JP2013543977A - ディーゼル排気物流体の質及び/又は深さを決定するシステムと方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】システムは、制御器と、1又は2以上のトランスデューサと、温度センサとを含む。固定された距離トランスデューサは、固定された表面に向かって音波を通す。深さトランスデューサは、流体の表面から反射する音波を通す。温度センサは、タンク内の流体の温度を検知し、温度の指標を制御器に提供する。制御器は、固定された距離トランスデューサと固定された表面との間を通る音波の経過時間と、深さトランスデューサと容器内に保持された流体の表面との間を通る音波の経過時間とを測定する。経過時間と流体の温度を用いて、制御器は、流体の質と深さを決定することができる。
【選択図】図3
Description
ここで、Dは、トランスデューサと反射物との間の距離であり、
Tは、多数の反響反射の時間計測であり、
Nは、反射の数である。
ここで、オフセットは、タンク110の底部とトランスデューサ210との間の機械的なオフセットであり、
音速(t)は、流体の温度依存の音速であり、
Tは、確認された反響反射の時間測定である。
Claims (32)
- タンク内の流体の質及び/又は量を決定するシステムであって、
音波を生成し当該音波の反響を検知するように構成されたトランスデューサであって、固定された物体に向けて音波が移動するようにタンクの底部付近に配置され、当該固定された物体が当該トランスデューサから既知の距離だけに離れて配置されている、トランスデューサと、
流体の温度を検知するように構成された温度センサと、
制御器であって、
前記トランスデューサを駆動して音波を生成させるための信号を生成し、
検知された反響の指標を前記トランスデューサから受信し、
流体の温度の指標を前記温度センサから受信し、
前記流体の温度、及び、前記音波が生成されるときから前記反響が検知されるときまでの期間に基いて、当該流体内に汚染が存在しているか否かを決定する、ように構成された制御器と、
を備える、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記トランスデューサは、超音波を生成する、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記トランスデューサを駆動する信号の大きさを変えることによって、受信される反響の質を改善するように音波を調節する、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記トランスデューサを駆動する信号のパルスの量を変えることによって、受信される反響の質を改善するように音波を調節する、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記トランスデューサの温度依存の共振振動数に合う振動数で当該トランスデューサを駆動する、システム。 - 請求項5に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記トランスデューサの前記温度依存の共振振動数を決定するために、参照テーブルを使う、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、反響が所定の時間制限内に前記トランスデューサによって受信されるとき、検知された反響が有効であると判断する、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、反響の大きさが所定の範囲内であるとき、検知された反響が有効であると判断する、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、反響の存続時間が所定の時間範囲内であるとき、検知された反響が有効であると判断する、システム。 - 請求項1に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、継続する反響間の時間を測定し平均化することによって、決定される反響時間の分解能を増やす、システム。 - タンク内の流体の質及び/又は量を決定するシステムであって、
音波を生成し当該音波の反響を検知するように構成されたトランスデューサと、
流体の温度を検知するように構成された温度センサと、
制御器であって、
第1の音波を生成するトランスデューサを駆動させるための第1の信号を生成し、
前記トランスデューサから第1の検知される反響の指標を受信し、
前記温度センサから流体の温度の指標を受信し、
前記第1の検知される反響が近接場時間内に受信されたか否かを決定する、ように構成された制御器と、
を備える、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記第1の検知された反響が前記近接場時間内であったとき、第2の反響を検知するようにさらに構成されている、システム。 - 請求項12に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記検知された第2の反響の大きさが所定の閾値より小さいとき、前記トランスデューサを駆動させて第2の音波を生成させるために、前記第1の信号とは異なる第2の信号を生成し、
前記制御器は、第2の音波の第1の反響が近接場時間内に検知されるか否かを決定し、当該第2の音波の当該第1の反響が前記近接場時間内にあるとき、当該第2の音波の第2の反響を検知する、システム。 - 請求項13に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記閾値より大きい第2の反響が検知されるまで、更に異なる信号を生成する、システム。 - 請求項12に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、流体の温度と、前記第1の反響が検知されるときから前記第2の反響が検知されるときまでの期間とに基いて、当該流体内の混入物質の存在と、当該流体の量のうちのいずれか一方を決定する、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、超音波トランスデューサの鳴る時間を監視し、当該鳴る時間の終わりに続く所定の期間内に検知される反響を無視するようにさらに構成されている、システム。 - 請求項16に記載のシステムにおいて、
近接場時間は、多数の前記鳴る時間に基いて計算される、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記トランスデューサを駆動する信号の大きさを変えること、当該トランスデューサを駆動する信号のパルスの量を変えることの少なくとも一方によって、音波を調節して受信される反響の質を改善する、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記トランスデューサの温度依存の共振振動数に適合する周波数で当該トランスデューサを駆動し、
前記制御器は、参照テーブルを使って、前記トランスデューサの前記温度依存の共振振動数を決定する、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、
前記検知された反響が、所定の時間制限内に前記トランスデューサによって受信され、所定の範囲内に収まる大きさを有し、所定の時間範囲内で継続し、或いは、これらの組み合わせを有するとき、前記制御器は、当該反響が有効であると決定する、システム。 - 請求項11に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記第1の検知された反響が前記近接場時間内であったとき、第2の反響を検知するようにさらに構成され、
前記制御器は、前記検知された第2の反響の大きさが所定の閾値より小さいとき、前記トランスデューサを駆動させて第2の音波を生成させるために、前記第1の信号とは異なる第2の信号を生成し、
前記制御器は、第2の音波の第1の反響が近接場時間内に検知されるか否かを決定し、当該第2の音波の当該第1の反響が前記近接場時間内にあるとき、当該第2の音波の第2の反響を検知し、
前記制御器は、前記閾値より大きい第2の反響が検知されるまで、更に異なる信号を生成するようにさらに構成されている、システム。 - タンク内の流体の質及び/又は量を決定するシステムであって、
第1の音波を生成し、当該第1の音波の反響を検知するように構成された第1のトランスデューサと、
第2の音波を生成し、当該第2の音波の反響を検知するように構成された第2のトランスデューサであって、当該第2の音波が当該第2のトランスデューサから既知の距離だけ離間して固定された構造物から反射している、第2のトランスデューサと、
流体の温度を検知するように構成された温度センサと、
制御器であって、
前記第1のトランスデューサを駆動させて第1の音波を生成させる第1の信号を生成し、
前記第1のトランスデューサからの第1の検知された反響の指標を受信し、
前記温度センサから流体の温度の指標を受信し、
前記第1の検知される反響が近接場時間内に受信されたか否かを決定する、ように構成された制御器と、
を備える、システム。 - 請求項22に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記第1の検知された反響が前記近接場時間内であったとき、第2の反響を検知するようにさらに構成され、
前記制御器は、前記検知された第2の反響の大きさが所定の閾値より小さいとき、前記トランスデューサを駆動させて第2の音波を生成させるために、前記第1の信号とは異なる第2の信号を生成し、
前記制御器は、前記第2の音波の第1の反響が近接場時間内に検知されるか否かを決定し、当該第2の音波の当該第1の反響が前記近接場時間内にあるとき、当該第2の音波の第2の反響を検知し、
前記制御器は、前記閾値より大きい第2の反響が検知されるまで、更に異なる信号を生成するようにさらに構成されている、システム。 - 請求項23に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記第2の音波が生成されるときから反響が検知されるときまでの期間に基いて、前記流体内の混入物質の存在を決定し、
前記第1の音波が生成されるときから前記第1の反響が検知されるときまでの期間と、当該第1の反響が検知されるときから前記第2の反響が検知されるときまでの期間のいずれか一方に基いて、前記タンク内の流体の量を決定する、システム。 - 請求項24に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、流体内の温度を使用して、当該流体内の混入物質の存在と、前記タンク内の当該流体の量を決定する、システム。 - 請求項22に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記第1のトランスデューサを駆動する信号の大きさを変えること、当該第1のトランスデューサを駆動する信号のパルスの量を変えることの少なくとも一方によって、第1の音波を調節して受信される反響の質を改善し、
前記制御器は、前記第2のトランスデューサを駆動する信号の大きさを変えること、当該第2のトランスデューサを駆動する信号のパルスの量を変えることの少なくとも一方によって、第2の音波を調節して受信される反響の質を改善する、システム。 - 請求項22に記載のシステムにおいて、
前記制御器は、前記第1及び第2のトランスデューサの温度依存の共振振動数に適合する周波数で当該第1及び第2のトランスデューサを駆動し、
前記制御器は、参照テーブルを使って、前記第1及び第2のトランスデューサの前記温度依存の共振振動数を決定する、システム。 - 請求項22に記載のシステムにおいて、
前記第1の音波の前記検知された反響が、所定の時間制限内に前記第1のトランスデューサによって受信され、所定の範囲内に収まる大きさを有し、所定の時間範囲内で継続し、或いは、これらの組み合わせを有するとき、前記制御器は、当該反響が有効であると決定し、
前記第2の音波の前記検知された反響が、所定の時間制限内に前記第2のトランスデューサによって受信され、所定の範囲内に収まる大きさを有し、所定の時間範囲内で継続し、或いは、これらの組み合わせを有するとき、前記制御器は、当該反響が有効であると決定する、システム。 - 請求項22に記載のシステムにおいて、
前記第2の音波が生成されるときから前記反響が検知されるときまでの期間に基いて、及び、前記第1の音波が生成されるときから前記第1の反響が検知されるときまでの期間と、当該第1の反響が検知されるときから前記第2の反響が検知されるときまでの期間のうちの一方に基いて、前記制御器は、前記タンク内の流体の量を決定する、システム。 - タンク内の流体の質及び/又は量を決定するシステムであって、
第1の音波を生成し、当該第1の音波の反響を検知するように構成された第1のトランスデューサと、
第2の音波を生成し、当該第2の音波の反響を検知するように構成された第2のトランスデューサであって、当該第2の音波が当該第2のトランスデューサから既知の距離だけ離間して固定された構造物から反射している、第2のトランスデューサと、
流体の温度を検知するように構成された温度センサと、
前記第1のトランスデューサと、前記第2のトランスデューサと、前記温度センサと、に連結され、内蔵された診断機能を有する制御器であって、
流体内を通る不正確な計算された音速に基いてエラー条件を検知し、
前記検知されたエラー条件を示す信号を生成する、ように構成された、制御器と、
を有する、システム。 - 請求項30に記載のシステムにおいて、
流体を通る前記計算された音速が誤って低く、
前記制御器は、流体の決定された希釈と、希釈に基づいたエラー状態と、流体の液位内の決定された降下とに基いて、前記エラー条件を検知する、システム。 - 請求項30に記載のシステムにおいて、
流体を通る前記計算された音速が誤って高く、
前記制御器は、最大限を超える流体の決定された液位に基いて、前記エラー状態を検知する、システム。
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