JPS61148350A - 内燃機関用光学式スモ−ク濃度センサの送受光ヘツド - Google Patents
内燃機関用光学式スモ−ク濃度センサの送受光ヘツドInfo
- Publication number
- JPS61148350A JPS61148350A JP26962484A JP26962484A JPS61148350A JP S61148350 A JPS61148350 A JP S61148350A JP 26962484 A JP26962484 A JP 26962484A JP 26962484 A JP26962484 A JP 26962484A JP S61148350 A JPS61148350 A JP S61148350A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- receiving head
- light transmitting
- light
- casing
- optical path
- 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
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
- G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
- G01N21/8507—Probe photometers, i.e. with optical measuring part dipped into fluid sample
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関、特にディーゼルエンジンク排気ガ
スのスモーク濃度を測定する光学式スモーク濃度センサ
に用いる測定用送受光ヘッドに関する。
スのスモーク濃度を測定する光学式スモーク濃度センサ
に用いる測定用送受光ヘッドに関する。
ガス流路を横断する測定光路の始端に発光器を設け、そ
の終端に受光器を設けて、測定光路を横切って流れるガ
スの煙濃度を測定し得る様になった光学式スモーク濃度
測定装置は知られている（特開昭５６−１２９８４２号
）。
の終端に受光器を設けて、測定光路を横切って流れるガ
スの煙濃度を測定し得る様になった光学式スモーク濃度
測定装置は知られている（特開昭５６−１２９８４２号
）。
また、ディーゼルエンジン排気通路内にスモーク濃度検
出器を設け、その検出結果に基いて燃料供給を制御する
ことも提案されている（例えば、特開昭５９−１００８
４１号、特開昭５９−１０１５５４号）。
出器を設け、その検出結果に基いて燃料供給を制御する
ことも提案されている（例えば、特開昭５９−１００８
４１号、特開昭５９−１０１５５４号）。
上述の従来のスモーク濃度センサにおいては、測定光路
を形成する発光部と受光部は別体として構成されており
、夫々別々に排気管に装着される様になっている。一般
に、この種のセンサにおいでは、受光部の光軸が発光部
の光軸に対して約１鶴オフセツトすると、受光量、即ち
受光部に入射する光度は約ｌ／１０まで低下し、測定値
に多大なノイズが混入することとなる。このため、従来
のスモーク濃度センサでは、受光部と発光部とを高精度
で位置決め、即ち、光軸合せすることが不可欠であった
。
を形成する発光部と受光部は別体として構成されており
、夫々別々に排気管に装着される様になっている。一般
に、この種のセンサにおいでは、受光部の光軸が発光部
の光軸に対して約１鶴オフセツトすると、受光量、即ち
受光部に入射する光度は約ｌ／１０まで低下し、測定値
に多大なノイズが混入することとなる。このため、従来
のスモーク濃度センサでは、受光部と発光部とを高精度
で位置決め、即ち、光軸合せすることが不可欠であった
。
本発明は従来技術の畝上の問題点に鑑み案出されたもの
で、Ｓ／Ｎ比（信号／ノイズの比）が高（、機関の排気
管に極めて簡単に装着することが可能で、耐久性に優れ
、安価に製造することの可能な、スモーク濃度センサ用
送受光ヘッドを提供することを目的とするものである。
で、Ｓ／Ｎ比（信号／ノイズの比）が高（、機関の排気
管に極めて簡単に装着することが可能で、耐久性に優れ
、安価に製造することの可能な、スモーク濃度センサ用
送受光ヘッドを提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段の概要〕本発明の送受光
ヘッドは１つのケーシング内に投光部と受光部を一体的
に備えていることを特徴 □とするものである。即
ち、ヘッドの単一のケーシング内に光路が設けてあり、
このケーシングの一部を切り欠いて光路の欠損が形成し
である。この欠損部は測定用ギャップを形成するもので
、排気ガスはこの欠損部を横切ワて流れる。
ヘッドは１つのケーシング内に投光部と受光部を一体的
に備えていることを特徴 □とするものである。即
ち、ヘッドの単一のケーシング内に光路が設けてあり、
このケーシングの一部を切り欠いて光路の欠損が形成し
である。この欠損部は測定用ギャップを形成するもので
、排気ガスはこの欠損部を横切ワて流れる。
この様に、送受光ヘッドの構成要素は一体的にケーシン
グ内に収蔵されているので、排気管へ装着する際に光軸
合せする必要は全く無く、最良のＳ／Ｎ比が実現できる
。
グ内に収蔵されているので、排気管へ装着する際に光軸
合せする必要は全く無く、最良のＳ／Ｎ比が実現できる
。
次に、添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例に係る送受光ヘッドを排気管に
装着しかつ送受光ヘッドにコネクタおよび光ケーブルを
接続したところを示す。送受光ヘッド１０は耐熱ステン
レス鋼等から成る例えば中空円柱形のケーシング１２を
有し、フランジ１４等から成る取付部を介して例えば植
込みボルト１６とナツト１８を用いて“排気管２０に装
着される。
装着しかつ送受光ヘッドにコネクタおよび光ケーブルを
接続したところを示す。送受光ヘッド１０は耐熱ステン
レス鋼等から成る例えば中空円柱形のケーシング１２を
有し、フランジ１４等から成る取付部を介して例えば植
込みボルト１６とナツト１８を用いて“排気管２０に装
着される。
ケーシング１２は内側端部２２と外側端部２４を有し、
前者２２は排気管２０の取付孔２６を挿通して排気管２
０内に延長する。
前者２２は排気管２０の取付孔２６を挿通して排気管２
０内に延長する。
ケーシング１２には内側端部２２の近傍において略Ｕ字
形断面の切欠き２８が設けてあり、この切欠き２８はケ
ーシング１２の長軸に対し横断方向（第１図の紙面に垂
直）に延長している。ケーシング１２内には、ケーシン
グの長軸に平行に互いに平行な２本の光導体（例えば石
英から成る）３０．３２が設けてあり、例えば「アロン
セラミック」 （商標名）の様な充填材３４で保持され
ている。一方の光導体３０はケーシング１２の外側端部
２４からＵ字形切欠き２８の外側側壁３６の近くまで延
長しており、他方の光導体３２は外側端部２４から内側
側壁３８の下方近傍まで延長している。内側端部２２の
近傍には光導体３２の内側端に隣接して光学プリズム４
０が設けてあり、光導体３０と光導体３２とがこのプリ
ズム４０を介して１つの光路を形成する様になっている
。この光路は切欠き２８によって切断されており、この
切欠き２８は光路の欠損部を構成している。この欠損部
の長さは約２０ｍにするのが好ましい。
形断面の切欠き２８が設けてあり、この切欠き２８はケ
ーシング１２の長軸に対し横断方向（第１図の紙面に垂
直）に延長している。ケーシング１２内には、ケーシン
グの長軸に平行に互いに平行な２本の光導体（例えば石
英から成る）３０．３２が設けてあり、例えば「アロン
セラミック」 （商標名）の様な充填材３４で保持され
ている。一方の光導体３０はケーシング１２の外側端部
２４からＵ字形切欠き２８の外側側壁３６の近くまで延
長しており、他方の光導体３２は外側端部２４から内側
側壁３８の下方近傍まで延長している。内側端部２２の
近傍には光導体３２の内側端に隣接して光学プリズム４
０が設けてあり、光導体３０と光導体３２とがこのプリ
ズム４０を介して１つの光路を形成する様になっている
。この光路は切欠き２８によって切断されており、この
切欠き２８は光路の欠損部を構成している。この欠損部
の長さは約２０ｍにするのが好ましい。
このプリズム４０は光導体３０．３２を互いに光学的に
接続するための手段を構成するもので、このプリズム４
０に代えて可撓性の光ファイバ（図示せず）を用いても
よい。
接続するための手段を構成するもので、このプリズム４
０に代えて可撓性の光ファイバ（図示せず）を用いても
よい。
光導体３０の内側端面およびプリズム４０の表面に排気
ガス中のデポジットが付着堆積して光線の透過の障害と
なるのを防止するため、例えばＰＴＣ発熱体から成る環
状の電熱ヒータ４２．４４を設け、図示しない導線を介
してこれらのヒータに通電してデポジットを焼却し得る
ようにすることができる。図示した実施例ではヒータ４
２．４４は環状であるが、網目状またはハニカム状に形
成することも可能であり、その場合ヒータは切欠き２８
に面する光導体３０およびプリズム４０の表面に配設す
るのが好ましい。この様な網目状またはハイカム状のヒ
ータは光路の光線を実質的に妨害すること無くデポジッ
トを効果的に焼却して、光導体３０およびプリズム４０
の端面を常に清浄に維持することができる。
ガス中のデポジットが付着堆積して光線の透過の障害と
なるのを防止するため、例えばＰＴＣ発熱体から成る環
状の電熱ヒータ４２．４４を設け、図示しない導線を介
してこれらのヒータに通電してデポジットを焼却し得る
ようにすることができる。図示した実施例ではヒータ４
２．４４は環状であるが、網目状またはハニカム状に形
成することも可能であり、その場合ヒータは切欠き２８
に面する光導体３０およびプリズム４０の表面に配設す
るのが好ましい。この様な網目状またはハイカム状のヒ
ータは光路の光線を実質的に妨害すること無くデポジッ
トを効果的に焼却して、光導体３０およびプリズム４０
の端面を常に清浄に維持することができる。
光導体３０．３２はいずれを投光部として用い、いずれ
を受光部として用いても良いことは云うまでもない。好
ましくは、受光側の光導体３０または３２の外側端部に
赤外線カットフィルタ（図示せず）を設け、排気ガスか
らの赤外線を遮断してノイズを低減する。
を受光部として用いても良いことは云うまでもない。好
ましくは、受光側の光導体３０または３２の外側端部に
赤外線カットフィルタ（図示せず）を設け、排気ガスか
らの赤外線を遮断してノイズを低減する。
送受光ヘッド１０はコネクタ４６付きのケーブル４８を
介して発光素子（例えば、ＬＥＤ）５０および受光素子
（例えば、フォトダイオード）５２に接続される。この
ため、ケーシング１２の外側端部近傍においてその外周
に溝を設け１、コネクタ４６をスナップ嵌合する。ケー
ブル４８は夫々光導体３０．３２に光学接続する光ファ
イバ５４゜５６を備えており、発光素子５０からの光線
が切欠き２８から成る測定用ギャップを横切って受光素
子５２に回帰する様になっている。送受光ヘッド１０、
ケーブル４８、発光素子５０、受光素子５２がスモーク
濃度センサを構成する。光線は測定用ギャップを流れる
排気ガスのスモーク濃度に応じて吸収され、入射光と受
光素子５２で受光した透過光との強度の比によりスモー
ク濃度が検出される。
介して発光素子（例えば、ＬＥＤ）５０および受光素子
（例えば、フォトダイオード）５２に接続される。この
ため、ケーシング１２の外側端部近傍においてその外周
に溝を設け１、コネクタ４６をスナップ嵌合する。ケー
ブル４８は夫々光導体３０．３２に光学接続する光ファ
イバ５４゜５６を備えており、発光素子５０からの光線
が切欠き２８から成る測定用ギャップを横切って受光素
子５２に回帰する様になっている。送受光ヘッド１０、
ケーブル４８、発光素子５０、受光素子５２がスモーク
濃度センサを構成する。光線は測定用ギャップを流れる
排気ガスのスモーク濃度に応じて吸収され、入射光と受
光素子５２で受光した透過光との強度の比によりスモー
ク濃度が検出される。
第２図は送受光ヘッドＩＯの使用の一例を示す。
図中、１００はディーゼルエンジン本体、１０２はター
ボチャージャ、２０は排気管、１０は送受光ヘッド、４
８はケーブル、１０４はヒータ４２゜４４へ通電するた
めの導線、１０６はアクセルポジションセンサ、１０Ｂ
は吸気圧センサ、１１０は吸気温センサ、１１２は電子
制御ユニット（ＥＣＵ） 、１１４は分配型燃料噴射ポ
ンプ、１１６はスピルコントロールソレノイド、１１８
はスピルポジションセンサ、１２０は回転数センサ、１
２２は噴射時期を制御するためのタイマー１１＋Ｌ １
２４ ハタイマーコントロールバルプ、１２６はタイマ
ーポジションセンサ、１２Ｂは増幅器、１３０はスピル
リングを制御して噴射量を制御するためのコントロール
レバーであり、第２図では発光素子５０および受光素子
５２は省略しである。受光素子５２（第１図）からの信
号はＥＣＵ１１２に送られ、燃料噴射ポンプ１１４の噴
射時期および噴射量がスモーク濃度に応じて補正される
。
ボチャージャ、２０は排気管、１０は送受光ヘッド、４
８はケーブル、１０４はヒータ４２゜４４へ通電するた
めの導線、１０６はアクセルポジションセンサ、１０Ｂ
は吸気圧センサ、１１０は吸気温センサ、１１２は電子
制御ユニット（ＥＣＵ） 、１１４は分配型燃料噴射ポ
ンプ、１１６はスピルコントロールソレノイド、１１８
はスピルポジションセンサ、１２０は回転数センサ、１
２２は噴射時期を制御するためのタイマー１１＋Ｌ １
２４ ハタイマーコントロールバルプ、１２６はタイマ
ーポジションセンサ、１２Ｂは増幅器、１３０はスピル
リングを制御して噴射量を制御するためのコントロール
レバーであり、第２図では発光素子５０および受光素子
５２は省略しである。受光素子５２（第１図）からの信
号はＥＣＵ１１２に送られ、燃料噴射ポンプ１１４の噴
射時期および噴射量がスモーク濃度に応じて補正される
。
以上から明らかな様に、本発明はスモーク濃度を検出す
るために送受光ヘッドを用い、このヘッド内に投光部と
受光部とを一体的に設けたので、ヘッドの取付は精度に
関係なく測定用光路の光軸は常に最良状態に整列させる
ことができる。従って、スモーク濃度センサのＳ／Ｎ比
を最大に確保することができると共に、排気管に容易に
取付けることができるという著しい効果を奏する。
るために送受光ヘッドを用い、このヘッド内に投光部と
受光部とを一体的に設けたので、ヘッドの取付は精度に
関係なく測定用光路の光軸は常に最良状態に整列させる
ことができる。従って、スモーク濃度センサのＳ／Ｎ比
を最大に確保することができると共に、排気管に容易に
取付けることができるという著しい効果を奏する。
第１図は本発明の実施例の断面図、第２図はディーゼル
エンジンの送受光ヘッドの適用例を示す。 １０・・・送受光ヘッド、１２・・・ケーシング、１４
、・・・フランジ（取付部）、２０・・・排気管、２２
・・・ケーシングの内側端部、２４・・・ケーシングの
外側端部、２８・・・切欠き、３０．３２・・・光導体
、４０・・・プリズム（光学的接続手段）、４２．４４
・・・ヒータ、４６・・・コネクタ、４８・・・ケーブ
ル、５０・・・発光素子、５２・・・受光素子。
エンジンの送受光ヘッドの適用例を示す。 １０・・・送受光ヘッド、１２・・・ケーシング、１４
、・・・フランジ（取付部）、２０・・・排気管、２２
・・・ケーシングの内側端部、２４・・・ケーシングの
外側端部、２８・・・切欠き、３０．３２・・・光導体
、４０・・・プリズム（光学的接続手段）、４２．４４
・・・ヒータ、４６・・・コネクタ、４８・・・ケーブ
ル、５０・・・発光素子、５２・・・受光素子。
Claims (10)
- １．単一のケーシング内に該ケーシングの外側端部から
入射して該外側端部に戻る光路を設け、ケーシングの一
部を切り欠いて該光路の欠損部を形成し、該光路欠損部
を横切って内燃機関排気ガスが流れる様にして成る、内
燃機関用光学式スモーク濃度センサの送受光ヘッド。 - ２．前記ケーシングは、排気管の取付孔を介して排気管
内に挿入可能な内側端部と排気管から外側に延出可能な
外側端部を備えていると共に排気管への取付部を備えた
真直ぐで細長いケーシングから成り、 前記光路は、ケーシング長軸に対し平行にかつ互いに平
行に配置された２本の光導体と、前記２本の光導体を互
いに光学的に接続する手段とから成り、 前記光路欠損部はケーシング長軸に対し横断方向に延出
した略Ｕ字形断面の切欠きから成る、特許請求の範囲第
１項記載の送受光ヘッド。 - ３．前記光学的接続手段は光学プリズムから成る特許請
求の範囲第２項記載の送受光ヘッド。 - ４．前記光学的接続手段は可撓性光ファイバから成る特
許請求の範囲第２項記載の送受光ヘッド。 - ５．前記光路中に赤外線カットフィルタを設けて成る特
許請求の範囲第１項記載の送受光ヘッド。 - ６．前記光路欠損部の長さは約２０ｍｍである特許請求
の範囲第１項記載の送受光ヘッド。 - ７．前記光導体ならびに光学プリズムは石英から成る特
許請求の範囲第３項記載の送受光ヘッド。 - ８．前記光路欠損部の両端に夫々、電熱ヒータを設けて
成る特許請求の範囲第７項記載の送受光ヘッド。 - ９．前記電熱ヒータは綱目状形状を有する特許請求の範
囲第８項記載の送受光ヘッド。 - １０．前記電熱ヒータはハニカム構造を有する特許請求
の範囲第８項記載の送受光ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26962484A JPS61148350A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 内燃機関用光学式スモ−ク濃度センサの送受光ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26962484A JPS61148350A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 内燃機関用光学式スモ−ク濃度センサの送受光ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148350A true JPS61148350A (ja) | 1986-07-07 |
Family
ID=17474940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26962484A Pending JPS61148350A (ja) | 1984-12-22 | 1984-12-22 | 内燃機関用光学式スモ−ク濃度センサの送受光ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61148350A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05240790A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-09-17 | Hughes Aircraft Co | 液流中の溶質を監視するセンサ |
| JP2015155848A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 株式会社四国総合研究所 | 光学式センサチップ |
-
1984
- 1984-12-22 JP JP26962484A patent/JPS61148350A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05240790A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-09-17 | Hughes Aircraft Co | 液流中の溶質を監視するセンサ |
| JP2015155848A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 株式会社四国総合研究所 | 光学式センサチップ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101147054B (zh) | 排气分析装置 | |
| US5421195A (en) | Fiber optic microbend sensor for engine knock and misfire detection | |
| US4922714A (en) | Device for measuring the particle emissions of an internal combustion engine | |
| US5490490A (en) | On-board gas composition sensor for internal combustion engine exhaust gases | |
| JPS61148350A (ja) | 内燃機関用光学式スモ−ク濃度センサの送受光ヘツド | |
| ES2120432T3 (es) | Un medidor de humo. | |
| JPH01257245A (ja) | 内燃機関用燃料の混合比測定装置 | |
| FR2533316A1 (fr) | Methode et dispositifs a reponse rapide permettant de deceler une mauvaise combustion | |
| JPS6291840A (ja) | 燃料性状検出器 | |
| US20100328663A1 (en) | Optical Backscatter Probe for Sensing Particulate in a Combustion Gas Stream | |
| US4461170A (en) | Fuel injection device for Diesel engines | |
| JPH049571Y2 (ja) | ||
| JPH039005Y2 (ja) | ||
| JP3368687B2 (ja) | 内燃機関の空燃比検出装置 | |
| JPH0435796Y2 (ja) | ||
| KR100227017B1 (ko) | 광파이버식 이동 체감시 장치 및 그것을 사용한 내연기관의 회전수 검출장치 및 그것에 사용하는 광파이버어 쌤블리 | |
| JPS62249033A (ja) | 内燃機関のスモ−ク濃度検出装置 | |
| JP3784768B2 (ja) | ガス濃度センサ | |
| JPH0427846A (ja) | 微粒子濃度測定装置 | |
| JP3250491B2 (ja) | 内燃機関の空燃比検出装置 | |
| JPH0247487Y2 (ja) | ||
| JPS5918144Y2 (ja) | 内燃機関のエアクリ−ナ | |
| JPS62276438A (ja) | アルコ−ル混合燃料の混合比センサ | |
| EP0451374B1 (en) | Optical pressure sensor for determining the variation of the pressure in an internal combustion engine | |
| JPS6293485A (ja) | 燃焼光空燃比センサ |