JP2000162119A - 噴霧測定装置 - Google Patents
噴霧測定装置Info
- Publication number
- JP2000162119A JP2000162119A JP10333926A JP33392698A JP2000162119A JP 2000162119 A JP2000162119 A JP 2000162119A JP 10333926 A JP10333926 A JP 10333926A JP 33392698 A JP33392698 A JP 33392698A JP 2000162119 A JP2000162119 A JP 2000162119A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- section
- spray
- measured
- light
- sheet light
- 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.)
- Granted
Links
- 239000007921 spray Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 45
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 35
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 35
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 46
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 22
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 46
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 38
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 11
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定装
置を提供する。 【解決手段】 互いに向き合う方向から噴霧に被計測断
面上で重なるレーザシート光を投光し被計測断面を照射
する第１投光部１、及び第２投光部２を備えるため、そ
れぞれの粒子が受光するレーザシート光の強度の和を略
均一にすることができる。また、レーザシート光によっ
て照射される粒子の散乱光を被計測断面より噴孔側の２
方向から計測する第１撮像部３、及び第２撮像部４を備
えるため、粒子による散乱光の減衰量を略均一にするこ
とができる。このため、粒子によるレーザシート光及び
散乱光の減衰に起因する測定誤差が少なく解析精度の高
い噴霧測定ができる。
置を提供する。 【解決手段】 互いに向き合う方向から噴霧に被計測断
面上で重なるレーザシート光を投光し被計測断面を照射
する第１投光部１、及び第２投光部２を備えるため、そ
れぞれの粒子が受光するレーザシート光の強度の和を略
均一にすることができる。また、レーザシート光によっ
て照射される粒子の散乱光を被計測断面より噴孔側の２
方向から計測する第１撮像部３、及び第２撮像部４を備
えるため、粒子による散乱光の減衰量を略均一にするこ
とができる。このため、粒子によるレーザシート光及び
散乱光の減衰に起因する測定誤差が少なく解析精度の高
い噴霧測定ができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、噴霧測定装置に関
し、特に噴霧に平面状のシート光を投光して被計測断面
を照射し、被計測断面を撮影することにより噴霧状態を
測定する噴霧測定装置に関する。
し、特に噴霧に平面状のシート光を投光して被計測断面
を照射し、被計測断面を撮影することにより噴霧状態を
測定する噴霧測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液体を微細な粒子にして噴射す
る噴射装置は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジ
ンという。）等に広く用いられている。エンジンに用い
られる燃料噴射装置が噴射する噴霧の濃度や拡散状態
は、燃料の着火特性、燃焼効率、窒素酸化物の排出量等
に深く関係する。このため、燃料噴射装置の開発及び検
査においては、噴霧の濃度や拡散状態を正確に測定し、
噴霧と燃焼の関係を解析することが重要である。
る噴射装置は、内燃機関（以下、「内燃機関」をエンジ
ンという。）等に広く用いられている。エンジンに用い
られる燃料噴射装置が噴射する噴霧の濃度や拡散状態
は、燃料の着火特性、燃焼効率、窒素酸化物の排出量等
に深く関係する。このため、燃料噴射装置の開発及び検
査においては、噴霧の濃度や拡散状態を正確に測定し、
噴霧と燃焼の関係を解析することが重要である。
【０００３】近年、レーザシート光を噴霧に投光して被
計測断面上の燃料粒子を照射し、燃料粒子の散乱光の強
度を計測することによって噴霧の濃度等を測定する噴霧
測定装置が用いられるようになった。例えば特公平３−
５５７８０号広報に開示される装置は、一方向から被計
測断面にレーザシート光を投光し、被計測断面の噴孔反
対側で噴霧進行方向上に設置される撮像装置によって、
被計測断面上にある燃料粒子の散乱光の強度を計測す
る。
計測断面上の燃料粒子を照射し、燃料粒子の散乱光の強
度を計測することによって噴霧の濃度等を測定する噴霧
測定装置が用いられるようになった。例えば特公平３−
５５７８０号広報に開示される装置は、一方向から被計
測断面にレーザシート光を投光し、被計測断面の噴孔反
対側で噴霧進行方向上に設置される撮像装置によって、
被計測断面上にある燃料粒子の散乱光の強度を計測す
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の噴霧測定装置は、以下に掲げる課題を含有してい
た。 噴霧に一方向から進入するシート光は、被計測断面上
に位置する多くの粒子によって減衰しながら進行し、被
計測断面上の粒子が受光する光は、シート光進入側から
その反対側に向かって徐々に弱くなり均一でないため、
正確な噴霧の解析ができなかった。
来の噴霧測定装置は、以下に掲げる課題を含有してい
た。 噴霧に一方向から進入するシート光は、被計測断面上
に位置する多くの粒子によって減衰しながら進行し、被
計測断面上の粒子が受光する光は、シート光進入側から
その反対側に向かって徐々に弱くなり均一でないため、
正確な噴霧の解析ができなかった。
【０００５】被計測断面上の粒子から噴孔反対側に進
行する散乱光は、被計測断面より噴孔反対側に位置する
多くの粒子によって減衰しながら進行する。一方、被計
測断面の噴孔からの位置、及び噴射時刻から測定時刻ま
での時間間隔を一定にして噴射しても、噴射装置の噴射
特性のばらつきがあるため、測定時刻において被計測断
面より噴孔反対側に位置する粒子の量は一定ではない。
すなわち、粒子から撮像装置に向かって発散される散乱
光が噴霧中を進行する距離等が異なる。このため、被計
測断面より噴孔反対側に位置する粒子の影響による散乱
光の減衰量にばらつきがあり、正確な噴霧の解析ができ
なかった。 噴霧に投光されるシート光の強度が測定ごとに変動
し、正確な噴霧の解析ができなかった。 噴霧に投光されるシート光の強度が被計測断面と平行
な面において面均一でなかったため、正確な噴霧の解析
ができなかった。
行する散乱光は、被計測断面より噴孔反対側に位置する
多くの粒子によって減衰しながら進行する。一方、被計
測断面の噴孔からの位置、及び噴射時刻から測定時刻ま
での時間間隔を一定にして噴射しても、噴射装置の噴射
特性のばらつきがあるため、測定時刻において被計測断
面より噴孔反対側に位置する粒子の量は一定ではない。
すなわち、粒子から撮像装置に向かって発散される散乱
光が噴霧中を進行する距離等が異なる。このため、被計
測断面より噴孔反対側に位置する粒子の影響による散乱
光の減衰量にばらつきがあり、正確な噴霧の解析ができ
なかった。 噴霧に投光されるシート光の強度が測定ごとに変動
し、正確な噴霧の解析ができなかった。 噴霧に投光されるシート光の強度が被計測断面と平行
な面において面均一でなかったため、正確な噴霧の解析
ができなかった。
【０００６】本発明は、上記の課題を解決するために創
作されたものであって、噴霧中を進行するシート光の減
衰による測定誤差が少なく、解析精度が高い噴霧測定装
置を提供することを目的とする。
作されたものであって、噴霧中を進行するシート光の減
衰による測定誤差が少なく、解析精度が高い噴霧測定装
置を提供することを目的とする。
【０００７】本発明の別の目的は、噴霧中を進行する散
乱光の減衰による測定誤差が少なく、解析精度が高い噴
霧測定装置を提供することにある。本発明のまた別の目
的は、シート光の強度の変動による測定誤差が少なく、
解析精度が高い噴霧測定装置を提供することにある。本
発明のまた別の目的は、シート光の強度むらによる測定
誤差が少なく、噴霧の解析精度が高い噴霧測定装置を提
供することにある。
乱光の減衰による測定誤差が少なく、解析精度が高い噴
霧測定装置を提供することにある。本発明のまた別の目
的は、シート光の強度の変動による測定誤差が少なく、
解析精度が高い噴霧測定装置を提供することにある。本
発明のまた別の目的は、シート光の強度むらによる測定
誤差が少なく、噴霧の解析精度が高い噴霧測定装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
噴霧測定装置によると、互いに異なる方向から噴霧に被
計測断面上で重なるシート光を投光し被計測断面上の粒
子を照射する少なくとも２つの投光部を備えるため、そ
れぞれの粒子が受光するシート光の強度の和を略均一に
することができる。撮像部が強度の和が略均一なシート
光を受光した粒子の散乱光を受光して被計測断面の像を
記録し、データ処理部においてその像を解析するため、
測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定ができる。
噴霧測定装置によると、互いに異なる方向から噴霧に被
計測断面上で重なるシート光を投光し被計測断面上の粒
子を照射する少なくとも２つの投光部を備えるため、そ
れぞれの粒子が受光するシート光の強度の和を略均一に
することができる。撮像部が強度の和が略均一なシート
光を受光した粒子の散乱光を受光して被計測断面の像を
記録し、データ処理部においてその像を解析するため、
測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定ができる。
【０００９】本発明の請求項２記載の噴霧測定装置によ
ると、投光部から投光されるシート光によって照射され
る粒子の散乱光を被計測断面より噴孔側に設けられる撮
像部で計測するため、噴射装置の噴射特性に起因する散
乱光の減衰量のばらつきを低減することができる。さら
に多方向から散乱光を計測するため、噴霧の形状、及び
被計測断面を撮影する方向と噴霧の中心軸とのずれに起
因する散乱光の減衰量のばらつきを低減することができ
る。略均一に減衰した散乱光を受光して撮像部が被計測
断面の像を記録し、データ処理部においてその像を解析
するため、測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定が
できる。
ると、投光部から投光されるシート光によって照射され
る粒子の散乱光を被計測断面より噴孔側に設けられる撮
像部で計測するため、噴射装置の噴射特性に起因する散
乱光の減衰量のばらつきを低減することができる。さら
に多方向から散乱光を計測するため、噴霧の形状、及び
被計測断面を撮影する方向と噴霧の中心軸とのずれに起
因する散乱光の減衰量のばらつきを低減することができ
る。略均一に減衰した散乱光を受光して撮像部が被計測
断面の像を記録し、データ処理部においてその像を解析
するため、測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定が
できる。
【００１０】本発明の請求項３記載の噴霧測定装置によ
ると、互いに異なる方向から噴霧に被計測断面上で重な
るシート光を投光し被計測断面上の粒子を照射する少な
くとも２つの投光部を備えるため、それぞれの粒子が受
光するシート光の強度の和を略均一にすることができ
る。また、シート光によって照射される粒子の散乱光を
被計測断面より噴孔側に設けられる撮像部で計測するた
め、噴射装置の噴射特性に起因する散乱光の減衰量のば
らつきを低減することができる。さらに多方向から散乱
光を計測するため、噴霧の形状、及び被計測断面を撮影
する方向と噴霧の中心軸とのずれに起因する散乱光の減
衰量のばらつきを低減することができる。強度の和が略
均一なシート光を受光した粒子から発散され略均一に減
衰した散乱光を受光した撮像部が被計測断面の像を記録
し、データ処理部においてその像を解析することによ
り、測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定ができ
る。
ると、互いに異なる方向から噴霧に被計測断面上で重な
るシート光を投光し被計測断面上の粒子を照射する少な
くとも２つの投光部を備えるため、それぞれの粒子が受
光するシート光の強度の和を略均一にすることができ
る。また、シート光によって照射される粒子の散乱光を
被計測断面より噴孔側に設けられる撮像部で計測するた
め、噴射装置の噴射特性に起因する散乱光の減衰量のば
らつきを低減することができる。さらに多方向から散乱
光を計測するため、噴霧の形状、及び被計測断面を撮影
する方向と噴霧の中心軸とのずれに起因する散乱光の減
衰量のばらつきを低減することができる。強度の和が略
均一なシート光を受光した粒子から発散され略均一に減
衰した散乱光を受光した撮像部が被計測断面の像を記録
し、データ処理部においてその像を解析することによ
り、測定誤差が少なく解析精度の高い噴霧測定ができ
る。
【００１１】本発明の請求項４記載の噴霧測定装置によ
ると、シート光が噴霧に進入する前に投光部から投光さ
れるシート光の強度を計測する出力計測手段と、シート
光の強度の変動に応じて記録された像を補正する補正手
段とを備えるため、シート光の出力のばらつきによる測
定誤差を抑制し、解析精度の高い噴霧測定ができる。
ると、シート光が噴霧に進入する前に投光部から投光さ
れるシート光の強度を計測する出力計測手段と、シート
光の強度の変動に応じて記録された像を補正する補正手
段とを備えるため、シート光の出力のばらつきによる測
定誤差を抑制し、解析精度の高い噴霧測定ができる。
【００１２】本発明の請求項５記載の噴霧測定装置によ
ると、レーザビームを分割し重ね合わせる光学系によっ
て被計測断面と平行な面における強度が面均一なシート
光を投光するシート化手段が投光部に備えられるため、
シート光の強度むらによる測定誤差を抑制し、解析精度
の高い噴霧測定ができる。
ると、レーザビームを分割し重ね合わせる光学系によっ
て被計測断面と平行な面における強度が面均一なシート
光を投光するシート化手段が投光部に備えられるため、
シート光の強度むらによる測定誤差を抑制し、解析精度
の高い噴霧測定ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を示す
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に
よる噴霧測定装置を図１に示す。第１実施例による噴霧
測定装置は、ガソリンエンジン用燃料噴射装置８の噴霧
の濃度分布及び燃料粒子の大きさを測定する装置であっ
て、第１投光部１、第２投光部２、第１撮像部３、第２
撮像部４、出力計測手段５、６、及びデータ処理部７を
備え、レーザシート光によって照射される燃料粒子から
発散される散乱光の強度を計測することによって、噴霧
の濃度分布等を測定する装置である。
実施例を図面に基づいて説明する。本発明の一実施例に
よる噴霧測定装置を図１に示す。第１実施例による噴霧
測定装置は、ガソリンエンジン用燃料噴射装置８の噴霧
の濃度分布及び燃料粒子の大きさを測定する装置であっ
て、第１投光部１、第２投光部２、第１撮像部３、第２
撮像部４、出力計測手段５、６、及びデータ処理部７を
備え、レーザシート光によって照射される燃料粒子から
発散される散乱光の強度を計測することによって、噴霧
の濃度分布等を測定する装置である。
【００１４】第１投光部１と第２投光部２は、それぞれ
が投光するレーザシート光が噴霧の被計測断面上で重な
るように噴霧の両側に向かい合って設置される。第１投
光部１及び第２投光部２は、実質的に同じ構成であり、
それぞれ単色平行光束レーザビームを出力するＹＡＧレ
ーザ発振器１１、２１、及び円筒面レンズの組み合わせ
からなるテレセントリック光学系を応用したシート化手
段１２、２２を備える。第１投光部１と第２投光部２
は、シート化手段１２、２２によって、ＹＡＧレーザ発
振器１１、２１が発生するレーザビームを所定の広がり
と厚みをもち、被計測断面と平行な面における強度が面
均一な平面状のレーザシート光に加工して出力する。
が投光するレーザシート光が噴霧の被計測断面上で重な
るように噴霧の両側に向かい合って設置される。第１投
光部１及び第２投光部２は、実質的に同じ構成であり、
それぞれ単色平行光束レーザビームを出力するＹＡＧレ
ーザ発振器１１、２１、及び円筒面レンズの組み合わせ
からなるテレセントリック光学系を応用したシート化手
段１２、２２を備える。第１投光部１と第２投光部２
は、シート化手段１２、２２によって、ＹＡＧレーザ発
振器１１、２１が発生するレーザビームを所定の広がり
と厚みをもち、被計測断面と平行な面における強度が面
均一な平面状のレーザシート光に加工して出力する。
【００１５】第１撮像部３及び第２撮像部４は、被計測
断面より噴孔側で燃料噴射装置８の軸を対称の軸として
線対称な位置に設置され、燃料噴射装置８の軸に対して
４５度の角度から噴霧の被計測断面を撮影する。第１撮
像部３及び第２撮像部４は、実質的に同一の構成であ
り、集光レンズ、ＣＣＤ等を備え、被計測断面上におけ
る燃料粒子の散乱光を受光し光電変換することによりデ
ータ処理部７に散乱光の強度を表わすデータ信号を送信
する。
断面より噴孔側で燃料噴射装置８の軸を対称の軸として
線対称な位置に設置され、燃料噴射装置８の軸に対して
４５度の角度から噴霧の被計測断面を撮影する。第１撮
像部３及び第２撮像部４は、実質的に同一の構成であ
り、集光レンズ、ＣＣＤ等を備え、被計測断面上におけ
る燃料粒子の散乱光を受光し光電変換することによりデ
ータ処理部７に散乱光の強度を表わすデータ信号を送信
する。
【００１６】出力計測手段５、６は、ＹＡＧレーザ発振
器１１、１２から出力されるレーザビームがシート化手
段１２、２２に入射するまでの経路において、レーザビ
ームの強度を測定する装置である。出力計測手段５、６
は、集光レンズ、フォトダイオードを備え、レーザビー
ムの一部を受光し光電変換することによりデータ処理部
７にレーザビームの強度を表わす補正信号を送信する。
器１１、１２から出力されるレーザビームがシート化手
段１２、２２に入射するまでの経路において、レーザビ
ームの強度を測定する装置である。出力計測手段５、６
は、集光レンズ、フォトダイオードを備え、レーザビー
ムの一部を受光し光電変換することによりデータ処理部
７にレーザビームの強度を表わす補正信号を送信する。
【００１７】データ処理部７は、データ信号及び補正信
号に基づいて後述の合成処理、出力補正処理、及び撮影
角度補正処理を行うマイクロコンピュータを有する。デ
ータ処理部７には表示装置７１が接続され、画面上に被
計測断面上の噴霧の濃度分布が表示される。
号に基づいて後述の合成処理、出力補正処理、及び撮影
角度補正処理を行うマイクロコンピュータを有する。デ
ータ処理部７には表示装置７１が接続され、画面上に被
計測断面上の噴霧の濃度分布が表示される。
【００１８】以下、上述の噴霧測定装置の作動について
説明する。噴孔から被計測断面までの距離を決めて燃料
噴射装置８を設置し、所定時刻に燃料を噴射させる。噴
射から所定時間経過後同時に第１投光器１及び第２投光
器２から噴霧にレーザシート光を投光する。このとき、
ＹＡＧレーザ発振器１１、２１から出力されるレーザビ
ームの強度が出力計測手段５、６によって計測され、デ
ータ処理部７に補正信号が送信される。
説明する。噴孔から被計測断面までの距離を決めて燃料
噴射装置８を設置し、所定時刻に燃料を噴射させる。噴
射から所定時間経過後同時に第１投光器１及び第２投光
器２から噴霧にレーザシート光を投光する。このとき、
ＹＡＧレーザ発振器１１、２１から出力されるレーザビ
ームの強度が出力計測手段５、６によって計測され、デ
ータ処理部７に補正信号が送信される。
【００１９】第１投光器及び第２投光器から投光される
レーザシート光は、噴霧の進行方向に垂直な平面状の光
であって、噴霧を被計測断面で切断するように噴霧に進
入する。それぞれのレーザシート光は、被計測断面上に
位置する燃料粒子によって減衰しながら噴霧中を進行す
る。このため、一方のレーザシート光についてみると、
散乱光を計測する瞬間にレーザシート光が進入する反対
側にある燃料粒子が受光する光は、レーザシート光が進
入する側にある燃料粒子が受光する光より弱い光とな
る。燃料粒子が第１投光器及び第２投光器から受光する
光の強度と、被計測断面上の位置関係を模式的に図２に
示す。
レーザシート光は、噴霧の進行方向に垂直な平面状の光
であって、噴霧を被計測断面で切断するように噴霧に進
入する。それぞれのレーザシート光は、被計測断面上に
位置する燃料粒子によって減衰しながら噴霧中を進行す
る。このため、一方のレーザシート光についてみると、
散乱光を計測する瞬間にレーザシート光が進入する反対
側にある燃料粒子が受光する光は、レーザシート光が進
入する側にある燃料粒子が受光する光より弱い光とな
る。燃料粒子が第１投光器及び第２投光器から受光する
光の強度と、被計測断面上の位置関係を模式的に図２に
示す。
【００２０】レーザシート光を受光した燃料粒子は、全
方向に散乱光を発散する。第１撮像部３及び第２撮像部
４が設置されているそれぞれの方向に発散する散乱光
は、被計測断面より噴孔側に位置する燃料粒子によって
減衰しながら噴霧中を進行する。被計測断面上の特定の
位置における燃料粒子から発散される散乱光が噴霧中を
進行する距離は、燃料噴射装置８の噴射時期のずれや噴
射特性のばらつきによらず略一定であるため、測定ごと
に燃料粒子による散乱光の減衰量が大きく相違すること
はない。
方向に散乱光を発散する。第１撮像部３及び第２撮像部
４が設置されているそれぞれの方向に発散する散乱光
は、被計測断面より噴孔側に位置する燃料粒子によって
減衰しながら噴霧中を進行する。被計測断面上の特定の
位置における燃料粒子から発散される散乱光が噴霧中を
進行する距離は、燃料噴射装置８の噴射時期のずれや噴
射特性のばらつきによらず略一定であるため、測定ごと
に燃料粒子による散乱光の減衰量が大きく相違すること
はない。
【００２１】一方、ある特定の一つの燃料粒子から発散
される散乱光についてみると、第１撮像部３及び第２撮
像部４は、燃料噴射装置８の軸を対称の軸として線対称
に配置されているため、第１撮像部３に向かって進行す
る散乱光と、第２撮像部４に向かって進行する散乱光が
噴霧中を進行する距離は図３に示すように相違してい
る。被計測断面上で第１撮像部に最も近い位置Ａにある
燃料粒子から第１撮像部３に向かって発散される散乱光
は、実質的に他の燃料粒子による影響を受けず減衰せず
に第１撮像部３に受光され、第２撮像部４に向かって発
散される散乱光は、被計測断面より噴孔側に位置する多
くの燃料粒子による影響を受け減衰して第２撮像部４に
受光される。散乱光の減衰量は、噴霧中を散乱光が進行
する距離Ｌによって決まる。直線ＡＢ上にある任意の点
から第１撮像部３及び第２撮像部４に向かって進行する
散乱光が噴霧中を進行する距離Ｌと線分ＡＢ上の位置関
係を模式的に図４に示す。これらの関係は、第１撮像部
３及び第２撮像部４で測定される散乱光の減衰量と燃料
粒子の位置関係と実質的に同じである。
される散乱光についてみると、第１撮像部３及び第２撮
像部４は、燃料噴射装置８の軸を対称の軸として線対称
に配置されているため、第１撮像部３に向かって進行す
る散乱光と、第２撮像部４に向かって進行する散乱光が
噴霧中を進行する距離は図３に示すように相違してい
る。被計測断面上で第１撮像部に最も近い位置Ａにある
燃料粒子から第１撮像部３に向かって発散される散乱光
は、実質的に他の燃料粒子による影響を受けず減衰せず
に第１撮像部３に受光され、第２撮像部４に向かって発
散される散乱光は、被計測断面より噴孔側に位置する多
くの燃料粒子による影響を受け減衰して第２撮像部４に
受光される。散乱光の減衰量は、噴霧中を散乱光が進行
する距離Ｌによって決まる。直線ＡＢ上にある任意の点
から第１撮像部３及び第２撮像部４に向かって進行する
散乱光が噴霧中を進行する距離Ｌと線分ＡＢ上の位置関
係を模式的に図４に示す。これらの関係は、第１撮像部
３及び第２撮像部４で測定される散乱光の減衰量と燃料
粒子の位置関係と実質的に同じである。
【００２２】散乱光を受光した第１撮像部３及び第２撮
像部４は、それぞれ散乱光の強度を表わすデータ信号を
データ処理部７に送信する。データ処理部７は、第１撮
像部３及び第２撮像部４から受信したデータ信号に対
し、燃料噴射装置８の軸方向と第１撮像部３及び第２撮
像部４が被計測断面を撮影する角度に基づいて座標の補
正をする撮影角度補正処理を実行する。すなわち、被計
測断面を斜め方向から撮影することに起因して被計測断
面において円形に分布する噴霧が楕円形の分布として計
測されているため、これを補正するための処理を実行す
る。
像部４は、それぞれ散乱光の強度を表わすデータ信号を
データ処理部７に送信する。データ処理部７は、第１撮
像部３及び第２撮像部４から受信したデータ信号に対
し、燃料噴射装置８の軸方向と第１撮像部３及び第２撮
像部４が被計測断面を撮影する角度に基づいて座標の補
正をする撮影角度補正処理を実行する。すなわち、被計
測断面を斜め方向から撮影することに起因して被計測断
面において円形に分布する噴霧が楕円形の分布として計
測されているため、これを補正するための処理を実行す
る。
【００２３】次に、撮影角度補正処理が施されたデータ
信号を出力計測手段５、６から受信した補正信号に基づ
いて補正をする出力補正処理を実行する。すなわち、所
定の基準強度と実際にＹＡＧレーザ発振器１１、１２が
出力したレーザビームの強度との差分をデータ信号に反
映する処理を実行する。この処理によって測定ごとのＹ
ＡＧレーザ発振器の出力のばらつきが測定結果に及ぼす
影響を減少させることができる。
信号を出力計測手段５、６から受信した補正信号に基づ
いて補正をする出力補正処理を実行する。すなわち、所
定の基準強度と実際にＹＡＧレーザ発振器１１、１２が
出力したレーザビームの強度との差分をデータ信号に反
映する処理を実行する。この処理によって測定ごとのＹ
ＡＧレーザ発振器の出力のばらつきが測定結果に及ぼす
影響を減少させることができる。
【００２４】次に、出力補正処理が施された第１撮像部
３及び第２撮像部４から受信したデータ信号を同じ座標
平面上で合成する合成処理を実行する。すなわち、被計
測断面上の同じ位置における燃料粒子から発散された散
乱光を測定したそれぞれのデータ信号を加算し、加算し
た値をその位置における輝度値として算定する。図２に
示すように、被計測断面上の特定の一点が第１投光器１
及び第２投光器から受光するレーザシート光の強度の和
は、被計測断面上のいずれの点においても略等しい。ま
た、図４に示すように、被計測断面上の特定の一点から
発散される散乱光が第１撮像部３及び第２撮像部４に向
かって噴霧中を進む距離の和は、被計測断面上のいずれ
の点においても略等しい。このため、それぞれのデータ
信号を加算することにより被計測断面より噴孔側にある
燃料粒子によるレーザシート光及び散乱光の減衰量は被
計測断面上のいずれの点においても略等しく測定され、
所定の減衰量を考慮してデータ信号を評価することによ
り、レーザシート光及び散乱光の減衰に影響されない測
定値を得ることができる。
３及び第２撮像部４から受信したデータ信号を同じ座標
平面上で合成する合成処理を実行する。すなわち、被計
測断面上の同じ位置における燃料粒子から発散された散
乱光を測定したそれぞれのデータ信号を加算し、加算し
た値をその位置における輝度値として算定する。図２に
示すように、被計測断面上の特定の一点が第１投光器１
及び第２投光器から受光するレーザシート光の強度の和
は、被計測断面上のいずれの点においても略等しい。ま
た、図４に示すように、被計測断面上の特定の一点から
発散される散乱光が第１撮像部３及び第２撮像部４に向
かって噴霧中を進む距離の和は、被計測断面上のいずれ
の点においても略等しい。このため、それぞれのデータ
信号を加算することにより被計測断面より噴孔側にある
燃料粒子によるレーザシート光及び散乱光の減衰量は被
計測断面上のいずれの点においても略等しく測定され、
所定の減衰量を考慮してデータ信号を評価することによ
り、レーザシート光及び散乱光の減衰に影響されない測
定値を得ることができる。
【００２５】データ処理部７で上述の処理によって算出
された測定値は、表示装置７１にデータ信号として送信
される。表示装置７１は、受信したデータ信号に基づき
所定の基準値と測定値との比較演算等を行い、画面上に
被計測断面上の噴霧の濃度分布を示す画像及び分布特性
を示す種々のテキストデータを表示する。測定値との比
較対称となる基準値は、被計測断面の燃料粒子を実際に
補足しその質量分布を計測することによって得られる。
された測定値は、表示装置７１にデータ信号として送信
される。表示装置７１は、受信したデータ信号に基づき
所定の基準値と測定値との比較演算等を行い、画面上に
被計測断面上の噴霧の濃度分布を示す画像及び分布特性
を示す種々のテキストデータを表示する。測定値との比
較対称となる基準値は、被計測断面の燃料粒子を実際に
補足しその質量分布を計測することによって得られる。
【００２６】本実施例による噴霧測定装置によると、互
いに向き合う２方向からレーザシート光を噴霧に投光す
るため、燃料粒子によるレーザシート光の減衰に起因す
る測定誤差を減少させ、解析精度の高い測定をすること
ができる。
いに向き合う２方向からレーザシート光を噴霧に投光す
るため、燃料粒子によるレーザシート光の減衰に起因す
る測定誤差を減少させ、解析精度の高い測定をすること
ができる。
【００２７】また、レーザシート光によって照射される
燃料粒子の散乱光を被計測断面より噴孔側の２方向から
計測するため、燃料粒子による散乱光の減衰に起因する
測定誤差を減少させ、解析精度の高い測定をすることが
できる。さらに、レーザビームの出力のばらつきを計測
し、データ信号を補正することにより測定誤差を減少さ
せ、解析精度の高い測定をすることができる。またさら
に、テレセントリック光学系を応用したシート化手段１
３、２３を用いてレーザシート光を投光するため、レー
ザシート光の強度むらによる測定誤差を減少させ、解析
精度の高い測定をすることができる。
燃料粒子の散乱光を被計測断面より噴孔側の２方向から
計測するため、燃料粒子による散乱光の減衰に起因する
測定誤差を減少させ、解析精度の高い測定をすることが
できる。さらに、レーザビームの出力のばらつきを計測
し、データ信号を補正することにより測定誤差を減少さ
せ、解析精度の高い測定をすることができる。またさら
に、テレセントリック光学系を応用したシート化手段１
３、２３を用いてレーザシート光を投光するため、レー
ザシート光の強度むらによる測定誤差を減少させ、解析
精度の高い測定をすることができる。
【００２８】（変形例）本実施例による噴霧測定装置に
おいては、２方向からレーザシート光を噴霧に投光する
こと、２方向から散乱光を計測すること、レーザビーム
の出力を計測してデータ信号の補正に反映すること、及
びシート化手段によって面均一なレーザシート光を投光
することのそれぞれが解析精度の向上において固有の効
果をもたらすため、それらのいずれかにより、又はそれ
らを多様に組み合わせて装置を構成することも可能であ
る。また、装置に設置する投光部又は撮像部は、燃料噴
射装置の軸に対してそれぞれ等角度間隔で３台以上設置
することによりさらに装置の解析精度を高めることが可
能である。
おいては、２方向からレーザシート光を噴霧に投光する
こと、２方向から散乱光を計測すること、レーザビーム
の出力を計測してデータ信号の補正に反映すること、及
びシート化手段によって面均一なレーザシート光を投光
することのそれぞれが解析精度の向上において固有の効
果をもたらすため、それらのいずれかにより、又はそれ
らを多様に組み合わせて装置を構成することも可能であ
る。また、装置に設置する投光部又は撮像部は、燃料噴
射装置の軸に対してそれぞれ等角度間隔で３台以上設置
することによりさらに装置の解析精度を高めることが可
能である。
【図１】本発明の一実施例による噴霧測定装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】燃料粒子によるレーザシート光の減衰を説明す
るためのグラフである。
るためのグラフである。
【図３】燃料粒子による散乱光の減衰を説明するための
模式図である。
模式図である。
【図４】散乱光が噴霧中を進む距離を説明するためのグ
ラフである。
ラフである。
１ 第１投光部 ２ 第２投光部 ３ 第１撮像部 ４ 第２撮像部 ５、６ 出力計測手段 ７ データ処理部 １３、２３ シート化手段
Claims (5)
- 【請求項１】 噴孔から噴射される噴霧の被計測断面に
所定の厚みと広がりをもつ平面状のシート光を投光し、
そのシート光によって照射された前記被計測断面の噴霧
状態を測定する噴霧測定装置であって、 互いに異なる方向から前記噴霧に前記被計測断面上で重
なる平行な前記シート光を投光し前記被計測断面を照射
する少なくとも２つの投光部と、 前記シート光で照射された前記被計測断面の像を記録す
る撮像部と、 前記像を解析するデータ処理部と、 を備えることを特徴とする噴霧測定装置。 - 【請求項２】 噴孔から噴射される噴霧の被計測断面に
所定の厚みと広がりをもつ平面状のシート光を投光し、
そのシート光によって照射された前記被計測断面の噴霧
状態を測定する噴霧測定装置であって、 前記被計測断面に前記被計測断面と平行な前記シート光
を投光し前記被計測断面を照射する投光部と、 前記被計測断面より前記噴孔側に設けられ、前記噴霧の
中心軸と所定の角度をなし、互いに異なる方向から前記
シート光で照射された前記被計測断面の像を記録する少
なくとも２つの撮像部と、 前記撮像部でそれぞれ記録される前記像を解析するデー
タ処理部と、 を備えることを特徴とする噴霧測定装置。 - 【請求項３】 噴孔から噴射される噴霧の被計測断面に
所定の厚みと広がりをもつ平面状のシート光を投光し、
そのシート光によって照射された前記被計測断面の噴霧
状態を測定する噴霧測定装置であって、 互いに異なる方向から前記噴霧に前記被計測断面上で重
なる平行な前記シート光を投光し前記被計測断面を照射
する少なくとも２つの投光部と、 前記被計測断面より前記噴孔側に設けられ、前記噴霧の
中心軸と所定の角度をなし、互いに異なる方向から前記
シート光で照射された前記被計測断面の像を記録する少
なくとも２つの撮像部と、 前記撮像部でそれぞれ記録される前記像を解析するデー
タ処理部と、 を備えることを特徴とする噴霧測定装置。 - 【請求項４】 前記シート光が前記噴霧に進入する前に
前記投光部から投光されるシート光の強度を計測する出
力計測手段と、前記シート光の強度の変動に応じて前記
記録された像を補正する補正手段とを備えることを特徴
とする請求項１、２又は３記載の噴霧測定装置。 - 【請求項５】 前記投光部は、レーザビームを分割し重
ね合わせる光学系によって前記被計測断面と平行な面に
おける強度が面均一な前記シート光を投光するシート化
手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか
一項に記載の噴霧測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33392698A JP3849328B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 噴霧測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33392698A JP3849328B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 噴霧測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000162119A true JP2000162119A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3849328B2 JP3849328B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=18271522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33392698A Expired - Lifetime JP3849328B2 (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 噴霧測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3849328B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040036827A (ko) * | 2002-10-25 | 2004-05-03 | 대한민국(서울산업대학교총장) | 분무 토모그래피 재구성을 위한 다각주사계측 자동화 장치 |
| JP2006145347A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Topcon Corp | 気中粒子監視装置および真空処理装置 |
| JP2006170910A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Saitama Univ | 小滴の状態計測装置及び該装置におけるカメラの校正方法 |
| JP2007298327A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Saitama Univ | 粒子計測装置および方法 |
| WO2012147158A1 (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | 噴霧計測方法及びその方法に用いる噴霧試験装置 |
| JP2013079867A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Azbil Corp | 微粒子検出装置の評価システム及び微粒子検出装置の評価方法 |
| CN104181083A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-03 | 天津商业大学 | 一种喷雾特性参数检测装置及方法 |
| CN106932311A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-07-07 | 中国农业科学院棉花研究所 | 雾滴密度及大小测试装置及其使用方法 |
| CN110118143A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种喷雾落点测试装置及方法 |
| CN110361185A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-10-22 | 楼蓝科技(苏州)有限公司 | 一种用于燃气轮机燃油喷嘴的光学测量装置 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP33392698A patent/JP3849328B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040036827A (ko) * | 2002-10-25 | 2004-05-03 | 대한민국(서울산업대학교총장) | 분무 토모그래피 재구성을 위한 다각주사계측 자동화 장치 |
| JP2006145347A (ja) * | 2004-11-18 | 2006-06-08 | Topcon Corp | 気中粒子監視装置および真空処理装置 |
| JP4593243B2 (ja) * | 2004-11-18 | 2010-12-08 | 株式会社トプコン | 気中粒子監視装置および真空処理装置 |
| JP2006170910A (ja) * | 2004-12-17 | 2006-06-29 | Saitama Univ | 小滴の状態計測装置及び該装置におけるカメラの校正方法 |
| JP4568800B2 (ja) * | 2004-12-17 | 2010-10-27 | 国立大学法人埼玉大学 | 小滴の状態計測装置及び該装置におけるカメラの校正方法 |
| JP2007298327A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Saitama Univ | 粒子計測装置および方法 |
| WO2012147158A1 (ja) * | 2011-04-26 | 2012-11-01 | トヨタ自動車株式会社 | 噴霧計測方法及びその方法に用いる噴霧試験装置 |
| CN103430007A (zh) * | 2011-04-26 | 2013-12-04 | 丰田自动车株式会社 | 喷雾计测方法以及该方法所使用的喷雾试验装置 |
| DE112011105184B4 (de) * | 2011-04-26 | 2017-11-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sprühmessverfahren und in dem Verfahren verwendeter Sprühmessapparat |
| JP2013079867A (ja) * | 2011-10-04 | 2013-05-02 | Azbil Corp | 微粒子検出装置の評価システム及び微粒子検出装置の評価方法 |
| CN104181083A (zh) * | 2014-08-27 | 2014-12-03 | 天津商业大学 | 一种喷雾特性参数检测装置及方法 |
| CN106932311A (zh) * | 2017-02-17 | 2017-07-07 | 中国农业科学院棉花研究所 | 雾滴密度及大小测试装置及其使用方法 |
| CN106932311B (zh) * | 2017-02-17 | 2019-08-23 | 中国农业科学院棉花研究所 | 雾滴密度及大小测试装置及其使用方法 |
| CN110118143A (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-13 | 广州汽车集团股份有限公司 | 一种喷雾落点测试装置及方法 |
| CN110361185A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-10-22 | 楼蓝科技(苏州)有限公司 | 一种用于燃气轮机燃油喷嘴的光学测量装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3849328B2 (ja) | 2006-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3849328B2 (ja) | 噴霧測定装置 | |
| US4652121A (en) | Moving body measuring instrument | |
| CN103364178A (zh) | 用于带激光扫描器的交通监控仪的检验设备和检验方法 | |
| WO2023103197A1 (zh) | 一种ar几何阵列光波导测量方法和装置 | |
| JPH1114357A (ja) | 測量機の自動追尾装置 | |
| CN207540510U (zh) | 一种用于检测透镜中心偏离的装置 | |
| JPS6319506A (ja) | 滴下液滴の検出方法 | |
| CN114858097A (zh) | 激光雷达转镜夹角测量方法及测量装置 | |
| JP2006275971A (ja) | レンズメータ | |
| JP3666561B2 (ja) | 噴孔検査装置および噴孔検査方法 | |
| JP2000258130A (ja) | 光学式厚み計及び光学式距離計 | |
| JP2004020536A (ja) | 三次元形状計測装置 | |
| US3713739A (en) | Method for gauging the linear cross-sectional dimensions of moving rolled products and an apparatus for its realization | |
| JP2616090B2 (ja) | 塗面の光沢度測定装置 | |
| JP2000018914A (ja) | 光学式丸孔測定方法 | |
| KR100218493B1 (ko) | 엔진의 공연비 측정 방법 | |
| CN116224608A (zh) | 摄像头测试环境辅助校准装置与方法 | |
| JPH032402B2 (ja) | ||
| JPH01242905A (ja) | 視覚装置における実寸法計測方法 | |
| JPH1137734A (ja) | プラズマディスプレイ基板の形状精度検査装置 | |
| JPH11160027A (ja) | 球状物体の高さ測定装置、およびその測定方法 | |
| JPH01320415A (ja) | 実装済プリント基板の検査装置 | |
| JP2005077158A (ja) | 表面検査装置および方法 | |
| JPH11190614A (ja) | ガラス容器の肉厚測定装置 | |
| CN118328894A (zh) | 一种晶圆翘曲度测量方法及*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050202 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051216 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060119 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060317 |
|
| 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: 20060808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060821 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110908 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120908 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130908 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |