JPH03118443A - 水素量測定装置 - Google Patents

水素量測定装置

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JPH03118443A
JPH03118443A JP25658089A JP25658089A JPH03118443A JP H03118443 A JPH03118443 A JP H03118443A JP 25658089 A JP25658089 A JP 25658089A JP 25658089 A JP25658089 A JP 25658089A JP H03118443 A JPH03118443 A JP H03118443A
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JP
Japan
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hydrogen
temperature
hydrogen storage
pressure
storage tank
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JP25658089A
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English (en)
Inventor
Takatoshi Sasahara
孝利 笹原
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、水素量測定装置に関し、詳しくは水素吸蔵合
金を収容した水素貯蔵タンク内の水素量を測定する水素
量測定装置に関する。
[従来の技術] 昨今、新しいエネルギー源として水素が注目されている
また、水素をエネルギー源として利用する機器、例えば
水素エンジン等では、水素を貯蔵する手段として水素吸
蔵合金が用いられており、具体的には、水素吸蔵合金を
収容した水素貯蔵タンクが採用されている。
一方、水素をエネルギー源として利用した上述の如き機
器では、水素を効率よく使用するために、水素吸蔵合金
に吸蔵されている水素の量、すなわち、上記水素貯蔵タ
ンク内の水素量を適確に知る手段が不可欠である。
上記水素貯蔵タンク内の水素量を、比較的容易に知る手
段としては、水素貯蔵タンク内の圧力(水素平衡圧力)
を計測し、この圧力値をPCT(水素平衡圧カー水素濃
度−温度)線図に照らし合わせることによって、合金内
の水素吸蔵量を推定する方法がある。
[発明が解決しようとする課題] ところで、上記水素貯蔵タンク内の水素平衡圧力は温度
によってシフトする。このため、上述した方法では測定
値の精度が悪く、しかも、水素放出時や水素吸蔵時には
、水素貯蔵タンク内における合金の温度を上下させてい
るため、上述した方法では水素吸蔵量の測定が全く不可
能となってしまう。
本発明は上記実情に鑑みて、温度の変動に係わらず、水
素貯蔵タンク内の水素量を、精度よく計測することので
きる水素量測定装置を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] そこで本発明では、上記水素貯蔵タンクに、該水素貯蔵
タンク内の圧力によって変形されるダイヤフラムを備え
たボディーを設け、かつ上記ダイヤプラムに圧力検出用
の歪ゲージを設けるとともに、上記ボディーに温度検出
用の測温抵抗体素子を設け、さらにホイートストーンブ
リッジの相隣り合う辺に上記圧力検出用の歪ゲージと上
記温度検出用の測温抵抗体素子とを設けることによって
上記目的を達成した。
[作用] 上記構成によれば、水素吸蔵合金の圧力−温度特性に適
合した抵抗変化特性を有する歪ゲージと測温抵抗体素子
とを用いることにより、水素貯蔵タンク内における温度
変化に伴う圧力のシフトがホイートストーンブリッジ内
において補正され、該ホイートストーンブリッジからは
水素貯蔵タンク内の水素量に対応した出力が得られる。
[実施例] 以下、本発明の具体的な構成を、一実施例を示す図面に
基づいて詳細に説明する。
第1図に、本発明に関わる水素量測定装置を示す。なお
、上記測定装置は、水素エンジンにおける水素貯蔵タン
ク内の水素量を測定するためのものである。
水素量測定装置1は、水素貯蔵タンク2の壁板2aに固
設されたボディー10を有しており、このボディー10
には、その下面に四部11が形成されている。この四部
11は、水素貯蔵タンク2の内部に臨んでおり、また、
この凹部11にはフィルタ12が設けられている。
なお、上記水素貯蔵タンク2の内部には、水素吸蔵合金
3が収容されており、本実施例ではランタン−ニッケル
系の水素吸蔵合金(L a N i aAlo、、)が
使用されている。
上記凹部11の上方域には、室13が画成されている。
この室13と上記凹部11との間には、薄肉のダイヤフ
ラム14が形成されており、このダイヤフラム14には
、圧力検出用の自己温度補償型歪ゲージ15(以下、歪
ゲージ15と称する)が貼設されている。
上記室13のさらに上方域には、隔壁16を隔てて大型
の室17が画成されており、該室17の底面17aには
温度検出用の測温抵抗体素子18が固設されている。な
お、この実施例では、上記測温抵抗体素子として、10
0Ωの抵抗値を有するpt(白金)が用いられている。
上記室17には、該室17を横切って絶縁気密端子板1
9が取り付けられている。この絶縁気密端子板19に設
けられた各端子19a、19b。
19cには、それぞれ上記歪ゲージ15および測温抵抗
体素子18からの電気コードが接続されている。
上記ボディー10の上部には、入出カケ−プル20が取
り付けられている。この入出カケ−プル20における電
気コード20a、20b、および20cは、それぞれ上
記各端子19a、19b。
19cを介して、上記歪ゲージ15および測温抵抗体素
子18に接続されている一方、人出カケ−プル20にお
ける電気コード20dと20aとの間、および電気コー
ド20dと20cとの間には、それぞれ固定抵抗21.
および固定抵抗22が接続されている。
人出カケ−プル20における電気コード20aと20c
とは、人力用の電気コードであり、上記人出カケ−プル
20における電気コード20bと20dとは、人力用の
電気コードである。
ここで、第2図に示すように上記歪ゲージ15と測温抵
抗体素子18、および固定抵抗21と固定抵抗22とに
よって、ホイートストーンブリッジ30が組まれており
、図からも明らかなように、上記歪ゲージ15と測温抵
抗体素子18とは、それぞれ上記ホイートストーンブリ
ッジ30において相隣り合う辺を構成している。
上述した構成の水素量測定装置1では、水素貯蔵タンク
2内における水素ガスの圧力によってダイヤフラム14
が撓められる。ダイヤフラム14が撓められることによ
り、該ダイヤフラム14に貼設された歪ゲージ15に歪
みが生じ、圧力変化に追従して上記歪ゲージ15の抵抗
値(R1+ΔR1)が変化する。ここで、上記歪ゲージ
15は、自己温度補償型であるため、水素貯蔵タンク2
内の温度変化によるダイヤフラム14の撓みはキャンセ
ルされ、水素ガスの圧力変化に基づくダイヤフラム14
の撓みのみが抵抗変化として出力される。なお、上記自
己温度補償型の歪ゲージ15に換えて、通常型のゲージ
と別途用意した温度補償回路とを用いることも勿論可能
である。
一方、上記ボディー10に固設された測温抵抗体素子1
8は、該ボディー10を介して伝えられる水素貯蔵タン
ク2内の温度変化に比例して抵抗値(R2+△R2)が
変化する。ここで、上記測温抵抗体素子18は、水素貯
蔵タンク2内における水素ガスの圧力によって容易に変
形することのない強靭なボディー710に固設されてい
るため、水素ガスの圧力によって影響を受けることなく
、水素ガスの温度のみを検出することができる。なお、
圧力を補償するための手段を別途用いてもよいことは言
うまでもない。
上記歪ゲージ15の抵抗変化および上記測温抵抗体素子
18の抵抗変化に対する、上記ホイートストーンブリッ
ジ30の出力電圧EOは、歪ゲージ15をR1,測温抵
抗体素子18をR2,固定抵抗21をR3,固定抵抗2
2をR4とした場合、以下の式であられされる。
 3 出力電圧EO−[ R3+R4 R1+△R1 ]Ei (R1+△R1)  +  (R2+△R2)ここで、
水素吸蔵合金3は、第3図および第4図に示す如き圧力
−温度特性を有している。なお、第3.4図は、水素濃
度(H/M) 、すなわち水素吸蔵合金の原子数に対す
る水素の原子数が共に0.5の場合の特性を示している
第3図から明らかなように、水素吸蔵合金の圧力−温度
特性は指数関数曲線的ではあるが、水素吸蔵合金の常用
域は、水素放出時に冷却される約20℃から、水素吸蔵
時に加熱される約80℃までの間なので、第3図中のA
点とB点を結んだ直線にほぼ近似するものとみなすこと
ができる。
上記水素吸蔵合金3の圧力−温度特性に対して、上記歪
ゲージ15および上記測温抵抗体素子18は、それぞれ
同一水素濃度における温度変化に対する圧力のシフトを
補正し得るよう、第5図に示す如き圧力−抵抗特性およ
び第6図に示す如き温度−抵抗特性を有している。
すなわち、水素平衡圧力が1(kgf/c4)から8 
(kg f /c4)間で変化した際の、歪ゲージ15
における抵抗値の推移と、温度が20(’C)から80
(℃)の間で変化した際の、測温抵抗体素子18におけ
る抵抗値の推移とがほぼ同一に設定されている。
このため、上式からも解るように、ホイートストーンブ
リッジ30からは、温度変化による圧力のシフトが補正
され、合金の水素吸蔵量に近似した電圧が出力される。
なお、本実施例では、水素エンジンにおける水素貯蔵タ
ンク内の水素量を測定するための装置を例示しているが
、本発明に関わる水素量測定装置は、さまざまな機器に
おける水素貯蔵タンク内の水素量を測定するための装置
としても有効に適用できることはいうまでもない。
[発明の効果コ 以上、詳述した如く、本発明に関わる水素量測定装置で
は、上記水素貯蔵タンクに、該水素貯蔵タンク内の圧力
によって変形されるダイヤフラムを備えたボディーを設
け、かつ上記ダイヤフラムに圧力検出用の歪ゲージを設
けるとともに、上記ボディーに温度検出用の測温抵抗体
素子を設け、さらにホイートストーンブリッジの相隣り
合う辺に上記圧力検出用の歪ゲージと上記温度検出用の
測温抵抗体素子とを設けている。
上記構成によれば、水素吸蔵合金の圧力−温度特性に適
合した抵抗変化特性を有する歪ゲージと測温抵抗体素子
とを用いることにより、水素貯蔵タンク内における温度
変化に伴う圧力のシフトがホイートストーンブリッジ内
において補正され1、該ホイートストーンブリッジから
は水素貯蔵タンク内の水素量に対応した電圧が出力され
る。
この結果、温度の変化に関わらず、水素貯蔵タンク内の
水素量を、従来の方法に比較して精度よく測定すること
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に関わる水素量測定装置の断面側面図、
第2図は上記水素量測定装置における電気回路の概念図
、第3図および第4図は水素吸蔵合金の水素平衡圧力と
温度との関係を示すグラフ、第5図は歪ゲージの抵抗特
性(圧力−抵抗特性)を示すグラフであり、第6図は測
温抵抗体素子の抵抗特性(温度−抵抗特性)を示すグラ
フである。 1・・・水素量測定装置、2・・・水素貯蔵タンク、1
0・・・ボディー 11・・・凹部、12・・・フィル
タ、13.17・・・室、14・・・ダイヤフラム、1
5・・・ 自己温度補償型歪ゲージ、18・・・測温抵
抗体素子、1つ・・・絶縁気密端子板、20・・・人出
カケ−プル、 30・・・ホイートストーンブリッジ 第 図 仁2 第2図 第3図 第6図 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 水素吸蔵合金を収容した水素貯蔵タンク内の水素量を測
    定する水素量測定装置であって、上記水素貯蔵タンクに
    設けられ、上記水素貯蔵タンク内の圧力によって変形さ
    れるダイヤフラムを有するボディーと、 上記ダイヤフラムに設けられた圧力検出用の歪ゲージと
    、 上記ボディーに設けられた温度検出用の測温抵抗体素子
    と、 上記圧力検出用の歪ゲージと上記温度検出用の測温抵抗
    体素子とを、相隣り合う辺に設けたホイートストーンブ
    リッジとを備えて成り、 上記ホイートストーンブリッジによって、水素貯蔵タン
    ク内の温度変化に伴う圧力のシフトを補正するようにし
    たことを特徴とする水素量測定装置。
JP25658089A 1989-09-29 1989-09-29 水素量測定装置 Pending JPH03118443A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995017652A1 (en) * 1993-12-20 1995-06-29 Data Instruments, Inc. Measuring the quantity of a gas in a tank
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CN104181075B (zh) * 2014-08-27 2016-05-11 四川材料与工艺研究所 一种采用储氢床性能综合测试装置进行测定的方法

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