 15 to integrate the difference between the two, and the output of the comparison integrator 15 is input to the voltage controlled oscillator 16 to form a phase locked loop. The voltage controlled oscillator 16 controls the phase difference between the high-frequency voltage signals at both ends of the resistor 12 to be 0 ° by the synchronous loop, so that the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 16 always becomes the parallel resonance frequency f.

【0030】次に、上述したように構成された誘電率測
定装置21の動作について説明する。センサ部3の静電
容量を調整するに当たっては、前記柱状導電体23の電
極7に対するねじ込み量を変えて柱状部23bとコイル
8との間隔を変えて行う。すなわち、図3に示すよう
に、柱状導電体23における電極7の内周面から内方へ
突出する寸法xを大きくすることによって、出力偏差が
漸次小さくなって共振周波数fが低下する。このため、
前記間隔が狭められるほど燃料2を誘電体とするセンサ
部3の静電容量(Cf)は大きくなり、前記(1)式よ
り共振周波数fは低下する。
Next, the operation of the dielectric constant measuring device 21 configured as described above will be described. In adjusting the capacitance of the sensor section 3, the distance between the columnar portion 23b and the coil 8 is changed by changing the screwing amount of the columnar conductor 23 into the electrode 7. That is, as shown in FIG. 3, by increasing the dimension x of the columnar conductor 23 projecting inward from the inner peripheral surface of the electrode 7, the output deviation gradually decreases, and the resonance frequency f decreases. For this reason,
As the distance is reduced, the capacitance (Cf) of the sensor unit 3 using the fuel 2 as a dielectric is increased, and the resonance frequency f is reduced according to the equation (1).

【0031】また、図3では、柱状導電体23をコイル
8の接地側近傍(P1)に取付けた場合と、コイル8の
励起側近傍(P3)に取付けた場合と、これらの中間
(P2)に取付けた場合との各々について出力偏差がど
のように変化するかをも示している。すなわち、P1で
は柱状導電体8の突出寸法xを変化させても出力偏差は
殆ど変化せずに一定値を保っている。そして、励起側
(P3)に近づく程出力偏差は大きくなっている。これ
は、励起側の方が接地側に較べて電界が強いためであ
る。このことに基づいて柱状導電体23の取付け位置を
コイル8の励起側に近い位置に設定した。なお、センサ
部での出力調整範囲を拡げるためには、柱状部23bの
先端面の面積を大きく採ればよい。
In FIG. 3, the columnar conductor 23 is attached near the ground side (P1) of the coil 8, the coil conductor 8 is attached near the excitation side (P3) of the coil 8, and the middle (P2). It also shows how the output deviation changes for each of the cases where the device is mounted. That is, at P1, the output deviation hardly changes and maintains a constant value even when the protrusion dimension x of the columnar conductor 8 is changed. The output deviation increases as the position approaches the excitation side (P3). This is because the electric field on the excitation side is stronger than that on the ground side. Based on this, the mounting position of the columnar conductor 23 was set to a position close to the excitation side of the coil 8. In order to widen the output adjustment range in the sensor section, the area of the tip surface of the columnar section 23b may be increased.

【0032】調整結果を図4に示す。同図はα点の誘電
率をもつ調整液によって調整されたセンサ部の出力を示
したグラフで、同図では一点鎖線で示すセンサ1と破線
で示すセンサ2との2つのセンサ部を調整した結果を示
す。同図から分かるように、調整前に較べて検出精度の
向上とセンサ部間のばらつきの低減が図られている。
FIG. 4 shows the adjustment result. FIG. 2 is a graph showing the output of the sensor unit adjusted by the adjustment liquid having the dielectric constant at the α point. In FIG. 2, two sensor units, a sensor 1 indicated by a dashed line and a sensor 2 indicated by a broken line, were adjusted. The results are shown. As can be seen from the figure, the detection accuracy is improved and the variation between the sensor units is reduced as compared with before the adjustment.

【0033】センサ部の調整は、調整する環境をセンサ
部毎に常に同じとし、成分の変わることのない10〜2
5の範囲の誘電率をもつ燃料2または試薬(例えば一級
試薬エタノール)を調整液として燃料通路11に導入し
て行う。そして、例えば上述した回路を用いるならば、
そのときのセンサ出力foutがその調整液における基
準となる出力f0 になるように調整し、調整後、接着剤
等により柱状導電体23を電極7に動かないように固着
させる。
In the adjustment of the sensor unit, the environment to be adjusted is always the same for each sensor unit, and the components are not changed.
The fuel 2 or the reagent (for example, a primary reagent ethanol) having a dielectric constant in the range of 5 is introduced into the fuel passage 11 as an adjusting liquid. And if, for example, the circuit described above is used,
Adjusted to sensor output fout at that time becomes an output f 0 as a reference in the adjustment liquid, after adjustment, is fixed so as not to move the columnar conductor 23 to the electrode 7 by an adhesive or the like.

【0034】前記調整液は、その誘電率がメタノール0
〜100%の誘電率に相当するε=2〜33の範囲の中
でもε=10〜25の範囲内にあるものを選択するのが
適当である。なお、図4には、ε=25であるエタノー
ルを調整液αとして用いた場合のメタノール混合ガソリ
ンにおけるメタノール含有率に対するセンサ出力周波数
foutの関係を示す。調整液は、ε=10〜25の範
囲内にあるIPA、エタノール等を用いれば、出力のフ
ルスケールに対する出力誤差は全濃度範囲において最小
になる。
The adjusting liquid has a dielectric constant of 0
It is appropriate to select one in the range of ε = 10 to 25 from the range of ε = 2 to 33 corresponding to a dielectric constant of 〜100%. FIG. 4 shows the relationship between the methanol output rate and the sensor output frequency fout in the case of using ethanol with ε = 25 as the adjusting liquid α. If the adjustment liquid is IPA, ethanol or the like within the range of ε = 10 to 25, the output error with respect to the full scale of the output is minimized in the entire concentration range.

【0035】したがって、柱状導電体23をコイル8に
対して接離させることにより燃料2を誘電体とするセン
サ部3の静電容量が変化するから、多数製造されたセン
サ部3に静電容量のばらつきが生じていたとしても容易
に修正することができる。
Therefore, when the columnar conductor 23 is brought into contact with or separated from the coil 8, the capacitance of the sensor unit 3 using the fuel 2 as a dielectric material changes. Can be easily corrected even if the variation occurs.

【0036】例2 上記の例 では静電容量調整部材としての柱状導電体をコ
イルの径方向に進退自在に設けたが、図5に示すように
コイルの軸線方向へ移動自在に設けることもできる。
Example 2 In the above example , the columnar conductor as the capacitance adjusting member is provided so as to be able to advance and retreat in the radial direction of the coil. However, as shown in FIG. 5, it can be provided so as to be movable in the axial direction of the coil. .

【0037】図5は静電容量調整部材の移動方向を変え
たセンサ部の他の例を示す断面図である。同図において
前記図1ないし図4で説明したものと同一もしくは同等
部材については、同一符号を付し詳細な説明は省略す
る。この例では、柱状導電体の代わりにリング状導電体
31を設けたものである。このリング状導電体31は、
導電材を円環状に形成してなり、電極7の内周部に電極
7,コイル8等と同軸状に配置されている。そして、こ
のリング状導電体31は、その外径が有底筒状の電極7
の内周面に摺接する寸法に設定され、電極7の内周面に
摺接した状態で軸方向へ移動自在とされている。すなわ
ち、リング状導電体31は接触によって電極7に導通さ
れることになる。
FIG. 5 is a sectional view showing another example of the sensor section in which the moving direction of the capacitance adjusting member is changed. In the figure, the same or equivalent members as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. In this example , a ring-shaped conductor 31 is provided instead of the columnar conductor. This ring-shaped conductor 31
The conductive material is formed in an annular shape, and is disposed coaxially with the electrode 7, the coil 8, and the like on the inner periphery of the electrode 7. The ring-shaped conductor 31 has an outer diameter of a bottomed cylindrical electrode 7.
Is set to a dimension that slides on the inner peripheral surface of the electrode 7, and is movable in the axial direction while sliding on the inner peripheral surface of the electrode 7. That is, the ring-shaped conductor 31 is electrically connected to the electrode 7 by contact.

【0038】32はこのリング状導電体31の位置を調
整するための丸棒で、固定ねじ33によって電極7に対
して固定されている。この固定ねじ33は電極7の軸線
方向に沿って延び、電極7の外周部に螺合している。す
なわち、固定ねじ33を電極7に締め込んだり緩めたり
することによって、リング状導電体31が燃料通路11
中を図において上下に移動することになる。言い換えれ
ば、リング状導電体31はコイル8の励起側部分に対し
て進退することになる。
Reference numeral 32 denotes a round bar for adjusting the position of the ring-shaped conductor 31, which is fixed to the electrode 7 by a fixing screw 33. The fixing screw 33 extends along the axial direction of the electrode 7 and is screwed to the outer periphery of the electrode 7. That is, by tightening or loosening the fixing screw 33 to the electrode 7, the ring-shaped conductor 31 is connected to the fuel passage 11.
The inside moves up and down in the figure. In other words, the ring-shaped conductor 31 moves back and forth with respect to the excitation side portion of the coil 8.

【0039】このセンサ部3では、コイル周面との対向
距離を変えるのではなく、同じ対向距離でも接地側と励
起側とでは静電容量の変化率が異なることを利用してい
る。このことは、前記図3の対向距離xの変化に対する
出力偏差を示すグラフを見れば分かる。例えばリング状
導電体31の厚みをxとすると、その位置をP1、P
2、P3と変えることによって出力偏差を大きくするこ
とができる。また、センサ出力の調整範囲を変えるに
は、リング状導電体31の内周面がコイル8に接近する
ような構造にすればよい。
The sensor unit 3 utilizes the fact that the change rate of the capacitance is different between the ground side and the excitation side even if the opposing distance with the coil peripheral surface is not changed. This can be understood from the graph of FIG. 3 showing the output deviation with respect to the change of the facing distance x. For example, assuming that the thickness of the ring-shaped conductor 31 is x, the positions thereof are P1 and P1.
The output deviation can be increased by changing to 2, P3. Further, in order to change the adjustment range of the sensor output, a structure may be adopted in which the inner peripheral surface of the ring-shaped conductor 31 approaches the coil 8.

【0040】例3 上述した例1,2では電極およびコイルを略筒状に形成
して同軸上に配置した例を示したが、図6に示すように
略円盤状に形成して互いに対向させることもできる。図
6は円盤状コイルに略円盤状電極を対向させたセンサ部
他の例を示す断面図である。同図において前記図1な
いし図4で説明したものと同一もしくは同等部材につい
ては、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
Example 3 In Examples 1 and 2 described above, an example is shown in which the electrodes and coils are formed in a substantially cylindrical shape and are arranged coaxially. However, as shown in FIG. 6, they are formed in a substantially disk shape and face each other. You can also. FIG. 6 is a cross-sectional view showing another example of the sensor unit in which a substantially disc-shaped electrode is opposed to a disc-shaped coil. In the figure, the same or equivalent members as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0041】図6に示すコイル8はコイル基板34上に
円盤状に形成され、プラスチック等の絶縁体からなる円
盤状絶縁体35にコイル基板34と共に一体成形されて
いる。この成形は、コイル8と円盤状絶縁体35の表面
との間に厚みが均一な薄壁35aが形成されるように行
う。また、コイル8は、励起側が円盤の中心に位置し、
外周側が接地側となるように形成されている。すなわ
ち、不図示の測定回路部に接続されるリード8aはコイ
ル8の中心から導出され、接地されるリード8bはコイ
ルの外周部から導出されており、これらのリード8a,
8bはコイル基板34,円盤状絶縁体35を貫通して外
部に導出されている。
The coil 8 shown in FIG. 6 is formed in a disk shape on the coil substrate 34, and is integrally formed with the coil substrate 34 on a disk-shaped insulator 35 made of an insulator such as plastic. This molding is performed so that a thin wall 35a having a uniform thickness is formed between the coil 8 and the surface of the disc-shaped insulator 35. Further, the coil 8 has an excitation side located at the center of the disk,
The outer peripheral side is formed to be the ground side. That is, the lead 8a connected to the measurement circuit unit (not shown) is derived from the center of the coil 8, and the grounded lead 8b is derived from the outer periphery of the coil.
8b penetrates through the coil substrate 34 and the disc-shaped insulator 35 and is led out.

【0042】そして、前記コイル8を内蔵した円盤状絶
縁体35は、円筒容器状プラスチックケース36の下部
開口部分を閉塞するように取付けられている。この円筒
容器状プラスチックケース36は、底面(図では上側)
に電極7がインサート成形されると共に、燃料2を燃料
通路11へ導くためのニップル36aが一体成形されて
いる。そして、この円筒容器状プラスチックケース36
の下部開口部分に、前記円盤状絶縁体35が固着されて
いる。この固着は、円筒容器状プラスチックケース36
に円盤状を嵌入させて位置合わせした後、下部開口部分
の開口縁を溶融かしめして行う。また、超音波溶着等で
溶接して固定することもできる。この場合の円筒容器状
プラスチックケース36の材料としては円盤状絶縁体3
5と同一のものを用いればよい。なお、円盤状絶縁体3
5と円筒容器状プラスチックケース36との間には、燃
料2が漏れるのを防ぐために燃料シール10が介装され
ている。
The disc-shaped insulator 35 containing the coil 8 is attached so as to close the lower opening of the cylindrical plastic case 36. The cylindrical container-shaped plastic case 36 has a bottom surface (the upper side in the figure).
The electrode 7 is insert molded, and a nipple 36a for guiding the fuel 2 to the fuel passage 11 is integrally molded. And this cylindrical container-shaped plastic case 36
The disc-shaped insulator 35 is fixed to the lower opening portion of. This fixation is performed by the cylindrical plastic case 36.
After fitting the disc shape into the lip and positioning it, the opening edge of the lower opening portion is melted and caulked. Further, it can be fixed by welding by ultrasonic welding or the like. In this case, the material of the cylindrical plastic case 36 is a disc-shaped insulator 3
The same thing as 5 may be used. In addition, the disc-shaped insulator 3
A fuel seal 10 is interposed between the plastic case 5 and the cylindrical plastic case 36 in order to prevent the fuel 2 from leaking.

【0043】この例で使用する円盤状電極7は、円盤部
分が円盤状コイル8と対向する構造になっており、中心
部に静電容量調整部材としての柱状導電体37を装着す
るボス部38が形成されている。この柱状導電体37も
導電材によって形成され、ボス部38の内周ねじに螺合
するねじ部37aと、ボス部38の内周面に摺接する柱
状部37bと、電極7を貫通して燃料通路11に臨む導
電棒37cとから形成されている。そして、この柱状導
電体37も接触によって電極7に導通されている。
The disk-shaped electrode 7 used in this example has a structure in which a disk portion faces the disk-shaped coil 8, and a boss portion 38 for mounting a columnar conductor 37 as a capacitance adjusting member at the center. Are formed. The columnar conductor 37 is also formed of a conductive material, and has a threaded portion 37 a that is screwed into the inner peripheral thread of the boss portion 38, a columnar portion 37 b that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the boss portion 38, and a fuel that penetrates through the electrode 7. The conductive rod 37c faces the passage 11. The columnar conductor 37 is also electrically connected to the electrode 7 by contact.

【0044】したがって、柱状導電体37を電極7にね
じ込んだり緩めたりすることによって、導電棒37cが
コイル8の励起側部分に対して接離して燃料2を誘電体
とするセンサ部3の静電容量が変化するから、多数製造
されたセンサ部3に静電容量のばらつきが生じていたと
しても容易に修正することができる。
Therefore, by screwing or loosening the columnar conductor 37 into or out of the electrode 7, the conductive rod 37c comes into contact with or separates from the excitation side portion of the coil 8, and the electrostatic force of the sensor unit 3 using the fuel 2 as a dielectric material. Since the capacitance changes, it is possible to easily correct even if the capacitance of the manufactured sensor unit 3 varies.

【0045】なお、センサ出力の調整範囲を変えるに
は、前記図1で示した例と同様に柱状導電体37の導電
棒37cの先端面の面積を変えればよい。
In order to change the adjustment range of the sensor output, the area of the tip end surface of the conductive rod 37c of the columnar conductor 37 may be changed as in the example shown in FIG.

【0046】以下、本発明に係る誘電率測定装置を図7
によって詳細に説明する。 第1の実施例 図7に示した誘電率測定装置は、電極とコイルとを相対
的に移動自在として両者の間隔を変える構造を採ってい
る。
FIG. 7 shows a dielectric constant measuring apparatus according to the present invention.
This will be described in detail. First Embodiment A dielectric constant measuring apparatus shown in FIG.
It has a structure that changes the distance between the two so that it can move freely
You.

【0047】図7は本発明に係る誘電率測定装置のセン
サ部を示す断面図である。同図において前記図1ないし
図4で説明したものと同一もしくは同等部材について
は、同一符号を付し詳細な説明は省略する。図7に示す
電極7は有底円筒状に形成され、その中空部に円柱状絶
縁体22が装着されている。この円柱状絶縁体22は、
コイル8が一体成形によって埋設されており、一端部が
電極7の底部に穿設されたねじ孔41に螺合し、他端部
が電極7の開口部に摺動自在に嵌入している。この嵌入
部分には燃料シール10が介装されている。なお、コイ
ル8は、この絶縁体22の外周面との間に均一な厚みの
薄壁22aが形成されるように埋設され、円柱状絶縁体
22を電極7に装着させた状態では電極7と軸線が一致
する構造になっている。
FIG. 7 is a sectional view showing a sensor section of the dielectric constant measuring apparatus according to the present invention . In the figure, the same or equivalent members as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. The electrode 7 shown in FIG. 7 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and a columnar insulator 22 is mounted in a hollow portion thereof. This columnar insulator 22
A coil 8 is buried by integral molding, and one end is screwed into a screw hole 41 formed in the bottom of the electrode 7, and the other end is slidably fitted into an opening of the electrode 7. The fuel seal 10 is interposed in this fitting portion. The coil 8 is buried so that a thin wall 22 a having a uniform thickness is formed between the coil 8 and the outer peripheral surface of the insulator 22. When the columnar insulator 22 is mounted on the electrode 7, the coil 8 is connected to the electrode 7. The structure is such that the axes coincide.

【0048】すなわち、円柱状絶縁体22は、ねじ孔4
1に螺合されるねじ部42と、電極7の開口部を塞ぐ大
径部43と、これらのねじ部42と大径部43との間に
位置しコイル8が埋設された小径部44とから形成され
ている。この小径部44は、電極7の内周面との間に燃
料通路11が形成されるように他の部分より細く形成さ
れている。さらに、この小径部44の軸方向両端部は、
コイル埋設部分から離れるにしたがって次第に径が大き
くなるようにテーパがつけられている。このテーパ部分
の傾斜角度は、ねじ部42側の方が大径部43側より緩
やかになっている。
That is, the columnar insulator 22 is
1, a large-diameter portion 43 that closes the opening of the electrode 7, a small-diameter portion 44 between the screw portion 42 and the large-diameter portion 43 and in which the coil 8 is embedded. Is formed from. The small diameter portion 44 is formed thinner than other portions so that the fuel passage 11 is formed between the small diameter portion 44 and the inner peripheral surface of the electrode 7. Further, both ends in the axial direction of the small diameter portion 44 are
It is tapered so that the diameter gradually increases as the distance from the coil-embedded portion increases. The inclination angle of the tapered portion is gentler on the screw portion 42 side than on the large diameter portion 43 side.

【0049】すなわち、円柱状絶縁体22は、ねじ部4
2をねじ孔41にねじ込むことによって電極7に対して
軸線方向に沿って図において右側へ移動し、逆に緩める
ことによって左側へ移動することになる。なお、コイル
8と不図示の測定回路部とを接続するリード8aはねじ
部42を貫通して外部へ導出され、コイル8を接地させ
るリード8bは大径部43を貫通して外部に導出されて
いる。このため、コイル8の励起側はねじ部42寄りの
部分となる。
That is, the columnar insulator 22 is
By screwing 2 into the screw hole 41, the electrode 7 moves to the right in the figure along the axial direction with respect to the electrode 7, and moves to the left by loosening the electrode 7. A lead 8a for connecting the coil 8 to a measurement circuit (not shown) passes through the screw portion 42 and is led out. A lead 8b for grounding the coil 8 is led out through the large-diameter portion 43 and led out. ing. For this reason, the excitation side of the coil 8 is located near the screw portion 42.

【0050】そして、電極7におけるコイル8の励起側
と対向する部分には、円柱状絶縁体22を電極7に対し
てねじ込み側(図において右側)へ移動させたときにコ
イル8の励起側部分との間隔が次第に狭まる傾斜面45
が形成されている。この傾斜面45が本発明に係る静電
容量調整壁を構成している。
The portion of the electrode 7 facing the excitation side of the coil 8 is provided on the excitation side portion of the coil 8 when the cylindrical insulator 22 is moved to the screwing side (right side in the figure) with respect to the electrode 7. The slope 45 gradually narrows the distance between
Are formed. This inclined surface 45 constitutes the capacitance adjusting wall according to the present invention .

【0051】このように構成されたセンサ部3では、円
柱状絶縁体22を電極7にねじ込んでこの電極7に対し
て移動させることによって、傾斜面45でコイル8の励
起側部分と電極7との対向間隔が狭まる関係から静電容
量を大きくすることができる。
In the sensor section 3 thus configured, the columnar insulator 22 is screwed into the electrode 7 and moved with respect to the electrode 7, whereby the excitation side portion of the coil 8 and the electrode 7 are formed on the inclined surface 45. The capacitance can be increased from the relationship that the facing distance becomes narrower.

【0052】したがって、円柱状絶縁体22を電極7に
対してねじ込んだり緩めたりすることによって、センサ
部3の静電容量が変化してセンサ出力を調整することが
できる。このため、多数製造されたセンサ部3に静電容
量のばらつきが生じていたとしても容易に修正すること
ができる。
Therefore, by screwing or loosening the columnar insulator 22 with respect to the electrode 7, the capacitance of the sensor section 3 changes, and the sensor output can be adjusted. For this reason, even if a large number of manufactured sensor units 3 have a variation in capacitance, it can be easily corrected.

【0053】なお、センサ出力の調整範囲を変えるに
は、電極7の傾斜面45の傾斜角度や径の差を変えれば
よい。
The adjustment range of the sensor output can be changed by changing the inclination angle and the diameter of the inclined surface 45 of the electrode 7.

【0054】第2の実施例 前記第1の実施例 では電極を筒状に形成してその内部に
コイルを挿入した例を示したが、図8に示すようにコイ
ルの内方に電極を挿入する構造とすることもできる。図
8はコイルの内方に電極を位置づけたセンサ部の他の実
施例を示す断面図である。同図において前記図1ないし
図4で説明したものと同一もしくは同等部材について
は、同一符号を付し詳細な説明は省略する。
Second Embodiment In the first embodiment, an example is shown in which the electrode is formed in a cylindrical shape and a coil is inserted therein. However, as shown in FIG. 8, the electrode is inserted inside the coil. It can also be a structure that does. FIG. 8 is a sectional view showing another embodiment of the sensor unit in which the electrodes are positioned inside the coil. In the figure, the same or equivalent members as those described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0055】図8において、46はコイル8が巻回され
る円筒状絶縁管である。この円筒状絶縁管46は、コイ
ル8が外周部に巻回される筒状の薄壁46aと、ニップ
ル部46bと、前記コイル8より軸方向両側に配設され
て後述する電極7を支持するボス部46c,46dとが
一体成形されている。前記コイル8は図において左側の
端部が励起側とされ、他端部が接地側とされている。
In FIG. 8, reference numeral 46 denotes a cylindrical insulating tube around which the coil 8 is wound. The cylindrical insulating tube 46 is provided on the cylindrical thin wall 46a around which the coil 8 is wound around the outer periphery, a nipple portion 46b, and both axial sides of the coil 8 to support the electrodes 7 described later. The bosses 46c and 46d are integrally formed. The left end of the coil 8 in the figure is an excitation side, and the other end is a ground side.

【0056】本実施例で用いる電極7は丸棒状に形成さ
れ、その軸線を筒状の薄壁46aおよびコイル8の軸線
と一致させて前記ボス部46c,46dに支持されてい
る。詳述すると、電極7はボス部46cの内周部に燃料
シール10を介して嵌入する大径部47と、コイル8の
軸芯部を通って他方のボス部46dに螺合する小径部4
8とから形成されており、大径部47と小径部48との
間であって前記コイル8の励起側部分と対向する部位に
は、大径部47から小径部48へ向かうにしたがって次
第に細くなる傾斜面49が形成されている。この傾斜面
49が本発明に係る静電容量調整壁を構成している。
The electrode 7 used in this embodiment is formed in the shape of a round bar, and is supported by the bosses 46c and 46d so that its axis coincides with the axis of the cylindrical thin wall 46a and the coil 8. More specifically, the electrode 7 has a large-diameter portion 47 fitted into the inner peripheral portion of the boss portion 46c via the fuel seal 10, and a small-diameter portion 4 screwed into the other boss portion 46d through the shaft core of the coil 8.
The portion between the large-diameter portion 47 and the small-diameter portion 48 and facing the excitation-side portion of the coil 8 gradually becomes thinner from the large-diameter portion 47 to the small-diameter portion 48. The inclined surface 49 is formed. This inclined surface 49 constitutes the capacitance adjusting wall according to the present invention .

【0057】このように構成されたセンサ部3では、電
極7を円筒状絶縁体46にねじ込んでこの円筒状絶縁体
46に対して移動させることによって、傾斜面49でコ
イル8の励起側部分と電極7との対向間隔が狭まる関係
から、静電容量を大きくすることができる。
In the sensor section 3 thus configured, the electrode 7 is screwed into the cylindrical insulator 46 and moved with respect to the cylindrical insulator 46, so that the inclined surface 49 and the excitation-side portion of the coil 8 are connected to each other. Since the distance between the electrodes 7 and the electrodes 7 decreases, the capacitance can be increased.

【0058】したがって、電極7を円筒状絶縁体46に
対してねじ込んだり緩めたりすることによって、センサ
部3の静電容量が変化してセンサ出力を調整することが
できる。このため、多数製造されたセンサ部3に静電容
量のばらつきが生じていたとしても容易に修正すること
ができる。なお、センサ出力の調整範囲を変えるには、
電極7の傾斜面49の傾斜角度や径の差を変えればよ
い。
Therefore, by screwing or loosening the electrode 7 with respect to the cylindrical insulator 46, the capacitance of the sensor section 3 changes and the sensor output can be adjusted. For this reason, even if a large number of manufactured sensor units 3 have a variation in capacitance, it can be easily corrected. To change the adjustment range of the sensor output,
The difference between the inclination angle and the diameter of the inclined surface 49 of the electrode 7 may be changed.

【0059】加えて、上述した各実施例ではメタノール
混合燃料のメタノール含有率を測定する例を示したが、
本発明に係る誘電率測定装置は、前記燃料以外の液体の
誘電率を測定するものに適用することもできる。
In addition, in each of the above-described embodiments, the example of measuring the methanol content of the methanol mixed fuel has been described.
The dielectric constant measuring device according to the present invention can be applied to a device for measuring the dielectric constant of a liquid other than the fuel.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る液体の
誘電率測定装置は、コイルを有する絶縁部材と電極とを
コイルの軸線方向へ相対的に移動自在とし、電極部材に
おけるコイルの励起側と対向する部位に、移動方向一方
へ向かうにしたがって絶縁部材に近接する静電容量調整
壁を形成したため、電極を絶縁部材に対して移動させ、
静電容量調整壁とコイルの励起側との間隔を変えること
によって、被測定用液体を誘電体とするセンサ部の静電
容量が変化する。
As described above, in the liquid dielectric constant measuring apparatus according to the present invention, the insulating member having the coil and the electrode are relatively movable in the axial direction of the coil, and the excitation side of the coil in the electrode member. Since a capacitance adjustment wall that is closer to the insulating member as it moves in one direction in the moving direction is formed in a portion facing the moving member, the electrode is moved with respect to the insulating member,
By changing the distance between the capacitance adjusting wall and the excitation side of the coil, the capacitance of the sensor unit using the liquid to be measured as a dielectric changes.

【0061】したがって、センサ部を多数製造して各セ
ンサ部毎に静電容量にばらつきが生じたとしても、各セ
ンサ毎に静電容量を修正することができる。このため、
センサ間のばらつきによらず常に精度よくメタノール含
有率を測定する装置を提供できる。
Therefore, even if a large number of sensor units are manufactured and the capacitance varies for each sensor unit, the capacitance can be corrected for each sensor. For this reason,
It is possible to provide a device that always accurately measures the methanol content regardless of variations between sensors.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 誘電率測定装置の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a dielectric constant measuring device .

【図2】 誘電率測定装置のセンサ部の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a sensor unit of the dielectric constant measuring device .

【図3】 静電容量調整部材とコイルとの間隔を変えた
ときの出力偏差を説明するための図で、同図(a)は静
電容量調整部材の位置を示し、同図(b)は各位置毎の
出力偏差の違いを示すグラフである。
3A and 3B are diagrams for explaining an output deviation when the distance between the capacitance adjusting member and the coil is changed. FIG. 3A shows the position of the capacitance adjusting member, and FIG. Is a graph showing the difference in output deviation for each position.

【図4】 誘電率測定装置の調整前と調整後の出力特性
を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing output characteristics before and after adjustment of the dielectric constant measurement device .

【図5】 静電容量調整部材の移動方向を変えたセンサ
部の他の例を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating another example of the sensor unit in which the moving direction of the capacitance adjusting member is changed.

【図6】 円盤状コイルに略円盤状電極を対向させたセ
ンサ部の他の例を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another example of a sensor unit in which a substantially disc-shaped electrode is opposed to a disc-shaped coil.

【図7】 本発明に係る誘電率測定装置のセンサ部を示
す断面図である。
FIG. 7 is a sectional view showing a sensor unit of the dielectric constant measuring device according to the present invention .

【図8】 コイルの内方に電極を位置づけたセンサ部の
他の実施例を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing another embodiment of the sensor unit in which an electrode is positioned inside a coil.

【図9】 従来の誘電率測定装置の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional permittivity measuring device.

【図10】 従来の誘電率測定装置のセンサ部の等価回
路を示す図で、同図(a)は電気回路図、同図(b)は
構成図である。
FIG. 10 is a diagram showing an equivalent circuit of a sensor unit of a conventional permittivity measuring device, wherein FIG. 10A is an electric circuit diagram, and FIG. 10B is a configuration diagram.

【図11】 従来の誘電率測定装置の出力特性を示すグ
ラフである。
FIG. 11 is a graph showing output characteristics of a conventional permittivity measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 燃料 3 センサ部 7 電極 8 コイル 22 円柱状絶縁体 23 柱状導電体 31 リング状導電体 35 円盤状絶縁体 37 柱状導電体 45 傾斜面 46 円筒状絶縁体 49 傾斜面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 Fuel 3 Sensor part 7 Electrode 8 Coil 22 Columnar insulator 23 Columnar conductor 31 Ring-shaped conductor 35 Disk-shaped insulator 37 Columnar conductor 45 Inclined surface 46 Cylindrical insulator 49 Inclined surface

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01N 27/22 G01R 27/26 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G01N 27/22 G01R 27/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 高周波信号が印加されるコイルを内蔵し
た絶縁部材と、前記コイルに対向しかつ前記絶縁部材と
の間に被測定用液体が満たされる電極部材とからなるセ
ンサ部を備え、このセンサ部の静電容量から前記被測定
用液体の誘電率を測定する液体の誘電率測定装置におい
て、前記絶縁部材と電極部材とをコイルの軸線方向に沿
って相対的に移動自在に構成し、電極部材におけるコイ
ルの励起側と対向する部位に、移動方向一方へ向かうに
したがって絶縁部材との間隔が次第に狭まる静電容量調
整壁を形成したことを特徴とする液体の誘電率測定装
置。
An internal coil to which a high-frequency signal is applied;
An insulating member facing the coil and the insulating member
Between the electrode member filled with the liquid to be measured.
A sensor section, and the capacitance of the sensor section
Liquid dielectric constant measuring device for measuring the dielectric constant of
The insulating member and the electrode member along the axial direction of the coil.
To be relatively movable, and
In the direction of movement in the part facing the excitation side of the
Therefore, the capacitance adjustment that gradually narrows the gap with the insulating member
Liquid dielectric constant measuring device characterized by forming a wall
Place.
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