JP6776574B2 - measuring device - Google Patents
measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6776574B2 JP6776574B2 JP2016061361A JP2016061361A JP6776574B2 JP 6776574 B2 JP6776574 B2 JP 6776574B2 JP 2016061361 A JP2016061361 A JP 2016061361A JP 2016061361 A JP2016061361 A JP 2016061361A JP 6776574 B2 JP6776574 B2 JP 6776574B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- measuring device
- transfer amount
- heat transfer
- combustion chamber
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の燃焼室などの測定対象から輻射や対流などにより熱が測定装置に移動してくることを抑制できる測定装置及び測定方法に関する。 The present invention relates to a measuring device and a measuring method capable of suppressing heat transfer from a measurement target such as a combustion chamber of an internal combustion engine to the measuring device due to radiation or convection.
内燃機関の気筒(シリンダ)内の燃焼状況などを計測する計測装置においては、測定対象である燃焼室などの比較的高温となる部分が多く、測定時においては、測定対象と測定装置との間にすき間を設けていても、この測定対象から輻射や対流などにより測定装置に熱が移動してきて、測定装置のセンサ部分が高温になり破損する可能性がある。 In a measuring device that measures the combustion state in the cylinder of an internal combustion engine, there are many parts that have a relatively high temperature such as a combustion chamber that is the measurement target, and at the time of measurement, between the measurement target and the measurement device. Even if a gap is provided, heat may be transferred from the measurement target to the measuring device due to radiation or convection, and the sensor portion of the measuring device may become hot and damaged.
これに関連して、燃焼機関内における温度及び圧力を測定する光センサにおいて、光センサの前方に配置されている光ファイバー(導波手段)を銅又はその他の熱伝導性金属などの金属によって囲む温度降下手段を備えて光ファイバーの熱を放射したり、光ファイバーから出射するビームを透過する中空の管体で形成されるスペーサを設けたりして、測定対象のある高温側端部からセンサのある低温側端部への熱を低減している光センサが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this regard, in an optical sensor that measures temperature and pressure in a combustion engine, the temperature at which an optical fiber (wavewave means) located in front of the optical sensor is surrounded by a metal such as copper or other heat conductive metal. By providing a descent means to radiate the heat of the optical fiber or by providing a spacer formed of a hollow tube through which the beam emitted from the optical fiber is transmitted, the low temperature side where the sensor is located from the high temperature side end where the measurement target is located. An optical sensor that reduces heat to the end has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、中空の管体では、熱対流や熱伝導による熱伝達量を減少することはできるが、輻射熱(放射熱)による熱伝達を低減することができず、高温で輻射熱の熱量が多い測定対象からの熱がセンサに到達するのを十分に阻止できないという問題がある。 However, in a hollow tube, although the amount of heat transfer due to heat convection or heat conduction can be reduced, the amount of heat transfer due to radiant heat (radiant heat) cannot be reduced, and the measurement target has a large amount of radiant heat at high temperature. There is a problem that the heat from the source cannot be sufficiently prevented from reaching the sensor.
本発明の目的は、比較的高温の測定対象の温度や濃度などを測定する測定装置のセンサへ伝熱される熱量を低減できて、センサの寿命を延ばすことができる測定装置及び測定方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a measuring device and a measuring method capable of reducing the amount of heat transferred to the sensor of the measuring device for measuring the temperature and concentration of a relatively high temperature object to be measured and extending the life of the sensor. There is.
上記の目的を達成するための本発明の測定装置は、測定対象とこの測定対象の状態を示す物理量を検出するセンサとの間に、前記測定対象から前記センサに伝達される輻射熱を低減する伝熱量低減機構を設けており、前記伝熱量低減機構が筒状体で構成され、この筒状体の内部に、筒の軸方向の端面のうち、前記測定対象側を向く一方の端面から、前記センサ側を向く他方の端面に向けて順にガラス層と、希ガスが充填した空間部又は真空の空間部と、ガラス層を設けていることを特徴とする測定装置である。 The measuring device of the present invention for achieving the above object reduces the radiant heat transmitted from the measuring object to the sensor between the measuring object and the sensor that detects the physical quantity indicating the state of the measuring object. A heat quantity reduction mechanism is provided, and the heat transfer amount reduction mechanism is composed of a tubular body. Inside the tubular body, from one end face of the axial end face of the cylinder facing the measurement target side, the said The measuring device is characterized in that a glass layer is provided in order toward the other end face facing the sensor side, a space portion filled with a rare gas or a vacuum space portion, and a glass layer .
なお、このセンサに関しては、赤外線や電磁波などを受けて測定する場合にはその受信部のことをいうが、温度やガス成分の濃度の測定のためにテラヘルツ波などを測定対象に送信して、その反射波若しくは散乱波を受信して測定するような場合には、受信部のみならず発信部も含む。 Regarding this sensor, when measuring by receiving infrared rays or electromagnetic waves, it means the receiving part, but in order to measure the temperature and the concentration of gas components, terahertz waves etc. are transmitted to the measurement target. When the reflected wave or the scattered wave is received and measured, not only the receiving unit but also the transmitting unit is included.
この構成によれば、輻射熱を低減する伝熱量低減機構を設けたことにより、内燃機関等の比較的高温になる部分の温度や内部のガス濃度等の測定を、センサの熱による故障を防止しながら行うことができるようになる。 According to this configuration, by providing a heat transfer amount reduction mechanism that reduces radiant heat, it is possible to measure the temperature of relatively high temperature parts such as internal combustion engines and the internal gas concentration, and prevent failures due to the heat of the sensor. You will be able to do it while.
また、上記の測定装置において、前記伝熱量低減機構が、輻射熱を吸収する熱吸収部を備えたり、輻射熱を反射する熱反射部を備えたり、空気層を排除した空間部を備えたり、さらには、前記熱吸収部で吸収した熱を放熱する放熱部を備えたりする。 Further, in the above measuring device, the heat transfer amount reducing mechanism includes a heat absorbing portion that absorbs radiant heat, a heat reflecting portion that reflects radiant heat, a space portion that excludes an air layer, and further. , A heat radiating unit that dissipates heat absorbed by the heat absorbing unit may be provided.
また、より具体的には、上記の測定装置において、前記伝熱量低減機構が筒状体で構成され、この筒状体の内部に、前方から後方に順にガラス層と、希ガスが充填した空間部又は真空の空間部と、ガラス層を設けているように構成される。 More specifically, in the above measuring device, the heat transfer amount reducing mechanism is composed of a tubular body, and a space filled with a glass layer and a rare gas in order from the front to the rear inside the tubular body. It is configured so that a glass layer is provided with a portion or a vacuum space portion.
この構成によれば、ガラス層を設けることにより、このガラス層を熱吸収部としたり、ガラス層の表面にコート層を設けてその上面に熱反射部を設けたり、前方のガラス層と後方のガラス層の間を空間部としたりすることができるようになり、容易に、熱吸収部、熱反射部、空気層を排除した空間部、放熱部などをコンパクトに設けることができる。 According to this configuration, by providing a glass layer, this glass layer is used as a heat absorbing portion, a coating layer is provided on the surface of the glass layer and a heat reflecting portion is provided on the upper surface thereof, or a front glass layer and a rear glass layer are provided. The space between the glass layers can be used as a space portion, and a heat absorbing portion, a heat reflecting portion, a space portion excluding the air layer, a heat radiating portion, and the like can be easily provided compactly.
また、上記の測定装置において、内燃機関の燃焼室の内部、又は、排気マニホールドの内部、又は、排気管の内部の状態を示す物理量を測定する測定装置として構成すると、温度が高くなる内燃機関の燃焼室の内部、又は、排気マニホールドの内部、又は、排気管の内部の状態を、センサを保護しながら、内燃機関の状態を精度良く測定できる。 Further, in the above measuring device, if it is configured as a measuring device for measuring a physical quantity indicating the state inside the combustion chamber of the internal combustion engine, the inside of the exhaust manifold, or the inside of the exhaust pipe, the temperature of the internal combustion engine becomes high. The state of the inside of the combustion chamber, the inside of the exhaust manifold, or the inside of the exhaust pipe can be accurately measured while protecting the sensor.
本発明の測定装置及び測定方法によれば、比較的高温の測定対象の温度や濃度などを測定する測定装置のセンサへ伝えられる熱量を低減できて、センサの寿命を延ばすことができる。 According to the measuring device and the measuring method of the present invention, the amount of heat transferred to the sensor of the measuring device for measuring the temperature and concentration of a relatively high temperature object to be measured can be reduced, and the life of the sensor can be extended.
以下、本発明に係る実施の形態の測定装置及び測定方法について図面を参照しながら説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、測定対象として、内燃機関の燃焼室の内部を例にし、測定する物理量としては温度及びガス成分の濃度を例とし、この温度及びガス成分をテラヘルツ波を用いて測定する測定装置を例にしているが、本発明は、これらに限定されることなく、例えば、内燃機関の排気マニホールドの内部や、排気管の内部等における温度やガス成分の濃度の測定や、温度を非接触で測定する放射温度計などの測定装置にも適用することができる。 Hereinafter, the measuring device and the measuring method according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the embodiment described below, the inside of the combustion chamber of the internal combustion engine is taken as an example for measurement, the temperature and the concentration of the gas component are taken as an example for the physical quantity to be measured, and the temperature and the gas component are used as terahertz waves. The present invention is not limited to these, and the present invention is not limited to these, for example, measuring the temperature and the concentration of gas components inside the exhaust manifold of an internal combustion engine, the inside of an exhaust pipe, and the like. It can also be applied to a measuring device such as a radiation thermometer that measures a temperature in a non-contact manner.
なお、ここでいうセンサに関しては、電磁波などを受けて測定する場合にはその受信部のことをいうが、図6に示すように、発信部10から、温度やガス成分の濃度を測定のためにテラヘルツ波(0.02THz(テラヘルツ)〜30THz)などの電磁波Wmを燃焼室3に送信して、その反射波若しくは散乱波を受信部30で受信して、燃焼室3の内部の温度やガス成分の濃度を測定するような場合には、受信部30のみならず発信部10もここでいうセンサに含むこととする。
The sensor referred to here refers to the receiving unit when measuring by receiving an electromagnetic wave or the like, but as shown in FIG. 6, for measuring the temperature and the concentration of gas components from the transmitting
図7に示すように、従来技術では、内燃機関の燃焼室3の状態を測定する場合には、この燃焼室3から離れた位置に空気層を挟んで測定装置の発信部10と受信部30を設置して、燃焼室3の内部を通過した測定用信号(電磁波:ここではテラヘルツ波)が受信部30に到達し、この測定用信号を解析して燃焼室3の内部の物理的、化学的状況を検出する。この場合、図8に示すように、燃焼室3から発する輻射熱Hが発信部10や受信部30に到達し、これらの発信部10や受信部30が、熱によって破壊される可能性がある。
As shown in FIG. 7, in the prior art, when measuring the state of the
これに対して、本発明では、図6に示すように、本発明の第1の実施の形態の測定装置1は、内燃機関の燃焼室(測定対象)3と、この燃焼室3の状態を示す温度やガス成分等の物理量を検出するためにテラヘルツ波を送信する発信部(センサ)10との間に、燃焼室3から発信部10に伝達される輻射熱Hを低減する伝熱量低減機構20を設けている構成とされる。また、テラヘルツ波を受信する受信部(センサ)30との間に、燃焼室3から受信部30に伝達される輻射熱Hを低減する伝熱量低減機構20を設けている構成とされる。なお、発信部10と受信部30に設けられている伝熱量低減機構20は同じものを使用できるので、以下では、受信部30に設けられている伝熱量低減機構20で説明するが、発信部10に設けられている伝熱量低減機構20も同じ構成で同じ効果を発揮できる。
On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 6, the measuring device 1 of the first embodiment of the present invention determines the state of the combustion chamber (measurement target) 3 of the internal combustion engine and the state of the
なお、本発明は、図6に示すような発信部10と受信部30とが対向して発信部10からの測定対象の燃焼室3の内部を通過した測定用信号を受信部30で受信する測定装置1のみでならず、発信部10の発信方向と受信部30の受信方向が交差していて、測定用信号が測定対象の内部の物質に衝突して生じた散乱波を受信部30で受信する測定装置、及び、発信部10と受信部30とが同じ側にあって発信部10から測定対象に発信した測定用信号の反射信号を受信部30で受信する測定装置などにも適用できる。
In the present invention, the transmitting
そして、図1に示すように、第1の実施の形態の測定装置1の伝熱量低減機構20は、円筒21を有する筒状体で構成されており、この筒状体の円筒21の内部に、燃焼室3側の前方から、受信部30側の後方に向かって、順に、ガラス層22と空間部23とを交互に設けていると共に、受信部30のセンサ基板31の直前にガラス層22を設けている構成とする。
Then, as shown in FIG. 1, the heat transfer
この燃焼室3と受信部30のセンサ基板31との間に設けたガラス層22の内部に黒体に類似した黒鉛や煤などの熱を吸収し易い熱吸収用物質を混入することで熱吸収部を構成でき、これらの熱吸収用物質に輻射熱Hである電磁波(例えば、赤外線:波長で1μm〜1mm程度)Whiを吸収させて、ガラス層22に熱を蓄熱させて、後方に輻射熱Hの電磁波Whiが届かないようにすることができる。この構成により、伝熱量低減機構20に輻射熱Hを吸収する熱吸収部22を設けている構成となる。
Heat absorption is performed by mixing a heat absorbing substance such as graphite or soot, which is similar to a black body, into the
また、図1に示すように、このガラス層22の最も燃焼室3側に最前方のコート層22aを設け、この最前方のコート層22aの表面に輻射熱Hである電磁波Whiを反射させるコーティングを設ける。また、さらに、図1及び図4に示すように、この円筒21の中間や後方にあるガラス層22の前方のコート層22bの表面22bfと、ガラス層22の後方のコート層22bとガラス層22との境面22sに輻射熱Hの電磁波Whiを反射させるコーティングを設ける。
Further, as shown in FIG. 1, the
この測定装置1が燃焼室3の測定に用いられる場合には、図1に示すように、燃焼室3を囲む周壁3aに燃焼室3内に通じる窓となる貫通孔3bを設けて、測定装置1の入口側をその貫通孔3bに挿入して、燃焼ガスが触れる状態とする。つまり、円筒21が燃焼室3の壁面3aに開口された貫通孔3bに挿入されて、燃焼室3側のガラス層22が燃焼室3の燃焼ガスに接触する。なお、この燃焼ガスに接触するガラス層22の前面においては、燃焼ガスのような特に高温となる物質に曝されて、加熱によるコート層22aが破損する可能性があるような場合では最前方のコート層22aを設けてなくてもよい。
When this measuring device 1 is used for measuring the
また、図5に示すように、このガラス層22とコート層22bとが接触する境面22sを、電磁波Whiを反射し易くするために、また、コート層22bを形成し易くするために、鏡面仕上とすることが好ましく、例えば、表面粗さが、JISの算術平均粗さ(中心線平均粗さ)Raで10μm以下とすることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 5, the
また、この電磁波Whiを反射させる構造の一つとして、輻射熱(赤外線波長)を反射または吸収するコーテイングがある。このコーテイングは、複数の屈折率の異なる材質や膜厚を適切に選択することにより、特殊な透過率・反射率波長特性を作ることができるものである。つまり、このコーテイングを用いることにより、特定の波長を設計の中心波長として、その波長より長波長側だけを通したり、逆に反射したりすることができ、また、特定の波長だけ透過させることもできる構造とすることができる。また、熱反射部として金の薄膜コートを使用することもできる。 Further, as one of the structures for reflecting the electromagnetic wave Why, there is a coating that reflects or absorbs radiant heat (infrared wavelength). In this coating, special transmittance / reflectance wavelength characteristics can be created by appropriately selecting a plurality of materials and film thicknesses having different refractive indexes. In other words, by using this coating, a specific wavelength can be used as the center wavelength of the design, and only the wavelength longer than that wavelength can be passed or reflected in the opposite direction, and only the specific wavelength can be transmitted. It can be a structure that can be used. Further, a gold thin film coat can be used as the heat reflecting portion.
この反射させるコーテイングにより、図4に示すように、輻射熱Hとなる電磁波Whiの一部である電磁波Whrを反射して、電磁波Whiの受信部30のセンサ基板31への到達を阻止しつつ、測定用信号のテラヘルツ波などの必要な電磁波Wmを通過させてセンサ基板31へ到達させることができる。このように、コーテイングをガラス層22の表面のコート層22a、22bの表面に設けることにより、伝熱量低減機構20に輻射熱Hを反射する熱反射部を構成できる。
As shown in FIG. 4, this reflecting coating reflects the electromagnetic wave Whr, which is a part of the electromagnetic wave Why that becomes the radiant heat H, and measures while preventing the electromagnetic wave Whi from reaching the
なお、測定用にテラヘルツ波(0.02THz(テラヘルツ)〜30THz:波長で0.01m〜15mm程度)の一部の電磁波Wmを使用した場合には、反射する電磁波Whrの周波数帯域は、この測定用のテラヘルツ波の電磁波Wmを除く周波数帯域とする。この反射する電磁波Whrの周波数帯域と、透過させる電磁波Wmの周波数帯域との選択は、ガラス層22の厚さやコート層22a、22bの材質、厚さや輻射熱を反射または吸収するコーテイングの構成等によってコントロールすることができる。
When a part of the electromagnetic wave Wm of the terahertz wave (0.02 THz (terahertz) to 30 THz: about 0.01 m to 15 mm in wavelength) is used for the measurement, the frequency band of the reflected electromagnetic wave Whr is measured. The frequency band excluding the electromagnetic wave Wm of the terahertz wave for use. The selection of the frequency band of the reflected electromagnetic wave Whr and the frequency band of the transmitted electromagnetic wave Wm is controlled by the thickness of the
そして、このガラス層22とガラス層22の間に空間部23を設け、この空間部23においては、電磁波Wなどの吸収し難いアルゴン(Ar)などの希ガス系のガスGaを封入したり、真空にしたりして空気量を希薄にして、空気層を排除する。この構成により、空気層により燃焼室3に照射する電磁波Wmが減衰して、受信部30で受信する測定用信号が弱くなることを防止する。これにより、測定用信号の減衰を軽減できるので、センサ基板31に到達する信号強度を高く維持でき、検出精度の低下を防止する。なお、真空とした場合はこの空気層の排除と共に、空間部23の内部における対流による熱伝達も防止できる。
Then, a
更に、伝熱量低減機構20に、熱吸収部であるガラス層22で吸収した熱を放熱する放熱部をガラス層22の周囲に設けて構成する。図1に示す第1の実施の形態の測定装置1では、この放熱部は、筒体21の周囲に設けたフィン構造の放熱板24を用いて外部に放熱する。また、図2に示す第2の実施の形態の測定装置1Aでは、この放熱部は、筒体21の内部に設けたヒートパイプ25を用いて、熱を円筒21の低温部分に移動させたり、外部に熱移動させたりする。
Further, the heat transfer
また、図3に示す第3の実施の形態の測定装置1Bでは、空間部23を希ガスGaが循環するように円筒21の内部に流路26を形成し、この流路26に入口側流路26aと出口側流路26bを接続して構成し、希ガスGaを入口側流路26aから流路26を経由して空間部23に入れて、ガラス層22を冷却する。その後のガラス層22の熱で昇温した希ガスGaを流路26を経由させて出口側流路26bから空間部23の外部に導出させて、この外部で冷却装置(図示しない)などで希ガスGaを冷却する。そして、この冷却されて温度が低くなった希ガスGaを再度、入口側流路26aから流路26に入れて、循環させる。なお、この希ガスGaの代わりに温度上昇により融けて流動性のあるポリエチレンなどを用いたりすることもできる。
Further, in the
この放熱部24、25、26を備えた構成により、この輻射熱Hを吸収した熱吸収部であるガラス層22を冷却して、ガラス層22の熱を放熱できるので、ガラス層22に熱が蓄積して温度が昇温するのを防止できると共に、このガラス層22の熱がセンサ基板31に伝熱されるのを防止することができる。
With the configuration including the
つまり、測定装置1、1A、1Bにおいて、伝熱量低減機構20、20A、20Bを筒状体で構成して、この筒状体を形成する筒体21の内部に、前方から後方に順にガラス層22と、希ガスGaが充填した空間部23又は真空の空間部23と、ガラス層22を設けているように構成される。なお、図1〜図3では、このガラス層22が3つで、その間の空間部23は2つとなっている。
That is, in the
この構成によれば、ガラス層22を設けることにより、このガラス層22を熱吸収部としたり、ガラス層22の表面にコート層22a、22bを設けて、このコート層の上面に熱反射部(コーテイング)を設けたりすることができ、また、前方のガラス層22と後方のガラス層22の間を空間部23とすることができるようになるので、容易に、熱吸収部22、熱反射部22bf、22s空気層を排除した空間部23、放熱部24、25、26などをコンパクトに設けることができる。
According to this configuration, by providing the
つまり、これらにより、内燃機関の燃焼室3の内部等の比較的高温となる測定対象をセンシングする測定装置1、1A、1Bにおいて、輻射熱Hが受信部30に到達するのを防止して、発信部10や受信部30を熱から保護することができると共に、受信部30に到達する測定用信号を低減することが無く検出精度を向上できる仕組みを設けることができる。
That is, these prevent the radiant heat H from reaching the receiving
また、これらの測定装置1、1A、1Bにおいて、内燃機関の燃焼室3の内部、又は、内燃機関の排気マニホールド(図示しない)の内部、又は、内燃機関の排気管(図示しない)の内部の状態を示す温度やガス成分の濃度等の物理量を測定するように構成すると、温度が高くなる内燃機関の燃焼室3の内部、排気マニホールドの内部、排気管の内部の状態を、センサ基板31を保護しながら、内燃機関の状態を精度良く測定できるようになる。
Further, in these measuring
次に、本発明の実施の形態における測定方法について説明する。この測定方法は、燃焼室(測定対象)3の状態を示す温度やガス成分の濃度などの物理量を検出する測定方法において、燃焼室3とこの燃焼室3の状態を示す物理量を検出する受信部(センサ)30との間に設けた伝熱量低減機構20、20A、20Bにより、燃焼室3から受信部30に伝達される輻射熱Hを低減することを特徴とする方法である。
Next, the measurement method according to the embodiment of the present invention will be described. This measuring method is a measuring method for detecting physical quantities such as temperature and concentration of gas components indicating the state of the combustion chamber (measurement target) 3, and is a receiving unit for detecting the physical quantities indicating the states of the
また、さらに、この測定方法において、伝熱量低減機構20、20A、20Bに備えた輻射熱Hを吸収する熱吸収部22で輻射熱Hを吸収して輻射熱Hが受信部30に伝達されるのを防止したり、輻射熱Hを反射する熱反射部22bf、22sで輻射熱Hを反射して輻射熱Hが受信部30に伝達されるのを防止したり、空気層を排除した空間部23で、空気層により燃焼室3に照射する電磁波Wmが減衰して、受信部30で受信する測定用信号が弱くなることを回避したりする。さらには、熱吸収部22で吸収した熱を放熱する放熱部24、25、26で放熱し、熱吸収部22の温度上昇を防止して、熱吸収部22で吸収した熱が受信部30に伝達されるのを防止したりする。
Further, in this measuring method, the
上記の構成の本発明の実施の形態の測定装置1、1A、1B、及び、測定方法によれば、輻射熱Hを低減する伝熱量低減機構20、20A、20Bにより、内燃機関等の比較的高温になる部分の温度や内部のガス濃度等の測定を、発信部10や受信部30の熱による故障を防止しながら行うことができるようになる。
According to the
つまり、図7及び図8に示すような、燃焼室3などの測定対象(検出対象)と発信部10と受信部30との間に隙間を設けて配置されるために空気層が存在して、この空気層における輻射(放射)や対流により発信部10と受信部30に輻射熱Hや対流熱が伝達されたり、この空気層により測定用信号が受信部30に到達するまでに低減されたりする場合や、図示しないが、受信部30を熱から保護するための保護カバーを受信部30の前方に設けて検出信号が弱くなる場合などに比べて、受信部30のセンサに加わる輻射熱Hを低減し、また、空気層を排除することで受信部30に入力される測定用信号を強い状態のままで維持でき、測定精度(検出精度)を向上することができる。そのため、内燃機関の燃焼室3等の測定対象の状態をより正確に検出することができるようになる。さらに、受信部30に加わる熱を低減することで、受信部30の寿命を延ばすことが可能となる。
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, an air layer exists because a gap is provided between the measurement target (detection target) such as the
なお、図9に示すように、センサと燃焼室の間に隙間(空気層)が存在することにより、信号強度の減衰が発生する。この図9の横軸は温度を、縦軸は基準状態に対する信号強度の比の値を示す。この図9のAは、受信部30と測定対象の間にすき間がある場合の予測結果(計算値)を示し、図9のBは、受信部30と測定対象の間にすき間がある場合の実験結果を示し、図9のCは、受信部30と測定対象の間にすき間がない場合の予測結果(計算値)を示す。同じ距離における、隙間ありの予測結果Aと隙間なしの予測結果Cでは信号強度の比の値に大きく差が出ており、空気層における信号強度の比の値を検出困難とする効果を抑えるためには、隙間、つまり、空気層を存在させないようにする必要があることが分かる。
As shown in FIG. 9, the presence of a gap (air layer) between the sensor and the combustion chamber causes attenuation of the signal strength. The horizontal axis of FIG. 9 shows the temperature, and the vertical axis shows the value of the ratio of the signal intensity to the reference state. A of FIG. 9 shows a prediction result (calculated value) when there is a gap between the receiving
1、1A、1B 測定装置
3 燃焼室(測定対象)
3a 燃焼室の周壁
3b 貫通孔
10 発信部(センサ)
20 伝熱量低減機構
21 円筒
22 ガラス層(熱吸収部)
22a 最前方のコート層(熱反射部)
22b コート層
22bf コート層の表面(熱反射部)
22s コート層とガラス層の境面
23 空間部
24 放熱板(放熱部)
25 ヒートパイプ(放熱部)
26 流路(放熱部)
26a 入口側流路(放熱部)
26b 出口側流路(放熱部)
30 受信部(センサ)
31 センサ基板(センサ)
Ga 希ガス
H 輻射熱
W 電磁波
Whi 輻射熱に大きく関与する電磁波
Whr 反射する電磁波
Wm 測定用の電磁波
1,1A,
3a Peripheral wall of
20 Heat
22a Frontmost coat layer (heat reflecting part)
22b Coat layer 22bf Surface of coat layer (heat reflection part)
22s Interface between coat layer and
25 Heat pipe (heat dissipation part)
26 Flow path (heat dissipation part)
26a Inlet side flow path (heat dissipation part)
26b Outlet side flow path (heat dissipation part)
30 Receiver (sensor)
31 Sensor board (sensor)
Ga Rare gas H Radiant heat W Electromagnetic wave Why Electromagnetic wave that is greatly involved in radiant heat Whr Reflected electromagnetic wave Wm Electromagnetic wave for measurement
Claims (6)
前記伝熱量低減機構が筒状体で構成され、この筒状体の内部に、筒の軸方向の端面のうち、前記測定対象側を向く一方の端面から、前記センサ側を向く他方の端面に向けて順にガラス層と、希ガスが充填した空間部又は真空の空間部と、ガラス層を設けていることを特徴とする測定装置。 A heat transfer amount reduction mechanism for reducing radiant heat transmitted from the measurement target to the sensor is provided between the measurement target and a sensor that detects a physical quantity indicating the state of the measurement target .
The heat transfer amount reduction mechanism is composed of a tubular body, and inside the tubular body, from one end face of the axial end face of the cylinder facing the measurement target side to the other end face facing the sensor side. A measuring device characterized in that a glass layer is provided in this order, a space portion filled with a rare gas or a vacuum space portion, and a glass layer .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016061361A JP6776574B2 (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016061361A JP6776574B2 (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017173211A JP2017173211A (en) | 2017-09-28 |
| JP6776574B2 true JP6776574B2 (en) | 2020-10-28 |
Family
ID=59972982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016061361A Active JP6776574B2 (en) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | measuring device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6776574B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6973419B2 (en) * | 2019-01-11 | 2021-11-24 | 横河電機株式会社 | Gas analyzer |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NO132426C (en) * | 1972-03-02 | 1975-11-12 | Glaverbel | |
| JPH08145577A (en) * | 1994-11-18 | 1996-06-07 | Harima Ceramic Co Ltd | High temperature closed furnace observation device |
| US6363778B1 (en) * | 1998-12-17 | 2002-04-02 | Honeywell International Inc. | Engine misfire monitor |
| JP3784768B2 (en) * | 2002-12-02 | 2006-06-14 | ヤマハ発動機株式会社 | Gas concentration sensor |
| JP2007316044A (en) * | 2006-05-26 | 2007-12-06 | Junichi Nishizawa | Terahertz light-sensing system using photocapacitance method |
| JP2013096817A (en) * | 2011-10-31 | 2013-05-20 | Koyama Garage:Kk | Engine combustion visualization apparatus |
-
2016
- 2016-03-25 JP JP2016061361A patent/JP6776574B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017173211A (en) | 2017-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2627979B1 (en) | Dewar assembly for ir detection systems | |
| CN103797345B (en) | Infrared sensor | |
| EP0825430A2 (en) | Gas monitors | |
| JP2011502262A (en) | X-ray window and resistance heater | |
| CN105247343A (en) | Detection system and method of detecting corrosion under an outer protective layer | |
| US10371873B2 (en) | High fidelity optical beam dump | |
| JP6776574B2 (en) | measuring device | |
| US9423298B2 (en) | High energy laser target board apparatus | |
| US3487685A (en) | Absorption radiometer | |
| CN106644087B (en) | Method for calculating spectral thermal radiance of multilayer optical thin film | |
| JP7076549B2 (en) | Pixelized multi-layer scintillator with high filling factor | |
| KR102246452B1 (en) | Non-dispersive Infra Red(NDIR) gas sensor and manufacturing method thereof | |
| WO2018063939A1 (en) | Laser power and energy sensor using anisotropic thermoelectric material | |
| TWI814539B (en) | Cylindrical shell detection method and cylindrical shell detection device | |
| KR102003224B1 (en) | Apparatus for measuring temperature of glass transmission type and induction range having the same | |
| Tan et al. | Transient coupled heat transfer in multilayer composite with one specular boundary coated | |
| KR101935016B1 (en) | Non-dispersive Infrared gas sensor using multi internal reflection | |
| US7133126B2 (en) | Method for the detection of coatings using emissivity and reflectivity | |
| JP2019007885A (en) | Reflector, multiple reflection cell, gas concentration monitor, and method of manufacturing reflector | |
| JP2019003102A (en) | Display device | |
| KR101257749B1 (en) | Infrared radiation thermometer observation system | |
| US6664553B2 (en) | Trap blackbody | |
| RU2591227C2 (en) | Method and system for contactless determination of radius of radiation beam | |
| US10024722B2 (en) | Temperature detection device for a vehicle heater | |
| JP2014139531A (en) | Distance detecting method by infrared ray wavelength measurement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190228 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20191211 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200107 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200304 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200908 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20200921 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6776574 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |