JPS59502119A - 液体混合物中に含まれた蒸発温度の低い液体成分が所定のパ−セント限界値に達したことまたは越えたことを判定する方法および装置 - 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】 液体混合物中に含まれた蒸発温度の低い液体成分が所定のパーセント限界値に達 したことまたは越えたことを判定する方法および装置本発明は、液体混合物中に 含まれかつその他の液体よりも低い蒸発温度を有する液体成分が、特にブレーキ 液中の水が所定のパーセント限界値に達したことまたは越えたことを判定する方 法、および前記の方法を実施する装置に関する。

特にブレーキ液中の水のパーセント限界値を検出するための前記の方法および装 置は公知であり、ブレーキ液中の水含有量が増加すると共にこの液体または混合 物の沸点が低下し、従ってブレーキ液中の水の割合の尺度となる、という知識が 前提となっている。

公知の方法では液体からそれぞれ一定量の試料を取出し、かつテスト室の温度測 定と充満監視に関連して蒸気を形成するまでテスト室内で加熱し、それによりテ スト室から蒸気により液体を排出する際に、沸点に関する尺度として温度値を検 出するようにする（ドイツ連邦共和国特許出願公開第２７２１７３２号明細書） 。

別の方法（ヨーロッパ特許出願公開牙００５６４２４号明細書）では、測定セン サを用い、同様に液体の試料を取出して加熱し、その際試料内に突出した加熱素 子の温度および時間に関する温度変化を測定し、かつ時間に関する温度変化が変 化した際、ブレーキ液の沸点に対する尺度として得られた温度を記録する。

これら公知の方法ではそれぞれの測定のため試料を取出すことが必要であり、こ の試料は、液体混合物の主要部から分離し、かつ測定後に再び主要部に供給しな ければならない。測定の度に必要な試料の取出しおよび圧力室への送給、および 圧力室内で所定の容積の蒸気を形成するまでの加熱は、手間がかかりかつ比較的 複雑であり、またそのつと取出された試料の加熱および冷却に比較的長い期間を 必要とする。

本発明の課題は、液体混合物に浸すことができるセンサによって、従ってテスト 過程の度に試料を分離することなく、必要な測定を行うことができるように、初 めに述べたような方法を構成し、その際同時に短期間にくり返してテストを行う ことができるようにすることにある。

前記課題を解決するため本発明によれば、初めに詳細（（述べた方法は請求の範 囲１または請求の範囲２に述べた特徴を有する。

本発明は次のような知識に基いている。すなわち液体混合物内にあり正の温度係 数を有する電気抵抗線材を液体混合物の蒸発嘉度以上にまで加熱した際に、はぼ ステップ状の抵抗変化を生じ、その結果ａ）　所定量の電気エネルギを供給した 際に、エネルギ転換に要する期間の突然の変化が測定可能であり、または ｂ）　所定の期間において転換したエネルギ量の突然の変化が検出可能である。

液体混合物の沸点は、低い方の蒸発温度を有する液体の割合に応じて変化するの で、抵抗線材に供給すべき相応して所定のエネルギ量によって、それぞれの沸点 以上にまでこの抵抗線材を加熱することができる。

従ってこの知識を前提として請求の範囲１によれば、低い方の蒸発温度を有する 液体成分が所定のパーセント限界値にある液体混合物の代表的な試料から、エネ ルギ転換に要する期間が明らかに変化する抵抗線材に供給されるエネルギ量の範 囲を検出し、かつそれからエネルギ転換に要する期間が明らかに変化する試料中 で検出されたエネルギ量を、液体混合物中の抵抗線材に供給し、かつエネルギ転 換に要する期間を試料のものと比較するだけでよい。低い方の蒸発温度を有する 液体の割合が所定のパーセント限界値に達していな（・限り、液体混合物中にお いて、明らかに代表的な試料中における相応した時間とは相違したエネルギ転換 時間が測定される。それに反して低い方の蒸発温度を有する液体の割合が前記の パーセント限界値に達しまたは越えると、試料のものと同じエネルギ転換時間が 生じる。

所定のエネルギ量で測定値としてエネルギ転換に要する期間を利用する代りに、 請求の範囲２によれば、その逆に抵抗線材に電気エネルギを供給する期間があら かじめ決められ、かつ測定値としては供給されたエネルギ量を測定することによ って行ってもよく、その際同様にまず試料中で、エネルギ転換がはっきりとまた はほぼステップ状に変化する範囲を検出し、次に試料におけるものと同じ期間に わたって液体混合物中の抵抗線材に、はっきりしたステップ状のエネルギ転換を 生じたここで検出された量のエネルギを供給し、かつ供給されたエネルギ量を試 料中の抵抗線材に供給したエネルギ量と比較するようにする。液体混合物中で低 い方の蒸発温度を有する液体の割合が所定のパーセント限界値に達するまで、比 較すべきエネルギ量は異っているが、低い方の蒸発温度を有する液体の割合が所 定のパーセント限界値に達するかまたは越えると、これらエネルギ量はほぼ同じ 量で測定される。

従って新しい方法では、液体混合物に含まれた低い方の蒸発温度を有する液体の 割合の所定のパーセント限界値に対して、１度この液体混合物の代表的な試料を 作り、テストすべき液体混合物中で後で測定するために必要な測定値ないしデー タを検出するようにし、かつそれからテストすべき液体混合物中で任意の回数の 測定を行うだけでよい。その際液体混合物中の測定は、液体混合物中に抵抗線材 を直接浸すことによって行われ、その際測定により温度、組成等に関して液体混 合物の目だった障害が生じることはない。そのため液体混合物中で短期間に連続 して多数回の測定を行うことができ、例えばこのことは、液体成分の添加により 所定の混合比を形成しかつ達した直後に宍示しようとする場合に必要である。混 合比が徐々にしか変化しないその他の場合、例えば周囲から水を吸収する吸湿性 の液体では、代表的な試料において相応した測定値またはデータをすでに述べた ように１度検出した後に、さらに長い時間間隔でその後の測定を行えばよい。そ の際代表的な試料、罠おける測定は、実験室で行ってもよく、従って液体混合物 におけるその後の測定とは全く切離して行うことができる。

コンデンサまたは蓄積装置の充電または放電電流の形の電流パルスにより電気抵 抗線材に電気エネルギを供給すると、特に有利とわかった。抵抗線材に前記のよ うにエネルギを供給する費用はわずかであると共に、そのつどの測定値が簡単に 検出されるという利点が得られる。

請求の範囲１による方法に従ってエネルギ転換の期間を測定値と考えている場合 、コンデンサ放電による電気エネルギの供給の際に抵抗線材における電圧のほぼ 最大値とこの最大値のほぼ２０チとの間の期間を測定値として測定することは望 ましい。コンデンサ放電および前記の時間計測によって作業するこの方法は、す でに経済的に優れていることがわかっており、かつわずかな費用しか必要とせず 、かつ極めて注目に値する良好に再現可能な結果を生じる、という点で優れたも のである。

特にこれより長い時間間隔で測定する際、蓄積可能なエネルギ量の偏差により、 例えばエネルギ源の容量または電圧の変化により誤差が生じることがある。ここ では補助手段を提供するためにこの方法の有利な改善において、容量変化または 電圧変動のようなエネルギ源のデータ変化による供給可能なエネルギ量の変化を 補償するため、そのつど液体混合物中の測定のため用意されたエネルギ量を一定 抵抗に供給し、かつ液体混合物のテストの基準になる測定値を実際値として検出 し、かつ供給されるエネルギ量の設定量において検出された測定値と比較し、ま た液体混合物における測定の際に検出された測定値を、一定抵抗に加えた際の測 定値の実際値と設定値の比で修正することが考えられている。

その他Ｎ（正確な測定のためには、液体混合物の温度変化によって生じる測定値 の偏差を同様に考慮する必要がある。このことは、液圧流体等のようにさらに大 きな温度変動を受ける液体混合物において特に重要である。前記の理由からこの 方法の別の構成によれば、テストすべき液体混合物の温度変化を考慮するため、 液体混合物中に浸した線材と同じ電気的および機械的データを有する抵抗線材を 、混合物の測定値とあまり変化のない基準液体内に挿入し、かつ液体混合物のそ のつどの動作温度および初期温度において電流パルスにより液体混合物中の測定 のためそれぞれ考慮されたエネルギ量を、基準液体中の抵抗線材に供給し、かつ 液体混合物中の測定のため考慮された測定値を検出し、またこれらの値の比で、 液体混合物中で検出された測定値の実際値を修正する。

牙１の変形方法の実施に適した装置は、従って電気抵抗線材に供給されろ電気エ ネルギの転換に要する期間を測定値と考える装置は、本発明によれば次のような 特徴を有する。すなわちエネルギ源としてコンデンサが設けられており、かつ液 体混合物に浸すことができる抵抗線材がコンデンサの放電回路内に配置されてお り、また放電回路が、電圧最大値と線材における電圧最大値のほぼ２０係との間 の放電時間の測定電子装置と表示装置を有し、かつ放電時間を目標値と比較しか つ差を表示する装置を有する。

エネルギ源としてコンデンサを使用した場合、装置の特に簡単な構成が得られ、 その際コンデンサの充電電圧の変化により非常に簡単に、抵抗線材に供給すべき エネルギ量が調節できる。測定および表示電子装置において比較的わずかな費用 しか必要としないこのような装置は、すでに実験で優れていることがわかってい る。

請求の範囲２による別の変形方法を実施するためには、エネルギ源としてコンデ ンサまたは蓄積器が設けられており、かつ液体混合物中に浸すことができる抵抗 線材がコンデンサまたは蓄積器の充電回路内に配置されており、その際充電回路 が、所定の期間内にコンデンサまたは蓄積器に供給されたエネルギ量の測定電子 装置および表示装置を有し、かつエネルギ量を目標値と比較しかつ差を表示する 装置を有する。

コンデンサまたは蓄積器をエネルギ源とし又このように使用する代りに、本方法 を実施する装置の別の構成において、請求の範囲９に示したように電池を設けて もよい。その代りに請求の範囲１．　Ｋよる方法を実施するためエネルギ源とし て電池を使用してもよい。

上記の装置は、測定値としてエネルギ量を表示するかまたは前記期間を表示する かに係りなく、蓄積可能なエネルギ量の変動または温度変動を考慮するため請求 の範囲１０および１１に従って変形または改善することができる。

図に示した表示は次のことを示している。

牙１図は、本方法を実施する実施例を略図で示し、牙２図は、新しい方法によっ て検出された測・定結果のグラフ表示を示し、 第３図は、エネルギ貯蔵器として電池を用いた本方法を実施する装置の概略回路 を示し又いる。

牙１図によれば、概略的に示した容器７内にはテストしようとする液体混合物３ がある。液体混合物中には、例えばタングステン線材のように正の温度係数を有 する引張って保持された電気抵抗線材１が浸されている。この線材１は、アンプ ル４に取付けられており、かつ接続ケーブル５を介して測定電子装置と表示装置 ６に接続されている。アンプル４には液体８が満たされており、この液体の沸点 は、液体混合物３の沸点よりも高い。アンプル内に別の抵抗線材２が示されてお り、この抵抗線材は、機械的寸法および電気的特性に関して抵抗線材１に対応し ている。抵抗線材２は、同様（Ｃ接続ケーブル５を介して測定電子装置と表示装 置６に接続されている。

次の説明は、方法変形１による牙１図の装置の例示用途を示している。

測定電子装置および表示装置６は、抵抗線材２または抵抗線材１を介して選択的 にこの装置内にある充電可能なコンデンサを放電させることができるように構成 されている。表示装置は、そのつとコンデンサの放電のため必要な期間を示し、 この期間は、電圧値の最大値と最値のほぼ２０％の値になるまでとの間に経過す るものである。この表示装置は、この放電時間を所定の設定値と比較する。その 際設定値は、前記の放電測定装置によって次のようにして決められる。抵抗線材 １と２を有する測定装置は、低い方の蒸発温度を有する液体を所定のパーセント 限界値の割合で含んだ液体混合物の代表的な試料中に浸される。この時抵抗線材 １は、コンデンサ放電により種々のエネルギ量で１ｍｓないし高々数秒以内の短 い期間にわたって加熱され、かつほぼ最高値の電圧値と最高値のほぼ２０％の電 圧値の間の放電時間が測定され、また放電時間がはっきりと変化するエネルギ量 の範囲が検出される。この変化した放電時間は、設定値として測定電子装置内に 記憶され、かつ液体混合物中で後で測定する際に比較値として使われる。その後 液体混合物中に測定装置を浸して抵抗線材］を介してコンデンサ放電を行った際 、測定電子装置内に記憶した放電時間設定値に達すると、このことは、液体混合 物中において低い方の蒸発温度を有する液体の割合の所定のパーセント限界値に 達しかつこれを上回ったことに関する判定基準である。アンプル４は、そのつと 測定装置と共に液体中に浸されるので、アンプル中の液体およびここに張られた 抵抗線材２は、外部を囲んだ液体の温度になる。従って抵抗線材２を介してコン デンサ放電を行うことによって放電時間に関する液体混合物の温度の作用が検出 雪キ、かつ測定電子装置において抵抗線材１を介したコンデンサ放電に対して考 慮することができる。

その他に測定電子装置６内には、コンデンサに接続可能な図示されていない一定 抵抗を配置することができ、それによりコンデンサが選択スイッチによりこの一 定抵抗を介して放電できるようにする。この放電の際にも放電時間が測定される ので、コンデンサの容量変化または充電電圧変化が検出でき、かつ同様に抵抗線 材１を介してコンデンサを放電する際に考慮することができる。

測定装置は非常に小さく構成できるので、測定電子装置に結合してブレーキ液に 吸収された水の所定のノく一セント限界値を越えたことに関する表示装置として 使用できるようにするため、例えばブレーキ液の予備タンクに組込んでもよい。

牙２図のグラフには、曲線９と１０によって２つの異った液圧流体中における水 の含有量に関して牙１図によるコンデンサの放電時間が示されている。曲線９に 対応する液体では液体中の水が２．２ないし２．３容積チである範囲に、放電時 間のステップ状変化が現われるが、一方向線１０に対応する液体ではこの変化は 、液体中の水がほぼ４．１ないし４．２容積チであるところで測定されたことが わかる。

これら曲線は、液圧流体中の水含有量がわずかしか変化しない際に所定の範囲に 現われる放電時間の注目に値する変化を示している。

抵抗線材にそれぞれ適当な量のエネノヒ、ギを供給した場合、液圧流体中の水含 有量の程度毎に、牙２図に相応する曲線を作成することができる。

牙２図と同様な曲線経過は、本方法を適用する際に別の測定値を検出する場合に も得られる。

第３図に示したブロック回路図は、分圧器１１ａに接続して電圧源として電池を 用いた装置を示している。

電池には電源部１２が接続されており、この電源部は、電池１１の再充電を行う と共に、それぞれ１８で示した給電線を介して、調節可能な時限回路装置１３、 積分電流測定器１４と積分電圧測定器１５、および表示および制御電子装置１７ の給電を行う。要素１３．１４．１５および１７、および１８は、その他に制御 線１９を介して接続されている。

分圧器１１ａには、スイッチ２１を配置したリード線２０を介して液体混合物中 に浸すことができる抵抗線材２２が接続されている。リード線２０の途中には積 分電流測定器１４も配置されており、この電流測定器は、積分電圧測定器１５と 同様に信号線２１ａを介して掛算器１６に接続されており、他方においてこの掛 算器は、別の信号線２１ａを介して表示および制御電子装置１７に接続されてい る。

時限回路装置１３またはスイッチ２１によって電池１１かも分圧器１１ａを介し て抵抗線材２２に種々のエネルギ量が供給され、これらエネルギ量の転換がその つと表示および制御電子装置１７に表示される。抵抗線材２２に供給されたエネ ルギ量の変化によって、エネルギ転換にステップ状変化が現われる範囲を検出す し、かつ牙１図に示したものと同様にアンプル４内に配置された別の抵抗線材２ に対して並列に配置してもよい。

第１図に概略的に示したように液体中に浸すことができる測定センサは、非常に 小さく構成できるので、測定電子装置に結合してブレーキ液に吸収された水の所 定のパーセント限界値を越えたことに関する表示装置として使用できるようにす るため、例えば自動車のブレーキ液出の予備タンク内にも組込むことができる。

抵抗線材に電気エネルギを比較的短期間に加えることによって、線材のまわりを 囲む蒸気領域は極めて短期間しか生じず、この蒸気領域はまわりの液体によって 吸収されるので、上昇する蒸気の泡が生じることばなく、従ってそのまま（り返 し測定を行うことができ、かつ点火し易いまたは燃焼し易い液体混合物中でも測 定を行うことができる。

／ 浄書（内容に変更なし） ＦＩＧ、１ 手続補正書（方式） 昭和５９年１０月８日 特許庁長官　殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＥＰ　８３１００２９７ ２　発明の名称 液体混合物中に含まれた蒸発温度の低い液体成分が所定のパーセント限界値に達 したことまたは越えたことを判定する方法および装置 ３、事件との関係　特許出願人 氏名　コリンス、ハンスーユルゲン ４、代理人　〒１０３ 住　所　東京都中央区八重洲１丁目９番９号東京建物ビル（電話２７１−８５０ １３代表）５、補正命令の日付 昭和５９年９月１１日（発送日） ６、補正の対象 図面の翻訳文 ７、補正の内容 別紙のとおり　図面の翻訳文の浄書 （内容に変更なし） 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．液体混合物中に含まれかつその他の液体よりも低い蒸発温度を有する液体成 分が、特にブレーキ液中の水が所定のパーセント限界値に達したことまたは越え たことを判定する方法において、液体混合物の代表的な試料中において正の温度 係数を有する電気抵抗線材を、電流パルスにより種々のエネルギ量で１ｍｓない し高々数秒以内の短期間にわたって加熱し、かつ測定値としてエネルギ転換に要 する期間を測定し、かつエネルギ転換の期間がはっきりとかつほぼステップ状に 変化するエネルギ量の範囲を検出し、また試料中で使われた線材または同じ電気 的および機械的データを有する抵抗線材を、テストすべき液体混合物に浸し、側 斜中で検出されたものと比較することを特徴とする方法。 ２、液体混合物中に含まれかつその他の液体よりも低い蒸発温度を有する液体成 分が、特にブレーキ液中の水が所定のパーセント限界値に達したことまたは越え たことを判定する方法において、液体混合物の代表的な試料中において正の温度 係数を有する電気抵抗線材を、ｍｓないし高々数秒のそのつと一定に決めた期間 にわたって電流パルスによって加熱し、かつ測定値として供給エネルギ量を測定 し、かつ供給エネルギ量の変化によって、エネルギ転換がはっきりとかつほぼス テップ状に変化する範囲を検出し、また試料中で使われた線材または同じ電気的 および機械的データを有する抵抗線材を、テストすべき液体混合物に浸し、試料 中におけるものと同じ期間にわたって、試料中でエネルギ転換がはっきりと変化 したエネルギ量を加え、また供給エネルギ量を、試料中で抵抗線材に供給したエ ネルギ量と比較することを特徴とする方法。 ３、特許請求の範囲１または２記載の方法において、電気抵抗線材に、コンデン サまたは蓄積器の充電または放電電流の形の電気エネルギまたは電流パルスを供 給することを特徴とする方法。 ４、特許請求の範囲３記載の方法において、コンデンサ放電により電気エネルギ を供給する際、測定値として抵抗線材における電圧のほぼ最大値とこの最大値の ほぼ２０係との間の期間を測定することを特徴とする方法。 ５、特許請求の範囲１ないし３の１つに記載の方法において、容量変化または電 圧変動のようなエネルギ源のデータの変化による供給可能なエネルギ量の偏差を 補償するため、そのつど液体混合物中の測定に対して用意されたエネルギ量を一 定抵抗に供給し、かつ液体混合物のテストに対して基準となる測定値を実際値と して検出し、かつ供給されたエネルギ量の設定量において検出された測定値と比 較し、また液体混合物中の測定の際に検出された測定値を、一定抵抗に加えた際 の測定値の目標値に対する実際値の比で修正することを特徴とする方法。 ６、前記特許請求の範囲の１つに記載の方法におい℃、テストすべき液体混合物 の温度変化を考慮するため、液体混合物に浸すことができる線材と同じ電気的お よび機械的データを有する抵抗線材を、混合物の測定値をさ程変化させない基準 液中に浸し、また液体混合物のそのつどの動作温度の際および初期温度の際それ ぞれ液体混合物中の測定に対して用意されたエネルギ量または電流パルスを、基 準液中の抵抗線材に供給し、かつ液体混合物中の測定に対して用意された測定値 を検出し、またこれら値の比により液体混合物中で検出された測定値の実際値を 修正することを特徴とする方法。 ７、特許請求の範囲１または３ないし６の１つに記載の方法を実施する装置にお いて、エネルギ源としてコンデンサが設けられており、かつコンデンサの放電回 路内に、液体混合物（３）に浸すことができる抵抗線材（１）が配置されており 、また放電回路が、電圧最大値と線材の電圧の最大値のほぼ２０％との間の放電 時間の測定電子装置（６）および表示装置を有し、かつ放電時間を設定値と比較 しかつ差を表示する装置を有することを特徴とする装置。 ８、特許請求の範囲２ないし６の１つに記載の方法を実施する装置において、エ ネルギ源としてコンデンサまたは蓄積器が設けられており、かつコンデンサまた は蓄積器の充電回路内に、液体混合物に浸すことができる抵抗線材（１）が配置 されており、その際充電回路が、所定の期間内にコンデンサまたは蓄積器に供給 されるエネルギ量の測定電子装置（６）および表示装置を有し、かつエネルギ量 を設定値と比較しかつ差を表示する装置を有することを特徴とする装置。 ９、特許請求の範囲２ないし６の１つに記載の方法を実施する装置において、エ ネルギ源として電池（１１）が設けられており、かつ電池に結合された電流回路 内に、液体混合物（３）に浸すことができる抵抗線材（２２）が配置されており 、その際電流回路が、所定の期間内に抵抗線材（１１）に供給されるエネルギ量 の測定電子装置（６）および表示装置を有し、かつエネルギ量を設定値と比較し かつ差を表示する装置（３ないし７）を有することを特徴とする装置。 １０、特許請求の範囲フないし９０１つに記載の装置において、選択スイッチに 結合して液体混合物（３）に浸すことができる抵抗線材（１または２２）に対し て並列に一定抵抗が配置されており、それによりエネルギ源を一定抵抗または液 体に浸すことができる抵抗線材に選択的に接続するようにしたことを特徴とする 装置。 １１、特許請求の範囲フないし９の１つに記載の装置において、選択スイッチに 結合して液体混合物（３）に浸すことができる抵抗線材（１または２２）に対し て並列に、テストすべき液体混合物の沸点よりも高い沸点の液体（８）を含んだ アンプル（４）内に挿入しかつ同じ電気的および機械的データを有する別の抵抗 線材（２）が配置されており、それによりエネルギ源をアンプル内の抵抗線材ま たは液体に浸すことのできるものに選択的に接続するようにしたことを特徴とす る装置。