JPH081128B2 - ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置 - Google Patents
ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置Info
- Publication number
- JPH081128B2 JPH081128B2 JP4017688A JP1768892A JPH081128B2 JP H081128 B2 JPH081128 B2 JP H081128B2 JP 4017688 A JP4017688 A JP 4017688A JP 1768892 A JP1768892 A JP 1768892A JP H081128 B2 JPH081128 B2 JP H081128B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- particulate matter
- detecting
- pair
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/05—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a particulate sensor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2560/00—Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
- F01N2560/12—Other sensor principles, e.g. using electro conductivity of substrate or radio frequency
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はフィルター上に付着した
粒子状物質の捕集量を検出するための方法と装置とに関
するものであり、更に詳しくはディーゼル排気フィルタ
ーで捕集された粒子状物質の分布状態を検出する方法及
び装置に関する。
粒子状物質の捕集量を検出するための方法と装置とに関
するものであり、更に詳しくはディーゼル排気フィルタ
ーで捕集された粒子状物質の分布状態を検出する方法及
び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知の通り、ディーゼルエンジンの排気
浄化のためには、排気ガス中に含まれるカーボン粒子
（すす）、硫化物、リン化物等の粒子状物質（パティキ
ュレート）の大気放出を防止する目的で、排気管にセラ
ミックスからなるハニカム状のフィルターをトラップと
して設置してこれを捕集する方法が最善策である。
浄化のためには、排気ガス中に含まれるカーボン粒子
（すす）、硫化物、リン化物等の粒子状物質（パティキ
ュレート）の大気放出を防止する目的で、排気管にセラ
ミックスからなるハニカム状のフィルターをトラップと
して設置してこれを捕集する方法が最善策である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ハニカム状のセラミッ
クスフィルターは、形状や材質、壁厚の調整で捕集効率
を変更することができ、フィルター外部から監視できる
事に付いては知られているが、フィルター内部の情報に
付いてはまだ知られていない事が多い。例えば、フィル
ター内部に於ける粒状物質の捕集量の分布状態に付いて
は、フィルターを破壊するより他に効果的な監視手段は
なかった。
クスフィルターは、形状や材質、壁厚の調整で捕集効率
を変更することができ、フィルター外部から監視できる
事に付いては知られているが、フィルター内部の情報に
付いてはまだ知られていない事が多い。例えば、フィル
ター内部に於ける粒状物質の捕集量の分布状態に付いて
は、フィルターを破壊するより他に効果的な監視手段は
なかった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した従来技
術の問題点に着目してなされたものであり、フィルター
内部のすす捕集量を局部的に検出する事を可能にし、今
まで把握が困難であった、フィルター内でのすす捕集量
の分布状態を監視することを目的とする。
術の問題点に着目してなされたものであり、フィルター
内部のすす捕集量を局部的に検出する事を可能にし、今
まで把握が困難であった、フィルター内でのすす捕集量
の分布状態を監視することを目的とする。
【０００５】上記目的を達成するため本発明によるディ
ーゼル機関の排気通路に配置されるフィルターで捕集さ
れた粒子状物質の捕集量分布状態を検出する方法におい
ては、 周波数範囲１５０−３００ＭＨｚ内の所定の一定
周波数のマイクロ波信号を、フィルタ内に排気流の上流
に向って相互に平行に近接した位置に配置された一対の
モノポールアンテナを介して前記フィルターに一方のア
ンテナから放射し、他方のアンテナで受信する工程と、
前記一対のアンテナの間の前記フィルターの一部を通過
した前記マイクロ波信号の伝送損失を検出して前記フィ
ルターで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を検出す
ることにより前記フィルターの垂直断面方向に於ける粒
子状物質の捕集量を検出する工程と、該捕集された粒子
状物質の堆積密度を表示する工程と、前記フィルタ内へ
の前記一対のモノポールアンテナの挿入位置をずらし
て、前記一連の工程を反復する工程とを含む。
ーゼル機関の排気通路に配置されるフィルターで捕集さ
れた粒子状物質の捕集量分布状態を検出する方法におい
ては、 周波数範囲１５０−３００ＭＨｚ内の所定の一定
周波数のマイクロ波信号を、フィルタ内に排気流の上流
に向って相互に平行に近接した位置に配置された一対の
モノポールアンテナを介して前記フィルターに一方のア
ンテナから放射し、他方のアンテナで受信する工程と、
前記一対のアンテナの間の前記フィルターの一部を通過
した前記マイクロ波信号の伝送損失を検出して前記フィ
ルターで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を検出す
ることにより前記フィルターの垂直断面方向に於ける粒
子状物質の捕集量を検出する工程と、該捕集された粒子
状物質の堆積密度を表示する工程と、前記フィルタ内へ
の前記一対のモノポールアンテナの挿入位置をずらし
て、前記一連の工程を反復する工程とを含む。
【０００６】さらに本発明によるディーゼル機関の排気
通路に配置されるフィルターで捕集された粒子状物質の
捕集量分布状態を検出する装置においては、 周波数範囲
１５０−３００ＭＨｚ内の所定の一定周波数のマイクロ
波信号を、フィルタ内に排気流の上流に向って相互に平
行に近接した位置に配置された一対のモノポールアンテ
ナを介して前記フィルターに一方のアンテナから放射
し、他方のアンテナで受信する手段と、前記一対のアン
テナの間の前記フィルターの一部を通過した前記マイク
ロ波信号の伝送損失を検出して前記フィルターで捕集さ
れた粒子状物質の実効誘電損率を検出することにより前
記フィルターの垂直断面方向に於ける粒子状物質の捕集
量を検出する手段と、該捕集された粒子状物質の堆積密
度を表示する手段とを含み、前記一対のモノポールアン
テナの前記フィルタ内への挿入位置は所望の位置へずら
して前記一連の検出を反復することができる。
通路に配置されるフィルターで捕集された粒子状物質の
捕集量分布状態を検出する装置においては、 周波数範囲
１５０−３００ＭＨｚ内の所定の一定周波数のマイクロ
波信号を、フィルタ内に排気流の上流に向って相互に平
行に近接した位置に配置された一対のモノポールアンテ
ナを介して前記フィルターに一方のアンテナから放射
し、他方のアンテナで受信する手段と、前記一対のアン
テナの間の前記フィルターの一部を通過した前記マイク
ロ波信号の伝送損失を検出して前記フィルターで捕集さ
れた粒子状物質の実効誘電損率を検出することにより前
記フィルターの垂直断面方向に於ける粒子状物質の捕集
量を検出する手段と、該捕集された粒子状物質の堆積密
度を表示する手段とを含み、前記一対のモノポールアン
テナの前記フィルタ内への挿入位置は所望の位置へずら
して前記一連の検出を反復することができる。
【０００７】
【作用】ここに、使用周波数を制限したのは、１５０Ｍ
Ｈｚ以下では、信号の伝送損失が少なく、すすの検出感
度が低すぎるためであり、３００ＭＨｚを超えると、伝
送損失が多すぎて受信信号レベルが低くなり、信号増幅
が必要となることによってシステムが複雑、且つ、高価
になるためである。
Ｈｚ以下では、信号の伝送損失が少なく、すすの検出感
度が低すぎるためであり、３００ＭＨｚを超えると、伝
送損失が多すぎて受信信号レベルが低くなり、信号増幅
が必要となることによってシステムが複雑、且つ、高価
になるためである。
【０００８】更に、すすがフィルタートラップに堆積す
るとフィルタートラップの誘電特性が変化する。従っ
て、フィルターの実効誘電特性の変化を検出することに
よって、フィルターに堆積したすすの量を検出すること
ができる。すすの複素誘電率は実数成分と虚数成分とか
らなる。実数成分は誘電率と呼ばれ、虚数成分は誘電損
率と呼ばれる。誘電損率は信号の伝送損失を測定するこ
とにより検出できる。
るとフィルタートラップの誘電特性が変化する。従っ
て、フィルターの実効誘電特性の変化を検出することに
よって、フィルターに堆積したすすの量を検出すること
ができる。すすの複素誘電率は実数成分と虚数成分とか
らなる。実数成分は誘電率と呼ばれ、虚数成分は誘電損
率と呼ばれる。誘電損率は信号の伝送損失を測定するこ
とにより検出できる。
【０００９】所定の周波数のマイクロ波がフィルターを
伝播する際に、粒子状物質によってその一部の電力が吸
収される。吸収量は粒子状物質の堆積量すなわち実効誘
電損率に対応するので、マイクロ波送信・受信用のモノ
ポールアンテナを近接させることによって局部的な伝送
損失、即ち粒子状物質の局部堆積密度が測定でき、更に
フィルターに挿入するアンテナの位置をずらして多数点
を測定することによって粒子状物質の堆積分布状態を知
ることができる。
伝播する際に、粒子状物質によってその一部の電力が吸
収される。吸収量は粒子状物質の堆積量すなわち実効誘
電損率に対応するので、マイクロ波送信・受信用のモノ
ポールアンテナを近接させることによって局部的な伝送
損失、即ち粒子状物質の局部堆積密度が測定でき、更に
フィルターに挿入するアンテナの位置をずらして多数点
を測定することによって粒子状物質の堆積分布状態を知
ることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例について以下図面を参照しな
がら説明する。図１は本発明によるディーゼル排気フィ
ルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置の実施
例の構成図を示す。
がら説明する。図１は本発明によるディーゼル排気フィ
ルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置の実施
例の構成図を示す。
【００１１】フィルター１６Ａの内部には図示のように
マイクロ波の一対のモノポールアンテナより成る送信ア
ンテナ２０と受信アンテナ３０が排気の上流に向かって
互いに平行に配置される。送信側より送信アンテナ２０
に所定の周波数のマイクロ波が供給され、フィルター１
６Ａの内部に放射される。パティキュレートと呼ばれる
排気ガス中の粒子状物質が堆積したフィルター１６Ａを
マイクロ波が通過して、その電力が粒子状物質の量に応
じて吸収され、減衰したマイクロ波が受信アンテナ３０
で受信されて受信側で検出される。
マイクロ波の一対のモノポールアンテナより成る送信ア
ンテナ２０と受信アンテナ３０が排気の上流に向かって
互いに平行に配置される。送信側より送信アンテナ２０
に所定の周波数のマイクロ波が供給され、フィルター１
６Ａの内部に放射される。パティキュレートと呼ばれる
排気ガス中の粒子状物質が堆積したフィルター１６Ａを
マイクロ波が通過して、その電力が粒子状物質の量に応
じて吸収され、減衰したマイクロ波が受信アンテナ３０
で受信されて受信側で検出される。
【００１２】図２および図３にハニカム状のセラミック
フィルター１６Ａ，１６Ｂの構成図をそれぞれ示す。図
２はハニカム状のセラミックフィルター１６Ａ，１６Ｂ
の側面破断図、図３は図２に於いて、III −III 方向に
見た断面図を示す。
フィルター１６Ａ，１６Ｂの構成図をそれぞれ示す。図
２はハニカム状のセラミックフィルター１６Ａ，１６Ｂ
の側面破断図、図３は図２に於いて、III −III 方向に
見た断面図を示す。
【００１３】図３から分るように断面部がつまっている
部分（ａ）と空いている部分（ｂ）を有する管が複数個
たばねられ、図から見える断面とは反対側の断面は、即
ち、つまっている部分（ａ）を有する管の反対側は空い
ている部分（ｂ）を有し、空いている部分（ｂ）を有す
る管の反対側はつまっている部分（ａ）を有している。
従ってとなり合う管の壁を通り抜けて隣の管から出て行
き、壁を通過する際に排気ガスがこされるよう構成され
ている。従って、壁の材質を変え、気孔部（ｃ）の大き
さを変えたり、壁厚を変えたり、壁の形状（間口、奥行
き）を変えることにより粒子状物質の捕集率を変えるこ
とができる。なお、矢印ｄは排気ガスの流れる方向を示
す。
部分（ａ）と空いている部分（ｂ）を有する管が複数個
たばねられ、図から見える断面とは反対側の断面は、即
ち、つまっている部分（ａ）を有する管の反対側は空い
ている部分（ｂ）を有し、空いている部分（ｂ）を有す
る管の反対側はつまっている部分（ａ）を有している。
従ってとなり合う管の壁を通り抜けて隣の管から出て行
き、壁を通過する際に排気ガスがこされるよう構成され
ている。従って、壁の材質を変え、気孔部（ｃ）の大き
さを変えたり、壁厚を変えたり、壁の形状（間口、奥行
き）を変えることにより粒子状物質の捕集率を変えるこ
とができる。なお、矢印ｄは排気ガスの流れる方向を示
す。
【００１４】まず送信側の回路構成について説明する。
バイアス直流電源２１が電圧制御発振器（ＶＣＯ）２２
に所定のバイアス電圧を与える。電圧制御発振器２２は
バイアス電圧の応じた一定の周波数で一定の振幅のマイ
クロ波信号を発生する。本実施例においてはその周波数
は１５０〜３００ＭＨｚの範囲で選択される。
バイアス直流電源２１が電圧制御発振器（ＶＣＯ）２２
に所定のバイアス電圧を与える。電圧制御発振器２２は
バイアス電圧の応じた一定の周波数で一定の振幅のマイ
クロ波信号を発生する。本実施例においてはその周波数
は１５０〜３００ＭＨｚの範囲で選択される。
【００１５】ダイオードスイッチ２４は二つの出力端子
を有しており、一方は送信アンテナ２０に接続され、他
方は基準検出器５０の入力に接続される。ダイオードス
イッチ２４はパルス発生器２３からの１０ＫＨｚの周波
数のパルスに従って、電圧制御発振器２２から入力され
たマイクロ波信号を二つの出力端子に交互に振り分け
る。従って、ダイオードスイッチ２４の各出力端子から
は１０ＫＨｚのパルス信号で変調された振幅変調（Ａ
Ｍ）マイクロ波信号が出力される。
を有しており、一方は送信アンテナ２０に接続され、他
方は基準検出器５０の入力に接続される。ダイオードス
イッチ２４はパルス発生器２３からの１０ＫＨｚの周波
数のパルスに従って、電圧制御発振器２２から入力され
たマイクロ波信号を二つの出力端子に交互に振り分け
る。従って、ダイオードスイッチ２４の各出力端子から
は１０ＫＨｚのパルス信号で変調された振幅変調（Ａ
Ｍ）マイクロ波信号が出力される。
【００１６】基準検出器５０はＡＭマイクロ波信号を受
けて送信側のマイクロ波信号の強さを表す基準信号Ｖｒ
ｅｆを発生する。基準検出器５０におけるＡＭ検出器５
１は受信したマイクロ波信号を直流電圧に載せて正電圧
側で振幅させ、平滑回路で直流電圧に変換した後、加え
た直流電圧分を差し引き、振幅を電圧に変換する。即
ち、ダイオードスイッチ２４からのＡＭマイクロ波信号
を復調してそのレベルを検出する。検出された信号は所
定のゲインを与える増幅器５２で増幅されて基準信号Ｖ
ｒｅｆとして出力端子５３に出力する。なお、増幅器５
２はそのゼロレベルとゲインが外部より調整可能なよう
になっている。
けて送信側のマイクロ波信号の強さを表す基準信号Ｖｒ
ｅｆを発生する。基準検出器５０におけるＡＭ検出器５
１は受信したマイクロ波信号を直流電圧に載せて正電圧
側で振幅させ、平滑回路で直流電圧に変換した後、加え
た直流電圧分を差し引き、振幅を電圧に変換する。即
ち、ダイオードスイッチ２４からのＡＭマイクロ波信号
を復調してそのレベルを検出する。検出された信号は所
定のゲインを与える増幅器５２で増幅されて基準信号Ｖ
ｒｅｆとして出力端子５３に出力する。なお、増幅器５
２はそのゼロレベルとゲインが外部より調整可能なよう
になっている。
【００１７】次に、受信側の説明をする。送信アンテナ
２０から送信されてフィルター６を通過してきたＡＭマ
イクロ波信号が受信アンテナ３０で受信される。受信信
号は受信回路を構成する信号検出器６０に与えられる。
信号検出器６０のＡＭ検出器６１で復調されてそのレベ
ルが検出される。ＡＭ検出器６１は送信側のＡＭ検出器
５１と同じ構成でよい。検出された信号は所定のゲイン
を与える増幅器６２で増幅されて受信信号Ｖｏｕｔとし
て出力端子６３に出力する。増幅器６２は送信側の増幅
器５２と同じ構成でよい。従って、基準検出器５０と信
号検出器６０とは同一構成となり、そうすることによっ
て検出器の温度特性を同一にして精度を向上することが
できる。
２０から送信されてフィルター６を通過してきたＡＭマ
イクロ波信号が受信アンテナ３０で受信される。受信信
号は受信回路を構成する信号検出器６０に与えられる。
信号検出器６０のＡＭ検出器６１で復調されてそのレベ
ルが検出される。ＡＭ検出器６１は送信側のＡＭ検出器
５１と同じ構成でよい。検出された信号は所定のゲイン
を与える増幅器６２で増幅されて受信信号Ｖｏｕｔとし
て出力端子６３に出力する。増幅器６２は送信側の増幅
器５２と同じ構成でよい。従って、基準検出器５０と信
号検出器６０とは同一構成となり、そうすることによっ
て検出器の温度特性を同一にして精度を向上することが
できる。
【００１８】図４に示される信号の初期の強さを表すＶ
ｒｅｆと、図５に示される受信側での信号の最終の強さ
を表すＶｏｕｔは、それぞれ振幅に比例した直流電圧に
変換されたものであり、比較器７０に入力され伝送損率
分を表す信号を手動スイッチ７１に出力する。手動スイ
ッチ７１はオペレーターが手動で切り替えて、比較器７
０からの信号を、次段の比較演算装置７２の決められた
アドレスメモリに記憶する。比較演算装置７２では、き
れいなフィルター１６Ｂを測定した時の値と、汚れたフ
ィルター１６Ａを測定した時の値が入力されるのを待っ
て、その比較値から局部的な煤の堆積密度を計算し、表
示器７３に表す。
ｒｅｆと、図５に示される受信側での信号の最終の強さ
を表すＶｏｕｔは、それぞれ振幅に比例した直流電圧に
変換されたものであり、比較器７０に入力され伝送損率
分を表す信号を手動スイッチ７１に出力する。手動スイ
ッチ７１はオペレーターが手動で切り替えて、比較器７
０からの信号を、次段の比較演算装置７２の決められた
アドレスメモリに記憶する。比較演算装置７２では、き
れいなフィルター１６Ｂを測定した時の値と、汚れたフ
ィルター１６Ａを測定した時の値が入力されるのを待っ
て、その比較値から局部的な煤の堆積密度を計算し、表
示器７３に表す。
【００１９】次に、図６に図１に示される本実施例の具
体的な回路構成を示す。直流電源２１から供給される直
流電圧＋Ｖが可変抵抗器１０１で分圧されて抵抗器１０
２とコンデンサ１０３を介してバラクタダイオード１０
４に印加される。バラクタダイオード１０４、コンデン
サ１０５，１０６、抵抗器１０８，１０９，１１０、イ
ンダクタンス１０７及びトランジスタ１１１とによって
ハートリー発振器を形成し、これは電圧制御発振器２２
として動作する。
体的な回路構成を示す。直流電源２１から供給される直
流電圧＋Ｖが可変抵抗器１０１で分圧されて抵抗器１０
２とコンデンサ１０３を介してバラクタダイオード１０
４に印加される。バラクタダイオード１０４、コンデン
サ１０５，１０６、抵抗器１０８，１０９，１１０、イ
ンダクタンス１０７及びトランジスタ１１１とによって
ハートリー発振器を形成し、これは電圧制御発振器２２
として動作する。
【００２０】電圧制御発振器２２で作られた信号はコン
デンサ１１２，１１４と抵抗器１１３からなる整合器で
整合されてダイオードスイッチ２４に与えられる。ダイ
オードスイッチ２２は二つのダイオード１１６と１１７
が互いに逆極性で一方の端子同士接続され、接続点はイ
ンダクタンス１１５を介してパルス発生器２３の出力に
接続される。ダイオード１１９と１１７のそれぞれの他
方の端子は二つの分岐出力となる。
デンサ１１２，１１４と抵抗器１１３からなる整合器で
整合されてダイオードスイッチ２４に与えられる。ダイ
オードスイッチ２２は二つのダイオード１１６と１１７
が互いに逆極性で一方の端子同士接続され、接続点はイ
ンダクタンス１１５を介してパルス発生器２３の出力に
接続される。ダイオード１１９と１１７のそれぞれの他
方の端子は二つの分岐出力となる。
【００２１】ダイオード１１６の出力は直流電圧＋Ｖと
抵抗器１１９で正電位にシフトされ、コンデンサ１２３
と抵抗器１２０，１２４とからなる整合器で整合された
のち送信アンテナ２０に与えられる。一方、ダイオード
１１７の出力は直流電圧＋Ｖと抵抗器１２１で正電位に
シフトされ、コンデンサ１２５と抵抗器１２２，１２６
とからなる整合器で整合されたのち基準検出器５０に入
力される。基準検出器５０は信号検出器６０と同一構成
であるので、詳しい回路構成は信号検出器６０で代表し
て説明する。
抵抗器１１９で正電位にシフトされ、コンデンサ１２３
と抵抗器１２０，１２４とからなる整合器で整合された
のち送信アンテナ２０に与えられる。一方、ダイオード
１１７の出力は直流電圧＋Ｖと抵抗器１２１で正電位に
シフトされ、コンデンサ１２５と抵抗器１２２，１２６
とからなる整合器で整合されたのち基準検出器５０に入
力される。基準検出器５０は信号検出器６０と同一構成
であるので、詳しい回路構成は信号検出器６０で代表し
て説明する。
【００２２】信号検出器６０におけるＡＭ検出器６１
は、コンデンサ１３０と抵抗器１３１とからなるハイパ
スフィルタと、コンデンサ１３２，１３７と抵抗器１３
３，１３６および二つのダイオード１３４，１３５とで
形成される平滑回路とからなる。このＡＭ検出器６１は
パルスでＡＭ変調されたマイクロ波信号の振幅に比例し
た直流電圧を出力する。
は、コンデンサ１３０と抵抗器１３１とからなるハイパ
スフィルタと、コンデンサ１３２，１３７と抵抗器１３
３，１３６および二つのダイオード１３４，１３５とで
形成される平滑回路とからなる。このＡＭ検出器６１は
パルスでＡＭ変調されたマイクロ波信号の振幅に比例し
た直流電圧を出力する。
【００２３】二つのカスケード接続されたオペアンプ１
４３，１４５と抵抗器１３８，１３９，１４４，１４７
とコンデンサ１４８で増幅器６２を形成する。直流電圧
＋Ｖに接続した可変抵抗器１４０と抵抗器１４１，１４
２により増幅器６２のゼロレベルを調整する。また、可
変抵抗器１４６で増幅器６２のゲインを調整する。
４３，１４５と抵抗器１３８，１３９，１４４，１４７
とコンデンサ１４８で増幅器６２を形成する。直流電圧
＋Ｖに接続した可変抵抗器１４０と抵抗器１４１，１４
２により増幅器６２のゼロレベルを調整する。また、可
変抵抗器１４６で増幅器６２のゲインを調整する。
【００２４】端子５３及び６３に表れた信号Ｖｒｅｆと
Ｖｏｕｔは比較器７０に入力され、その電力損失を表す
信号が手動スイッチ７１に送られる。即ち、基準信号Ｖ
ｒｅｆと受信信号Ｖｏｕｔはそれぞれ抵抗器１５０及び
１５１を介してオペアンプ１５４に入力され、その電圧
差は可変抵抗器１５３で調節された抵抗値とＲ１５５の
抵抗値の比で決定される増幅分に見合った信号を出力す
る。このように比較器７０は公知の差動増幅器のような
回路で実現できる。また、比較器７０の出力がすすの燃
焼時期を示すあらかじめ定めた所定レベルに達すると警
報信号あるいは表示信号を発生するような回路を追加す
ることも可能である。
Ｖｏｕｔは比較器７０に入力され、その電力損失を表す
信号が手動スイッチ７１に送られる。即ち、基準信号Ｖ
ｒｅｆと受信信号Ｖｏｕｔはそれぞれ抵抗器１５０及び
１５１を介してオペアンプ１５４に入力され、その電圧
差は可変抵抗器１５３で調節された抵抗値とＲ１５５の
抵抗値の比で決定される増幅分に見合った信号を出力す
る。このように比較器７０は公知の差動増幅器のような
回路で実現できる。また、比較器７０の出力がすすの燃
焼時期を示すあらかじめ定めた所定レベルに達すると警
報信号あるいは表示信号を発生するような回路を追加す
ることも可能である。
【００２５】ここでオペレーターがクリーンな状態のフ
ィルター１６Ａを測定するときと、汚れたフィルター１
６Ｂを測定するときに、手動スイッチ７１で比較演算装
置７２の記憶場所を指定してやると、その２つの信号の
比較からマイクロ波の伝送損率の違いを求め、更にそれ
より局部的な煤堆積密度を計算の上表示器７３に表す。
ィルター１６Ａを測定するときと、汚れたフィルター１
６Ｂを測定するときに、手動スイッチ７１で比較演算装
置７２の記憶場所を指定してやると、その２つの信号の
比較からマイクロ波の伝送損率の違いを求め、更にそれ
より局部的な煤堆積密度を計算の上表示器７３に表す。
【００２６】なお、図１に於いて送信用アンテナ２０及
び受信用アンテナ３０の設置間隔が広すぎると、フィル
ター全体の雑音を拾ってしまうので、局部密度の測定精
度を確保するには、対称となるチャンネル１ヶのみをは
さんで、その両側に送信用アンテナ２０及び受信用アン
テナ３０を挿入するのが好ましい。
び受信用アンテナ３０の設置間隔が広すぎると、フィル
ター全体の雑音を拾ってしまうので、局部密度の測定精
度を確保するには、対称となるチャンネル１ヶのみをは
さんで、その両側に送信用アンテナ２０及び受信用アン
テナ３０を挿入するのが好ましい。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、フィルターのすす捕集
量を局部的に測定する事が出来、今まで困難であったフ
ィルター内のすす堆積密度分布検出装置を安価に提供す
る事が出来る。更に、フィルターを分解せずにフィルタ
ー内のすす堆積密度分布を検出できるのでフィルター並
びに排気流制御の設計に大きく貢献し得る。
量を局部的に測定する事が出来、今まで困難であったフ
ィルター内のすす堆積密度分布検出装置を安価に提供す
る事が出来る。更に、フィルターを分解せずにフィルタ
ー内のすす堆積密度分布を検出できるのでフィルター並
びに排気流制御の設計に大きく貢献し得る。
【図１】本発明によるディーゼル排気フィルターの粒子
状物質捕集分布検出の実施例を示すブロック図である。
状物質捕集分布検出の実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明に用いられるフィルターの側面破断図で
ある。
ある。
【図３】図２に於いてIII −III 方向に見た断面図であ
る。
る。
【図４】図１に示される基準検出器の出力波形図であ
る。
る。
【図５】図１に示される信号検出器の出力波形図であ
る。
る。
【図６】図１の実施例の具体的な回路構成を示す回路図
である。
である。
１６Ａ，１６Ｂ フィルター ２０ 送信アンテナ ２１ バイアス直流電源 ２２ 電圧制御発振器 ２３ パルス発生器 ２４ ダイオードスイッチ ３０ 受信アンテナ ５０ 基準検出器 ５１，６１ ＡＭ検出器 ５２，６２ 増幅器 ５３ 基準信号出力端子 ６０ 信号検出器 ６３ 受信信号出力端子 ７０ 比較器 ７１ 手動スイッチ ７２ 比較演算装置 ７３ 表示器 ａ つまっている部分 ｂ 空いている部分 ｃ 気孔部 ｄ 排気ガスの流れる方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 正 埼玉県熊谷市末広四丁目14番１号 株式会 社リケン 熊谷事業所内 (72)発明者 皆川 栄 埼玉県熊谷市末広四丁目14番１号 株式会 社リケン 熊谷事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−11416（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】 ディーゼル機関の排気通路に配置される
フィルターで捕集された粒子状物質の捕集量分布状態を
検出する方法であって、周波数範囲１５０−３００ＭＨｚ内の 所定の一定周波数
のマイクロ波信号を、フィルタ内に排気流の上流に向っ
て相互に平行に近接した位置に配置された一対のモノポ
ールアンテナを介して前記フィルターに一方のアンテナ
から放射し、他方のアンテナで受信する工程と、 前記一対のアンテナの間の前記フィルターの一部を通過
した前記マイクロ波信号の伝送損失を検出して前記フィ
ルターで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を検出す
ることにより前記フィルターの垂直断面方向に於ける粒
子状物質の捕集量を検出する工程と、 該捕集された粒子状物質の堆積密度を表示する工程と、前記フィルタ内への前記一対のモノポールアンテナの挿
入位置をずらして、前記一連の工程を反復する工程と、 を含むディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分
布検出方法。 - 【請求項２】 ディーゼル機関の排気通路に配置される
フィルターで捕集された粒子状物質の捕集量分布状態を
検出する方法であって、周波数範囲１５０−３００ＭＨｚ内の 所定の一定周波数
のマイクロ波信号を、フィルタ内に排気流の上流に向っ
て相互に平行に近接した位置に配置された一対のモノポ
ールアンテナを介して前記フィルターに一方のアンテナ
から放射し、他方のアンテナで受信する工程と、 放射前の前記マイクロ波信号の強度を表わす基準信号を
作成する工程と、 前記一対のアンテナの間の前記フィルターの一部を通過
した前記マイクロ波信号を受信してその強度を表す受信
信号を作成する工程と、 前記基準信号と前記受信信号とを比較して両者の差を検
出し、該差に基づいて伝送損失を検出して前記フィルタ
ーで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を検出するこ
とにより前記フィルターの垂直断面方向に於ける粒子状
物質の捕集量を検出する工程と、 該捕集された粒子状物質の堆積密度を表示する工程と、前記フィルタ内への前記一対のモノポールアンテナの挿
入位置をずらして、前記一連の工程を反復する工程と、 を含むディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分
布検出方法。 - 【請求項３】 ディーゼル機関の排気通路に配置される
フィルターで捕集された粒子状物質の捕集量分布状態を
検出する装置であって、周波数範囲１５０−３００ＭＨｚ内の 所定の一定周波数
のマイクロ波信号を、フィルタ内に排気流の上流に向っ
て相互に平行に近接した位置に配置された一対のモノポ
ールアンテナを介して前記フィルターに一方のアンテナ
から放射し、他方のアンテナで受信する手段と、 前記一対のアンテナの間の前記フィルターの一部を通過
した前記マイクロ波信号の伝送損失を検出して前記フィ
ルターで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を検出す
ることにより前記フィルターの垂直断面方向に於ける粒
子状物質の捕集量を検出する手段と、 該捕集された粒子状物質の堆積密度を表示する手段と、
を含み、 前記一対のモノポールアンテナの前記フィルタ内への挿
入位置は所望の位置へずらして前記一連の検出を反復す
ることができる、 ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出
装置。 - 【請求項４】 ディーゼル機関の排気通路に配置される
フィルターで捕集された粒子状物質の捕集量分布状態を
検出する装置であって、周波数範囲１５０−３００ＭＨｚ内の 所定の一定周波数
のマイクロ波信号を、フィルタ内に排気流の上流に向っ
て相互に平行に近接した位置に配置された一対のモノポ
ールアンテナを介して前記フィルターに一方のアンテナ
から放射し、他方のアンテナで受信する手段と、 放射前の前記マイクロ波信号の強度を表わす基準信号を
作成する手段と、 前記一対のアンテナの間の前記フィルターの一部を通過
した前記マイクロ波信号を受信してその強度を表す受信
信号を作成する手段と、 前記基準信号と前記受信信号とを比較して両者の差を検
出し、該差に基づいて伝送損失を検出して前記フィルタ
ーで捕集された粒子状物質の実効誘電損率を検出するこ
とにより前記フィルターの垂直断面方向に於ける粒子状
物質の捕集量を検出する手段と、 該捕集された粒子状物質の堆積密度を表示する手段と、
を含み 前記一対のモノポールアンテナの前記フィルタ内への挿
入位置は所望の位置へずらして前記一連の検出を反復す
ることができる、 ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017688A JPH081128B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4017688A JPH081128B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06288220A JPH06288220A (ja) | 1994-10-11 |
| JPH081128B2 true JPH081128B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=11950766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4017688A Expired - Lifetime JPH081128B2 (ja) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH081128B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4214982B2 (ja) * | 2004-10-12 | 2009-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2009002276A (ja) | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Nippon Soken Inc | 粒子状物質の捕集量検出方法及び捕集量検出装置と排ガス浄化装置 |
| JP4949976B2 (ja) * | 2007-09-03 | 2012-06-13 | トヨタ自動車株式会社 | 粒子状物質の捕集分布検出方法及び捕集分布検出装置と排ガス浄化装置 |
| JP2011094512A (ja) | 2009-10-28 | 2011-05-12 | Advantest Corp | 捕集体および捕集量測定装置、測定方法、プログラム、記録媒体 |
| JP6690379B2 (ja) * | 2016-04-14 | 2020-04-28 | いすゞ自動車株式会社 | Ｐｍセンサ |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6111416A (ja) * | 1984-06-27 | 1986-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 車載用燃焼装置 |
-
1992
- 1992-02-03 JP JP4017688A patent/JPH081128B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06288220A (ja) | 1994-10-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5157340A (en) | Method and apparatus for detecting soot concentration in particulate trap | |
| US4477771A (en) | Microwave detection of soot content in a particulate trap | |
| JPH06201362A (ja) | 煤検出装置用アンテナシステム | |
| CN101438175B (zh) | 用于确定过滤器的负载的微波感测 | |
| US7253641B2 (en) | Radio frequency particulate sensing system | |
| US5864239A (en) | Apparatus for measuring a powder mass flow | |
| US20080048681A1 (en) | Device for Determining the State of a Soot Particle Filter | |
| JP2017517004A (ja) | 無線周波数状態変化測定システム及び方法 | |
| JPH081128B2 (ja) | ディーゼル排気フィルターの粒子状物質捕集量分布検出方法及び装置 | |
| JP6711183B2 (ja) | 微粒子検出器及び排気浄化装置 | |
| CN110649938B (zh) | 一种全频段窄带物联网电调谐管道感应天线 | |
| JP4184232B2 (ja) | 非接触式車両用接近体検出装置 | |
| EP0219574A2 (en) | A method for the identification of coins | |
| JPH06307226A (ja) | フィルタの粒子状物質堆積密度分布検出方法および粒子状物質堆積密度分布検出装置 | |
| JPH05263620A (ja) | ディーゼル排気浄化装置 | |
| US5164675A (en) | Fluid presence detector for gas pipe using an excited wire mesh | |
| DE102004007038A1 (de) | Vorrichtung zur Feststellung des Zustands eines Rußpartikelfilters | |
| JP2005140700A (ja) | 非接触式車両用接近体検出装置 | |
| JPH05263621A (ja) | 排気フィルタの粒子状物質捕集量検出方法と装置 | |
| JPH06193428A (ja) | 排気フィルタのパティキュレート捕集量検出方法およびその装置 | |
| JPH05263622A (ja) | ディーゼル排気フィルタの粒子状物質捕集量検出方法と装置 | |
| Reinhardt et al. | Measurement setup for characterization of a bistatic radar sensor for monitoring particulate matter | |
| US11502669B2 (en) | Subterahertz microfabricated spectrometer | |
| JPH06288226A (ja) | ディーゼル排気ガス浄化装置 | |
| RU2288576C1 (ru) | Датчик расхода молока |