JPH03262950A - 液体種別検知装置 - Google Patents

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 本発明は自動車燃料、石油化学材料などの連続的に組成
や性質が変化する液体の種別を検知する液体種別検知装
置に関するものである。

従来の技術 石油資源の保存やクリーンエネルギ化などを目標に自動
車の燃料としてアルコールなどを混合したハイブリッド
化燃料の採用が検討されている。

自動車用の燃料の場合には、燃料組成の変化に伴なって
、最適燃焼条件で燃焼させるため点火時期変更などのエ
ンジンの調整が必要となり、燃料種別を検知する装置か
必要となる。また、石油化学工業においても混合や分離
など、プロセス制御のためにも液体種別検知センサが必
要であった。

従来、この種の検知センサとしては誘電率や屈折率や熱
容量などの物理量を用いて検知するものがあった。

発明が解決しようとする課題 ところで誘電率を用いて測定する場合は、対象液体に吸
水性がある場合は水の誘電率か大きくて測定値が大きく
変動する、誘電率測定用の検知素子は高い絶縁を施さね
ばならないので形状が大きくなる、などの課題があった
。

屈折率を用いて液体種別を検知する場合は、屈折率の差
か大きくない、測定に光学系が必要でセンサが複雑で大
きくなる、測定系や信号出力回路や信号処理回路が複雑
で高価になるという課題があった。

従来の熱容量を用いて測定する場合は、検知センサ自体
の熱容量が大きいためセンサを昇温するのに大きな熱量
が必要である。このため熱応答性が悪く、センサの昇温
熱でセンサの周囲の液体の温度が上がるなどが原因で正
確な熱容量の測定が困難であるという課題があった。

本発明はこのような課題を解決するもので、応答性に優
れ、正確で再現性の良い、液体種別検知装置を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、一定流量の液体を
流す筒体と、こその筒体内で液体中に浸漬し、加熱およ
び放熱による出力の変化の状態を検知して液体の種別、
組成を判別する液体種別センサと、前記一定流量の液体
の温度を検知する温度センサより構成したものである。

作用 上記構成とすることにより本発明は、通電により自己加
熱した液体種別センサを流れのある液体中に放置すると
、液体中に熱が放出され、液体種別検知センサは冷却さ
れる。このとき、液体の熱容量に応じて冷却率が変化し
、この冷却率の変化量を検知して液体種別を判別する。

また、温度センサは液体温度の変動による計測への影響
を避ける機能をもつものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を送付の図面にもとづき説明す
る。

第１図に示すように測定筒体ｌは一定流量の液体が通過
する内径１２ｎｗｎであり、この測定筒体１の内側に温
度センサ２および液体種別センサ３を設置し、この温度
センサ２および３を保持するためと信号処理回路を収納
するための回路ボックス９が測定筒体１の外側に設けら
れている。

第２図は本発明の一例の回路構成図であり、測定筒体１
の内部に液体の流れと平行に設置した温度センサ２と液
体種別センサ３およびブリッジ抵抗４，５．６よりなる
ホイートストンブリッジとコンパレータ素子７および出
力端子８からなる信号処理回路の構成の一例を示すもの
である。

ここで第３図に示すような液体種別センサ３に通電して
自己発熱させ液体より１０〜２０℃高い温度に一旦加熱
した後、自己発熱を停止する。液体への放熱により液体
種別センサ３が冷却して抵抗値が変わり、構成するブリ
ッジの平衡がくずれ電圧変化を生ずる。電圧変化は液体
の熱容量により決まる一定の値をとる。

第３図は温度センサ２および液体種別検知センサ３の一
例で、５×２Ｗ１１のアルミナ基板１０上に、０．５μ
ｍ厚の白金薄膜よりなる温度検知膜１１を設け、その両
端にＩＸ２＋１１１１１のパラジウムよりなる取出電極
１２ａと１２ｂを形成する。この取出電極１２ａと１２
ｂに太さ０．５＋ｎｍの白金線でつくられた取出端子１
３ａおよび１３ｂを溶接により取りつけたものである。

液体種別センサ３の温度検知膜１１の電気抵抗値は約２
０Ω（２０℃）で、抵抗温度係数は３８５０ｐｐｍ／’
Ｃ（０／１００℃）であった。また、温度センサ２の電
気抵抗値は約５００Ωであること以外は液体種別センサ
３と同一である。液温２９℃において、流速１ｅ／分で
液体種別センサ３の加熱温度を２０℃としたとき、熱容
量０．４７の液体Ａと熱容量０．３７の液体Ｂて比較す
ると電圧出力において２　、４１　Ｖと１　、９３　Ｖ
という値が確認できた。また応答性は５ｍ５ｅｃ以下で
あった。

なお、温度センサ２と液体種別センサ３とを１個の素子
で兼用することも可能である。

発明の効果 以上の実施例の説明より明らかなように本発明によれば
、熱容量の差により液体の種別を電気的に早い応答で検
出することができる。また、熱容量の小さな差も検出可
能であるから複数の液体の混合比が連続的に変化する場
合でも測定可能である。また、流れている液体の熱容量
に比べて液体種別センサの発熱量が小さいので引火性の
液体についても発火の危険がなく、また液体の性質に変
化を与えないので、長時間連続測定しても液体に影響を
与えない。また、液体種別センサは小形で熱容量も小さ
いので応答時間も小さい。このように、応答性に優れ、
正確に再現性よく測定できる。また、機械的にも衝撃に
強い、液体種別検知装置を安価で、容易に製造できると
いう効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体種別検知装置の一実施例の一部切
欠斜視図、第２図は同回路構成図、第３図は同センサの
斜視図である。 １・−・・・・測定筒体、２・・・・・・温度センサ、
３・・・・・・液体種別センサ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）一定流量の液体を流す筒体と、この筒体内で液体
   中に浸漬し、加熱および放熱による出力の変化の状態を
   検知して液体の種別、組成を判別する液体種別センサと
   、前記一定流量の液体の温度を検知する温度センサより
   なる液体種別検知装置。
2. （２）液体種別センサと温度センサが一素子よりなる請
   求項１記載の液体種別検知装置。