JPS607347A - ガス濃度センサ - Google Patents
ガス濃度センサInfo
- Publication number
- JPS607347A JPS607347A JP11678483A JP11678483A JPS607347A JP S607347 A JPS607347 A JP S607347A JP 11678483 A JP11678483 A JP 11678483A JP 11678483 A JP11678483 A JP 11678483A JP S607347 A JPS607347 A JP S607347A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microwave
- gas
- waveguide
- microwaves
- measured
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N22/00—Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
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】
本発明はガス濃度センサに関Ｊるもので、特に内燃機関
の吸入空気中の酸素おＪ、び水蒸気の１ｌｉｌ瓜を測定
り゛るに適したガス淵Ｉ哀はンザに関りるものである。
の吸入空気中の酸素おＪ、び水蒸気の１ｌｉｌ瓜を測定
り゛るに適したガス淵Ｉ哀はンザに関りるものである。
内燃１戊関の吸入空気中の酸Ｂ＜ ｌｌ＋ｊ Ｉ良およ
び燃焼室内で分解して酸素を発生する水蒸気濃度を正確
に把握することは内燃（段間の適切な燃焼制御２１１を
行なう」二に１小めて重要である。
び燃焼室内で分解して酸素を発生する水蒸気濃度を正確
に把握することは内燃（段間の適切な燃焼制御２１１を
行なう」二に１小めて重要である。
ところで、車両用の配索センサとしては従来ジルコニア
酸素ヒンザが使用されてａ３す、また湿度センサどしＣ
は水分子の吸容にｊ、る抵抗変化を利用したしのが知ら
れているが、排気ガス再循環（ＥＧＲ）により急変づる
吸入空気中の酎累澗度や水蒸気濃度を測定ＪるにはいＪ
゛れし応答性が充分でない。
酸素ヒンザが使用されてａ３す、また湿度センサどしＣ
は水分子の吸容にｊ、る抵抗変化を利用したしのが知ら
れているが、排気ガス再循環（ＥＧＲ）により急変づる
吸入空気中の酎累澗度や水蒸気濃度を測定ＪるにはいＪ
゛れし応答性が充分でない。
本発明は上記従来の問題Ｊｊｉ？に鑑み、きわめて応答
性が良く、粘度の高い酸素Ｊ３よび水蒸気を対象とした
ガス濶ａＩ？ンザをｊ１？供づ゛ることを目的とするも
のである。
性が良く、粘度の高い酸素Ｊ３よび水蒸気を対象とした
ガス濶ａＩ？ンザをｊ１？供づ゛ることを目的とするも
のである。
Ｊ−なりち、Ａ（発明のガス濃度レンジはマイクロ波発
信手段と、測定対象ガスが流入せしめられ上記マイクロ
波発信手段Ｊ、り送出されたマイクロ波を伝送するマイ
クロ波導波管と、基準ガスにより’＋ｔ４だされ上記マ
イクロ波発信手段より送出されたマイク【」波を伝送す
るマイクロ波導波管と、各導波管を伝送されたマイクロ
波を受信し、各マイクロ波の受信強度の差より測定対象
ガス濃度を知るマイクロ波受信手段とを具備している。
信手段と、測定対象ガスが流入せしめられ上記マイクロ
波発信手段Ｊ、り送出されたマイクロ波を伝送するマイ
クロ波導波管と、基準ガスにより’＋ｔ４だされ上記マ
イクロ波発信手段より送出されたマイク【」波を伝送す
るマイクロ波導波管と、各導波管を伝送されたマイクロ
波を受信し、各マイクロ波の受信強度の差より測定対象
ガス濃度を知るマイクロ波受信手段とを具備している。
。
以下、図示の実施例により本発明を説明づ゛る。
第１図において、エンジン吸気管へに治ってガス′ａ度
センサ１が配設しである。センサ１は平行に配したマイ
クＬｉ波導波管１１ａ、１１１）よりなり、両導波管１
１ａ、１１ｂは端部を対向方向へわん曲けじめ（丁型分
岐へ１２ａ、１２ｂにてＨいに連結しくある。
センサ１が配設しである。センサ１は平行に配したマイ
クＬｉ波導波管１１ａ、１１１）よりなり、両導波管１
１ａ、１１ｂは端部を対向方向へわん曲けじめ（丁型分
岐へ１２ａ、１２ｂにてＨいに連結しくある。
分岐管１２８は１−１面分岐管で、これにはマイクロ波
発信器１３が接続しである。発信器１３は共振空胴内に
マイクロ波光信用ガンダイオード１３１を収納したＪｉ
ＩＸ造どしてあり、上記分岐管１２ａとは小孔゛１３２
にて連通し−Ｃいる。Ｊ：た、カンダイオード′１３１
はリード線１３３により図示しない電源に接わ１．シで
ある。
発信器１３が接続しである。発信器１３は共振空胴内に
マイクロ波光信用ガンダイオード１３１を収納したＪｉ
ＩＸ造どしてあり、上記分岐管１２ａとは小孔゛１３２
にて連通し−Ｃいる。Ｊ：た、カンダイオード′１３１
はリード線１３３により図示しない電源に接わ１．シで
ある。
分岐管１２１）はＥ面分枝管０、これにはショク１〜キ
ハリ１１タイＡ−ド等を内蔵した検波器１４か接続しで
ある。検波器１４番、１リード線１４１により図示しな
いガス潤度測定器に接続しである。
ハリ１１タイＡ−ド等を内蔵した検波器１４か接続しで
ある。検波器１４番、１リード線１４１により図示しな
いガス潤度測定器に接続しである。
マイク［１波尋波管１１ａは複数のバイブ１５にＪ、り
吸気管Δと連通せしめ−Ｃある。これににす、導波管１
１ａ内には吸入空気が自由に流通して尋波釣°１１ａ内
のガス組成は常に吸気管Ａ内のそれに一致ゼしめられて
いる。また、バイブ１５のカッ１−Ａ）周波数は測定に
使用りるマイクロ波の周波数Ｊ：り充分高くして、マイ
ク［」波が吸気管Ａ内に漏れることがないＪ：うにしＣ
ある。
吸気管Δと連通せしめ−Ｃある。これににす、導波管１
１ａ内には吸入空気が自由に流通して尋波釣°１１ａ内
のガス組成は常に吸気管Ａ内のそれに一致ゼしめられて
いる。また、バイブ１５のカッ１−Ａ）周波数は測定に
使用りるマイクロ波の周波数Ｊ：り充分高くして、マイ
ク［」波が吸気管Ａ内に漏れることがないＪ：うにしＣ
ある。
マイクロ波導波管１ｉｂ内には艮手刀向の２ケ所にテフ
ロン等のマイク［１波透過性口料よりなる仕切壁−１６
ａ、１６ｂが設けてあり、両仕切壁１６ａ１１６１１で
区画された密閉空間Ｓ内にはあらかじめ濃度の知られた
基準ガスが封入しである。
ロン等のマイク［１波透過性口料よりなる仕切壁−１６
ａ、１６ｂが設けてあり、両仕切壁１６ａ１１６１１で
区画された密閉空間Ｓ内にはあらかじめ濃度の知られた
基準ガスが封入しである。
なＪ３、後述の如く酸素と水蒸気は周波数の異なるマイ
クロ波で測定Ｊ゛る必要があるから、上記セン勺は各１
台段（〕る必要がある。
クロ波で測定Ｊ゛る必要があるから、上記セン勺は各１
台段（〕る必要がある。
上記の如き４１４造を右Ｊるガス淵１哀ヒン１すの作動
を以上に説明Ｊる。
を以上に説明Ｊる。
発信器１３Ｊ：り発したマイクロ波は分岐管１２ａによ
り等分に分岐せしめられ、一方は導波管１１ａを伝送さ
れて分岐管１２ｂに至る。また他方は導波管１１ｂを伝
送されて分岐管１２ｂに至る。
り等分に分岐せしめられ、一方は導波管１１ａを伝送さ
れて分岐管１２ｂに至る。また他方は導波管１１ｂを伝
送されて分岐管１２ｂに至る。
分岐管１２ｂ内へ同相で入力した両マイクロ波【Ｊ。
互いに１」ち消し合い、両マイクロ波の強度の差に応じ
た直流用ツノが検波器１４より取り出される。
た直流用ツノが検波器１４より取り出される。
すなわち、基準ガスを１４人しｌζ導波管１１ｂ内を伝
送されたマイクロ波の強度ば雰囲気温度等の条（’ｌが
一定であれば常に一定であるのに対し−Ｃ１吸気管△と
連通した導波管１′１ａを伝送されるマイクロ波は導波
管１１ｔ１内にひ在Ｊるガス分子により速やかに吸収減
塩（ｕしめられ、その分子数に応じて変動りる。したが
って、上記各導波管１１ａ、１１ｂを伝送されたマイク
Ｌｉ波の受信強度の差をとればカス澗瓜を正（イ「に知
る口とができる。
送されたマイクロ波の強度ば雰囲気温度等の条（’ｌが
一定であれば常に一定であるのに対し−Ｃ１吸気管△と
連通した導波管１′１ａを伝送されるマイクロ波は導波
管１１ｔ１内にひ在Ｊるガス分子により速やかに吸収減
塩（ｕしめられ、その分子数に応じて変動りる。したが
って、上記各導波管１１ａ、１１ｂを伝送されたマイク
Ｌｉ波の受信強度の差をとればカス澗瓜を正（イ「に知
る口とができる。
そして、雰囲気温度等が変化して導波管１１ａ、１１１
］が伸ｆＲｉ シ’Ｃも、これにより生じる１１差はマ
イクしｊ波の受イ１−強度の差をとることによりＨいに
相殺されで出ノｊには現われない、 とこる（・、酸素と水蒸気はマイク［］波に対して同右
の吸収スペクトルを早Ｊ゛ることが知られ−Ｃいる。こ
れを第２図に示す。図中吸収ピークｘ４よ水蒸気による
しので、このり、＋１のフィクロ波周波数は２２０Ｈ７
Ｔ−ある。また、吸収ビークｙは酸素によるもので周波
数は６０ Ｇ ｌ−Ｉ Ｚである。したがって、上、ｊ
Ｃガス′ａ度センリ−に１１３いで、測定マイクロ波０
周波数を２２ Ｇ ｌ−１ｚに選択したレンジを使用ず
れば水蒸気１１１（ｌ麿を効果的に測定づることができ
、−６周波数を６０ Ｇ ｌ−ｉ ｚに）冗択しｌＣセ
ンサを使用すれば酸素′ａ度を測定り−ることがでさ゛
る。このとき、阜Ｌ（（ガスとしては水蒸気あるいは酸
素の濃度があらかじめ知られた空気等を１′Ｊ入づる。
］が伸ｆＲｉ シ’Ｃも、これにより生じる１１差はマ
イクしｊ波の受イ１−強度の差をとることによりＨいに
相殺されで出ノｊには現われない、 とこる（・、酸素と水蒸気はマイク［］波に対して同右
の吸収スペクトルを早Ｊ゛ることが知られ−Ｃいる。こ
れを第２図に示す。図中吸収ピークｘ４よ水蒸気による
しので、このり、＋１のフィクロ波周波数は２２０Ｈ７
Ｔ−ある。また、吸収ビークｙは酸素によるもので周波
数は６０ Ｇ ｌ−Ｉ Ｚである。したがって、上、ｊ
Ｃガス′ａ度センリ−に１１３いで、測定マイクロ波０
周波数を２２ Ｇ ｌ−１ｚに選択したレンジを使用ず
れば水蒸気１１１（ｌ麿を効果的に測定づることができ
、−６周波数を６０ Ｇ ｌ−ｉ ｚに）冗択しｌＣセ
ンサを使用すれば酸素′ａ度を測定り−ることがでさ゛
る。このとき、阜Ｌ（（ガスとしては水蒸気あるいは酸
素の濃度があらかじめ知られた空気等を１′Ｊ入づる。
このように、本発明のガスｉＢυ度はンυは、内燃機関
の吸入管に連通ｕしめた導波管内を伝送されたマイクロ
波とＬ（準ガスを１ｊ人した導波管内を伝送されｌ〔マ
イクロ波の受信強疫の差より応答性良くしかも高ｊ′Δ
度に吸入空気中の酸素濃度あるいは水蒸気濃度を測定す
るものである５゜ 上記実施例において、導波管１１ａを、マイクロ波はｌ
１ｍ洩せず、かつ吸入空気は支障なく流通づ′る網目を
右Ｊる金網で構成し、これを直接吸気管Δ内に設りるよ
うな構造どしても良い。
の吸入管に連通ｕしめた導波管内を伝送されたマイクロ
波とＬ（準ガスを１ｊ人した導波管内を伝送されｌ〔マ
イクロ波の受信強疫の差より応答性良くしかも高ｊ′Δ
度に吸入空気中の酸素濃度あるいは水蒸気濃度を測定す
るものである５゜ 上記実施例において、導波管１１ａを、マイクロ波はｌ
１ｍ洩せず、かつ吸入空気は支障なく流通づ′る網目を
右Ｊる金網で構成し、これを直接吸気管Δ内に設りるよ
うな構造どしても良い。
なＪ３、第３図には上記レン″す１の等価回路を示Ｊ−
０図中１２１．１２２はぞれぞれ分岐管１２ｂにお【）
る位相反転機能ｄ３よび合成機能を示す。また可変抵抗
Ｒはガス分子にＪ、るマイクロ波の吸収減衰弁を示Ｊ−
０ 以上の如く、本発明のガス；ｃａ Ｉ良しンリはマイク
Ｌ１波を使用し−Ｃ１内燃問関の吸気答中の酸素濃度お
よび水魚気淵度を応答性良＜ １ｌｌｌｌ定Ｊる６ので
、内燃機関の適切な燃１．ｌ：’、制御をｉＪＪ能とづ
るしのである。
０図中１２１．１２２はぞれぞれ分岐管１２ｂにお【）
る位相反転機能ｄ３よび合成機能を示す。また可変抵抗
Ｒはガス分子にＪ、るマイクロ波の吸収減衰弁を示Ｊ−
０ 以上の如く、本発明のガス；ｃａ Ｉ良しンリはマイク
Ｌ１波を使用し−Ｃ１内燃問関の吸気答中の酸素濃度お
よび水魚気淵度を応答性良＜ １ｌｌｌｌ定Ｊる６ので
、内燃機関の適切な燃１．ｌ：’、制御をｉＪＪ能とづ
るしのである。
第１図はセンサの仝体斜祝図、第２図はマイクロ波の吸
収スペクトルを示Ｊ図、第３図はセンサの等価回路図Ｃ
ある。 △・・・・・・吸気管 １・・・・・・刀スｉｌ：′Ｊ度センザ１１ａ、ｉｉｂ
・・・・・・マイクロ波導波管１３・・・・・・マイク
ロ波発信器 ゛１４・・・・・・マイクロ波導波管 １５・・・・・・パイプ
収スペクトルを示Ｊ図、第３図はセンサの等価回路図Ｃ
ある。 △・・・・・・吸気管 １・・・・・・刀スｉｌ：′Ｊ度センザ１１ａ、ｉｉｂ
・・・・・・マイクロ波導波管１３・・・・・・マイク
ロ波発信器 ゛１４・・・・・・マイクロ波導波管 １５・・・・・・パイプ
Claims (4)
- （１）マイク１］波発信手段と、測定対象ガスが流入せ
しめられ上記マイクロ波発信手段より送出されたマイク
ロ波を伝送するマイクロ波尋波管と、基準ガスににり満
たされ上記マイクロ波発信手段より送出されたマイクロ
波を伝送′するマイクロ波尋波管と、各導波管を伝送さ
れたマイクロ波を受信し、各マイクロ波の受信強度の差
より測定対象ガス潤度を知るマイクロ波受信手段どを具
備Ｊ−るガス温石センＶ。 - （２）上記マイクロ波発信手段は２２ Ｇ １１ｚのマ
イクロ波を発信し、上記マイクロ波受信手段はその受信
強度の差Ｊ：り水蒸気濃度を知るようにした特許請求の
範囲第１項記載のガス濃度センサ。 - （３）上記マイクロ波発信手段は６０ Ｇ ｌ−Ｉ Ｚ
のマイクロ波を発信し、上記マイクロ波受信手段はその
受信強度の差Ｊ、り酸素温度を知るＪ：うにしだ特晶′
１請求の範囲第１項記載のガス濃度センサ、。 - （４）上記測定対象ガスが流入ヒしめられるマイクＬ、
１波府波管は、マイク［］波の通過を阻止するに充分な
カッ１−オフ周波数を右づる複数の筒体ににり測定対象
ガスの供給管と連通ｌしめである特許請求の範囲第１項
記載のガス濃度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11678483A JPS607347A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | ガス濃度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11678483A JPS607347A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | ガス濃度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607347A true JPS607347A (ja) | 1985-01-16 |
Family
ID=14695619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11678483A Pending JPS607347A (ja) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | ガス濃度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607347A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001036951A3 (en) * | 1999-11-19 | 2002-06-20 | Rhino Analytics Llc | Interferometric microwave sensor |
| DE102004046500A1 (de) * | 2004-09-23 | 2006-04-06 | Eads Deutschland Gmbh | Sauerstoffdetektor und Sicherheitssystem für Brennstofftanks von Luftfahrzeugen, sowie Brennstofftank für Luftfahrzeuge |
| CN104303049A (zh) * | 2011-12-08 | 2015-01-21 | 湾流航空航天公司 | 用于确定受限空间内气体浓度的系统和方法 |
| CN114964925A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 靖江中环信环保有限公司 | 一种垃圾燃烧废气检测用废气取样装置 |
-
1983
- 1983-06-28 JP JP11678483A patent/JPS607347A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001036951A3 (en) * | 1999-11-19 | 2002-06-20 | Rhino Analytics Llc | Interferometric microwave sensor |
| US6614238B1 (en) | 1999-11-19 | 2003-09-02 | Rhino Analytics, L.L.C. | Microwave sensor having improved sensitivity |
| AU776712B2 (en) * | 1999-11-19 | 2004-09-16 | Rhino Analytics, Llc | A deltal microwave sensor having improved sensitivity |
| DE102004046500A1 (de) * | 2004-09-23 | 2006-04-06 | Eads Deutschland Gmbh | Sauerstoffdetektor und Sicherheitssystem für Brennstofftanks von Luftfahrzeugen, sowie Brennstofftank für Luftfahrzeuge |
| DE102004046500B4 (de) * | 2004-09-23 | 2009-01-22 | Eads Deutschland Gmbh | Sauerstoffdetektor und Sicherheitssystem für Brennstofftanks von Luftfahrzeugen, sowie Brennstofftank für Luftfahrzeuge |
| CN104303049A (zh) * | 2011-12-08 | 2015-01-21 | 湾流航空航天公司 | 用于确定受限空间内气体浓度的系统和方法 |
| US9448186B2 (en) | 2011-12-08 | 2016-09-20 | Gulfstream Aerospace Corporation | System and method for determining a concentration of gas in a confined space |
| CN114964925A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-30 | 靖江中环信环保有限公司 | 一种垃圾燃烧废气检测用废气取样装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4817413A (en) | Method of using an opto-acoustic apparatus for measuring concentration of gas | |
| CN104280340B (zh) | 基于led光源并采用电学调制相消法的气体探测装置及方法 | |
| US10876958B2 (en) | Gas-detecting device with very high sensitivity based on a Helmholtz resonator | |
| US4829813A (en) | Method and apparatus for nonintrusively determining mach number | |
| JPS607347A (ja) | ガス濃度センサ | |
| GB1583758A (en) | Attenuation of sound waves in ducts | |
| US4055764A (en) | Optically selective, acoustically resonant gas detecting transducer | |
| CN105738470A (zh) | 一种声表面波气体传感器 | |
| Song et al. | Differential Helmholtz resonant photoacoustic cell for spectroscopy and gas analysis with room-temperature diode lasers | |
| US20050155410A1 (en) | Chemical agent detector | |
| US6119521A (en) | Apparatus and method for measuring the acoustic properties of acoustic absorbers | |
| US4637261A (en) | Mass-flow sensing transducer for internal combustion engines | |
| Ebbing | Experimental evaluation of moving sound diffusers for reverberant rooms | |
| US4903531A (en) | Acoustic gyrometer | |
| Urbańczyk et al. | Investigation of sensor properties of copper phthalocyanine with the use of surface acoustic waves | |
| JP2000502157A (ja) | 騒音放射部材を遮音する方法と装置 | |
| CN217688711U (zh) | 一种气体传感器 | |
| JPH03205543A (ja) | エンジンの吸気管内に残留する燃料量の測定装置 | |
| JP2003139591A (ja) | 超音波流量計 | |
| SU1054683A1 (ru) | Струйный частотный датчик | |
| US4424701A (en) | Ultrasonic measuring sensor for the fixing station of a non-mechanical printing or copying device | |
| SU1638804A1 (ru) | Калибровочно-измерительное устройство | |
| JPH1183758A (ja) | 濃度計 | |
| SU1765806A1 (ru) | Устройство дл создани стабильных по скорости воздушных потоков | |
| Kitts et al. | Liquid helium level indicator for metal storage dewars |