JP2001124745A - 超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ - Google Patents

超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ

Info

Publication number
JP2001124745A
JP2001124745A JP2000186379A JP2000186379A JP2001124745A JP 2001124745 A JP2001124745 A JP 2001124745A JP 2000186379 A JP2000186379 A JP 2000186379A JP 2000186379 A JP2000186379 A JP 2000186379A JP 2001124745 A JP2001124745 A JP 2001124745A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gas
pressure
measured
wave
ultrasonic
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.)
Withdrawn
Application number
JP2000186379A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshikuni Sato
美邦 佐藤
Keigo Tomono
圭吾 伴野
Hideki Ishikawa
秀樹 石川
Noboru Ishida
昇 石田
Takafumi Oshima
崇文 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NGK Spark Plug Co Ltd filed Critical NGK Spark Plug Co Ltd
Priority to JP2000186379A priority Critical patent/JP2001124745A/ja
Priority to US09/635,897 priority patent/US6568281B1/en
Priority to EP00306986A priority patent/EP1077365A3/en
Publication of JP2001124745A publication Critical patent/JP2001124745A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667—Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • G01F1/668—Compensating or correcting for variations in velocity of sound
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
    • G01H5/00—Measuring propagation velocity of ultrasonic, sonic or infrasonic waves, e.g. of pressure waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L11/00—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00
    • G01L11/04—Measuring steady or quasi-steady pressure of a fluid or a fluent solid material by means not provided for in group G01L7/00 or G01L9/00 by acoustic means
    • G01L11/06—Ultrasonic means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/36—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/38—Detecting the response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by time filtering, e.g. using time gates
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4454—Signal recognition, e.g. specific values or portions, signal events, signatures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/48—Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by amplitude comparison
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021—Gases
    • G01N2291/0212—Binary gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021—Gases
    • G01N2291/0217—Smoke, combustion gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02809—Concentration of a compound, e.g. measured by a surface mass change
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02836—Flow rate, liquid level
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02872—Pressure
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/101—Number of transducers one transducer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/102—Number of transducers one emitter, one receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確な伝播時間を認識できる超音波伝播時間
測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及び
ガスセンサを提供すること。 【解決手段】 超音波素子５により送信され受信された
受信波は、整形されて、積分回路６７により積分され、
ピークホールド回路３９にてピーク値を保持される。ガ
ス濃度の検出については、そのピーク値を基に抵抗分圧
回路４１において判定値を設定し、比較器４３にて受信
波の積分値がその設定値に達したと判定した時間をを到
達時間とする。そして発信時間から到達時間までの期間
に基づき、ガス濃度を検出する。ガス圧力及び流量の検
出については、前記ピーク値に基づきガス圧力を検出
し、更にそのガス圧力に基づいて、ガス流量を算出す
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、超音波伝播時間測
定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガ
スセンサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、超音波の伝播時間から音速を
測定するために、特公平５一７２５２７号公報や特公昭
６０一５０２１７１号公報等に記載の技術が提案されて
いる。これらの技術とは、超音波素子から超音波（送信
波）を送信してその反射波（受信波）を受信し、送信か
ら受信までの伝播時間に基づいて音速を測定するもので
ある。
【０００３】この測定では、特に受信波を検知する方法
として、比較器のスレッショルドレベル（判定値）に固
定値を使用し、受信波そのもの又は受信波の積分値とス
レッショルドレベルを比較して、伝播時間を測定する方
法がよく知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、超音波の受信
波は、圧力もしくは他の要因で減衰することがあり、こ
のような場合、従来の技術では、比較器のスレッショル
ドレベルに固定値を使用しているために、受信波が減衰
により変化し、認識する伝播時間に誤差が生じてしま
う。
【０００５】そのため、伝播時間から算出される音速が
不正確になることがあり、また、この音速を利用してガ
ス濃度を検出するガス濃度センサでは、ガス濃度の検出
が正確にできないという問題がある。本発明は前記問題
点を解決するためになされたものであり、その目的は、
正確な伝播時間を認識できる超音波伝播時間測定方法、
ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ
に関するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】（１）前
記目的を達成するための請求項１の発明は、超音波を超
音波素子によって送信し、その送信波の反射波を別の超
音波素子又は同じ超音波素子によって受信し、前記超音
波の送信から受信までの伝播時間を計測する超音波の伝
播時間測定方法であって、前記受信波又はその波形の一
部を積分し、該積分値に基づいて判定値を設定する判定
値設定工程と、前記伝播時間を計測する場合には、前記
受信波又はその波形の一部を積分し、該積分値が前記判
定値に達した時間を前記受信波の到達時間とする時間計
測工程と、を有することを特徴とした超音波伝播時間測
定方法を要旨とする。
【０００７】本発明では、超音波の受信波又はその波形
の一部を積分し、その積分値に基づいて判定値（スレッ
ショルドレベル）を設定し、実際の伝播時間の測定に際
しては、受信波又はその波形の一部を積分し、その積分
値が判定値に達した時間を受信波の到達時間としてい
る。
【０００８】つまり、超音波の受信波は、周囲の環境
（例えば雰囲気の圧力）により減衰することがあり、そ
の場合には、従来の様に固定の判定値を用いると、受信
波の積分値が固定値に達するまでの時間が長くなり、正
確な伝播時間の測定ができないので、本発明では、判定
値を実際の積分値に基づいて調節可能なように設定して
いる。
【０００９】このため、例えば受信波が減衰して積分値
が小さくなった場合には、（積分値に基づいて設定され
る）判定値も小さくなるので、実際の測定の際に、受信
波の積分値が（小さな）判定値に達する時間（到達時
間）が正確なものとなる。つまり、本発明では、判定値
自身を圧力等の影響を加味して調整することができるの
で、実際の測定の際に、受信波の波形が圧力等の要因で
減衰しても、送信波の発信から受信波の受信までの伝播
時間は変化せず、常に、正確な伝播時間の計測が可能に
なる。
【００１０】（２）請求項２の発明は、前記判定値設定
工程では、前記受信波又はその波形の一部を積分し、該
積分の開始から最大値となるまでの積分値の範囲で、所
定の積分値を前記判定値として設定することを特徴とす
る前記請求項１に記載の超音波伝播時間測定方法を要旨
とする。
【００１１】本発明は、前記請求項１の発明を例示した
ものであり、受信波の積分値の範囲で、伝播時間の計測
に最適な判定値を適宜設定することができる。例えばピ
ークホールド回路にて保持した積分値（電圧値）のピー
クを、抵抗分圧回路により所定値に低下させて判定値を
設定することができる。
【００１２】（３）請求項３の発明は、前記判定値を、
前記積分の最大値の１／２の値とすることを特徴とする
前記請求項２に記載の超音波伝播時間測定方法を要旨と
する。本発明は、前記請求項２の発明を例示したもので
あり、ここでは、判定値として、積分値の１／２（中
点）を採用している。この中点の場合、積分値の中央で
あるので、ノイズ等の影響を受け難く、また、判定をし
損なうことが少なく、実用的に極めて有用である。
【００１３】（４）請求項４の発明は、前記判定値設定
工程では、前記積分値を電圧で示すとともに、前記積分
の最大値に対する前記判定値の比率を、前記積分の最大
値を示す電圧の最大値に応じて設定することを特徴とし
た前記請求項１に記載の超音波伝播時間測定方法を要旨
とする。
【００１４】本発明は、前記請求項１の発明を例示した
ものであり、例えばピークホールド回路にて保持した積
分値のピーク（電圧の最大値）を、増圧回路により所定
の比率で低下させて判定値を設定することができる。 （５）請求項５の発明は、超音波を超音波素子によって
送信し、その送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ
超音波素子によって受信し、前記超音波の送信から受信
までの伝播時間を計測する超音波の伝播時間測定方法で
あって、前記受信波又はその波形の一部を積分し、該積
分値に基づいて判定値を設定する判定値設定工程と、前
記伝播時間を計測する場合には、前記受信波が前記判定
値に達した時間を前記受信波の到達時間とする時間計測
工程と、を有することを特徴とした超音波伝播時間測定
方法を要旨とする。
【００１５】本発明では、超音波の受信波又はその波形
の一部を積分し、その積分値に基づいて判定値を設定
し、実際の伝播時間の測定に際しては、受信波が判定値
に達した時間を受信波の到達時間としている。つまり、
前記請求項１にても説明した様に、超音波の受信波は圧
力等により減衰するので、本発明では、判定値を実際の
積分値に基づいて調節可能なように設定している。特に
本発明では、実際の測定に際しては、受信波の積分値で
はなく、受信波自身の到達時間を測定している。
【００１６】これにより、前記請求項１と同様に、正確
な伝播時間の測定が可能であるとともに、実際の測定の
際に、受信波自身を使用するので、測定の際の演算等が
軽減されるという利点がある。 （６）請求項６の発明は、前記請求項１〜５のいずれか
に記載の超音波伝播時間測定方法を用いて、被測定ガス
中の特定ガスのガス濃度を検出することを特徴とするガ
スセンサを要旨とする。
【００１７】超音波の伝播時間は、例えば大気等の雰囲
気である被測定ガス中に含まれる例えば蒸発燃料等の
（検出したい）特定ガスのガス濃度により変化する。従
って、伝播時間を測定することにより特定ガスのガス濃
度を検出することができる。特に本発明の場合、上述し
た超音波伝播時間測定方法を用いて、正確に伝播時間を
測定することができるので、ガス濃度を正確に検出する
ことができる。
【００１８】尚、前記受信波の一部を積分するとは、受
信波全体を積分するのではなく、受信波の一部（例えば
測定に有用な部分のみ）を積分することを意味し、これ
によっても、全体を積分したのと同様な効果が得られ
る。また、ノイズの除去及び演算の軽減の点から、一部
を積分した方がよい場合がある。 （７）請求項７の発明は、超音波を超音波素子により送
信し、その送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ超
音波素子により受信し、前記受信波又はその一部の波形
を積分し、該積分値に基づいて被測定ガスの圧力を測定
することを特徴とするガス圧力測定方法を要旨とする。
【００１９】本発明では、超音波の受信波の強度は被測
定ガスの圧力と関連があることを利用して、超音波の受
信波の強度を基に被測定ガスの圧力を測定する。つま
り、超音波が被測定ガス中を伝播する際には、被測定ガ
スの圧力が低いほど超音波は大きく減衰し、結果として
受信波の強度は弱くなるという性質があるので、例え
ば、一定の強度の超音波を送信し、被測定ガス中を伝播
した後の受信波又はその一部の波形の強度を測定すれ
ば、その強度を基に被測定ガスの圧力を測定することが
できる。
【００２０】特に本発明では、受信波又はその一部の波
形の強度を表すパラメータとして、受信波又はその一部
の波形を時間について積分した値を用いている。そのよ
うな積分値を用いることにより、ノイズ等に影響され
ず、正確に受信波又はその一部の波形の強度を測定でき
る。
【００２１】そして、前記積分値から、ガス圧力を算出
する具体的な方法としては、例えば以下の方法がある。
前記積分値と、被測定ガスの圧力との関係を表すマップ
を予め作成しておき、実際に測定した前記積分値と、前
記マップとを比較することによって、被測定ガスの圧力
を算出する。
【００２２】本発明によるガス圧力測定方法は、従来一
般的に使用されてきたダイヤフラム式ガス圧力センサ等
を用いる方法に比べて、機械的可動部が無いため、長期
間の耐久性及び信頼性に優れるという長所を有する。 （８）請求項８の発明は、超音波を超音波素子により送
信し、その送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ超
音波素子により受信し、前記受信波又はその一部の波形
の振幅の最大値に基づいて被測定ガスの圧力を測定する
ことを特徴とするガス圧力測定方法を要旨とする。
【００２３】本発明は、前記請求項７の発明と同様に、
超音波の受信波の強度を利用して被測定ガスの圧力を測
定する方法であるが、特に本発明では、受信波の強度を
示すパラメータとして、受信波又はその一部の波形にお
ける振幅の最大値を利用している。
【００２４】つまり、前記振幅の最大値も、受信波の強
度を示すパラメータの一種であり、前記請求項７におけ
る積分値と同様に、被測定ガスの圧力に依存する量であ
るので、ガス圧力測定に利用できる。例えば、被測定ガ
スの圧力が低い場合には、前記振幅の最大値は小さくな
る。
【００２５】従って、本発明により、前記請求項７と同
様に、被測定ガスの圧力測定が可能であるが、特に本発
明では、受信波を積分する処理が不要であるので、測定
の際の演算が軽減されるという利点がある。 （９）請求項９の発明は、前記請求項７又は８に記載の
ガス圧力測定方法を用いて、被測定ガスの圧力を測定
し、該圧力を用いて被測定ガスの流量を測定することを
特徴とするガス流量測定方法を要旨とする。
【００２６】本発明は、例えば、一定形状の流路を流れ
る被測定ガスの流量は、その流路に生じている差圧に依
存することを利用して、まず流路の差圧を測定し、次に
その差圧に基づいてガス流量を算出するものである。そ
して、流路の差圧を測定する方法としては、前記請求項
７又は８に記載のガス圧力測定方法を用いて、流路内の
所定の場所のガス圧力を測定し、そのガス圧力値から差
圧を求める。
【００２７】この時、流路の所定の場所におけるガス圧
力が常に一定である場合（例えば、流路の一方の端が大
気圧である場合）には、流路内の他の一点のみでガス圧
力を測定すれば流路内の差圧は一義的に決まるので、ガ
ス圧力の測定は、一カ所のみで行えばよい。
【００２８】更に、上記のようにして求めた差圧を基
に、被測定ガスの流量を算出する。具体的には、例え
ば、流路に生じる差圧と、被測定ガス流量との関係を示
すマップを作成しておき、そのマップと、実際に測定し
た差圧とから、被測定ガスの流量を算出できる。
【００２９】本発明は、被測定ガスの圧力を測定し、そ
の圧力値を基にガス流量を算出するものであるので、被
測定ガスの圧力と流量の両方を測定することに利用でき
る。従って、例えば、本発明を用いて被測定ガスの圧力
と流量を測定するセンサを使用すれば、１つのセンサで
ガス圧力とガス流量の２つを測定することができ、ガス
センサに要する費用、及びガスセンサを設置するスペー
スを低減することができる。
【００３０】（１０）請求項１０の発明は、前記請求項
７又は８に記載のガス圧力測定方法を用いて、被測定ガ
スの圧力を検出することを特徴とするガスセンサを要旨
とする。本発明のガスセンサは、前記請求項７又は８に
記載の効果と同様の効果を奏する。
【００３１】（１１）請求項１１の発明は、前記前記請
求項１〜５のいずれかに記載の超音波伝播時間測定方法
を用いて、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出し、前
記請求項７又は８に記載のガス圧力測定方法を用いて、
被測定ガスの圧力を検出することを特徴とするガスセン
サを要旨とする。
【００３２】本発明のガスセンサは、前記請求項６に記
載のガスセンサと同様の方法で被測定ガスの圧力を測定
するので、前記請求項６に記載のガスセンサと同様の効
果を奏する。又、本発明のガスセンサは、前記請求項１
０に記載のガスセンサと同様の方法で被測定ガスの圧力
を測定するので、前記請求項１０に記載のガスセンサと
同様の効果を奏する。
【００３３】更に、本発明のガスセンサは、一つのガス
センサで被測定ガス中の特定ガス濃度及び被測定ガスの
圧力の両方を測定することができるため、それぞれを別
々のガスセンサで測定する場合に比べ、ガスセンサに要
する費用及びガスセンサを設置するスペースが節減でき
る。
【００３４】また、本発明のガスセンサでは、ガス濃度
とガス圧力とを、いずれも被測定ガス中を伝播する超音
波の属性（特定ガス濃度測定では伝播速度、圧力測定で
は受信波の強度）を利用して測定している。従って、本
発明のガスセンサの構成部分のうち、超音波に関する部
分（例えば、超音波素子、超音波の伝播経路、反射面、
信号処理回路等）は、ガス濃度測定とガス圧力測定の両
方に使用する共有部分とすることができるので、本発明
のガスセンサは、一層コンパクトなものとすることがで
きる。
【００３５】（１２）請求項１２の発明は、前記請求項
７又は８に記載のガス圧力測定方法を用いて、被測定ガ
スの圧力を検出し、前記請求項９に記載のガス流量測定
方法を用いて、被測定ガスの流量を検出することを特徴
とするガスセンサを要旨とする。
【００３６】本発明のガスセンサは、前記請求項６に記
載のガスセンサと同様の方法で被測定ガスの圧力を測定
するため、前記請求項６に記載のガスセンサと同様の効
果を奏する。又、本発明のガスセンサは、前記請求項９
に記載のガス流量測定方法によりガス流量を測定するの
で、前記請求項９に記載の効果と同様の効果を奏する。
【００３７】更に、本発明のガスセンサによれば、一つ
のガスセンサで、被測定ガスの圧力と流量の双方を測定
することができる。従って、ガスセンサに要する費用、
及びガスセンサを設置するスペースを低減することがで
きる。特に本発明のガスセンサでは、ガス流量は、ガス
圧力の測定値を基に、例えばマップを用いて算出するた
め、ガス流量を測定するための構成部分は少なくて済
む。従って、本発明のガスセンサはコンパクトなものと
することができる。
【００３８】（１３）請求項１３の発明は、前記前記請
求項１〜５のいずれかに記載の超音波伝播時間測定方法
を用いて、被測定ガス中の特定ガスの濃度を検出し、前
記請求項７又は８に記載のガス圧力測定方法を用いて、
被測定ガスの圧力を検出し、前記請求項９に記載のガス
流量測定方法を用いて、被測定ガスの流量を検出するこ
とを特徴とするガスセンサを要旨とする。
【００３９】本発明のガスセンサは、前記請求項６に記
載のガスセンサと同様の方法で被測定ガスの圧力を測定
するため、前記請求項６に記載のガスセンサと同様の効
果を奏する。又、本発明のガスセンサは、前記請求項１
０に記載のガスセンサと同様の方法で被測定ガスの圧力
を測定するので、前記請求項１０に記載のガスセンサと
同様の効果を奏する。
【００４０】更に、本発明のガスセンサは、前記請求項
９に記載のガス流量測定方法によりガス流量を測定する
ので、前記請求項９に記載の効果と同様の効果を奏す
る。本発明によれば、一つのガスセンサで、被測定ガス
中の特定成分濃度、被測定ガスの圧力と流量を測定する
ことができる。従って、ガスセンサに要する費用、及び
ガスセンサを設置するスペースを低減することができ
る。
【００４１】（１４）請求項１４の発明は、前記被測定
ガスとは、内燃機関における吸気管又はキャニスタパー
ジライン内のガスであることを特徴とする前記請求項１
０に記載のガスセンサを要旨とする。
【００４２】本発明は、被測定ガスを例示している。本
発明のガスセンサは、吸気管又はキャニスタパージライ
ン内のガス圧力を測定することができるため、例えば、
内燃機関に供給される燃料と空気の比率の適切な制御に
利用することができる。
【００４３】例えば、本発明のガスセンサにより吸気管
又はキャニスタパージライン内のガス圧力を測定し、そ
の圧力値を用いて（例えば、前記請求項９に記載の方法
により）、吸気管又はキャニスタパージライン内を流れ
るガス流量を算出し、同時に、他の方法により前記ガス
中の蒸発燃料濃度を測定すれば、前記ガス流量と前記蒸
発燃料濃度から、蒸発燃料として吸気管から内燃機関に
供給される燃料量（以下蒸発燃料量）を算出できる。
【００４４】従って、上記蒸発燃料量と、インジェクタ
から供給される既知量の燃料量とから、内燃機関に供給
される燃料の総量を正確に算出することができ、その総
量に基づいて、内燃機関内で燃焼に関与するガスにおけ
る燃料と空気の比率を適切に制御することができる。そ
の結果、排ガス中に含まれる有害成分を低減できる。
【００４５】（１５）請求項１５の発明は、前記被測定
ガスとは、内燃機関における吸気管又はキャニスタパー
ジライン内のガスであり、前記特定成分とは、内燃機関
用の燃料であることを特徴とする前記請求項１１に記載
のガスセンサを要旨とする。
【００４６】本発明は、被測定ガスと特定成分を例示し
ている。本発明のガスセンサを用いて、吸気管又はキャ
ニスタパージライン内を流れるガス流量及び前記ガス中
の蒸発燃料濃度を測定すれば、前記ガス流量と前記蒸発
燃料濃度とから、吸気管から内燃機関に供給される蒸発
燃料量を算出できる。
【００４７】従って、上記蒸発燃料量を用いて、前記請
求項１４と同様に、内燃機関内で燃焼に関与するガスに
おける燃料と空気の比率を適切に制御し、排ガス中に含
まれる有害成分を低減することができる。 （１６）請求項１６の発明は、前記被測定ガスとは、内
燃機関における吸気管又はキャニスタパージライン内の
ガスであることを特徴とする前記請求項１２に記載のガ
スセンサを要旨とする。
【００４８】本発明は、被測定ガスを例示している。本
発明のガスセンサを用いて、吸気管又はキャニスタパー
ジライン内を流れるガス流量を測定し、他の方法により
前記ガス中の蒸発燃料濃度を測定すれば、前記ガス流量
と前記蒸発燃料濃度とから、吸気管から内燃機関に供給
される蒸発燃料量を算出できる。
【００４９】従って、上記蒸発燃料量を用いて、前記請
求項１４と同様に、内燃機関内で燃焼に関与するガスに
おける燃料と空気の比率を適切に制御し、排ガス中に含
まれる有害成分を低減することができる。 （１７）請求項１７の発明は、前記被測定ガスとは、内
燃機関における吸気管又はキャニスタパージライン内の
ガスであり、前記特定成分とは、内燃機関用の燃料であ
ることを特徴とする前記請求項１３に記載のガスセンサ
を要旨とする。
【００５０】本発明は、被測定ガスと特定成分を例示し
ている。本発明のガスセンサを用いて、吸気管又はキャ
ニスタパージライン内を流れるガス流量及び前記ガス中
の蒸発燃料濃度を計測すれば、前記ガス流量と前記蒸発
燃料濃度とから、吸気管から内燃機関に供給される蒸発
燃料量を算出できる。
【００５１】従って、上記蒸発燃料量を用いて、前記請
求項１４と同様に、内燃機関内で燃焼に関与するガスに
おける燃料と空気の比率を適切に制御し、排ガス中に含
まれる有害成分を低減することができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の超音波伝播時間測
定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガ
スセンサの実施の形態の例（実施例）を、図面を参照し
て説明する。 （実施例１）本実施例は、超音波伝播時間測定方法を利
用したガスセンサ（ガス濃度センサ）により、被測定ガ
ス（即ち測定対象の雰囲気）である空気中における特定
ガス（蒸発燃料）のガス濃度を検出するものである。
【００５３】ａ）まず、本実施例のガス濃度センサの構
成について説明する。本実施例のガス濃度センサは、圧
電素子を利用して超音波を発生する超音波式のガス濃度
センサであり、特に超音波の送信と受信とが兼用の超音
波送受信素子（以下単に超音波素子とも記す）を用い
る。
【００５４】具体的には、図１に示す様に、ガス濃度セ
ンサ１は、ガス濃度の検出に必要な駆動・演算の処理を
行う駆動・演算用回路３、超音波の送受信を行う超音波
送素子５、特定ガスを含む被測定ガスである吸入空気が
導入される測定室７、測定室７内にて超音波を反射させ
るために超音波素子５と対向する側に所定距離離れて設
けられた反射面９、測定室７内の温度を測定するサーミ
スタ１１、吸入空気が流入するガス流入孔１３、吸入空
気が流出するガス流出孔１５より構成されている。
【００５５】ｂ）次に、ガス濃度センサ１の基本原理に
ついて説明する。尚、図２では、説明のために、超音波
送素子５の送信部５ｂと受信部５ａとを別体に示してい
るが、本実施例では、送信と受信との兼用素子を用い
る。 図２に示す様に、ガス濃度センサ１を用いて濃度測定
を行う場合には、送信部５ｂから超音波を送信し、その
超音波を受信部５ａにより受信する。このとき、送信波
形と受信波形との間には、吸入空気中の特定ガス（例え
ば蒸発燃料）のガス濃度に応じて伝播時間のズレがあ
る。
【００５６】例えば図２（ａ）に示す様に、蒸発燃料の
ガス濃度が低い場合には、送信波形と受信波形とのズレ
である伝播時間Ｔ1は小さく、一方、図２（ｂ）に示す
様に、蒸発燃料のガス濃度が高い場合には、伝播時間Ｔ
2は大きい。従って、この伝播時間に対応したセンサ出
力を取り出すことにより、ガス濃度を検出することがで
きる。
【００５７】次に、前記原理に基づいたガス濃度セン
サ１の動作の概略を説明する。被測定ガスは、ガス流入
孔１３から測定室７内に流入し、ガス流出孔１５から外
部に流出するので、その間に、測定室７内で被測定ガス
中の特定ガスの濃度を測定する。つまり、測定室７内で
超音波の伝播時間を測定する際には、まず、超音波素子
５から超音波を送信する。送信された超音波は、被測定
ガス中を通過し、反射面９にて反射し、再度被測定ガス
中を通過して、同じ超音波素子５により受信する。
【００５８】駆動・演算用回路３では、後に詳述する様
に、送信波の送信タイミング（発信時間）から受信波の
受信タイミング（到達時間）までの伝播時間を算出する
とともに、サーミスタ１１からの信号に基づいて、測定
室７内の温度を検出する。ここで、伝播時間はガス濃度
に関連した値であり、また温度の影響を受けるので、駆
動・演算用回路３では、後に詳述する手順にて、所定の
マップから特定ガスのガス濃度を求める。
【００５９】ｃ）次に、上述したガス濃度検出の手順
を、前記駆動・演算用回路３における処理とともに、一
層詳細に説明する。尚、図３のマイクロプロセッサ２１
内は、機能的に表現している。 (i)図３のブロック図に示す様に、まず、マイクロプロ
セッサ２１の送信タイミング部２１ａにより、送信タイ
ミングを示す信号が作られ、送信回路２５に送られる。
送信回路２５からは、送受信切替回路２７を介して超音
波素子５に電気パルス信号が送信される。送信された電
気パルス信号は、超音波素子５により超音波（送信波）
とされて反射面９に送信される。
【００６０】そして、反射面９で反射し超音波素子５に
よって受信されたパルスエネルギー（受信波）は、超音
波素子５にて電気信号に変えられる。ここで、送受信切
替回路２７により、送信回路２５から受信増幅回路２９
に切替られるので、超音波素子５からの（受信波を示
す）電気信号は、全波整流回路３１により全波整流され
た後に、クリップ回路３３によりノイズがカットされ、
その波形を基に方形波生成回路３５にて方形波が作られ
る。尚、全波整流はこの方形波を作りだす時に、方形波
の凹凸の度合を小さくするものである。
【００６１】その整形された方形波は、積分回路３７に
よって積分され、その積分値をもとにピークホールド回
路３９によりピーク値を保持される。そして、抵抗分圧
回路４１によりピーク値の中点が設定されるので、その
中点を比較器４３のスレッショルドレベル（判定値）に
使用するのである。
【００６２】(ii)ここまでの受信波の変化をまとめて図
４に示すが、受信波は、受信増幅回路２９により増幅さ
れ（同図参照）、全波整流回路３１により全波整流さ
れた後に（同図参照）、クリップ回路３３によりノイ
ズがカットされ（同図参照）、その後積分回路３７に
よって積分され（同図参照）、その積分値をもとに、
ピークホールド回路３９及び抵抗分圧回路４１により、
スレッショルドレベルである中点電位が保持されること
になる（同図参照）。
【００６３】(iii)図３に戻り、実際にガス濃度を検出
する場合には、上述したスレッショルドレベルの設定の
手順とほぼ同様にして、受信波の積分を行ってゆき、比
較器４３にて、その積分値がスレッショルドレベルに到
達したか否かを判定する。ここで、到達したと判定され
ると、そのことを報知する信号をマイクロプロセッサ２
１の濃度変換部２１ｂに送信する。
【００６４】この信号を受信した時間が受信タイミング
（到達時間）である。尚、送信タイミング（発信時間）
は、予め送信タイミング部２１ａから濃度変換部２１ｂ
に送信され、そのデータは濃度変換部２１ｂにて記憶さ
れている。そして、マイクロプロセッサ２１の濃度変換
部２１ｂでは、比較器４３からの信号を受けて、発信時
間から前記積分値がスレッショルドレベルに到達する到
達時間までの期間（即ち伝播時間）を算出する。
【００６５】(iv)一方、サーミスタ１１からの信号は、
温度測定回路４５を介してＡＤ変換部２１ｃに入力さ
れ、その温度を示す信号は、濃度変換部２１ｂに入力す
る。 (v)従って、濃度変換部２１ｂでは、前記伝播時間に温
度条件を加味して、特定ガスのガス濃度を求める。
【００６６】具体的には、まず、伝播時間を用いて下記
式（１）から音速Ｃを算出する。 音速Ｃ＝（素子表面から反射面の往復距離）／伝播時間…（１） 次に、この音速Ｃは温度により変化するので、測定され
た温度から基準温度における音速ＫＣに換算し、この音
速ＫＣとガス濃度との関係（比例関係）を示すマップ
（例えば図５のようなマップ）から、ガス濃度を求め
る。
【００６７】そして、このガス濃度の値は、ＡＤ変換部
２１ｄによりアナログ値に変換されて、例えば表示装置
４７などに表示される。この様に、本実施例では、積分
値の最大値の中点をスレッショルドレベルとして設定
し、伝播時間を測定する際には、送信波の送信タイミン
グから受信波の積分値がスレッショルドレベルに到達す
るまでの時間を伝播時間として計測し、その伝播時間に
基づいて、更に温度を考慮してガス濃度を検出している
ので、雰囲気（被測定ガス）の圧力低下等の影響を受け
難く、常に正確にガス濃度を検出することができる。
【００６８】つまり、従来の技術（固定のスレッショル
ドレベル）では、被測定ガスの圧力が下がると受信波の
波形が減衰し、よって受信波が減衰した分だけ積分値が
低くなり、結果として伝播時間が長くなって、ガス濃度
が不正確になるが、本実施例のような測定方法であれ
ば、受信波が減衰したとしても、常に積分値の中点をス
レッショルドレベル（従って到達時間）とするため、正
確な伝播時間が測定でき、正確なガス濃度を検出できる
という効果がある。
【００６９】尚、本実施例では、予め、スレッショルド
レベルとして、積分値の積分スタート時から最大値まで
の範囲内で、積分値の中点を用いたが、中点でなくとも
任意の点であればどこでもよい。また、この任意の点は
マイクロプロセッサにより割り出しても良い。例えば、
積分値をデジタル信号に変換してマイクロプロセッサに
入力し、適宜の点をスレッショルドレベルとして設定し
てもよい。この場合には、ガス濃度の検出のために、積
分値をデジタル信号に変換して入力し、このデジタル信
号とスレッショルドレベルとを比較することにより、伝
播時間を計測すればよい。
【００７０】ｄ）次に、本実施例のガス濃度センサ１の
効果を確認するために行った評価実験について説明す
る。 評価には、図６のような、ガス流量を調節するマスコ
ントローラ、評価対象のガス濃度センサ、ガス濃度を表
示する表示装置、濃度を確認するための濃度分析計（例
えば赤外線式濃度分析計）等からなる評価装置を用い
た。
【００７１】そして、温度２５℃の条件にて、ブタン
（特定ガス）と窒素（ベースガス）との混合ガス（被測
定ガス）を作成し、ブタン濃度の異なる混合ガスをガス
濃度センサに流し、表示装置により濃度を表示させると
ともに、濃度分析計により正しい濃度を測定した。その
結果を、下記表１に記す。
【００７２】
【表１】
【００７３】この表１から明らかな様に、本実施例のガ
ス濃度センサの検出値と濃度分析計の検出値とは、ほぼ
同様な検出値であり、本実施例のガス濃度センサが極め
て正確であることが判る。 また、これとは別に、混合ガスの圧力（気圧）を変え
て評価を行った。
【００７４】ここでは、本実施例のガス濃度センサ（ス
レッショルドレベルは積分値の中点）及び従来のガス濃
度センサ（スレッショルドレベルは固定）を用い、温度
２５℃の条件において、混合ガスの圧力を変え、ガス濃
度検出の際の伝播時間を計測し、伝播時間変化率を算出
した。尚、伝播時間変化率とは、伝播時間の変化を、理
論値からのズレがないときを０％として変化率で表した
ものである。
【００７５】この結果を、図７に示すが、従来のガス濃
度センサでは、気圧が低いほど伝播時間の誤差が大きく
なるのに対し、本実施例のガス濃度センサでは、気圧が
変化しても、ほとんど誤差がなかった。尚、この結果
は、超音波素子を送信素子と受信素子２つに分けて用い
た場合も同様である。 （実施例２）次に、実施例２のガスセンサ（ガス濃度セ
ンサ）を説明するが、前記実施例１と同様な箇所の説明
は簡略化する。
【００７６】本実施例のガス濃度センサの構成は、前記
実施例１とほぼ同様であるが、図８に示す様に、抵抗分
圧回路に代えて増幅回路５１を用いた点が大きく異なっ
ている。 ａ）本実施例におけるガス濃度検出の手順を、図８のブ
ロック図に基づいて説明する。
【００７７】(i)まず、マイクロプロセッサ２１の送信
タイミング部２１ａにより、送信タイミングを示す信号
が作られ、送信回路２５に送られる。送信回路２５から
は、送受信切替回路２７を介して超音波素子５に電気パ
ルス信号が送信される。送信された電気パルス信号は、
超音波素子５により超音波（送信波）とされて反射面９
に送信される。
【００７８】そして、反射面９で反射し超音波素子５に
よって受信されたパルスエネルギー（受信波）は、超音
波素子５にて電気信号に変えられる。ここで、送受信切
替回路２７により、送信回路２５から受信増幅回路２９
に切替られるので、超音波素子５からの（受信波を示
す）電気信号は、全波整流回路３１により全波整流され
た後に、クリップ回路３３によりノイズがカットされ、
その波形を基に方形波生成回路３５にて方形波が作られ
る。
【００７９】その整形された方形波は、積分回路３７に
よって積分され、その積分値をもとにピークホールド回
路３９によりピーク値を保持される。そして、そのピー
ク値の電圧の大きさに応じて増幅回路５１で電圧を調整
して、その電圧を比較器４３のスレッショルドレベル
（判定値）に使用する。例えばスレッショルドレベル
を、ピーク電圧の１／２とする。
【００８０】(ii)そして、実際にガス濃度を検出する場
合には、上述したスレッショルドレベルの設定の手順と
ほぼ同様にして、受信波の積分を行ってゆき、比較器４
３にて、その積分値がスレッショルドレベルに到達した
か否かを判定し、到達した場合には、そのことを報知す
る信号をマイクロプロセッサ２１に送信する。
【００８１】マイクロプロセッサ２１では、比較器４３
からの信号を受けて、濃度変換部２１ｂにて、送信タイ
ミングから前記積分値がスレッショルドレベルに到達す
るまでの到達時間（即ち伝播時間）を算出する。 (iii)一方、サーミスタ１１からの信号は、温度測定回
路４５を介してＡＤ変換部２１ｃに入力され、その温度
を示す信号は、濃度変換部２１ｂに入力する。
【００８２】(v)従って、濃度変換部２１ｂでは、前記
伝播時間に温度条件を加味して、特定ガスのガス濃度を
求める。具体的には、伝播時間を用いて前記式（１）か
ら音速Ｃを算出し、この音速Ｃを測定された温度から基
準温度における音速ＫＣに換算し、この音速ＫＣとガス
濃度との関係を示すマップから、ガス濃度を求める。
【００８３】この様に、本実施例では、ピーク値の電圧
を増幅回路５１により調節してスレッショルドレベルを
設定し、このスレッショルドレベルを用いて受信波の積
分値から伝播時間を計測している。これにより、前記実
施例１と同様に、圧力変化の影響を受けることなく常に
ガス濃度を正確に検出することができるとともに、特に
本実施例では、スレッショルドレベルの変更が容易であ
るので、測定条件に合わせて最も測定し易い条件を容易
に設定できるという利点がある。
【００８４】ｂ）次に、本実施例のガス濃度センサ１の
効果を確認するために行った評価実験について説明す
る。ここでは、前記実施例１と同様な評価装置を用い、
混合ガスの圧力（気圧）を変えて評価を行った。
【００８５】具体的には、本実施例のガス濃度センサ
（スレッショルドレベルはピーク値の半分の電圧）及び
従来のガス濃度センサ（スレッショルドレベルは固定）
を用い、温度２５℃の条件において、混合ガスの圧力を
変え、ガス濃度検出の際の伝播時間を計測し、伝播時間
変化率を算出した。
【００８６】この結果を、図９に示すが、従来のガス濃
度センサでは、気圧が低いほど伝播時間の誤差が大きく
なるのに対し、本実施例のガス濃度センサでは、気圧が
変化しても、ほとんど誤差がなかった。 （実施例３）次に、実施例３のガスセンサ（ガス濃度セ
ンサ）を説明するが、前記実施例２と同様な箇所の説明
は簡略化する。
【００８７】本実施例のガス濃度センサの構成は、前記
実施例２とほぼ同様であるが、図１０に示す様に、波形
整形回路等の構成が多少異なっている。また、実際の測
定の際に、積分値ではなく受信波自身を用いる点に特徴
がある。以下に、本実施例におけるガス濃度検出の手順
を、図１０のブロック図に基づいて説明する。
【００８８】(i)まず、マイクロプロセッサ２１の送信
タイミング部２１ａにより、送信タイミングを示す信号
が作られ、送信回路２５に送られる。送信回路２５から
は、送受信切替回路２７を介して超音波素子５に電気パ
ルス信号が送信される。送信された電気パルス信号は、
超音波素子５により超音波（送信波）とされて反射面９
に送信される。
【００８９】そして、反射面９で反射し超音波素子５に
よって受信されたパルスエネルギー（受信波）は、超音
波素子５にて電気信号に変えられる。ここで、送受信切
替回路２７により、送信回路２５から受信増幅回路２９
に切替られるので、超音波素子５からの（受信波を示
す）電気信号は、波形整形回路５３により波形の一部が
カットされ、積分回路３７によって積分され、その積分
値をもとにピークホールド回路３９によりピーク値を保
持される。
【００９０】そして、そのピーク値の電圧の大きさに応
じて増幅回路５１で電圧を調整して、その電圧を比較器
４３のスレッショルドレベル（判定値）に使用する。例
えばスレッショルドレベルを、ピーク電圧の１／２とす
る。 (ii)そして、実際にガス濃度を検出する場合には、受信
波を受信増幅回路２９にて増幅し、比較器４３にて、そ
の増幅された受信波がスレッショルドレベルに到達した
か否かを判定し、到達した場合には、そのことを報知す
る信号をマイクロプロセッサ２１に送信する。
【００９１】マイクロプロセッサ２１では、比較器４３
からの信号を受けて、濃度変換部２１ｂにて、送信タイ
ミングから前記増幅された受信波がスレッショルドレベ
ルに到達するまでの到達時間（即ち伝播時間）を算出す
る。 (iii)一方、サーミスタ１１からの信号は、温度測定回
路４５を介してＡＤ変換部２１ｃに入力され、その温度
を示す信号は、濃度変換部２１ｂに入力する。
【００９２】(v)従って、濃度変換部２１ｂでは、前記
伝播時間に温度条件を加味して、特定ガスのガス濃度を
求める。具体的には、伝播時間を用いて前記式（１）か
ら音速Ｃを算出し、この音速Ｃを測定された温度から基
準温度における音速ＫＣに換算し、この音速ＫＣとガス
濃度との関係を示すマップから、ガス濃度を求める。
【００９３】この様に、本実施例では、ピーク値の電圧
を増幅回路５１により調節してスレッショルドレベルを
設定するとともに、伝播時間を測定するための信号とし
て、増幅された受信波を用いている。それにより、前記
実施例２と同様な効果を奏するとともに、ガス濃度を検
出する際には、受信波を積分する必要がないので、演算
処理が軽減されるという利点がある。
【００９４】（実施例４）本実施例４のシステムは、自
動車用エンジンの燃料供給系統に関するものであり、超
音波の伝播時間を利用して蒸発燃料濃度を測定するとと
もに、超音波の受信波強度を利用して雰囲気ガス（被測
定ガス）の圧力を測定するガスセンサ（ガス濃度及び圧
力センサ）を備えている。
【００９５】ａ）まず本実施例４における自動車用エン
ジンの燃料供給系統の構成について、図１１に基づいて
説明する。本実施例４の自動車用エンジンの燃料供給系
統は、主として、エンジン１１１、エンジン１１１の運
転条件を制御するＥＣＵ１０９、エンジン１１１に供給
する燃料を貯蔵するガソリンタンク１１２、エンジン１
１１に供給する燃料量を調整するインジェクタ１１３、
エンジン１１１に空気を供給する吸気管１１０、吸気管
１１０を流れる空気量を検出し、その流量を調整するエ
アフローセンサ１１９、ガソリンタンク１１２で蒸発し
た燃料を一時的にトラップするキャニスタ１１４、キャ
ニスタ１１４に溜まった蒸発燃料を吸気管１１０に送る
パージライン１１５、パージライン１１５を開閉するパ
ージバルブ１１８、エンジン１１１から出される排気を
送り出す排気管１１６、排気管１１６内のＯ2濃度を測
定するＯ2センサ１１７、蒸発燃料濃度及び配管内の雰
囲気ガス圧力を測定するためのガス濃度及び流量センサ
１０１（パージライン１１５に設置したものを１０１
ａ、吸気管に設置したものを１０１ｂとする）から構成
される。
【００９６】本実施例４の燃料供給系統において、ガソ
リンタンク１１２で発生した蒸発燃料は、キャニスタ１
１４で一時トラップされた後、吸気管１１０の負圧によ
って吸引され、空気との混合ガス（パージガス）とし
て、パージライン１１５を経て、吸気管１１０に至り、
エンジン１１１に送り込まれる。
【００９７】又、ＥＣＵ１０９は、ガス濃度及び圧力セ
ンサ１０１、Ｏ2センサ１１７、エンジン１１１から送
られる信号に基づいて判断し、インジェクタ１１３、エ
アフローセンサ１１９、パージバルブ１１８の開閉を調
整し、エンジン１１１の運転状態を制御する。
【００９８】特に、ＥＣＵ１０９は、ガス濃度及び圧力
センサ１０１により検出される吸気管１１０及びパージ
ライン１１５内のガス流量、及び蒸発燃料濃度に基づ
き、吸気管１１０からエンジン１１１に導入される蒸発
燃料量を算出し、その蒸発燃料量を用いて、エンジン１
１１に導入される空気／燃料比が最適になるように、イ
ンジェクタ１１３及びエアフローセンサ１１９を制御し
ている。
【００９９】ｂ）本実施例４のガス濃度及び圧力センサ
１０１の構成は、前記実施例１とほぼ同様であるが、後
に詳述するように、図１に示す駆動演算回路３の構成が
異なっている。 ｃ）次に、ガス濃度及び圧力センサ１０１の基本原理に
ついて説明する。
【０１００】雰囲気ガス中の蒸発燃料濃度測定の原理
は、前記実施例１のガス濃度センサ１と同じである。 次に、雰囲気ガスの圧力測定の基本原理について説明
する。送信部５ｂから超音波を送信し、その超音波を５
ａにより受信する。
【０１０１】この時、受信波は、送信波に比べて減衰し
ており、その減衰量は、雰囲気ガスの圧力が小さい程大
きい。従って、送信波の強度を一定にするならば、受信
波形の強度は、図１３に示す様に、雰囲気ガスの圧力が
低いほど小さくなる。この性質を利用し、受信波形の強
度に対応したセンサ出力を取り出すことにより、雰囲気
ガスの圧力を検出することができる。
【０１０２】尚、受信波又その一部の波形の強度を示す
パラメータとしては、例えば、受信波又はその一部の波
形を積分した値、又は、受信波又はその一部の波形にお
ける振幅の最大値があり、図１３では、前記積分値を用
いている。又、ガス濃度及び圧力センサ１０１では、上
記の様にして検出した雰囲気ガス圧力を用いて、そのガ
ス流量を算出することができる。
【０１０３】つまり、吸気管１１０又はパージライン１
１５内を流れる雰囲気ガス流量は、それらの内部におけ
るガス圧力と、それらの入り口におけるガス圧力との差
圧によって決まり、前記入り口の圧力は常に一定（大気
圧）であるため、結局、吸気管１１０又はパージライン
１１５内を流れる雰囲気ガス流量は、ガス濃度及び圧力
センサ１０１の圧力値から算出することができる。
【０１０４】ｄ）次に、前記原理に基づいたガス濃度及
び圧力センサ１０１の動作の概略を説明する。前記実施
例１のガス濃度センサ１と同様に、雰囲気ガスは、ガス
流入孔１３から測定室１７内に流入し、ガス排出口１５
から外部に流出する。そして、測定室１７における超音
波の伝播速度を用いて、雰囲気ガス中の蒸発燃料濃度を
測定する。
【０１０５】特に本実施例４では、測定室７において、
雰囲気ガス圧力を測定する。つまり、超音波素子５から
送信された超音波は、測定室７内の雰囲気ガス中を通過
し、反射面９にて反射し、再度雰囲気ガス中を通過し
て、同じ超音波素子５により受信されるが、その受信波
形に対し、駆動・演算回路３は後述するようにして積分
処理を行い、その積分値を算出する。ここで、受信波形
の積分値は、雰囲気ガスの圧力に関連した値であり、駆
動・演算回路３は、後に詳述する手順にて、所定のマッ
プから雰囲気ガスの圧力を求める。
【０１０６】更に、後に詳述する手順にて、雰囲気ガス
の圧力から、そのガス流量を算出する。 ｅ）次に、上述した蒸発燃料濃度、及び雰囲気ガスの圧
力検出の手順を、前記駆動・演算回路３における処理と
共に、一層詳細に説明する。尚、図１２のマイクロプロ
セッサ２１は機能的に表現している。
【０１０７】まず、蒸発燃料濃度の検出手順を説明す
る。図１２のブロック図に示す様に、まず、マイクロプ
ロセッサ２１の送信タイミング部２１ａにより、送信タ
イミングを示す信号が作られ、送信回路２５に送られ
る。送信回路２５からは、送受信切替回路２７を介して
超音波素子５に電気パルス信号が送信される。送信され
た電気パルス信号は、超音波素子５により超音波（送信
波）とされて反射面９に送信される。
【０１０８】そして、反射面９で反射し超音波素子５に
よって受信されたパルスエネルギー（受信波）は、超音
波素子５にて電気信号に変えられる。ここで、送受信切
替回路２７により、送信回路２５から受信増幅回路２９
に切り替えられるので、超音波素子５からの（受信波を
示す）電気信号は、比較器６３により方形波とされる。
その方形波は、積分回路３７により積分され、その積分
値を基にピークホールド回路３９によりピーク値を保持
される。そして、抵抗分圧回路４１によりピーク値の一
定の割合（例えば１／２）を設定し、比較器４３の判定
値に使用する。
【０１０９】実際に蒸発燃料濃度を検出するためには、
受信波を受信増幅回路２９にて増幅し、全波整流回路３
１にて全波整流した後、比較器４３にて、その積分値が
判定値に達したか否かを判定する。ここで、到達したと
判定されると、このことを報知する信号をマイクロプロ
セッサ２１の濃度変換部２１ｂに送信する。
【０１１０】この信号を受信した時間が、受信タイミン
グ（到達時間）である。尚、送信タイミング（発信時
間）は、予め送信タイミング部２１ａから濃度変換部２
１ｂに送信され、そのデータは濃度変換部２１ｂに記憶
されている。そして、マイクロプロセッサ２１の濃度変
換部２１ｂでは、前記伝播期間に温度条件を加味して、
前記実施例１と同様にして、蒸発燃料の濃度を求める。
【０１１１】そして、この蒸発燃料濃度の値は、ＰＷＭ
出力部２１ｇによりＰＷＭ出力とされ、ＰＷＭアナログ
変換回路４８によりアナログ値に変換されて、例えば、
表示装置４７に表示される。 次に、雰囲気ガスの圧力を検出し、そのガス圧力を基
に雰囲気ガスの流量を算出する手順を説明する。
【０１１２】前記においてピークホールド回路３９に
より求められたピーク値の電圧レベルを、マイクロプロ
セッサ２１のＡＤ変換部２１ｆによりＡＤ変換し、圧力
変換＋流量変換部２１ｅに伝える。そして、圧力変換＋
流量変換部２１ｅにおいて、前記電圧レベルを、まず雰
囲気ガスの圧力に変換し、更に圧力を雰囲気ガスの流量
に変換する。
【０１１３】具体的には、前記電圧レベルと雰囲気ガス
の圧力との関係を示すマップ（図１３）を用い、前記電
圧レベルから、雰囲気ガスの圧力を検出する。このマッ
プは、マイクロプロセッサ２１の備えるＲＯＭ（図示せ
ず）に記録しておき、必要に応じて呼び出して使用す
る。
【０１１４】次に、配管（吸気管１１０又はキャニス
タパージライン１１５）内のガス圧力と、その中を流れ
る雰囲気ガスの流量との関係を示すマップ（図１４）を
用い、上記のプロセスで検出した雰囲気ガスの圧力値
から、雰囲気ガスの流量を算出する。このマップもま
た、マイクロプロセッサ２１の備えるＲＯＭ（図示せ
ず）に記録しておき、必要に応じて呼び出して使用す
る。
【０１１５】そして、この雰囲気ガスの圧力値と流量値
は、ＰＷＭ出力部２１ｇによりＰＷＭ出力とされ、ＰＷ
Ｍアナログ変換回路４８によりアナログ値に変換され
て、例えば、表示装置４７に表示される。 ｅ）本実施例４において、ガス濃度及び圧力センサ１０
１は以下の効果を奏する。
【０１１６】ガス濃度、圧力、及び流量を、一つのガ
スセンサで測定することができるため、それらを別々の
ガスセンサで測定する場合に比べ、ガスセンサに要する
する費用及びガスセンサを設置するスペースを低減でき
る。 ガス濃度測定に関して、前記実施例１のガス濃度セン
サと同様に、判定値を雰囲気ガスの圧力に応じて設定す
ることにより、常に正確なガス濃度を測定することがで
きる。
【０１１７】ガス圧力測定に関して、機械的な可動部
が不要であるため、長期間に渡って安定した測定を行う
ことができる。 ガス流量はガス圧力から算出するため、ガス流量測定
に関するセンサの構成要素が少なくて済み、センサをコ
ンパクトにできる。
【０１１８】ｆ）次に、本実施例４のガス濃度及び圧力
センサ１０１の効果を確認するために行った評価実験に
ついて説明する。 （イ）評価実験に使用したシステム 評価実験に使用したシステムは、基本的には図１１のシ
ステムと同様である。ただし、キャニスタパージライン
１１５の入り口には、キャニスタ１１４ではなく、ガス
ボンベを接続し、そのガスボンベから、濃度既知の、蒸
発燃料−空気の混合ガスを供給した。
【０１１９】尚、エンジンには、直列４気筒排気量１８
００ｃｃのものを使用した。 （ロ）実験方法 キャニスタパージライン１１５内の圧力と、キャニスタ
パージライン１１５に供給するガスの蒸発燃料濃度と
を、表２に示す各条件に設定し、それぞれの条件下での
蒸発燃料濃度、雰囲気ガスの圧力及び流量を、キャニス
タパージライン１１５内に設置したガス濃度及び圧力セ
ンサ１０１ａにより測定した。
【０１２０】尚、キャニスタパージライン１１５内の圧
力は、エンジンの運転条件により制御した。又、蒸発燃
料濃度、雰囲気ガスの圧力及び流量が設定値通りになっ
ていることは、キャニスタパージライン１１５に赤外線
式濃度分析計、ダイヤフラム式圧力計、及び熱線式流量
センサを取り付け、これらの出力値により確認した。
【０１２１】（ハ）実験結果 実験条件及び測定結果を表２に示す。
【０１２２】
【表２】
【０１２３】表２に示す様に、ガス濃度及び圧力センサ
１０１ａは、設定値と同じ濃度、圧力及び流量を示して
いる。従って、ガス濃度及び圧力センサ１０１ａは、蒸
発燃料濃度、雰囲気ガスの圧力及び流量のいずれについ
ても正確に測定できることが確認できた。
【０１２４】尚、表２において、時間の単位は分であ
り、圧力の単位はＫＰａであり、流量の単位はリットル
毎分であり、蒸発燃料濃度の単位は、体積％である。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の態様
で実施しうることはいうまでもない。
【０１２５】（１）例えば、前記実施例１〜４では、超
音波素子を２つ配置して、超音波の送信と受信とを別々
の素子で行うようにしても良い。 （２）前記実施例１〜４では、受信波を整形して（即ち
一部を）使用したが、受信波全体をそのまま使用しても
よい。尚、ノイズの除去及び演算の軽減の点から、一部
を積分する方が望ましい。
【０１２６】（３）前記実施例４におけるガス濃度及び
圧力センサ１０１では、超音波の受信波の積分値から雰
囲気ガスの圧力を算出したが、受信波の強度を示す他の
パラメータ（例えば超音波の受信波における振幅の最大
値）により、雰囲気ガスの圧力を検出する方法も使用で
きる。
【０１２７】（４）前記実施例４におけるガス濃度及び
圧力センサ１０１は、ガス濃度、圧力、及び流量を測定
するガスセンサとして使用したが、それらの状態量のう
ち、いずれか１又は２の状態量を測定するガスセンサと
して使用することができる。 （５）前記実施例４では、ガス濃度及び圧力センサを、
吸気管１１０とキャニスタパージライン１１５の両方に
設置しているが、どちらか一方にのみ設置しても、充分
な効果が得られる。
【０１２８】
【発明の効果】以上詳述した様に、請求項１〜５の超
音波伝播時間測定方法では、受信波又はその一部の積分
値に基づき、判定値自身をガス圧力等の影響を加味して
調整することができるので、実際の測定の際に、受信波
の波形がガス圧力等の要因で減衰しても、常に、正確な
伝播時間を測定することができる。
【０１２９】また、請求項６のガスセンサでは、上述
した超音波伝播時間測定方法により、正確な伝播時間を
測定することができるので、常に、ガス濃度を精度よく
検出することができる。 請求項１０のガスセンサは、超音波の受信波又はその
一部の積分値に基づき、ガス圧力を測定するので、機械
的な可動部が不要であり、長期間に渡って安定した測定
を行うことができる。
【０１３０】請求項１１のガスセンサは、上記のガ
スセンサ及び上記のガスセンサと同様の効果を奏し、
又、本発明のガスセンサを使用すれば、ガス濃度とガス
圧力との両方を一つのガスセンサで測定することができ
るため、それらを別々のガスセンサで測定する場合に比
べ、ガスセンサに要する費用及びガスセンサを設置する
スペースを低減できる。
【０１３１】請求項１２のガスセンサは、上記のガ
スセンサと同様の方法で測定したガス圧力を基に、ガス
流量を算出する。従って、ガスセンサの基本的な構成は
上記のガスセンサと同じであるが、ガス圧力とガス流
量の両方を測定することができる。そのため、本発明の
ガスセンサを使用すれば、ガス圧力とガス流量とを一つ
のガスセンサで測定することができ、それらを別々のガ
スセンサで測定する場合に比べ、ガスセンサに要するす
る費用及びガスセンサを設置するスペースを低減でき
る。
【０１３２】請求項１３のガスセンサは、上記のガ
スセンサ、上記のガスセンサ、及び上記のガスセン
サと同様の効果を奏し、又、本発明のガスセンサを使用
すれば、ガス濃度、ガス圧力、及びガス流量を、一つの
ガスセンサで測定することができるため、それらを別々
のガスセンサで測定する場合に比べ、ガスセンサに要す
るする費用及びガスセンサを設置するスペースを低減で
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例１のガス濃度センサを示す説明図であ
る。
【図２】 実施例１のガス濃度センサの基本原理を示す
説明図である。
【図３】 実施例１のガス濃度センサの電気的構成を示
すブロック図である。
【図４】 実施例１の受信波の処理を示す説明図であ
る。
【図５】 実施例１のガス濃度を求めるためのマップを
示すグラフである。
【図６】 実施例１のガス濃度センサの評価装置の説明
図である。
【図７】 実施例１の気圧を変化させた場合の伝播時間
変化率を示すグラフである。
【図８】 実施例２のガス濃度センサの電気的構成を示
すブロック図である。
【図９】 実施例２の気圧を変化させた場合の伝播時間
変化率を示すグラフである。
【図１０】 実施例３のガス濃度センサの電気的構成を
示すブロック図である。
【図１１】 実施例４の燃料供給システムを示す説明図
である。
【図１２】 実施例４のガス濃度及び圧力センサの電気
的構成を示すブロック図である。
【図１３】 実施例４のガス圧力を求めるためのマップ
を示すグラフである。
【図１４】 実施例４のガス流量を求めるためのマップ
を示すグラフである。
【符号の説明】
１...ガス濃度センサ ３・・・駆動・演算回路 ５・・・超音波送受信素子（超音波素子） ７・・・測定室 ９・・・反射面 １１・・・サーミスタ １０１・・・ガス濃度及び圧力センサ １１０・・・吸気管 １１１・・・エンジン １１２・・・ガソリンタンク １１４・・・キャニスタ １１５・・・キャニスタパージライン
フロントページの続き (72)発明者 石川 秀樹 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 石田 昇 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 (72)発明者 大島 崇文 愛知県名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日 本特殊陶業株式会社内 Ｆターム(参考） 2F030 CC11 CE02 CE04 2G047 AA01 BC00 BC02 BC15 EA10 GG09 GG14 GG24 GG33

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 超音波を超音波素子によって送信し、そ
    の送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ超音波素子
    によって受信し、前記超音波の送信から受信までの伝播
    時間を計測する超音波の伝播時間測定方法であって、 前記受信波又はその波形の一部を積分し、該積分値に基
    づいて判定値を設定する判定値設定工程と、 前記伝播時間を計測する場合には、前記受信波又はその
    波形の一部を積分し、該積分値が前記判定値に達した時
    間を前記受信波の到達時間とする時間計測工程と、 を有することを特徴とした超音波伝播時間測定方法。
  2. 【請求項２】 前記判定値設定工程では、 前記受信波又はその波形の一部を積分し、該積分の開始
    から最大値となるまでの積分値の範囲で、所定の積分値
    を前記判定値として設定することを特徴とする前記請求
    項１に記載の超音波伝播時間測定方法。
  3. 【請求項３】 前記判定値を、前記積分の最大値の１／
    ２の値とすることを特徴とする前記請求項２に記載の超
    音波伝播時間測定方法。
  4. 【請求項４】 前記判定値設定工程では、 前記積分値を電圧で示すとともに、前記積分の最大値に
    対する前記判定値の比率を、前記積分の最大値を示す電
    圧の最大値に応じて設定することを特徴とした前記請求
    項１に記載の超音波伝播時間測定方法。
  5. 【請求項５】 超音波を超音波素子によって送信し、そ
    の送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ超音波素子
    によって受信し、前記超音波の送信から受信までの伝播
    時間を計測する超音波の伝播時間測定方法であって、 前記受信波又はその波形の一部を積分し、該積分値に基
    づいて判定値を設定する判定値設定工程と、 前記伝播時間を計測する場合には、前記受信波が前記判
    定値に達した時間を前記受信波の到達時間とする時間計
    測工程と、 を有することを特徴とした超音波伝播時間測定方法。
  6. 【請求項６】 前記請求項１〜５のいずれかに記載の超
    音波伝播時間測定方法を用いて、被測定ガス中の特定ガ
    スのガス濃度を検出することを特徴とするガスセンサ。
  7. 【請求項７】 超音波を超音波素子により送信し、その
    送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ超音波素子に
    より受信し、前記受信波又はその一部の波形を積分し、
    該積分値に基づいて被測定ガスの圧力を測定することを
    特徴とするガス圧力測定方法。
  8. 【請求項８】 超音波を超音波素子により送信し、その
    送信波の反射波を別の超音波素子又は同じ超音波素子に
    より受信し、前記受信波又はその一部の波形の振幅の最
    大値に基づいて被測定ガスの圧力を測定することを特徴
    とするガス圧力測定方法。
  9. 【請求項９】 前記請求項７又は８に記載のガス圧力測
    定方法を用いて、被測定ガスの圧力を測定し、該圧力を
    用いて被測定ガスの流量を測定することを特徴とするガ
    ス流量測定方法。
  10. 【請求項１０】 前記請求項７又は８に記載のガス圧力
    測定方法を用いて、被測定ガスの圧力を検出することを
    特徴とするガスセンサ。
  11. 【請求項１１】 前記前記請求項１〜５のいずれかに記
    載の超音波伝播時間測定方法を用いて、被測定ガス中の
    特定ガスの濃度を検出し、 前記請求項７又は８に記載のガス圧力測定方法を用い
    て、被測定ガスの圧力を検出することを特徴とするガス
    センサ。
  12. 【請求項１２】 前記請求項７又は８に記載のガス圧力
    測定方法を用いて、被測定ガスの圧力を検出し、 前記請求項９に記載のガス流量測定方法を用いて、被測
    定ガスの流量を検出することを特徴とするガスセンサ。
  13. 【請求項１３】 前記前記請求項１〜５のいずれかに記
    載の超音波伝播時間測定方法を用いて、被測定ガス中の
    特定ガスの濃度を検出し、 前記請求項７又は８に記載のガス圧力測定方法を用い
    て、被測定ガスの圧力を検出し、 前記請求項９に記載のガス流量測定方法を用いて、被測
    定ガスの流量を検出することを特徴とするガスセンサ。
  14. 【請求項１４】 前記被測定ガスとは、内燃機関におけ
    る吸気管又はキャニスタパージライン内のガスであるこ
    とを特徴とする前記請求項１０に記載のガスセンサ。
  15. 【請求項１５】 前記被測定ガスとは、内燃機関におけ
    る吸気管又はキャニスタパージライン内のガスであり、
    前記特定成分とは、内燃機関用の燃料であることを特徴
    とする前記請求項１１に記載のガスセンサ。
  16. 【請求項１６】 前記被測定ガスとは、内燃機関におけ
    る吸気管又はキャニスタパージライン内のガスであるこ
    とを特徴とする前記請求項１２に記載のガスセンサ。
  17. 【請求項１７】 前記被測定ガスとは、内燃機関におけ
    る吸気管又はキャニスタパージライン内のガスであり、
    前記特定成分とは、内燃機関用の燃料であることを特徴
    とする前記請求項１３に記載のガスセンサ。
JP2000186379A 1999-08-16 2000-06-21 超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ Withdrawn JP2001124745A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000186379A JP2001124745A (ja) 1999-08-16 2000-06-21 超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ
US09/635,897 US6568281B1 (en) 1999-08-16 2000-08-11 Ultrasonic-wave propagation-time measuring method, gas-pressure measuring method, gas-flow rate measuring method, and gas sensor
EP00306986A EP1077365A3 (en) 1999-08-16 2000-08-16 Ultrasonic-wave propagation-time measuring method, gas-pressure measuring method, gas-flow rate measuring method, and gas sensor

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-229776 1999-08-16
JP22977699 1999-08-16
JP2000186379A JP2001124745A (ja) 1999-08-16 2000-06-21 超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001124745A true JP2001124745A (ja) 2001-05-11

Family

ID=26528990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000186379A Withdrawn JP2001124745A (ja) 1999-08-16 2000-06-21 超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6568281B1 (ja)
EP (1) EP1077365A3 (ja)
JP (1) JP2001124745A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004316650A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Agilent Technol Inc 閉ループ圧電ポンプ
JP2006071426A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Sony Corp 濃度測定装置、濃度測定方法、燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法
JP2006133156A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス保安装置
JP2012228631A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Chugai Ro Co Ltd 落下式粉体処理装置
JP2020056639A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 富士電機株式会社 圧力計測装置
JP2021024716A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002243536A (ja) * 2001-02-19 2002-08-28 Ngk Spark Plug Co Ltd 超音波伝播時間測定方法及びガス濃度センサ
DE10338940B3 (de) * 2003-08-22 2005-02-10 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Verfahren zum Messen einer Signallaufzeit in Blut und Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens
DE102005059062B4 (de) * 2005-12-08 2009-08-27 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung eines Massenstroms
WO2007110626A2 (en) * 2006-03-28 2007-10-04 In2Games Limited Wireless position sensing in three dimensions using ultrasound
CN101315309B (zh) * 2007-05-31 2010-08-25 拉尔夫·克林伯格 超声波压力传感器及气压监测装置
US8061216B2 (en) * 2007-12-21 2011-11-22 Bausch & Lomb Incorporated Aspiration flow mesurement system with flow signal air bubble filter
KR20090116039A (ko) * 2008-05-06 2009-11-11 한국표준과학연구원 음향 임피던스 변화를 이용한 압력측정장치
DE102008033058A1 (de) * 2008-07-14 2010-02-04 Continental Automotive Gmbh Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer solchen Brennkraftmaschine
DE102008037162A1 (de) * 2008-08-08 2010-02-11 Jäger, Frank-Michael Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Feststoffgehaltes von Flüssigkeiten
US8583387B2 (en) 2010-06-04 2013-11-12 Ssi Technologies, Inc. Ultrasonic level, on-board diagnostic assessment
CN108603861A (zh) * 2016-02-01 2018-09-28 3M创新有限公司 共振声气体传感器
CN110987286B (zh) * 2019-12-18 2023-03-28 吉林大学 一种低氧舱的超声波气压检测装置、方法及***
CN111189912B (zh) * 2020-01-13 2021-01-26 华南理工大学 一种发射参考超声波检测方法、装置及存储介质
CN112730606B (zh) * 2020-12-31 2022-09-27 青岛精安医疗科技有限责任公司 基于压力检测的超声波氧浓度测量方法、***和制氧***

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4022058A (en) * 1975-08-07 1977-05-10 Brown Alvin E Apparatus for determining the arrival time of alternating signals
US4003256A (en) * 1975-11-17 1977-01-18 Canadian Patents And Development Limited Acoustic oscillator fluid velocity measuring device
DE3112002A1 (de) * 1981-03-26 1982-10-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Einrichtung zur ueberwachung der konzentration eines luft-dampf-gemisches in der fixierstation eines nichtmechanischen druck- oder kopiergeraetes
US4596133A (en) * 1983-07-29 1986-06-24 Panametrics, Inc. Apparatus and methods for measuring fluid flow parameters
US4515021A (en) 1983-07-29 1985-05-07 Panametrics, Inc. Intervalometer time measurement apparatus and method
US4754650A (en) * 1983-07-29 1988-07-05 Panametrics, Inc. Apparatus and methods for measuring fluid flow parameters
US4538469A (en) 1983-07-29 1985-09-03 Panametrics, Inc. Integrated threshold arming method and apparatus
US5277070A (en) * 1991-08-01 1994-01-11 Xecutek Corporation Ultrasonic gas flow measurement method and apparatus
JPH0572527A (ja) 1991-09-13 1993-03-26 Casio Comput Co Ltd 液晶表示装置
WO1995017650A1 (de) * 1993-12-23 1995-06-29 Endress + Hauser Flowtec Ag Clamp-on-ultraschall-volumendurchfluss-messgerät
US5625140A (en) * 1995-12-12 1997-04-29 Lucent Technologies Inc. Acoustic analysis of gas mixtures
US6116080A (en) * 1998-04-17 2000-09-12 Lorex Industries, Inc. Apparatus and methods for performing acoustical measurements

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004316650A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Agilent Technol Inc 閉ループ圧電ポンプ
JP2006071426A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Sony Corp 濃度測定装置、濃度測定方法、燃料電池システム及び燃料電池システムの運転方法
JP2006133156A (ja) * 2004-11-09 2006-05-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd ガス保安装置
JP4604665B2 (ja) * 2004-11-09 2011-01-05 パナソニック株式会社 ガス保安装置
JP2012228631A (ja) * 2011-04-25 2012-11-22 Chugai Ro Co Ltd 落下式粉体処理装置
JP2020056639A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 富士電機株式会社 圧力計測装置
JP7151344B2 (ja) 2018-10-01 2022-10-12 富士電機株式会社 圧力計測装置
JP2021024716A (ja) * 2019-08-07 2021-02-22 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 画像形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1077365A3 (en) 2005-11-02
US6568281B1 (en) 2003-05-27
EP1077365A2 (en) 2001-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001124745A (ja) 超音波伝播時間測定方法、ガス圧力測定方法、ガス流量測定方法、及びガスセンサ
US7987732B2 (en) Ultrasonic measuring unit having integrated humidity analysis
US6418782B1 (en) Gas concentration sensor
US7093502B2 (en) Ultrasonic gas flowmeter as well as device to measure exhaust flows of internal combustion engines and method to determine flow of gases
US9670858B2 (en) Identification of air and/or fuel metering drift
US6308572B1 (en) Gas concentration sensor
US20100288055A1 (en) Transit time correction in a flow sensor
CN101326427A (zh) 用于确定质量流的装置
US9310349B2 (en) Sensor structure for EVAP hydrocarbon concentration and flow rate
KR19990029707A (ko) 발열저항체식 공기유량 측정장치 및 역류판정방법 및 오차보정방법
US6886412B2 (en) Ultrasonic-wave propagation-time measuring method and gas concentration sensor
JPH07286568A (ja) 燃料レール内蒸気検出用車上診断装置を有する内燃機関
US20140290347A1 (en) Sensor control apparatus, sensor control system, and sensor control method
JP2000241399A (ja) ガス濃度センサ
US10585018B2 (en) Method and arrangement for the detection of misfire of internal combustion engines
JP2002005901A (ja) ガスセンサ、ガス濃度及び流量測定方法
EP3270149B1 (en) Method and arrangement for the analysis of gas characteristics by measuring speed of sound
JP2000249691A (ja) ガス濃度センサ
JP2008002833A (ja) 吸気流量補正装置
US6892566B2 (en) Gas concentration sensor
US20130199265A1 (en) Gas Concentration Sensor, Motor Vehicle Having A Gas Concentration Sensor, And Method For Measuring Gas Concentration
JP2002350410A (ja) ガス濃度センサ調整方法
JP2000304732A (ja) ガス濃度センサ
JP2001004605A (ja) 音波による燃料蒸気圧センサ及び内燃機関の燃料噴射制御装置
JP2003214215A (ja) 内燃機関の燃焼室内へ実際に噴射される燃料量を検出するための方法および装置、並びに前記検出に基づいて内燃機関のための燃料噴射システムを制御するための方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070413

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090225