JPS6039542A - スモ−ク濃度検知方法 - Google Patents

スモ−ク濃度検知方法

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JPS6039542A
JPS6039542A JP58148289A JP14828983A JPS6039542A JP S6039542 A JPS6039542 A JP S6039542A JP 58148289 A JP58148289 A JP 58148289A JP 14828983 A JP14828983 A JP 14828983A JP S6039542 A JPS6039542 A JP S6039542A
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JP
Japan
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smoke
electrodes
time
heating element
sensor
Prior art date
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Pending
Application number
JP58148289A
Other languages
English (en)
Inventor
Toki Suzuki
鈴木 晨
Hiroshi Miyata
博 宮田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Tokushu Togyo KK
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Nippon Tokushu Togyo KK
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Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd, Nippon Tokushu Togyo KK filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP58148289A priority Critical patent/JPS6039542A/ja
Publication of JPS6039542A publication Critical patent/JPS6039542A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/0004Gaseous mixtures, e.g. polluted air
    • G01N33/0009General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
    • G01N33/0062General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment concerning the measuring method or the display, e.g. intermittent measurement or digital display
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/06Investigating concentration of particle suspensions
    • G01N15/0606Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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    • G01N2015/0046Investigating dispersion of solids in gas, e.g. smoke

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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】 本発明はディーゼル機関などの内燃機関の排気中に残在
する微粒炭素(以下「スモーク」という)の濃度を検知
する方法に関する。
不完全燃焼時のディーゼル機関の排気中には、一般にス
モークと呼ばれる微粒炭素が存在し、これが環境汚染の
原因となっていることは知られている。この様な有害物
質を除去するために各種排気浄化装置及びこれらと連動
するガスセンサやスモークセンサが提案されている。本
願出願人も先に出願した特願昭58−73586号発明
「スモークセンサ」の明細書において、基板表面及び裏
面にそれぞれ電極及び発熱体を形成し、電極間にスモー
クが堆積することによって生じる抵抗値の変化を検出す
る一方、堆積スモークを発熱体への通電によって加熱除
去し得るスモークセンサを提案した。
しかしながら、上記明細書において開示したスモーク濃
度検知方法によれば、発熱体に常時一定電圧を印加する
ことによって検出部の温度を400℃〜600℃の範囲
で一定に保持する必要があったので、消費電力が大きい
ことと温度制御の必要性があることの欠点があった。
本発明は上記の欠点を克服するために成されたもので、
その要旨とするところは表面に電極が形成された耐熱絶
縁体とヒータとを備えたスモークを排気中に設置し、排
気中スモークセンサ濃度を検知する方法において電極間
の電気抵抗値を測定する操作、ヒータに通電することに
よって電極間に堆積した汚染物質を加熱除去する操作及
び加熱除去後に電極間を放冷すると共に新なスモークを
堆積させる操作のうちいずれの操作も異なる時間帯に所
定時間間隔で断続的に行われることを特徴とするスモー
ク濃度検知方法に存する。
本発明方法に用いるスモークセンサは、電極間に堆積す
るスモークの量に応じて変化する電気抵抗値を測定する
ものである。
以下図面とともに説明する。
第1図(a)、(b)及び(C)はそれぞれ本発明スモ
ーク濃度検知方法に用いるスモークセンサの一実施例を
示す正面図、背面図及び側面図である。アルミナ基板1
の表面の一端に一対の白金電極2a、2bが形成され、
他端に設けた電極用端子3a、3bと接続している。基
板1の裏面には発熱体4が蛇行型に形成され、他端に設
けた発熱体用端子5a、5bと接続している。6及び7
は基板1の表裏面のうち電極2a、’lb、電極用端子
3a、3b及び発熱体用端子5a、5bを除く部分に形
成された耐熱絶縁材料からなる保護膜で、スモークが電
極間以外の部分に付着し、その部分の短絡による検出精
度の劣化を防止することを目的とするものである。
上記スモークを温度200℃の排気が流れる排気管後部
に取り付け、本発明スモーク濃度検知方法の一実施例に
従って、測定時間すなわらセンサが作動している時間t
1、発熱体に通電する時間t2及び電極間を放冷する時
間t3をプログラムタイマーを用いてそれぞれ1秒、5
秒及び15秒に設定しておき、電極間の抵抗値を測定し
て得られた結果を第2図に示す。図中、破線は測定時間
外における抵抗値の変化を示すもので、上記スモークセ
ンサを本実施例と同一条件で排気に晒し、當時センサを
作動させながら測定して得られた抵抗値から推定された
ものである。未知のスモーク濃度を検知するには、予め
既知のスモーク濃度と電極間の電気抵抗値との相関関係
をめておき、この相関関係を用いて第2図に示したよう
な測定結果から検量すればよい。−置型極間に堆積した
スモークは、素子がスモーク濃度の薄い排気に晒された
場合に、排気流に吹き飛ばされることによって除去され
ることもあるが、これによって完全な除去を期待するの
は実用的ではない。本発明スモーク濃度検知方法に従え
ば、第2図に示したように所定時間毎に発熱体に通電す
るので、上記スモークを短時間で容易に加熱除去するこ
とができる。
発熱体へ通電中に抵抗値が上昇しているのは発熱体への
通電によってスモークが漸次焼失することから当然の現
象であるが、通電終了後も暫時同じ傾向にあるのは電極
間に蓄積された余熱によって依然として残スモークが焼
失しているためであると考えられる。放冷時間中に抵抗
値が一旦極大に達した後、下降しているのは、この余熱
が消費されて再び電極間にスモークが堆積し始めている
からである。測定時間t1 は少なくとも0.1秒以上
であれば充分である。発熱体に印加する電圧は、通電中
の電極間の最高温度が550°C以上となるように設定
するだけで充分であり、厳密な温度制御は不要である。
550℃以上に限定した理由は本発明方法は前述の如く
発熱体による消費電力を減らすために所定時間毎に短時
間通電することを特徴としているが、通電中の電極間温
度が550℃に満たないと上記余熱を利用したとしても
スモークを完全に焼失させるまでに長時間を要し、応答
性が劣化するからである。通電時間t2は、センサの電
極間抵抗値測定部分の熱容量、測定対象となる排気の温
度・流量、通電中到達温度及び投入電力等の条件に依存
するが、応答性の点から短いことが望ましい。但し、電
極間温度及・び通電時間はいずれもセンサが熱衝撃破壊
を生じない様に設定しなければならない。
電極間を放冷し、新たなスモークを堆積さセる時間t、
もt2.同様に種々の条件に依存するが、少なくとも時
間t1 の間に所望の精度で測定できる程に新たなスモ
ークの堆積速度が緩和するまでの時間を必要とする。通
電中の電極間最高温度が550℃の場合、t2及びt、
の実用的範囲ばそれぞれ1〜10秒及び10〜30秒と
なる。スモーク濃度を正確に制御するためには、 T=(t 十t−L+t3)を短縮して単位時間当たり
の測定回数1/Tを多くすれば良いが、t2、t3を定
める上記各種条件の事情により、Tを所望の時間に短縮
できない場合は、同一測定条件で複数のセンナを設置し
、どの2つのセンナも同一時間間隔で異なる時刻に作動
するようにプログラムタイマーをセントして使用すれば
実質的にTを短縮できることになる。第3図は3個のセ
ンサA、B及びCを使用する場合の各センサが作動する
時刻と発熱体に通電する時刻との設定例を相対的に表し
た図である。この例では単位時間当たり3/T回測定す
ることになる。
以上のように本発明スモーク濃度検知方法に従えば、ヒ
ータへの通電量を厳密に制御することなく、小さな消費
電力で正確に排気中スモーク濃度を検知することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)、(b)及び(C)はそれぞれ本発明スモ
ーク濃度検知方法にかがるスモークセンサの一実施例を
示す正面図、背面図及び側面図、第2図は本発明スモー
ク濃度検知方法の一実施例に従って測定した電極間抵抗
値の変化を表すグラフ、第3図は本発明スモーク濃度検
知方法の他の実施例を表す図である。 2a、2b・・・・・・電極、4・・・・・・発熱体第
1図 (a)(い (0) 第2図 第3図 日持間(t)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 表面に電極が形成された耐熱絶縁体とヒータとを備えた
    スモークセンサを排気中に設置し、排気中スモーク濃度
    を検知する方法において、電極間の電気抵抗値を測定す
    る操作、ヒータに通電することによって電極間に堆積し
    たスモークを主体とする汚染物質を加熱除去する操作及
    び加熱除去後に電極間を放冷すると共に新たなスモーク
    を堆積させる操作のうちいずれの操作も異なる時間帯に
    所定時間間隔で断続的に行われることを特徴とするスモ
    ーク濃度検知方法。
JP58148289A 1983-08-12 1983-08-12 スモ−ク濃度検知方法 Pending JPS6039542A (ja)

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