JPH0347454B2 - - Google Patents
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- JPH0347454B2 JPH0347454B2 JP58065863A JP6586383A JPH0347454B2 JP H0347454 B2 JPH0347454 B2 JP H0347454B2 JP 58065863 A JP58065863 A JP 58065863A JP 6586383 A JP6586383 A JP 6586383A JP H0347454 B2 JPH0347454 B2 JP H0347454B2
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- microwaves
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- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
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- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
- G01N22/04—Investigating moisture content
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
本発明はガソリンあるいは軽油にアルコールを
混入した混合燃料中のアルコール含有率を検知す
るアルコール含有率センサに関するものである。 近年、省資源の見地からガソリンあるいは軽油
にアルコールを混入したいわゆる混合燃料の使用
が試みられており、混合燃料中のアルコール含有
率を知つて空燃比等を最適に制御する目的にこの
種のセンサが用いられている。そして、上記セン
サはアルコールの誘電率がこれを混入せしめたガ
ソリンあるいは軽油に比して極めて大きいことに
着目して混合燃料の誘電率を測定することにより
燃料中に含まれるアルコール量を検知しており、
従来は燃料配管中に電極板を対設し、燃料の誘電
率変化を電極板間を静電容量の変化として取り出
すようにしたセンサが提案されている（特開昭56
−98540）。しかしながら、このような構成のセン
サでは燃料配管のセンサ信号取出部を厳重な油密
構造とする必要があつた。 本発明は上記問題点に鑑み、燃料配管内を流通
する燃料に含まれるアルコール量を配管外より測
定できるアルコール含有率センサを提供すること
を目的とするもので、マイクロ波の如き高周波の
電磁波は電送路中に存する誘電体に対して極めて
敏感な挙動を示すことに注目し、マイクロ波を利
用して上記目的を達成したものである。 すなわち、内燃機関の混合燃料中のアルコール
含有率を検知するアルコール含有率センサは、高
周波透過性材料よりなり、混合燃料が流通せしめ
られる燃料配管と、所定周波数のマイクロ波を共
振せしめる密閉空胴を形成したマイクロ波空胴共
振器と、該マイクロ波空胴共振器の対向側壁より
外側方へそれぞれ突出せしめられ、上記燃料配管
を挿通せしめて上記マイクロ波空胴共振器内を貫
通横断せしめるとともに上記マイクロ波の周波数
よりも高いカツトオフ周波数を有する径に設定さ
れてマイクロ波の漏出を阻止する一対の筒部と、
上記空胴共振器内へ上記所定周波数のマイクロ波
を受信するマイクロ波発信手段と、空胴共振器内
に発信された上記マイクロ波を受信するマイクロ
波受信手段とを具備している。 このような構造とすることにより、配管外より
燃料中のアルコール含有量を測定することが可能
となり、センサの配置や保守が容易になるととも
に精度の向上も併せて実現した。 特に本発明ではアルコール含有率の変化に伴い
空胴共振器の共振周波数が変化することを利用し
て、高感度にアルコール含有率を検出することが
できる。また、空胴共振器からのマイクロ波の漏
洩は、所定径で突出する筒部により効果的に防止
され、電波障害を生じることはない。 以下、図示の実施例により本発明を説明する。 第１図において、燃料配管１はゴム、テフロン
あるいはナイロン等の高周波透過性材料よりな
り、内部を混合燃料が流通している。配管１は途
中密閉円筒状のマイクロ波空胴共振器２の軸中心
を貫通せしめてあり、上記共振器２の側壁には発
信用ループアンテナ３ａおよび受信用ループアン
テナ３ｂが設けてある。そして、アンテナ３ａは
同軸ケーブル４ａによりマイクロ波発信器５に接
続され、アンテナ３ｂは同軸ケーブル４ｂにより
マイクロ波検波器６に接続してある。 なお、配管１が貫通する共振器２の両端部には
配管１に沿つて所定径の筒部２１が突出せしめて
あり、該筒部２１のカツトオフ周波数は測定に使
用するマイクロ波の周波数より充分高くしてマイ
クロ波が外部に洩れることのないようにしてあ
る。また、測定に使用するマイクロ波の周波数は
共振器２の共振周波数に一致せしめてある。 なお、上記カツトオフ周波数は筒部２１の径が
小さい程高くなることが知られており（一例とし
て上記筒部径が１cmの時、カツトオフ周波数は
8.79GHzである）、カツトオフ周波数よりも十分
周波数の低い（例えば2GHz）マイクロ波を使用
すれば、上記筒部２１を経て外部へマイクロ波が
混入した混合燃料中のアルコール含有率を検知す
るアルコール含有率センサに関するものである。 近年、省資源の見地からガソリンあるいは軽油
にアルコールを混入したいわゆる混合燃料の使用
が試みられており、混合燃料中のアルコール含有
率を知つて空燃比等を最適に制御する目的にこの
種のセンサが用いられている。そして、上記セン
サはアルコールの誘電率がこれを混入せしめたガ
ソリンあるいは軽油に比して極めて大きいことに
着目して混合燃料の誘電率を測定することにより
燃料中に含まれるアルコール量を検知しており、
従来は燃料配管中に電極板を対設し、燃料の誘電
率変化を電極板間を静電容量の変化として取り出
すようにしたセンサが提案されている（特開昭56
−98540）。しかしながら、このような構成のセン
サでは燃料配管のセンサ信号取出部を厳重な油密
構造とする必要があつた。 本発明は上記問題点に鑑み、燃料配管内を流通
する燃料に含まれるアルコール量を配管外より測
定できるアルコール含有率センサを提供すること
を目的とするもので、マイクロ波の如き高周波の
電磁波は電送路中に存する誘電体に対して極めて
敏感な挙動を示すことに注目し、マイクロ波を利
用して上記目的を達成したものである。 すなわち、内燃機関の混合燃料中のアルコール
含有率を検知するアルコール含有率センサは、高
周波透過性材料よりなり、混合燃料が流通せしめ
られる燃料配管と、所定周波数のマイクロ波を共
振せしめる密閉空胴を形成したマイクロ波空胴共
振器と、該マイクロ波空胴共振器の対向側壁より
外側方へそれぞれ突出せしめられ、上記燃料配管
を挿通せしめて上記マイクロ波空胴共振器内を貫
通横断せしめるとともに上記マイクロ波の周波数
よりも高いカツトオフ周波数を有する径に設定さ
れてマイクロ波の漏出を阻止する一対の筒部と、
上記空胴共振器内へ上記所定周波数のマイクロ波
を受信するマイクロ波発信手段と、空胴共振器内
に発信された上記マイクロ波を受信するマイクロ
波受信手段とを具備している。 このような構造とすることにより、配管外より
燃料中のアルコール含有量を測定することが可能
となり、センサの配置や保守が容易になるととも
に精度の向上も併せて実現した。 特に本発明ではアルコール含有率の変化に伴い
空胴共振器の共振周波数が変化することを利用し
て、高感度にアルコール含有率を検出することが
できる。また、空胴共振器からのマイクロ波の漏
洩は、所定径で突出する筒部により効果的に防止
され、電波障害を生じることはない。 以下、図示の実施例により本発明を説明する。 第１図において、燃料配管１はゴム、テフロン
あるいはナイロン等の高周波透過性材料よりな
り、内部を混合燃料が流通している。配管１は途
中密閉円筒状のマイクロ波空胴共振器２の軸中心
を貫通せしめてあり、上記共振器２の側壁には発
信用ループアンテナ３ａおよび受信用ループアン
テナ３ｂが設けてある。そして、アンテナ３ａは
同軸ケーブル４ａによりマイクロ波発信器５に接
続され、アンテナ３ｂは同軸ケーブル４ｂにより
マイクロ波検波器６に接続してある。 なお、配管１が貫通する共振器２の両端部には
配管１に沿つて所定径の筒部２１が突出せしめて
あり、該筒部２１のカツトオフ周波数は測定に使
用するマイクロ波の周波数より充分高くしてマイ
クロ波が外部に洩れることのないようにしてあ
る。また、測定に使用するマイクロ波の周波数は
共振器２の共振周波数に一致せしめてある。 なお、上記カツトオフ周波数は筒部２１の径が
小さい程高くなることが知られており（一例とし
て上記筒部径が１cmの時、カツトオフ周波数は
8.79GHzである）、カツトオフ周波数よりも十分
周波数の低い（例えば2GHz）マイクロ波を使用
すれば、上記筒部２１を経て外部へマイクロ波が
【表】
表より知られる如く、メチルアルコールは誘電
率ε、誘電正接tanδともに他と比較して極めて大
きい。したがつて、例えばガソリンにメチルアル
コールを混合した混合燃料ではメチルアルコール
の混入量に比例して燃料全体の誘電率ε、誘電正
接tanδとも大きくなる。 燃料中にほとんどアルコールが混入されていな
い状態では、空胴共振器２内へ発信されたマイク
ロ波は反射、減衰することなく効果的に共振増幅
せしめられる。これに対して、燃料中のアルコー
ル含有率が増加すると、燃料の誘電率ε上昇に伴
なつてマイクロ波は反射を生じ、共振器２の共振
周波数がシフトしてアンテナ３ｂで受信されるマ
イクロ波の強度は急激に低下する。また、燃料の
誘電損率εtanδも上昇し、、これに伴なつてマイク
ロ波は減衰せしめられ、これによつてもその強度
は低下する。このようにして、本発明のセンサは
混合燃料中のアルコール含有量に応じて共振周波
数が変化する空胴共振器内に発信されたマイクロ
波の強度低下率を測定することにより、精度良く
混合燃料中のアルコール含有率を知るものであ
る。 また、センサを配管１中に設ける必要がないか
ら、センサ信号取出し部における燃料洩れ等の心
配はなく、センサの設置および保守が容易であ
る。 本発明のセンサでは所定径の筒部２１により、
空胴共振器への燃料配管の貫通が保証されるとと
もにマイクロ波の漏洩は効果的に防止され、電波
障害を生じることはない。 本発明のセンサの消費電力は2W程度であり、
車載バツテリの負担となることはない。 なお、空胴共振器は円筒状である必要はなく、
直方体、立方帯、球体等任意の形状で良く、また
燃料配管は必ずしも共振器の軸中心を貫通せしめ
られる必要はない。 また、アンテナはループ形に変えてポール形を
使用しても良く、同軸ケーブルは導波管としても
良い。 混合燃料はガソリンを主体としたものに限ら
ず、ガソリン同様に誘電率ε、誘電正接tanδが小
さい軽油を主体としたものでも良い。 ここで、本実施例の等価回路を第２図に示す。
燃料配管１中を流通する混合燃料の誘電率ε変化
に伴なう空胴共振器２の共振周波数のシフトは図
中可変コンデンサＣで示され、また混合燃料の誘
電率εtanδによるマイクロ波の減衰は図中は可変
抵抗Ｒで示される。 以上の如く本発明のアルコール含有率センサは
アルコールを含む混合燃料をマイクロ波空胴共振
器内に流通せしめて、マイクロ波の強度を低下せ
しめ、その低下率よりアルコール含有率を知るよ
うにして、精度が良く、しかも構造が簡単で、設
置および保守も容易なアルコール含有率センサを
実現したもので、測定マイクロ波による電波障害
も全く生じないものである。
率ε、誘電正接tanδともに他と比較して極めて大
きい。したがつて、例えばガソリンにメチルアル
コールを混合した混合燃料ではメチルアルコール
の混入量に比例して燃料全体の誘電率ε、誘電正
接tanδとも大きくなる。 燃料中にほとんどアルコールが混入されていな
い状態では、空胴共振器２内へ発信されたマイク
ロ波は反射、減衰することなく効果的に共振増幅
せしめられる。これに対して、燃料中のアルコー
ル含有率が増加すると、燃料の誘電率ε上昇に伴
なつてマイクロ波は反射を生じ、共振器２の共振
周波数がシフトしてアンテナ３ｂで受信されるマ
イクロ波の強度は急激に低下する。また、燃料の
誘電損率εtanδも上昇し、、これに伴なつてマイク
ロ波は減衰せしめられ、これによつてもその強度
は低下する。このようにして、本発明のセンサは
混合燃料中のアルコール含有量に応じて共振周波
数が変化する空胴共振器内に発信されたマイクロ
波の強度低下率を測定することにより、精度良く
混合燃料中のアルコール含有率を知るものであ
る。 また、センサを配管１中に設ける必要がないか
ら、センサ信号取出し部における燃料洩れ等の心
配はなく、センサの設置および保守が容易であ
る。 本発明のセンサでは所定径の筒部２１により、
空胴共振器への燃料配管の貫通が保証されるとと
もにマイクロ波の漏洩は効果的に防止され、電波
障害を生じることはない。 本発明のセンサの消費電力は2W程度であり、
車載バツテリの負担となることはない。 なお、空胴共振器は円筒状である必要はなく、
直方体、立方帯、球体等任意の形状で良く、また
燃料配管は必ずしも共振器の軸中心を貫通せしめ
られる必要はない。 また、アンテナはループ形に変えてポール形を
使用しても良く、同軸ケーブルは導波管としても
良い。 混合燃料はガソリンを主体としたものに限ら
ず、ガソリン同様に誘電率ε、誘電正接tanδが小
さい軽油を主体としたものでも良い。 ここで、本実施例の等価回路を第２図に示す。
燃料配管１中を流通する混合燃料の誘電率ε変化
に伴なう空胴共振器２の共振周波数のシフトは図
中可変コンデンサＣで示され、また混合燃料の誘
電率εtanδによるマイクロ波の減衰は図中は可変
抵抗Ｒで示される。 以上の如く本発明のアルコール含有率センサは
アルコールを含む混合燃料をマイクロ波空胴共振
器内に流通せしめて、マイクロ波の強度を低下せ
しめ、その低下率よりアルコール含有率を知るよ
うにして、精度が良く、しかも構造が簡単で、設
置および保守も容易なアルコール含有率センサを
実現したもので、測定マイクロ波による電波障害
も全く生じないものである。
第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図
は等価回路図である。 １……燃料配管、２……空胴共振器、２１……
筒部、３ａ，３ｂ……アンテナ、５……マイクロ
波発信器、６……マイクロ波検波器。
は等価回路図である。 １……燃料配管、２……空胴共振器、２１……
筒部、３ａ，３ｂ……アンテナ、５……マイクロ
波発信器、６……マイクロ波検波器。
Claims (1)
- １ 内燃機関の混合燃料中のアルコール含有率を
検知するアルコール含有率センサにおいて、高周
波透過性材料よりなり、混合燃料が流通せしめら
れる燃料配管と、所定周波数のマイクロ波を共振
せしめる密閉空洞を形成したマイクロ波空胴共振
器と、該マイクロ波空胴共振器の対向側壁より外
側方へそれぞれ突出せしめられ、上記燃料配管を
挿通せしめて上記マイクロ波空胴共振器内を貫通
横断せしめるとともに上記マイクロ波の周波数よ
りも高いカツトオフ周波数を有する径に設定され
てマイクロ波の漏出を阻止する一対の筒部と、上
記空胴共振器内へ上記所定周波数のマイクロ波を
発信するマイクロ波発信手段と、空胴共振器内に
発信された上記マイクロ波を受信するマイクロ波
受信手段とを具備し、受信したマイクロ波の強度
低下率より燃料配管を流通する混合燃料中のアル
コール含有率を測定することを特徴とするアルコ
ール含有率センサ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6586383A JPS59190641A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | アルコ−ル含有率センサ |
| DE19843412704 DE3412704A1 (de) | 1983-04-06 | 1984-04-04 | Vorrichtung zum messen des alkoholgehaltes in kraftstoffgemischen |
| US06/597,097 US4651085A (en) | 1983-04-06 | 1984-04-05 | Apparatus for measuring the ratio of alcohol contained in mixed fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6586383A JPS59190641A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | アルコ−ル含有率センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59190641A JPS59190641A (ja) | 1984-10-29 |
| JPH0347454B2 true JPH0347454B2 (ja) | 1991-07-19 |
Family
ID=13299263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6586383A Granted JPS59190641A (ja) | 1983-04-06 | 1983-04-14 | アルコ−ル含有率センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59190641A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1895290B1 (de) | 2006-08-30 | 2009-06-24 | AMS- Advanced Microwave Systems GmbH | Mikrowellenmessvorrichtung zur Bestimmung mindestens einer Messgrösse an einem Produkt |
| DE102013200971A1 (de) * | 2013-01-22 | 2014-07-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur elektrischen Verbindung eines koaxialen Leiters mit einem Schaltungsträger |
| DE102023101256A1 (de) * | 2023-01-19 | 2024-07-25 | Technische Universität Hamburg, Körperschaft des öffentlichen Rechts | Verfahren zur Messung der Qualität eines Kraftstoffes und Messvorrichtung dafür |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811840A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-22 | Hitachi Ltd | マイクロ波アルコ−ル燃料センサ |
| JPS5860396A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | 株式会社東芝 | 電子式積算メ−タ |
-
1983
- 1983-04-14 JP JP6586383A patent/JPS59190641A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5811840A (ja) * | 1981-07-15 | 1983-01-22 | Hitachi Ltd | マイクロ波アルコ−ル燃料センサ |
| JPS5860396A (ja) * | 1981-10-07 | 1983-04-09 | 株式会社東芝 | 電子式積算メ−タ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59190641A (ja) | 1984-10-29 |
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