JPH10170485A - 超音波式ガソリン特性判別方法および装置 - Google Patents
超音波式ガソリン特性判別方法および装置Info
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- JPH10170485A JPH10170485A JP9095694A JP9569497A JPH10170485A JP H10170485 A JPH10170485 A JP H10170485A JP 9095694 A JP9095694 A JP 9095694A JP 9569497 A JP9569497 A JP 9569497A JP H10170485 A JPH10170485 A JP H10170485A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、ガソリンの揮発特性の測定に関
し、特にアルコール等が添加されたガソリンでの超音波
の音速を測定し、基準温度からの偏差を補償することに
よって、揮発特性を精度良く判別できる超音波式ガソリ
ン特性判別方法および装置を提供する。 【解決手段】 超音波を利用してガソリンの揮発特性を
判別する方法であって、被測定ガソリン中に超音波を送
信する工程と、前記超音波のガソリン中の速度を測定す
る工程と、前記速度によりガソリンの揮発特性を判別す
ることを特徴とし、また前記超音波の速度が基準温度に
対して温度補償された後、ガソリンの揮発特性を判別す
ることを特徴とし、さらに前記ガソリンに浸漬されたト
ランスデューサの共振周波数を測定することによって、
温度補償することを特徴とする。
し、特にアルコール等が添加されたガソリンでの超音波
の音速を測定し、基準温度からの偏差を補償することに
よって、揮発特性を精度良く判別できる超音波式ガソリ
ン特性判別方法および装置を提供する。 【解決手段】 超音波を利用してガソリンの揮発特性を
判別する方法であって、被測定ガソリン中に超音波を送
信する工程と、前記超音波のガソリン中の速度を測定す
る工程と、前記速度によりガソリンの揮発特性を判別す
ることを特徴とし、また前記超音波の速度が基準温度に
対して温度補償された後、ガソリンの揮発特性を判別す
ることを特徴とし、さらに前記ガソリンに浸漬されたト
ランスデューサの共振周波数を測定することによって、
温度補償することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンの揮発特
性の測定に関し、特にアルコール等が添加されたガソリ
ンでの超音波の音速を測定し、基準温度からの偏差を補
償することによって、揮発特性を精度良く判別できる超
音波式ガソリン特性判別方法および装置に関する。
性の測定に関し、特にアルコール等が添加されたガソリ
ンでの超音波の音速を測定し、基準温度からの偏差を補
償することによって、揮発特性を精度良く判別できる超
音波式ガソリン特性判別方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用ガソリンの特性では、エンジン
内での耐ノッキング性等が重要な品質特性となってい
る。この耐ノッキング性の向上のためＴＥＬ（テトラエ
チル鉛）が添加されているが、これに替わって最近では
１０％程度のエチルアルコールが添加されているガソリ
ンが米国を初めとして使用されている。本来ガソリンは
必ずしも均質ではなく、その揮発性（燃焼性状）にはバ
ラツキがある。この揮発性を表現するＴ50値は、ガソリ
ンが５０％揮発する温度で表され、軽質ガソリンほどこ
のＴ50値が低くなる。このＴ50値によって、すなわち揮
発性に応じてエンジン制御を最適化する必要がある。例
えば、エンジン始動前の揮発性を知ることが出来れば、
エンジン始動時の燃料増量補正を最小限にすることがで
き、始動時のエミッションの低減が可能となる。
内での耐ノッキング性等が重要な品質特性となってい
る。この耐ノッキング性の向上のためＴＥＬ（テトラエ
チル鉛）が添加されているが、これに替わって最近では
１０％程度のエチルアルコールが添加されているガソリ
ンが米国を初めとして使用されている。本来ガソリンは
必ずしも均質ではなく、その揮発性（燃焼性状）にはバ
ラツキがある。この揮発性を表現するＴ50値は、ガソリ
ンが５０％揮発する温度で表され、軽質ガソリンほどこ
のＴ50値が低くなる。このＴ50値によって、すなわち揮
発性に応じてエンジン制御を最適化する必要がある。例
えば、エンジン始動前の揮発性を知ることが出来れば、
エンジン始動時の燃料増量補正を最小限にすることがで
き、始動時のエミッションの低減が可能となる。
【０００３】特に、米国で使用されるガソリンには、揮
発性に幅があるため、この揮発性に応じてエンジン制御
を最適化することが必要となる。そこで、ガソリンの揮
発性をモニタ可能なセンサが必要となる。ガソリンの揮
発性の目安となる前記Ｔ50値をガソリンの密度から推定
している。この密度を求めるのに超音波の伝播時間から
算出している。この分野での公知技術として特開平７−
２２５２２８号公報では、ガソリン配管の途中に配した
判別装置において、ガソリンの揮発性は、密度の小さい
軟質なガソリン程高くなる傾向がある点に着目し、超音
波の伝播の遅延時間を検出し、ガソリンの密度を求めて
揮発性の性状を把握し、Ｔ50値を推定している。ところ
で、上記の方法では、ガソリンの中にアルコール等の添
加剤を含むものでは密度とＴ50値との関係が一定とはな
らず、反転するため精度的に十分なものとは言えなかっ
た。このため、より高精度で簡便なガソリン性状判別方
法および装置が求められている。
発性に幅があるため、この揮発性に応じてエンジン制御
を最適化することが必要となる。そこで、ガソリンの揮
発性をモニタ可能なセンサが必要となる。ガソリンの揮
発性の目安となる前記Ｔ50値をガソリンの密度から推定
している。この密度を求めるのに超音波の伝播時間から
算出している。この分野での公知技術として特開平７−
２２５２２８号公報では、ガソリン配管の途中に配した
判別装置において、ガソリンの揮発性は、密度の小さい
軟質なガソリン程高くなる傾向がある点に着目し、超音
波の伝播の遅延時間を検出し、ガソリンの密度を求めて
揮発性の性状を把握し、Ｔ50値を推定している。ところ
で、上記の方法では、ガソリンの中にアルコール等の添
加剤を含むものでは密度とＴ50値との関係が一定とはな
らず、反転するため精度的に十分なものとは言えなかっ
た。このため、より高精度で簡便なガソリン性状判別方
法および装置が求められている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
コール等を添加したガソリンの揮発性を判別するために
超音波の音速測定による方法を検討し、従来の密度とＴ
50値との関係における偏差の発生がなく精度よい超音波
式ガソリン特性判別方法および装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、前記判別方法における測定温
度補償を検討し、超音波伝播距離の温度変化を、超音波
の共振特性または反射波強度によってキャンセルするこ
とを可能とする超音波式ガソリン特性判別方法および装
置を提供することにある。本発明の別の目的は、前記判
別方法における測定温度補償を検討し、超音波伝播距離
の温度変化を、超音波の伝播距離を可変とするための熱
収縮バネおよび気体の膨張によってキャンセルすること
を可能とする超音波式ガソリン特性判別方法および装置
を提供することにある。
コール等を添加したガソリンの揮発性を判別するために
超音波の音速測定による方法を検討し、従来の密度とＴ
50値との関係における偏差の発生がなく精度よい超音波
式ガソリン特性判別方法および装置を提供することにあ
る。本発明の他の目的は、前記判別方法における測定温
度補償を検討し、超音波伝播距離の温度変化を、超音波
の共振特性または反射波強度によってキャンセルするこ
とを可能とする超音波式ガソリン特性判別方法および装
置を提供することにある。本発明の別の目的は、前記判
別方法における測定温度補償を検討し、超音波伝播距離
の温度変化を、超音波の伝播距離を可変とするための熱
収縮バネおよび気体の膨張によってキャンセルすること
を可能とする超音波式ガソリン特性判別方法および装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、超音波を
利用してガソリンの揮発特性を判別する方法であって、
被測定ガソリン中に超音波を送信する工程と、前記超音
波のガソリン中の速度を測定する工程と、前記速度によ
りガソリンの揮発特性を判別することを特徴とする超音
波式ガソリン特性判別方法によって達成される。また、
上記の目的は、前記超音波式ガソリン特性判別方法にお
いて、超音波の速度が基準温度に対して温度補償された
後、ガソリンの揮発特性を判別することを特徴とする超
音波式ガソリン特性判別方法によっても達成される。さ
らに、上記の目的は、前記超音波式ガソリン特性判別方
法において、ガソリンに浸漬された物質の共振周波数を
測定することによって、温度補償することを特徴とする
超音波式ガソリン特性判別方法によっても、また、前記
ガソリンに浸漬された物質がトランスデューサであるこ
とを特徴とする前記超音波式ガソリン特性判別方法によ
っても、達成される。
利用してガソリンの揮発特性を判別する方法であって、
被測定ガソリン中に超音波を送信する工程と、前記超音
波のガソリン中の速度を測定する工程と、前記速度によ
りガソリンの揮発特性を判別することを特徴とする超音
波式ガソリン特性判別方法によって達成される。また、
上記の目的は、前記超音波式ガソリン特性判別方法にお
いて、超音波の速度が基準温度に対して温度補償された
後、ガソリンの揮発特性を判別することを特徴とする超
音波式ガソリン特性判別方法によっても達成される。さ
らに、上記の目的は、前記超音波式ガソリン特性判別方
法において、ガソリンに浸漬された物質の共振周波数を
測定することによって、温度補償することを特徴とする
超音波式ガソリン特性判別方法によっても、また、前記
ガソリンに浸漬された物質がトランスデューサであるこ
とを特徴とする前記超音波式ガソリン特性判別方法によ
っても、達成される。
【０００６】また、上記の目的は、前記超音波式ガソリ
ン特性判別方法において、ガソリン中の超音波の反射波
強度を測定することによって、温度補償することを特徴
とする超音波式ガソリン特性判別方法によっても達成さ
れる。さらに、上記の目的は、前記超音波式ガソリン特
性判別方法において、被測定ガソリンおよび基準物質に
超音波を送信する工程と、前記超音波のガソリンおよび
基準物質の速度を測定する工程と、ガソリン中の超音波
の速度を基準物質中の音波速度を基に基準温度に対する
温度補償を行う工程と、前記温度補償された超音波速度
により距離補正するための距離可変手段を有することを
特徴とする超音波式ガソリン特性判別方法によっても達
成される。また、上記の目的は、超音波を利用してガソ
リンの揮発特性を判別する装置であって、ガソリン中で
超音波を送受信するトランスデューサと、前記超音波の
送受信間の距離をガソリンの温度により距離補正するた
めの距離可変手段を有することを特徴とする超音波式ガ
ソリン特性判別装置によっても達成される。
ン特性判別方法において、ガソリン中の超音波の反射波
強度を測定することによって、温度補償することを特徴
とする超音波式ガソリン特性判別方法によっても達成さ
れる。さらに、上記の目的は、前記超音波式ガソリン特
性判別方法において、被測定ガソリンおよび基準物質に
超音波を送信する工程と、前記超音波のガソリンおよび
基準物質の速度を測定する工程と、ガソリン中の超音波
の速度を基準物質中の音波速度を基に基準温度に対する
温度補償を行う工程と、前記温度補償された超音波速度
により距離補正するための距離可変手段を有することを
特徴とする超音波式ガソリン特性判別方法によっても達
成される。また、上記の目的は、超音波を利用してガソ
リンの揮発特性を判別する装置であって、ガソリン中で
超音波を送受信するトランスデューサと、前記超音波の
送受信間の距離をガソリンの温度により距離補正するた
めの距離可変手段を有することを特徴とする超音波式ガ
ソリン特性判別装置によっても達成される。
【０００７】さらに、上記の目的は、前記超音波式ガソ
リン特性判別装置において、超音波送信部より送信され
た超音波を反射する低熱膨張部材からなる第１の反射板
と高熱膨張部材からなる第２の反射板と、前記第１の反
射板および第２の反射板から反射された超音波を受信す
る超音波受信手段と、前記第１の反射板からの反射波お
よび第２の反射板からの反射波の伝播時間を検出し基準
温度に対する超音波速度として温度補償を行う手段と、
前記温度補償された超音波速度よりガソリンの揮発特性
を検出する手段を有することを特徴とする超音波式ガソ
リン特性判別装置によっても達成される。
リン特性判別装置において、超音波送信部より送信され
た超音波を反射する低熱膨張部材からなる第１の反射板
と高熱膨張部材からなる第２の反射板と、前記第１の反
射板および第２の反射板から反射された超音波を受信す
る超音波受信手段と、前記第１の反射板からの反射波お
よび第２の反射板からの反射波の伝播時間を検出し基準
温度に対する超音波速度として温度補償を行う手段と、
前記温度補償された超音波速度よりガソリンの揮発特性
を検出する手段を有することを特徴とする超音波式ガソ
リン特性判別装置によっても達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】ガソリン中の音速値は図３のよう
に、温度と共に変化するので、ガソリンの揮発性のパラ
メータであるＴ50値( 体積５０％揮発温度）をガソリン
中の音速から推定する時には、ある基準温度での音速値
を求める必要がある。このためには、熱電対、サーミス
タ等の温度センサにおいて音速測定時のガソリン温度を
測定する音速測定センサとさらに基準温度への補正処理
が必要となっていたが、本発明によれば、簡便でかつ精
度よく超音波の音速からガソリンの揮発特性を検出する
ことができる。
に、温度と共に変化するので、ガソリンの揮発性のパラ
メータであるＴ50値( 体積５０％揮発温度）をガソリン
中の音速から推定する時には、ある基準温度での音速値
を求める必要がある。このためには、熱電対、サーミス
タ等の温度センサにおいて音速測定時のガソリン温度を
測定する音速測定センサとさらに基準温度への補正処理
が必要となっていたが、本発明によれば、簡便でかつ精
度よく超音波の音速からガソリンの揮発特性を検出する
ことができる。
【０００９】以下に本発明について添付した図面を参照
して詳述する。なお、下記の実施の形態においては、図
示される装置を音速測定時ガソリン中に浸漬して測定さ
れる。（ガソリンは図示しない） 後述（実施例）の図５（ａ）左図に超音波の音速測定の
概略図を示す。トランスデューサ１からガソリン中に所
定の周波数の超音波４を送信し、反射面３から跳ね返っ
てくる反射波を受信する。このガソリン中を伝播した超
音波４の往復時間ｔを測定し、距離Ｌをｔで割ることで
ガソリン中の音速が求まる。この超音波音速の測定は、
一般に超音波の伝播速度を、ｖ＝（Ｋ／ｄ）1/2 （ここ
でｖ：超音波音速、ｄ：ガソリン密度、Ｋ：体積弾性
率）で表せることによる。この時、Ｋは密度が高くなる
と大きくなる傾向があるため、密度が減少した場合で
も、Ｋをある程度大きく保つことによって、伝播速度ｖ
とＴ50の関係を、図１のように一様な関係によって示す
ことができる。
して詳述する。なお、下記の実施の形態においては、図
示される装置を音速測定時ガソリン中に浸漬して測定さ
れる。（ガソリンは図示しない） 後述（実施例）の図５（ａ）左図に超音波の音速測定の
概略図を示す。トランスデューサ１からガソリン中に所
定の周波数の超音波４を送信し、反射面３から跳ね返っ
てくる反射波を受信する。このガソリン中を伝播した超
音波４の往復時間ｔを測定し、距離Ｌをｔで割ることで
ガソリン中の音速が求まる。この超音波音速の測定は、
一般に超音波の伝播速度を、ｖ＝（Ｋ／ｄ）1/2 （ここ
でｖ：超音波音速、ｄ：ガソリン密度、Ｋ：体積弾性
率）で表せることによる。この時、Ｋは密度が高くなる
と大きくなる傾向があるため、密度が減少した場合で
も、Ｋをある程度大きく保つことによって、伝播速度ｖ
とＴ50の関係を、図１のように一様な関係によって示す
ことができる。
【００１０】この図１では、３種のガソリンおよびアル
コールを添加ガソリンについて音速とＴ50の関係を整理
したもので、図２における従来の密度とＴ50の関係にお
けるようなアルコール添加による異常点は存在しなくな
る。すなわち、ガソリン中の音速とＴ50の関係は、密度
とＴ50の関係のように反転することが無く検出精度を向
上できる。
コールを添加ガソリンについて音速とＴ50の関係を整理
したもので、図２における従来の密度とＴ50の関係にお
けるようなアルコール添加による異常点は存在しなくな
る。すなわち、ガソリン中の音速とＴ50の関係は、密度
とＴ50の関係のように反転することが無く検出精度を向
上できる。
【００１１】一方、従来の超音波の伝播距離から密度を
算出した場合では、予め距離が一定という前提で、伝播
距離のみで整理している。しかし、実際には、伝播時間
は、測定時の温度によって変化する。これは、測定物質
の温度特性によるものと、測定治具の熱膨張により伝播
距離が変化することによるものである。熱膨張による伝
播距離の変化の影響については、上記のように音速で整
理すると変化後の伝播距離を変化後の伝播時間で割るこ
とによりキャンセルすることができる。このことは、揮
発性を示すＴ50値は、ガソリン中の成分の分子量や分子
間の結合力に相関があると考えられ、この分子量や分子
間力は、密度や体積弾性率（音速は、密度、体積弾性率
の関数）に関係があると考えられる。
算出した場合では、予め距離が一定という前提で、伝播
距離のみで整理している。しかし、実際には、伝播時間
は、測定時の温度によって変化する。これは、測定物質
の温度特性によるものと、測定治具の熱膨張により伝播
距離が変化することによるものである。熱膨張による伝
播距離の変化の影響については、上記のように音速で整
理すると変化後の伝播距離を変化後の伝播時間で割るこ
とによりキャンセルすることができる。このことは、揮
発性を示すＴ50値は、ガソリン中の成分の分子量や分子
間の結合力に相関があると考えられ、この分子量や分子
間力は、密度や体積弾性率（音速は、密度、体積弾性率
の関数）に関係があると考えられる。
【００１２】通常、図３のように測定温度の変化によっ
て測定物性の温度依存性による変化を伴い、音速は温度
とともに変化する。図３では、前記３種のガソリンおよ
びアルコール添加ガソリンとも音速は温度の上昇ととも
に低下することを示している。このため、特性の評価に
はある基準温度での音速を求め、これで評価することが
必要である。そのためには、図３から分かるように、い
ずれのガソリンにおいても音速は、直線的に変化しその
傾きがほぼ等しいため、直線近似されその勾配および切
片で表現できる。この直線に基づき基準温度からの、偏
差が分かれば基準温度での音速を求めることができる。
以下に本発明について実施例に基づいて詳述する。
て測定物性の温度依存性による変化を伴い、音速は温度
とともに変化する。図３では、前記３種のガソリンおよ
びアルコール添加ガソリンとも音速は温度の上昇ととも
に低下することを示している。このため、特性の評価に
はある基準温度での音速を求め、これで評価することが
必要である。そのためには、図３から分かるように、い
ずれのガソリンにおいても音速は、直線的に変化しその
傾きがほぼ等しいため、直線近似されその勾配および切
片で表現できる。この直線に基づき基準温度からの、偏
差が分かれば基準温度での音速を求めることができる。
以下に本発明について実施例に基づいて詳述する。
【００１３】
実施例１ 本実施例は、音速−温度特性の既知な物質の音速値から
温度を求め、その結果よりＴ50を測定する方法である。
図５（ａ）に本実施例の装置の概要図を示す。トランス
デューサの超音波送受信部は、ガソリン中に装着され、
既知物質の温度は、ガソリンの温度と同じである。次
に、トランスデューサから、同時にガソリン中および既
知物質中に超音波を送信し、既知物質の音速−温度特性
から既知物質の温度を測定する。この値からガソリン中
の温度が求められる。この時のガソリン中の音速−温度
の関係を用いて、測定時の温度・音速から、基準温度で
の音速値が算出される。
温度を求め、その結果よりＴ50を測定する方法である。
図５（ａ）に本実施例の装置の概要図を示す。トランス
デューサの超音波送受信部は、ガソリン中に装着され、
既知物質の温度は、ガソリンの温度と同じである。次
に、トランスデューサから、同時にガソリン中および既
知物質中に超音波を送信し、既知物質の音速−温度特性
から既知物質の温度を測定する。この値からガソリン中
の温度が求められる。この時のガソリン中の音速−温度
の関係を用いて、測定時の温度・音速から、基準温度で
の音速値が算出される。
【００１４】具体的には、トランスデューサ１から送信
された超音波は、反射面までの間の測定ガソリン中を伝
播し、再びトランスデューサ１で受信される。測定ガソ
リンの音波は、伝播距離を、伝播時間で割ることによっ
て求められる。また、並列的に、同時にトランスデュー
サ１から、周囲を密閉された物質（ガソリンやガソリン
種であるオクタン等）中に超音波が送信され、同様な方
法で音速値が求められる。測定時の温度はどちらも同じ
である。また、図５（ｂ）のような構造にすることで、
１つのトランスデューサで、測定ガソリンと、音速−温
度特性の既知物質に超音波を送・受信することができ、
熱電対等の温度センサを必要とせず低コスト化が可能と
なる。
された超音波は、反射面までの間の測定ガソリン中を伝
播し、再びトランスデューサ１で受信される。測定ガソ
リンの音波は、伝播距離を、伝播時間で割ることによっ
て求められる。また、並列的に、同時にトランスデュー
サ１から、周囲を密閉された物質（ガソリンやガソリン
種であるオクタン等）中に超音波が送信され、同様な方
法で音速値が求められる。測定時の温度はどちらも同じ
である。また、図５（ｂ）のような構造にすることで、
１つのトランスデューサで、測定ガソリンと、音速−温
度特性の既知物質に超音波を送・受信することができ、
熱電対等の温度センサを必要とせず低コスト化が可能と
なる。
【００１５】本実施例では、図４のように、音速−温度
特性の分かっている物質、例えばオクタン等の液体を既
知物質として使用し、図７の測定ガソリンの伝播時間か
ら音速を、既知物質中の伝播時間から温度を求め、基準
温度での音速を算出することができる。このため、高い
伝播時間分解能を必要とはしないで、温度変化に対し伝
播時間変化が大きいので、音速−温度変化率を固体と比
べて大きくできる。また、既知物質を選定することによ
って、例えば、液体のガソリンまたはガソリン種を使う
ことによって、音速値が固体（金属）に比べて小さくで
き、伝播時間を大きくとることができる。
特性の分かっている物質、例えばオクタン等の液体を既
知物質として使用し、図７の測定ガソリンの伝播時間か
ら音速を、既知物質中の伝播時間から温度を求め、基準
温度での音速を算出することができる。このため、高い
伝播時間分解能を必要とはしないで、温度変化に対し伝
播時間変化が大きいので、音速−温度変化率を固体と比
べて大きくできる。また、既知物質を選定することによ
って、例えば、液体のガソリンまたはガソリン種を使う
ことによって、音速値が固体（金属）に比べて小さくで
き、伝播時間を大きくとることができる。
【００１６】本実施例において、基準物質としてガソリ
ンの音速−温度変化率とほぼ等しい物質（デカン等）を
用いる場合には、測定ガソリンとの伝播時間の差を測定
するのみで測定ガソリンの基準温度での音速値が測定可
能となる。この場合の説明図を図６と図７に示す。この
図７にあるように、反射パルス間の伝播時間の差を求め
るものである。この場合は、トランスデューサ１から、
ガソリン中および既知物質２中に超音波を送信し、測定
ガソリンの伝播時間と既知物質の伝播時間の差から、音
速の差を算出でき、既知物質の基準ガソリンにおける音
速値と前記音速の差の値から測定ガソリンの音速値を算
出するものである。
ンの音速−温度変化率とほぼ等しい物質（デカン等）を
用いる場合には、測定ガソリンとの伝播時間の差を測定
するのみで測定ガソリンの基準温度での音速値が測定可
能となる。この場合の説明図を図６と図７に示す。この
図７にあるように、反射パルス間の伝播時間の差を求め
るものである。この場合は、トランスデューサ１から、
ガソリン中および既知物質２中に超音波を送信し、測定
ガソリンの伝播時間と既知物質の伝播時間の差から、音
速の差を算出でき、既知物質の基準ガソリンにおける音
速値と前記音速の差の値から測定ガソリンの音速値を算
出するものである。
【００１７】実施例２ 本実施例は、トランスデューサの共振周波数の温度依存
性からＴ50を測定する方法である。実施例１と同様に、
測定ガソリン中の超音波の伝播時間から音速を測定する
とともに、図８（ａ）に示されるトランスデューサの共
振特性から、発振周波数（ｆt ）に対する共振周波数
（ｆh ）を測定する。この共振周波数は、図８（ｂ）の
ように、温度とともに変化するため共振周波数を測定す
れば、音速測定時の温度を求めることができ、さらに基
準温度での音速が算出可能となる。具体的には、センサ
送受信部をガソリン中に装着する。この時トランスデュ
ーサの温度は、ガソリンの温度と同じである。このトラ
ンスデューサの共振周波数は温度上昇とともに上昇し、
その発振周波数でのインピーダンスも、温度上昇ととも
に上昇する。ただし、発振周波数ｆt は、ガソリンの実
車環境範囲より低い温度での共振周波数とする。
性からＴ50を測定する方法である。実施例１と同様に、
測定ガソリン中の超音波の伝播時間から音速を測定する
とともに、図８（ａ）に示されるトランスデューサの共
振特性から、発振周波数（ｆt ）に対する共振周波数
（ｆh ）を測定する。この共振周波数は、図８（ｂ）の
ように、温度とともに変化するため共振周波数を測定す
れば、音速測定時の温度を求めることができ、さらに基
準温度での音速が算出可能となる。具体的には、センサ
送受信部をガソリン中に装着する。この時トランスデュ
ーサの温度は、ガソリンの温度と同じである。このトラ
ンスデューサの共振周波数は温度上昇とともに上昇し、
その発振周波数でのインピーダンスも、温度上昇ととも
に上昇する。ただし、発振周波数ｆt は、ガソリンの実
車環境範囲より低い温度での共振周波数とする。
【００１８】このｆt で発振すると温度上昇にともなっ
て、インピーダンスは大となり、入射波の強度が減少
し、反射波強度も減少する。この関係を図８（ｄ）に示
し、この関係より、反射波強度からガソリンの温度が求
められる。その結果、同時に測定したガソリン中の音速
値およびガソリン中の音速−温度の関係を用いて、測定
時の温度・音速から、基準温度での音速値を算出するこ
とができる。
て、インピーダンスは大となり、入射波の強度が減少
し、反射波強度も減少する。この関係を図８（ｄ）に示
し、この関係より、反射波強度からガソリンの温度が求
められる。その結果、同時に測定したガソリン中の音速
値およびガソリン中の音速−温度の関係を用いて、測定
時の温度・音速から、基準温度での音速値を算出するこ
とができる。
【００１９】実施例３ 本実施例は、既知物質の反射強度から温度を測定する方
法のものである。本実施例では、既知物質中に送信され
た超音波の強度を測定することでガソリン温度測定可能
となる。前記図５（ｂ）のように既知物質に超音波を送
信し、トランスデューサで受信する反射波の強度を測定
する。この音響インピーダンスは、密度と音速の積であ
り、温度により変化する値である。そこで、音響インピ
ーダンスすなわち反射波の強度を測定することにより温
度を測定することができる。
法のものである。本実施例では、既知物質中に送信され
た超音波の強度を測定することでガソリン温度測定可能
となる。前記図５（ｂ）のように既知物質に超音波を送
信し、トランスデューサで受信する反射波の強度を測定
する。この音響インピーダンスは、密度と音速の積であ
り、温度により変化する値である。そこで、音響インピ
ーダンスすなわち反射波の強度を測定することにより温
度を測定することができる。
【００２０】音響インピーダンス（Ｚ）＝密度（ρ）×
音速（Ｃ） ρ：ｇ／ｃｍ3 反射波強度：ｍ／ｓｅｃ 反射波強度∝音響インピーダンス（Ｚ） 具体的には、トランスデューサ送受信部は、ガソリン中
に装着され、この時トランスデューサおよび既知物質の
温度は、ガソリンの温度と同じである。また、トランス
デューサの共振周波数は温度上昇とともに上昇する。一
方、既知物質の音響インピーダンス（ρＣ）は温度上昇
とともに減少する。そのため、トランスデューサの（ρ
Ｃ）との差が大となり、既知物質への超音波の透過率が
減少する。その結果、超音波が出難くなり、そのため、
超音波の反射波強度は減少する。すなわち、既知物質の
反射波強度を測定することにより、ガソリン中の温度測
定が可能となる。
音速（Ｃ） ρ：ｇ／ｃｍ3 反射波強度：ｍ／ｓｅｃ 反射波強度∝音響インピーダンス（Ｚ） 具体的には、トランスデューサ送受信部は、ガソリン中
に装着され、この時トランスデューサおよび既知物質の
温度は、ガソリンの温度と同じである。また、トランス
デューサの共振周波数は温度上昇とともに上昇する。一
方、既知物質の音響インピーダンス（ρＣ）は温度上昇
とともに減少する。そのため、トランスデューサの（ρ
Ｃ）との差が大となり、既知物質への超音波の透過率が
減少する。その結果、超音波が出難くなり、そのため、
超音波の反射波強度は減少する。すなわち、既知物質の
反射波強度を測定することにより、ガソリン中の温度測
定が可能となる。
【００２１】透過率＝４Ｚ1 Ｚ2 ／（Ｚ1 ＋Ｚ2 ）2 Ｚ1 ：トランスデューサのρＣ Ｚ2 ：既知物質のρＣ その結果、同時に測定したガソリン中の音速値およびガ
ソリン中の音速−温度の関係を用いて、測定時の温度・
音速から、基準温度での音速値を算出することができ
る。
ソリン中の音速−温度の関係を用いて、測定時の温度・
音速から、基準温度での音速値を算出することができ
る。
【００２２】実施例４ 本実施例は、バイメタルと凹型反射面を用いて温度変化
とともに超音波の伝播距離を変える方法のものである。
本実施例では、ガソリンの音速の温度による変化をキャ
ンセルする方法として、温度変化とともに反射面までの
距離を変化させる手法である。この手法に必要な温度に
対する距離の変化率（熱膨張率）は、鉄・アルミの熱膨
張率と比べて３桁も大きい。本実施例の概要を図９
（ｃ）に示す。トランスデューサ１から送信された超音
波４は、バイメタル反射板８で反射し、さらに凹型反射
面９で反射して再びトランスデューサ１で受信される。
ここで、バイメタル反射板８は、温度とともに反射角を
変化するようにする。トランスデューサ−バイメタル反
射板−凹型反射面−トランスデューサの超音波伝播距離
を、超音波の温度変化をキャンセルするように変化させ
ることにより、音速値の温度による変化をキャンセルで
きる。
とともに超音波の伝播距離を変える方法のものである。
本実施例では、ガソリンの音速の温度による変化をキャ
ンセルする方法として、温度変化とともに反射面までの
距離を変化させる手法である。この手法に必要な温度に
対する距離の変化率（熱膨張率）は、鉄・アルミの熱膨
張率と比べて３桁も大きい。本実施例の概要を図９
（ｃ）に示す。トランスデューサ１から送信された超音
波４は、バイメタル反射板８で反射し、さらに凹型反射
面９で反射して再びトランスデューサ１で受信される。
ここで、バイメタル反射板８は、温度とともに反射角を
変化するようにする。トランスデューサ−バイメタル反
射板−凹型反射面−トランスデューサの超音波伝播距離
を、超音波の温度変化をキャンセルするように変化させ
ることにより、音速値の温度による変化をキャンセルで
きる。
【００２３】実施例５ 本実施例は、気体の熱膨張を利用して温度変化とともに
超音波の伝播距離を変える方法のものである。本実施例
では、実施例４のような超音波の伝播距離を変化させて
音速変化をキャンセルするもので、その概要を図９
（ｂ）に示す。反射板６の下には、密閉している気体容
器７（上部のみ伸縮性のある材料で、その他は熱伝導性
の良い銅のような材料）が取り付けられる。この密閉容
器の気体５は、測定ガソリンの温度変化に比べても、大
幅に膨張・収縮するため、これを伸縮材料の熱膨張係
数、ヤング率等で適合することにより容器上面すなわち
反射面が音速をキャンセルするように上下させるように
設定できる。すなわち、反射面までの距離を温度変化と
ともに、変化させ音速値の温度による変化をキャンセル
することができる。
超音波の伝播距離を変える方法のものである。本実施例
では、実施例４のような超音波の伝播距離を変化させて
音速変化をキャンセルするもので、その概要を図９
（ｂ）に示す。反射板６の下には、密閉している気体容
器７（上部のみ伸縮性のある材料で、その他は熱伝導性
の良い銅のような材料）が取り付けられる。この密閉容
器の気体５は、測定ガソリンの温度変化に比べても、大
幅に膨張・収縮するため、これを伸縮材料の熱膨張係
数、ヤング率等で適合することにより容器上面すなわち
反射面が音速をキャンセルするように上下させるように
設定できる。すなわち、反射面までの距離を温度変化と
ともに、変化させ音速値の温度による変化をキャンセル
することができる。
【００２４】具体的には、図９（ａ）のトランスデュー
サ１送受信部をガソリン中に装着し、トランスデューサ
１から送信された超音波４は、反射面３までの間のガソ
リン中を伝播する。一方、反射面は、気体の熱膨張によ
り上下して、伝播距離が変化することで音速の温度変化
をキャンセルする。ここで、反射面までの距離の温度に
対する変化率および気体の密閉容器の設計は下記によ
る。気体の容器の温度−体積の変化率は、ボイル−シャ
ルルの法則から、Ｖ／Ｔ＝Ｖ＋ΔＶ／Ｔ＋ΔＴで、これ
から、ΔＶ／ΔＴ＝Ｖ／Ｔとなる。ここで、Ｖ：基準温
度での体積として、Ａ×Ｂ＝Ｖ、Ａ：断面積、Ｂ：高さ
である。一方、Ｌ：反射面までの距離として、（ａ・
Ｌ）／（−ａ・Ｔ＋ｂ）・Ａ＝Ｖ／Ｔ＝Ａ×Ｂ／Ｔ、こ
れを変形して、Ｂ＝（ａ・Ｌ・Ｔ）／（−ａ・Ｔ＋ｂ）
が得られる。
サ１送受信部をガソリン中に装着し、トランスデューサ
１から送信された超音波４は、反射面３までの間のガソ
リン中を伝播する。一方、反射面は、気体の熱膨張によ
り上下して、伝播距離が変化することで音速の温度変化
をキャンセルする。ここで、反射面までの距離の温度に
対する変化率および気体の密閉容器の設計は下記によ
る。気体の容器の温度−体積の変化率は、ボイル−シャ
ルルの法則から、Ｖ／Ｔ＝Ｖ＋ΔＶ／Ｔ＋ΔＴで、これ
から、ΔＶ／ΔＴ＝Ｖ／Ｔとなる。ここで、Ｖ：基準温
度での体積として、Ａ×Ｂ＝Ｖ、Ａ：断面積、Ｂ：高さ
である。一方、Ｌ：反射面までの距離として、（ａ・
Ｌ）／（−ａ・Ｔ＋ｂ）・Ａ＝Ｖ／Ｔ＝Ａ×Ｂ／Ｔ、こ
れを変形して、Ｂ＝（ａ・Ｌ・Ｔ）／（−ａ・Ｔ＋ｂ）
が得られる。
【００２５】実施例６ 本実施例では、実施例４のような超音波の伝播距離を変
化させて音速変化をキャンセルするもので、その概要を
図１０および１１図に示す。まず、音速測定時の基準温
度からの偏差を補正する超音波トランスデューサ装置の
一例を図１０（ｂ）、（ｃ）に示す。図１０（ｂ）では
高熱収縮バネ１０、図１０（ｃ）ではバイメタル１１を
使用するもので、どちらも温度の変化によって、収縮す
ることによって超音波の伝播距離を補正する方式であ
る。すなわち、高熱収縮バネ１０またはバイメタル１１
に取り付けられた反射面は、バネ弾性率またはバイメタ
ル特性に基づく収縮によって基準温度からの偏差に応じ
て高さが変化し、温度の影響をキャンセルする。
化させて音速変化をキャンセルするもので、その概要を
図１０および１１図に示す。まず、音速測定時の基準温
度からの偏差を補正する超音波トランスデューサ装置の
一例を図１０（ｂ）、（ｃ）に示す。図１０（ｂ）では
高熱収縮バネ１０、図１０（ｃ）ではバイメタル１１を
使用するもので、どちらも温度の変化によって、収縮す
ることによって超音波の伝播距離を補正する方式であ
る。すなわち、高熱収縮バネ１０またはバイメタル１１
に取り付けられた反射面は、バネ弾性率またはバイメタ
ル特性に基づく収縮によって基準温度からの偏差に応じ
て高さが変化し、温度の影響をキャンセルする。
【００２６】具体的に図１０（ｂ）における温度補償の
演算方法を以下に説明する。基準温度Ｔにおける音速ｙ
は、ｙ＝−ａＴ＋ｂと表され、この時の伝播時間は、ト
ランスデューサー反射面距離をＬとして、２Ｌ／−ａＴ
＋ｂとなる。ここで、基準温度Ｔから１℃上昇した場合
を考える。（Ｔ＋１）度における音速は、−ａ（Ｔ＋
１）＋ｂとなり、温度補正するため伝播時間を変えない
ように距離を変える。（Ｔ＋１）度における伝播距離
は、２Ｌ（−ａＴ−ａ＋ｂ）／−ａＴ＋ｂとなり、（Ｔ
＋１）度におけるトランスデューサー反射面距離は、Ｌ
（−ａＴ−ａ＋ｂ）／−ａＴ＋ｂとなる。この式から、
前記の高熱収縮バネを温度１℃上昇するごとに、（ａＬ
／−ａＴ＋ｂ）収縮するように設計する。この構造にお
いては、熱収縮率は基準温度における多種のガソリンの
音速平均に合わせて設計するため、温度の影響をさらに
精度良くキャンセルする場合は効果が得難い。この設計
のもとで、ｙ＝−ａｘ＋ｃのガソリンについて考える
と、基準温度Ｔにおける音速は、−ａＴ＋ｃ、伝播速度
は２Ｌ／−ａＴ＋ｃで表される。
演算方法を以下に説明する。基準温度Ｔにおける音速ｙ
は、ｙ＝−ａＴ＋ｂと表され、この時の伝播時間は、ト
ランスデューサー反射面距離をＬとして、２Ｌ／−ａＴ
＋ｂとなる。ここで、基準温度Ｔから１℃上昇した場合
を考える。（Ｔ＋１）度における音速は、−ａ（Ｔ＋
１）＋ｂとなり、温度補正するため伝播時間を変えない
ように距離を変える。（Ｔ＋１）度における伝播距離
は、２Ｌ（−ａＴ−ａ＋ｂ）／−ａＴ＋ｂとなり、（Ｔ
＋１）度におけるトランスデューサー反射面距離は、Ｌ
（−ａＴ−ａ＋ｂ）／−ａＴ＋ｂとなる。この式から、
前記の高熱収縮バネを温度１℃上昇するごとに、（ａＬ
／−ａＴ＋ｂ）収縮するように設計する。この構造にお
いては、熱収縮率は基準温度における多種のガソリンの
音速平均に合わせて設計するため、温度の影響をさらに
精度良くキャンセルする場合は効果が得難い。この設計
のもとで、ｙ＝−ａｘ＋ｃのガソリンについて考える
と、基準温度Ｔにおける音速は、−ａＴ＋ｃ、伝播速度
は２Ｌ／−ａＴ＋ｃで表される。
【００２７】ここで、基準温度ＴからΔＴ上昇した場合
では、上記のＴ＋１をＴ＋ΔＴに置き換え整理すると、
基準温度での音速のずれは（−ａＴ＋ｃ）−〔｛−ａ
（Ｔ＋ΔＴ）＋ｃ｝・（−ａＴ＋ｂ）／｛−ａ（Ｔ＋Δ
Ｔ）＋ｂ｝となり、これを整理すると、−ａ（ｃ−ｂ）
ΔＴ／｛−ａ（Ｔ＋ΔＴ）＋ｂ｝となる。このことか
ら、基準温度Ｔでの音速のずれ（誤差）が生じる。
では、上記のＴ＋１をＴ＋ΔＴに置き換え整理すると、
基準温度での音速のずれは（−ａＴ＋ｃ）−〔｛−ａ
（Ｔ＋ΔＴ）＋ｃ｝・（−ａＴ＋ｂ）／｛−ａ（Ｔ＋Δ
Ｔ）＋ｂ｝となり、これを整理すると、−ａ（ｃ−ｂ）
ΔＴ／｛−ａ（Ｔ＋ΔＴ）＋ｂ｝となる。このことか
ら、基準温度Ｔでの音速のずれ（誤差）が生じる。
【００２８】さらに、精度良く温度の影響をキャンセル
する装置の一例を図１１（ａ）、（ｂ）に示す。図１１
（ａ）においては、超音波トランスデューサ１から送信
された超音波４は、低熱膨張材１３側反射面と高熱膨張
材１４側反射面から反射され、それぞれの往復時間ｔ1
とｔ2 を測定し、それぞれの反射面までの距離をＬとＸ
とし、熱膨張率をαh とα1 として、各区間の音速がと
もに等しいとして計算し、測定温度で補償した基準温度
２０℃での音速を求めることができる。具体的な温度補
償の演算方法は、測定温度Ｔ、ガソリン中の音速Ｃとし
て、高熱膨張材側反射面での音速Ｃ＝２Ｘ｛１＋αh ・
（Ｔ−２０）｝／ｔ2 と、低熱膨張材側反射面での音速
Ｃ＝２Ｌ｛１＋α1 ・（Ｔ−２０）｝／ｔ1 が等しいと
おいて整理し、基準温度２０℃での音速Ｃ20＝Ｃ＋ΔＴ
・（音速−温度の傾き）を求めることができる。ただ
し、ΔＴ＝（Ｘ・ｔ1 −Ｌｔ2 ）／（Ｌ・ｔ2 ・α1 −
Ｘ・ｔ1 ・αh ）である。
する装置の一例を図１１（ａ）、（ｂ）に示す。図１１
（ａ）においては、超音波トランスデューサ１から送信
された超音波４は、低熱膨張材１３側反射面と高熱膨張
材１４側反射面から反射され、それぞれの往復時間ｔ1
とｔ2 を測定し、それぞれの反射面までの距離をＬとＸ
とし、熱膨張率をαh とα1 として、各区間の音速がと
もに等しいとして計算し、測定温度で補償した基準温度
２０℃での音速を求めることができる。具体的な温度補
償の演算方法は、測定温度Ｔ、ガソリン中の音速Ｃとし
て、高熱膨張材側反射面での音速Ｃ＝２Ｘ｛１＋αh ・
（Ｔ−２０）｝／ｔ2 と、低熱膨張材側反射面での音速
Ｃ＝２Ｌ｛１＋α1 ・（Ｔ−２０）｝／ｔ1 が等しいと
おいて整理し、基準温度２０℃での音速Ｃ20＝Ｃ＋ΔＴ
・（音速−温度の傾き）を求めることができる。ただ
し、ΔＴ＝（Ｘ・ｔ1 −Ｌｔ2 ）／（Ｌ・ｔ2 ・α1 −
Ｘ・ｔ1 ・αh ）である。
【００２９】図１１（ｂ）は、精度良く温度の影響をキ
ャンセルする装置の他の例を示す図である。この図で
は、長さＬなる低熱膨張材１３に固定されている反射材
６と、これの底面のほぼ１／２の面積を占める部分に高
さＸなる高熱膨張材１４を設ける。超音波トランスデュ
ーサ１から送信された超音波４は、高熱膨張材１４側反
射面と低熱膨張材１３側反射面から反射され、それぞれ
の往復時間ｔ1 とｔ2 を測定し、それぞれの反射面まで
の距離をＸとＬとし、熱膨張率をα1 とαh として、各
区間の音速がともに等しいとして計算し、測定温度で補
償した基準温度２０℃での音速を求めることができる。
具体的な温度補償の演算方法は、測定温度Ｔ、ガソリン
中の音速Ｃとして、低熱膨張材側反射面でのガソリン中
の音速Ｃ＝２Ｌ｛１＋α1 ・（Ｔ−２０）｝／ｔ2 と、
高熱膨張材側区間距離でのガソリン中の音速Ｃ＝２Ｘ
｛１＋αh ・（Ｔ−２０）｝／ｔ2 −ｔ1 が等しいとお
いて整理し、基準温度２０℃での音速Ｃ20＝Ｃ＋ΔＴ・
（音速−温度の傾き）を求めることができる。ただし、
ΔＴ＝｛Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）−Ｘ・ｔ2 ｝／Ｘ・ｔ2 ・α
h −Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）・α1 である。
ャンセルする装置の他の例を示す図である。この図で
は、長さＬなる低熱膨張材１３に固定されている反射材
６と、これの底面のほぼ１／２の面積を占める部分に高
さＸなる高熱膨張材１４を設ける。超音波トランスデュ
ーサ１から送信された超音波４は、高熱膨張材１４側反
射面と低熱膨張材１３側反射面から反射され、それぞれ
の往復時間ｔ1 とｔ2 を測定し、それぞれの反射面まで
の距離をＸとＬとし、熱膨張率をα1 とαh として、各
区間の音速がともに等しいとして計算し、測定温度で補
償した基準温度２０℃での音速を求めることができる。
具体的な温度補償の演算方法は、測定温度Ｔ、ガソリン
中の音速Ｃとして、低熱膨張材側反射面でのガソリン中
の音速Ｃ＝２Ｌ｛１＋α1 ・（Ｔ−２０）｝／ｔ2 と、
高熱膨張材側区間距離でのガソリン中の音速Ｃ＝２Ｘ
｛１＋αh ・（Ｔ−２０）｝／ｔ2 −ｔ1 が等しいとお
いて整理し、基準温度２０℃での音速Ｃ20＝Ｃ＋ΔＴ・
（音速−温度の傾き）を求めることができる。ただし、
ΔＴ＝｛Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）−Ｘ・ｔ2 ｝／Ｘ・ｔ2 ・α
h −Ｌ（ｔ2 −ｔ1 ）・α1 である。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、超音波の音速を測定して、ガ
ソリンの揮発特性を判別するので、従来のようなアルコ
ール添加ガソリンの密度の測定における偏差の発生がな
く精度良く判断することができる。また、既知物質の反
射強度を測定するとともに、測定ガソリン中の反射強度
も測定することで、音響インピーダンスと音速値からＴ
50を推定するので、簡単に測定温度による偏差を補償す
ることが可能であり、基準温度での補正した正確な揮発
性を得ることができる。
ソリンの揮発特性を判別するので、従来のようなアルコ
ール添加ガソリンの密度の測定における偏差の発生がな
く精度良く判断することができる。また、既知物質の反
射強度を測定するとともに、測定ガソリン中の反射強度
も測定することで、音響インピーダンスと音速値からＴ
50を推定するので、簡単に測定温度による偏差を補償す
ることが可能であり、基準温度での補正した正確な揮発
性を得ることができる。
【図１】本発明に係るガソリン中での音速とＴ50値との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図２】従来のガソリン中での密度とＴ50値との関係を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明に係るガソリン中での音速と測定温度と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図４】本発明に係るガソリン中での音速と温度特性を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明の実施例１に係るガソリン中での音速の
温度補償方法を示し、（ａ）既知物質を分離したもの、
（ｂ）一体化したものを示す図である。
温度補償方法を示し、（ａ）既知物質を分離したもの、
（ｂ）一体化したものを示す図である。
【図６】本発明に実施例１に係る既知物質としてほぼ同
等のものを使用した場合のガソリン中での音速の温度補
償方法を示す図である。
等のものを使用した場合のガソリン中での音速の温度補
償方法を示す図である。
【図７】本発明に実施例１に係る既知物質として液体ま
たはほぼ同等のものを使用した場合のガソリン中での音
速の温度補償方法を示す図である。
たはほぼ同等のものを使用した場合のガソリン中での音
速の温度補償方法を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係るガソリン中での音速の
温度補償方法を示し、（ａ）共振周波数とインピーダン
スとの関係、（ｂ）温度と共振周波数との関係、（ｃ）
温度と発振周波数でのインピーダンスとの関係、（ｄ）
温度と反射強度との関係を示す図である。
温度補償方法を示し、（ａ）共振周波数とインピーダン
スとの関係、（ｂ）温度と共振周波数との関係、（ｃ）
温度と発振周波数でのインピーダンスとの関係、（ｄ）
温度と反射強度との関係を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係るガソリン中での音速の温
度補償方法を示し、（ａ）実施例５の温度補償方法、
（ｂ）実施例５の他の温度補償方法、（ｃ）実施例４の
温度補償方法を示す図である。
度補償方法を示し、（ａ）実施例５の温度補償方法、
（ｂ）実施例５の他の温度補償方法、（ｃ）実施例４の
温度補償方法を示す図である。
【図１０】本発明に係るガソリン中での音速の温度補償
方法を示し、（ａ）従来の温度補償のない場合、（ｂ）
高熱収縮バネによる温度補償、（ｃ）バイメタルによる
温度補償方法を示す図である。
方法を示し、（ａ）従来の温度補償のない場合、（ｂ）
高熱収縮バネによる温度補償、（ｃ）バイメタルによる
温度補償方法を示す図である。
【図１１】本発明に係るガソリン中での音速の精度よい
他の温度補償方法を示し、（ａ）低熱膨張材と高熱膨張
材による方法、（ｂ）低熱膨張材と高熱膨張材による方
法を示す図である。
他の温度補償方法を示し、（ａ）低熱膨張材と高熱膨張
材による方法、（ｂ）低熱膨張材と高熱膨張材による方
法を示す図である。
１…トランデューサ ２…既知物質 ３…反射面 ４…超音波 ５…気体 ６…反射板 ７…気体容器 ８…バイメタル反射板 ９…凹型反射面 １０…高熱収縮バネ １１…バイメタル １２…継手 １３…低熱膨張材 １４…高熱膨張バネ １５…高熱膨張材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石切山 守 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岡崎 俊宏 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 超音波を利用してガソリンの揮発特性を
判別する方法であって、被測定ガソリン中に超音波を送
信する工程と、該超音波のガソリン中の速度を測定する
工程と、該速度によりガソリンの揮発特性を判別するこ
とを特徴とする超音波式ガソリン特性判別方法。 - 【請求項２】 請求項１において、超音波の速度が基準
温度に対して温度補償された後、ガソリンの揮発特性を
判別することを特徴とする超音波式ガソリン特性判別方
法。 - 【請求項３】 請求項２において、ガソリンに浸漬され
た物質の共振周波数を測定することによって、温度補償
することを特徴とする超音波式ガソリン特性判別方法。 - 【請求項４】 請求項２において、ガソリン中の超音波
の反射波強度を測定することによって、温度補償するこ
とを特徴とする超音波式ガソリン特性判別方法。 - 【請求項５】 請求項２において、被測定ガソリンおよ
び基準物質に超音波を送信する工程と、該超音波のガソ
リンおよび基準物質の速度を測定する工程と、ガソリン
中の超音波の速度を基準物質中の音波速度を基に基準温
度に対する温度補償を行う工程と、該温度補償された超
音波速度により距離補正するための距離可変手段を有す
ることを特徴とする超音波式ガソリン特性判別方法。 - 【請求項６】 請求項３において、前記ガソリンに浸漬
された物質がトランスデューサであることを特徴とする
超音波式ガソリン特性判別方法。 - 【請求項７】 超音波を利用してガソリンの揮発特性を
判別する装置であって、ガソリン中で超音波を送受信す
るトランスデューサと、前記超音波の送受信間の距離を
ガソリンの温度により距離補正するための距離可変手段
を有することを特徴とする超音波式ガソリン特性判別装
置。 - 【請求項８】 請求項７において、超音波送信部より送
信された超音波を反射する低熱膨張部材からなる第１の
反射板と高熱膨張部材からなる第２の反射板と、前記第
１の反射板および第２の反射板から反射された超音波を
受信する超音波受信手段と、前記第１の反射板からの反
射波および第２の反射板からの反射波の伝播時間を検出
し基準温度に対する超音波速度として温度補償を行う手
段と、前記温度補償された超音波速度よりガソリンの揮
発特性を検出する手段を有することを特徴とする超音波
式ガソリン特性判別装置。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
| JP9095694A JPH10170485A (ja) | 1996-10-08 | 1997-04-14 | 超音波式ガソリン特性判別方法および装置 |
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| JP8-267155 | 1996-10-08 | ||
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Family Applications (1)
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