JPS6039542A - スモ−ク濃度検知方法 - Google Patents
スモ−ク濃度検知方法Info
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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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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
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- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
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- G01N2015/0042—Investigating dispersion of solids
- G01N2015/0046—Investigating 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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）
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)
- 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148289A JPS6039542A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | スモ−ク濃度検知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58148289A JPS6039542A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | スモ−ク濃度検知方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039542A true JPS6039542A (ja) | 1985-03-01 |
Family
ID=15449437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58148289A Pending JPS6039542A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | スモ−ク濃度検知方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039542A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131845A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | デイ−ゼルエンジンにおけるスモ−ク検出装置 |
| FR2645646A1 (fr) * | 1989-04-06 | 1990-10-12 | Charbonnages De France | Procede pseudo-continu d'interrogation d'un detecteur de gaz oxydable |
| WO2003096001A1 (fr) * | 2002-05-14 | 2003-11-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procedes de demarrage et d'arret de fonctionnement de capteur de gaz enferme dans un appareil de chauffage et methode de fonctionnement |
| JP2011002381A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Isuzu Motors Ltd | Ｐｍセンサー |
| JP2012149525A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
| US8248253B2 (en) | 2008-04-21 | 2012-08-21 | Honeywell International Inc. | Fire detector incorporating a gas sensor |
| CN103868826A (zh) * | 2012-12-17 | 2014-06-18 | 现代自动车株式会社 | 微粒物质传感器单元 |
| IT201800002405A1 (it) * | 2018-02-05 | 2019-08-05 | St Microelectronics Srl | Procedimento per l'alimentazione di sensori, circuito e dispositivo corrispondenti |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58148289A patent/JPS6039542A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131845A (ja) * | 1986-11-21 | 1988-06-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | デイ−ゼルエンジンにおけるスモ−ク検出装置 |
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| JP2009075137A (ja) * | 2002-05-14 | 2009-04-09 | Honda Motor Co Ltd | ヒータ内蔵型ガスセンサの作動開始方法および作動停止方法および作動方法 |
| US7820949B2 (en) | 2002-05-14 | 2010-10-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of starting, stopping and operating gas sensor with built-in heater |
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| US11378537B2 (en) | 2018-02-05 | 2022-07-05 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method of powering sensors, corresponding circuit and device |
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