JPS6114546A

JPS6114546A - 油種判別装置

Info

Publication number: JPS6114546A
Application number: JP13572784A
Authority: JP
Inventors: Michio Sunakawa; 砂川　道夫; Takeo Yahara; 矢原　猛夫
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1984-06-30
Filing date: 1984-06-30
Publication date: 1986-01-22

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】（利用分野）本発明はタンク等の油容器内に各種の油を収容する例え
ば、タンクローりにおける油種判別装置に関するもので
ある。

（従来技術）一般に、タンクローりの搭載タンクは、区画壁によシ複
数のタンク室に分割されており、油槽所裾において数種類の油を各タンク室に別々にｊ載し、所定
の給油所まで運搬し、各前極に応じた貯蔵タンクに補給
できるようになっている。

ける貯蔵タンクも前記複数の油に対応して複数個あるた
め、搭載タンクより貯蔵タンクへの給油の際、搭載タン
クの底弁の操作ミスなどによって、貯蔵タンク側の油種
と異なる油種の底弁が開かれ、混油事故を発生する場合
があった。

このような混油事故の発生を防止するため、油の排出管
に透視部・を設け、油の色を視認して油種を確認するも
の、目視可能な分岐管内に比重計を設け、油の比重測定
により油種を確認するものがあったが、確認動作をする
こと自体、面倒であり、かつ判別が不確実である。まだ
、油の誘電率の測定と超音波伝導率の測定とを併用して
油種を判別するものもあるが装置が複雑なものになる。

（解決しようとする問題点）この発明は、前述のような従来技術の問題点に注目して
行われたものであシ、油容器内に収容された油の種類を
、比較的簡単な構成で、手間がかからずに、確実に判別
しようとするものである。

（問題点を解決するだめの手段）この発明は、油の光に対する透過率および屈折率を測定
するために発光手段を設け、透過率を求めるために第１
受光手段、第１演算手段、第１判別手段を、屈折率を求
めるために第１光案内手段、第２受光手段、第２演算手
段、第２判別手段を、また屈折率測定における温度補正
を行うためにタンク区画内の油と混らないよう封入した
既知油種の油の屈折率を求めるだめの第２光案内手段、
第３受光手段、第３演算手段、比較手段を設け、油種判
別を行うように構成されている。この構成を第４図に示
す。

（作用）例えば、軽油、溶油、ハイオクタン価ガソリン（以下、
■ガソリン）、レギュラーガソリン（以下、Ｒガソリン
）の光に対する屈折率は第５図の通りであり、溶油と■
ガソリンとは温度条件によっては屈折率上区別がつきに
くい。一方、これらの油類の光に対する透過率は第６図
の通シであシ溶油については３００〜６００１ｍの波長
にわたってほぼ一定であシ、他の油種の透過率と明確に
区別できる。

そこで、この発明では、まず光に対する透過率が油種に
よって異なる波長すなわち少なくとも６ＱＱｎｍ以下３
００　ｎｍの波長について透過率を測定し、溶油の透過
率と比較し、溶油かどうかを判別する。そして、溶油で
なければ、屈折率を測定シてＨガソリンか、Ｒガソリン
か、軽油カラ判別するのであるが、これらの油種につい
ては第５図から明らかなとおシ、油の温度によって屈折
率が変動するので、油種判別のだめの基準値の幅を広く
とったとする。そうすると例えば、６０℃における■ガ
ソリンの屈折率と１０℃における凡ガソリンの屈折率は
ほとんど同じであシ、このような場合、油種判別がむつ
かしくなる。そこで、油種が既知である油を封入した容
器をタンク区画中、て任意に決めた所定温度における屈
折率（基準値）と比較する。このようにして求めた係数
を、タンク区画内の油の屈折率の演算時に使用すること
によって、温度に対する補正を行い、適切々油種比較が
できるようになる。そして、■ガソリンか、且ガソリン
か、軽油かを確実に判別する。

（実施例）好ましい実施例として、タンク車のタンクにこの発明を
実施したものについて図面を用いて説明する。

第１図に示すタンク車１０台車２には、タンク区画３ａ
、３ｂ、３ｃおよび３ｄからなるタンク３が積載されて
いる。タンク区画３ａ〜３ｄのそれそれにこの発明の油
種判別装置が設けられるのであるが、便宜上、代表的に
タンク区画３ａを取り上げ、第２図を用いて説明する。

３１はタンク区画３ａの油面である。

発光手段たるＬＥＤ５　（例えば５６５ｎｍの波長で発
光）は、油に対する絶縁物５ａに封入され、図示しない
取付材によってタンク区画３ａ内に取り付けられており
、電気配線によって電源６が接続されている、ファイバ
７は、その入力端をＬＥＤ５の発光面の所定部分と対面
して絶縁物５ａ中に封入されておシ、その出力端も油に
対する絶縁物７ａに封入され、かつ、出力端開口部前面
は透明体でカバーされ、図示しない取付材によってタン
ク区画３の油面下となる位置に取り付けられている。

油に対する絶縁物８ａに封入されかつ、前面は透明体で
カバーされた第１受光素子（例えばシリコン水矛トセン
サ）８がファイバ７の出力端と所定の距離で対面し、図
示しない取付材によってタンク区画３ａの油面下となる
位置に取り付けられている。第１受光素子８は電気配線
によって第１Ａ／Ｄコンバータ９と接続され、第１Ａ／
Ｄコンバータの出力はバス２３に接続されている。

ファイバ１０は、その入力端をＬＥＤ５の発光面の所定
部分と対面させて絶縁物５ａ中に封入されておシ、その
出力端も油に対する絶縁物１１に封入され、図示しない
取付材によってタンク区一端を絶縁物１０ａ中において
、ファイバ１０の出力端と正対させて封入されている。

また、第１石英棒ガラス１１の他の一端は、油に対する
絶縁物１２ａ中に封入され、第２受光素子１２と正対し
ている。第２受光素子（例えばシリコンオ・懺トセンサ
）１２は、油に対する絶縁物１２ａ中に封入され、図示
しない取付材によってタンク区画３゛中０油面下と７位
置１取シ付けらｈ−ｒｚ□、ｓ・　　　　　　　　　。

第２受光素子１２は電気配線によって第２Ａ／Ｄコンバ
ータ１３の入力に接続され、第２Ａ／Ｄコンバータ１３
の出力はバス２３に接続されている。

電源６の出力は電気配線によってＬＥＤ５に接今続されていると共に、第１Ａ／Ｄコンバーター４にも接
続されている。

１４は、油種が分っている油例えば軽油を封入した容器
であシ、屈折率を測定するために設けられた第１石英ガ
ラス棒１１および第２受光素子１２の近辺の油面下とな
る位置に図示しない取付材で取シ付けられている。

ファイバ１６はその入力端をＬＥＤ５の発光面の所定部
分と対面させて絶縁物５ａ中に封入されてお９、その出
力端は容器１４の壁面を通して容器１４中へ導かれ、油
に対する絶縁物１６ａ中に封入されている。絶縁物１６
Ｂは図示しない取付材によって容器１４中に取シ付けら
れている。第２光案内手段たる第２石英ガラス棒１７は
、その一端を絶縁物１６ａ中において、ファイバー６の
出力端と正対させて封入されている。また、第２石英ガ
ラス棒１７の他の一端は、油に対する絶縁物１８ａ中に
封入され、第３受光素子１Ｂと正対している。第３受光
素子（例えばシリコンオ、、’ｔ）ｌセンサ）１Ｂは、
油に対する絶縁物１Ｂａ中に封入され、図示しない取付
材によって容器１４中に取シ付けられている。第３受光
素子１８は電気配線によって第３Ａ／Ｄコンバータ１９
の入力に接続され、第３Ａ／Ｄコンバータ１９の出力は
バス２３に接続されている。ファイバ１６および第３受
光素子から第３Ａ／Ｄコンバータ１９への配線“が容器
１４の壁面を通過する部分はそれぞれ容器１４内外の油
が混シ合わないように、図示しない絶縁手段が施されて
いる。

ＣＰＵ２０は第１演算手段、第２演算手段、第３演算手
段、第１判別手段、第２判別手段および比較手段を形成
する。ＲＯＭ２１は０ＰＵ２０が行う処理のプログラム
を格納しており、ＲＡＭ２２は０ＰＵ２Ｑの処理データ
を格納する。ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１　、ＲＡＭ２２は
バス２３によって接続され、マイクロコンピュータ２４
を形成している。

操作表示部２５は、判別結果を示す各油種ごとの表示灯
、この油種判別装置の電源スィッチ等からなるもので、
バス２３と接続されている。

以上の構成に基き、その作用を第３図に沿って説明する
。

操作表示部２５の操作により、この装置が作動状態にな
ると、電源６から電源を供給されてＬＥＤ５が発光し、
ファイハフ、タンク区画３ａ内の光の通路３３２を経由
して第１受光素子８で受光される。受光された光゛は、
第１受光素子８で光電変換され、第１Ａ／Ｄコンバータ
９を介してマイクロコンピュータ２４に入力される。他
方、電源６からＬＥＤ５への出力は一部が分岐されて第
４Ａ／Ｄコンノく一部１４をｕ山してマイクロコンヒ。

ユータ２゛４に入力される。

そこでマイクロコンピュータ２４は、これらの入力の比
をとシ、タンク区画３ａ内の油の通過率を演算する（第
１演算手段）。ここで求められた透過率は、マイクロコ
ンピュータ２４に格納されている撥油の透過率のデータ
と比較され、撥油かどうかが判別される（第１判別手段
）。撥油であれば操作表示部２５に表示され、判別が終
る。

撥油で′ない場合は、Ｌ　Ｅ　Ｄ　５が発光してファイ
バ１０を通過する他の一部の光が利用される。この光は
、ファイバ１０の出力端から第１石英ガラス棒１１中へ
その軸線方向に投射される。この光のある部分はそのま
まもしくは第１石英ガラス棒１１と油との境界面で反射
されて通過し、第２受光素子１２で受光される。まだ、
ある部分は第１石英ガラス棒１１と油との境界面から油
中へ入射して行く。

一般に、二つの物質の境界面における入射光量が、これ
ら両物質の光に対する屈折率と一定の関係にあることは
公知であることから、第１石英ガラス棒１１と油の境界
面から油中へ入射する光量、従ってまだ、第１石英ガラ
ス棒１１を通過する光量は、油と第１石英ガラス棒１１
の光に対する屈折率と一定の関係がある。

第１石英ガラス棒１１を通過した光は、第２受光素子１
２で受光され、光電変換され、第２Ａ／Ｄコンバーク１
３を経てマイクロコンピュータ２４に入力する。

一方、ＬＥＤ５が発光した光の更に他の一部は、またフ
ァイ／く１６によって、その出力端から第２石英ガラス
棒１７中へその軸線方向に向って投射される。この光は
前述第１石英ガラス棒１１の場合と同様、油中へ入射し
て行くものと通過するものとに分れる。そして、通過し
たものが、第３受光素子１８で受光され、光電変換され
て第３Ａ／Ｄコンバータ１９からマイクロコンピュータ
２４に入力する。

ここで、マイクロコンピュータ２４は、電源６からＬＥ
Ｄ５への入力を分岐して入力しているのでこれらの入力
の差を演算し、格納している第２石英ガラス棒１７の屈
折率のデータから、容器１４中の軽油の屈折率を演算す
る（第３演算手段）。

そして、マイクロコンピュータ２４に格納しである所定
温度（例えば１０℃）の屈折率（基準値）と比較し、係
数を演算する（比較手段）。

そこで、マイクロコンピュータ２４は、前述電源６から
の入力と前述第２Ａ／Ｄコンノ曵−夕１３の入力の差を
演算し、格納している第１石英ガラス棒１１の屈折率の
データおよび前述求めた係数からタンク区画３ａ内の油
の屈折率を演算する（第２演算手段）。そして、その出
力は、格納されているＨガソリン、凡ガソリンおよび軽
油の例えば１０℃での屈折率のデータと順次比較され、
油種が判別される（第２判別手段）。判別結果は、操作
表示部２５に表示され、判別が終る。

以上の通りであるから、タンク区画３ａ中に収容されて
いる油が、撥油、■ガソリン、■ガソリンまたは軽油で
あることが、比較的簡単な構成で、手間をかけることな
く、確実に判別できる。

（他の実施例）他の実施例として、発光手段を透過率測定用の第１発光
手段、屈折率測定用の第２発光手段、屈折率の温度係数
測定用の第３発光手段などに分けることができる。また
、各発光手段、各受光手段とも油に対する絶縁を施して
油中まだはその近くに設置するだけでなく、油に対する
絶縁をすることなく例えば油容器外に設置し、使用する
光はファイバなどで油中へ導くことができる。各発光手
段、受光手段等を別ユニットに取υ付け、油容器内へさ
し込むようにすることもできる。各発光手段は、他の波
長の発光をするＬＥＤやＬＥＤ以外のものとすることが
でき、単色光以外のものとすることができる。各受光手
段も、シリーコン木ψトセンサに限ることなく、ガリウ
ムひ素人ｆトセンサおよびその他のものとすることがで
きる。各光案内手段も石英ガラス棒に限ることなく、中
空棒と内部に他の透光性の物質を充填したものとするこ
とができる。また、各発光手段、各受光手段やファイバ
の前面にレンズを使用することができる。

油の屈折率の演算に当シ、第２Ａ／Ｄコンバータ１３と
第４Ａ／Ｄコンバータ１４からの入力の比をとること、
第３　Ａ　／　Ｄコンバータ１９と第４Ａ／Ｄコンバー
タ１４からの入力の比をとることもできる。

更にまた重油など、光の透過率および屈折率上特性の明
確な他の油について判別ができる。

また、透過率の測定に当り、受光素子やファイバの出力
端受光面の汚れの補正を行なうようにしたものとするこ
ともできる。

また、各演算手段、各判別手段および比較手段はマイク
ロコンピュータで構成するだけでなく、論理回路その他
の一般電気回路で構成することもできる。

そして、これら他の実施例の効果もまた、前述実施例の
効果と同様である。

（効果）以上のように、この発明は、油容器内に収容された油に
対して、比較的簡単な構成で、手間がかからずに、確実
に油種判別を行えると言う顕著な効果を有するものであ
る。　　・

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示すものであり、第１図は
概要図、第２図はブロック図、第３図はフロー図、第４
図は機能ブロック図、第５図および第６図は特性図であ
る。へ図面において、３はタンク（油容器）、３ａ、３ｂ、３Ｃ１３ｄはタン
ク区画（油容器）、５はＬＥＤ（発光手段）、８は第１
受光素子（第１受光手段）、１１は第１石英ガラス棒（
第１光案内手段）、１２は第２受光素子（第２受光手段
）、１７は第２石英ガラス棒（第２光案内手段）、１８
は第３受光手段、３０は第１演算手段、３１は第１判別
手段、３２は第２演算手段、３３は第２判別手段、３４
は第３演算手段、３５は比較手段である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）油を収容する油容器に発光手段を設け、この発光
手段からの一部の光の通路を前記油容器に収容された油
中に形成し、この光の通路を通過した前記発光手段から
の光を受光する第１受光手段を前記油容器に設け、前記
発光手段からの他の一部の光の通路を形成する第１光案
内手段を、前記油容器内に収容された油中に設け、この
第１光案内手段を通過した前記発光手段からの光を受光
する第２受光手段を前記油容器に設け、油種が既知である油を封入した容器を前記第１光案内手
段および第２受光手段の近辺の前記油中に設け、この容
器中には前記発光手段からの更に他の一部の光の通路を
形成する第２光案内手段とこの第２光案内手段を通過し
た前記発光手段からの光を受光する第３受光手段を設け
てなり、前記発光手段への入力と前記第１受光手段の出
力を入力し、これらの入力から前記油の光に対する透過
率を演算する第１演算手段と、この第１演算手段の出力
と油種で決まる油の透過率の情報を入力し、これらの入
力を比較して油種を判別する第１判別手段と前記発光手段への入力と前記第３受光手段の出力を入力
し、これらの入力から前記油種が既知である油の屈折率
を演算する第３演算手段と、この第３演算手段と前記油
種が既知である油の所定の基準温度における屈折率とを
比較して係数を求める比較手段と、前記発光手段への入力と前記第２受光手段の出力を入力
し、前記第２光の案内手段の光に対する屈折率と、更に
入力した前記係数から前記油の光に対する屈折率を演算
する第２演算手段とこの第２演算手段の出力と油種によ
って決まる油の屈折率の情報を入力し、これらを比較し
て油種を判別する第２判別手段を具備してなる油種判別
装置。