• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Es ist eine Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 geschaffen, die dadurch verkleinert werden kann, dass als Eigenschaft des Lichtstreutyps eine Eigenschaft genutzt wird, die stabil gegen eine Verunreinigung durch einen Ölnebel ist.Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 ist mit Folgendem versehen: einer Lichtemissionseinrichtung 2, die das abgestrahlte Licht LB erzeugt; einer Lichterfassungseinrichtung 3, die ein Signal ausgibt, dessen Wert der Intensität des empfangenen Lichts entspricht; einer ersten Ablenkeinrichtung 41, die das abgestrahlte Licht LB ablenkt und das abgelenkte abgestrahlte Licht LB in ein vorbestimmtes Erfassungsgebiet einführt; und einer zweiten Ablenkeinrichtung 42, die das reflektierte/gestreute Licht LS, das aus dem abgestrahlten Licht LB erzeugt wurde, auf einen im Erfassungsgebiet existierenden Ölnebel ablenkt, wobei die optische Achse des abgestrahlten Lichts LB oder des reflektierten/gestreuten Lichts LS durch die erste und/oder die zweite Ablenkeinrichtung 41, 42 so abgelenkt wird, dass die optische Achse des abgestrahlten Lichts LB, wie es von der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahlt wird, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des in die Lichterfassungseinrichtung 3 eingeführten reflektierten/gestreuten Lichts LS verläuft, und wobei ein Lichtausblendelement 51 so angeordnet ist, dass es zwischen der ersten Ablenkeinrichtung und der zweiten Ablenkeinrichtung 41, 42 liegt.
    公开号:DE102004001357A1
    申请号:DE200410001357
    申请日:2004-01-08
    公开日:2004-08-12
    发明作者:Toshiyuki Kyoto Nomura
    申请人:Horiba Ltd；
    IPC主号:G01N15-06
    专利说明:
    [0001] Die angegebene, beanspruchte Erfindung betriffteine Ölnebel-Erkennungseinrichtungvom Lichtstreutyp, die einen Ölnebelerfasst, wie er durch Wärmeungefährzum Zeitpunkt der Verbrennung eines Schmiermittels erzeugt wird.
    [0002] Als herkömmliche Vorrichtung zum optischenMessen der Konzentration oder der Menge eines Ölnebels existieren hauptsächlich zweiTypen, nämlichein Typ mit Lichttransmission und -absorption sowie ein Lichtstreutyp.
    [0003] Der Typ mit Lichttransmission und-absorption ist, wie es in der 4 dargestelltist, so beschaffen, dass ein Lichtemissionselement einem Lichterfassungselementunter Einhaltung eines geeigneten Abstands zugewandt ist, wobeimittels einer Schwächungdes durchgestrahlten Lichts auf Grund von Lichtabsorption erfasstwird, ob zwischen dem Lichtemissionselement und dem Lichterfassungselement ein Ölnebel vorhandenist oder nicht. Demgemäß wird derTyp mit Lichttransmission und -absorption stark durch eine Verunreinigungeines Lichttransmissionsfensters beeinflusst, und dies kann wegeneiner Lichtschwächungdurch Verunreinigung zu einer Fehlfunktion führen. Zum Beispiel beurteilt,wie es in der 5 dargestelltist, in einem normalen Zustand, wenn angenommen wird, dass 20% derMaximalmenge an empfangenem Licht, das das Lichterfassungselementvom Lichtemissionselement empfängt,eine durch den maximal erzeugten Ölnebel geschwächte Mengeist, und 10% der Menge des empfangenen Lichts durch Verunreinigunggeschwächt ist,eine Beurteilungseinrichtung wie ein Computer fehlerhaft, dass 50%der maximalen Erzeugungsmenge an Ölnebel erzeugt wird. Wie obenangegeben, zeigt der Typ mit Lichttransmission und -absorption eineNeigung zu Fehlfunktion selbst dann, wenn die Verunreinigung schwachist, d.h., dass genauer gesagt, die Erkennung fehlerhaft wird undein falscher Bericht ausgegeben wird, obwohl kein Ölnebel erzeugtwird, was eine periodische Kalibrierung mit frischer Luft oder eineWartung wie Reinigung erforderlich macht.
    [0004] Als Lichtstreutyp ist, wie es inder 6 dargestellt ist,ein Verfahren erdacht, bei dem eine Querstreuung in einem Mie-Streugebietauf Grund der Teilchengröße eines Ölnebelserfasst wird. Bei diesem Verfahren besteht, wenn kein Ölnebel existiert, davon einem Lichtemissionselement abgestrahltes Licht im Prinzip nichtin ein Lichterfassungselement eintritt, der Vorteil, dass Unempfindlichkeitgegenübereiner Verunreinigung eines Fensters beim Erfassen des Ölnebelsexistiert, wobei sich jedoch die Empfindlichkeit in gewissem Grad ändern kann.Genauer gesagt, erfasst, wenn die Lichterfassungsmenge auf Grundeiner Verunreinigung um 5% geschwächt wird, der Lichtstreutypgerade, dass die Erzeugungsmenge des Ölnebels um 5% gefallen ist, unddie erfasste Menge unterscheidet sich nicht drastisch von der genauenMenge, wenn mit dem oben genannten Typ mit Lichttransmission und-absorption verglichen wird. Wie oben angegeben, erzeugt der Lichtstreutypden oben genannten Effekt solange der Ölnebel-Erzeugungsraum groß ist unddas Streulicht an einer Wand im Raum vernachlässigbar ist.
    [0005] Wenn jedoch ein Raum, in den ein Ölnebel eingeleitetwird, z. B. klein ist, tritt, da der Lichtstreutyp einen solchenAufbau aufweist, bei dem das Lichtemissionselement und das Lichterfassungselement rechtwinkligangeordnet sind, viel Grundlicht (Streulicht) auf Grund des Streulichts,wie es an der Wand im Raum gestreut wird, in das Lichterfassungselementein, obwohl kein Ölnebelvorhanden ist, und der Ausgangspegel auf Grund des Grundlichts schwankt unterdem Einfluss einer Verunreinigung, was zu einer Fehlfunktion führt. ZumBeispiel fällt,wie es in der 7 dargestelltist, wenn eine Verunreinigung auftritt, der Ausgangspegel (Nullpunkt)auf Grund des Grundlichts als Ergebnis der Verunreinigung. Dann trittes auf, dass die Summe aus dem Ausgangspegel (Nullpunktwert) unddem Ausgangswert keinen Warnpegel erreicht, obwohl der Ausgangswertals Ergebnis des Streulichts wegen eines Ölnebels ansteigt, wodurch esnicht gelingt, überdas Auftreten von Ölnebelzu berichten. Im Er gebnis werden einige Exemplare dieses Typs durcheine komplizierte Struktur kalibriert, wie sie im Patentdokument1 angegeben ist.
    [0006] Ferner müssen bei jedem obigen Typ das Lichtemissionselementund das Lichterfassungselement gesondert mit einem bestimmten Abstandangeordnet werden. Wenn sie beide in einem Gehäuse unterzubringen sind, wirddieses groß.Wenn sie beide gesondert zu montieren sind, wird eine Prozedur zumMontieren des Lichtemissionselements und des Lichterfassungselementsan einem Motor oder dergleichen kompliziert, und die Positioniergenauigkeit beimMontieren des Lichtemissionselements und des Lichterfassungselementskann beeinträchtigtsein.
    [0007] (Patentdokument 1) Patent-Offenlegungsnummer3263085
    [0008] Die vorliegende beanspruchte Erfindungbeabsichtigt es hauptsächlich,eine Ölnebel-Erkennungseinrichtungzu schaffen, die unter Verwendung einer Eigenschaft des Lichtstreutypsverkleinert werden kann und die gegen Ölnebel verschmutzungsresistentist.
    [0009] Die Ölnebel-Erkennungseinrichtunggemäß der vorliegendenbeanspruchten Erfindung verfügt über eineabgestrahltes Licht emittierende Lichtemissionseinrichtung, eineLichterfassungseinrichtung, die ein Signal mit einem Wert entsprechendder Intensitätvon empfangenem Licht ausgibt, eine erste Ablenkeinrichtung, diedas abgestrahlte Licht ablenkt und es in ein vorbestimmtes Erfassungsgebieteinführt,und eine zweite Ablenkeinrichtung, die das reflektierte/gestreuteLicht ablenkt, wie es durch das abgestrahlte Licht er zeugt wird,das auf einen im Erfassungsgebiet existierenden Ölnebel gestrahlt wird, unddie es in die Lichterfassungseinrichtung einführt, und sie ist dadurch gekennzeichnet,dass eine optische Achse des abgestrahlten Lichts oder des reflektierten/gestreutenLichts durch die erste und/oder die zweite Ablenkeinrichtung soabgelenkt wird, dass die optische Achse des abgestrahlten Lichts,wie es von der Lichtemissionseinrichtung abgestrahlt wird, im Wesentlichenparallel zur optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichtsverläuft,das in die Lichterfassungseinrichtung eingeführt wird, und dass ein Lichtausblendelementso angeordnet ist, dass es zwischen der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtungliegt.
    [0010] Gemäß dieser Anordnung kann, dadie optische Achse des abgestrahlten Lichts, wie es von der Lichtemissionseinrichtungabgestrahlt wird, so eingestellt wird, dass sie im Wesentlichenparallel zur optischen Achse des in die Lichterfassungseinrichtung eingeführten reflektierten/gestreutenLichts verläuft, eineKonstruktion mit einem optischen System so verkleinert werden, dassdie Lichtemissionseinrichtung in der Nähe der Lichterfassungseinrichtungangeordnet werden kann. Außerdemkönnen,da die Gesamtheit der Lichtemissionseinrichtung, der Lichterfassungseinrichtungund der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung in einem einzelnenkompakten Gehäuseuntergebracht werden können,möglich,die Ölnebel-Erkennungseinrichtungauf einfache Weise an der Wand eines Kurbelgehäuses eines Dieselmotors dadurchzu montieren, dass z. B. nur ein Loch verwendet wird, und aus derAusrichtung der Lichtemissionseinrichtung und der Lichterfassungseinrichtungergibt sich kein Mangel.
    [0011] Wenn sowohl die erste als auch diezweite Ablenkeinrichtung als Ergebnis der Verkleinerung dicht beieinanderangeordnet sind, wird das in die erste Ablenkeinrichtung eintretende abgestrahlte Lichtauf Grund einer internen Reflexion als Ergebnis einer Verunreinigungin die zweite Ablenkeinrichtung eingeführt, und der Pegel des Grundlichtskann auf Grund des in die zweite Ablenkeinrichtung eingeführten Lichtsschwanken. Da jedoch bei der vorliegenden beanspruchten Erfindungdas Lichtausblendelement angebracht ist, wird das in die erste Ablenkeinrichtungeintretende abgestrahlte Licht kaum in die zweite Ablenkeinrichtungeingeführt,und der Pegel des Grundlichts schwankt kaum.
    [0012] Als konkrete Ausführungsform zum Fördern einerVerkleinerung durch Integrieren sowohl der Ablenkeinrichtung alsauch des Lichtausblendelements oder zum Erhöhen der von der Lichtemissionseinrichtungund der Lichterfassungseinrichtung nutzbaren Lichtmenge ist es bevorzugt,dass sowohl die erste als auch die zweite Ablenkeinrichtung in Form einerLinse vorliegen, die durch eine gerade Linie, die durch eine optischeAchse der Linse verläuft,im Wesentlichen halbiert ist, und dass das Lichtausblendelementin Form einer dünnwandigenPlatte vorliegt, die so angeordnet ist, dass sie zwischen Halbflächen derLinse liegt. Als Ergebnis der Herstellung dieses Aufbaus können dasLichtausblendelement und jede Ablenkeinrichtung gesondert hergestelltund dann vereinigt werden, oder sie können integral hergestellt werden.
    [0013] Als bevorzugte Ausführungsformzum Montieren der Ölnebel-Erkennungseinrichtungan einem Kurbelgehäuseeines Motors oder dergleichen ist es wünschenswert, dass ein Gehäuse vorliegt,dessen Form im Wesentlichen zylindrisch ist, wobei die Lichtemissionseinrichtung,die Lichterfassungseinrichtung, die erste Ablenkeinrichtung unddie zweite Ablenkeinrichtung in das Gehäuse eingebettet sind. Wennan einem Umfang des Gehäusesein Schraubenkopf vorhanden ist, kann die Ölnebel-Erkennungseinrichtungdurch einen bloßenBohrvorgang am Kurbelgehäusemontiert werden.
    [0014] Wenn der Raum, in den Ölnebel eingeleitet wird,relativ klein ist, wird das abgestrahlte Licht an der Innenwanddes Raums gestreut, und wenn das gestreute Licht Grundlicht miteinem nicht vernachlässigbarenPegel ist, ist es bevorzugt, dass ein zweites Lichtausblendelement,das Licht ausblendet, auf der entgegengesetzten Seite der Ablenkeinrichtung inBezug auf das Erfassungsgebiet und zwischen einer Verlängerungder optischen Achse des abgestrahlten Lichts, das von der erstenAblenkeinrichtung zum Erfassungsgebiet läuft, und einer Verlängerungder optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts, das vomErfassungsgebiet zur zweiten Ablenkeinrichtung läuft, angeordnet ist. Gemäß diesemAufbau kann der Pegel des Grundlichts durch das zweite Lichtausblendelementgesenkt werden, und die Genauigkeit bei der Erfassung des Ölnebels kannselbst dann verbessert werden, wenn eine Verunreinigung auftritt,da die Schwankung des Ausgangswerts klein wird.
    [0015] Um den Pegel des Grundlichts weiterabzusenken und um eine sich aus einer Verunreinigung ergebende Verschiebungdes Ausgabewerts weiter zu verringern, ist es bevorzugt, dass jederdurch das zweite Lichtausblendelement abgeteilte Raum als Hohlraumeines schwarzen Körpersdient.
    [0016] Als andere Ausführungsform zum Verringern desGrundlichtpegels ist es bevorzugt, dass ein drittes Lichtausblendelementso angeordnet ist, dass es der Ablenkeinrichtung in einem dem Erfassungsgebietentsprechenden Abschnitt zugewandt ist, und dass ein anderer Raumals das Erfassungsgebiet durch das dritte Lichtausblendelement ineine Vorder- und eine Rückseiteunterteilt ist.
    [0017] 1 isteine Muster-Längs-Stirnansicht,die den Innenaufbau einer Ölnebel-Erkennungseinrichtunggemäß einerersten Ausführungsformder vorliegenden beanspruchten Erfindung zeigt.
    [0018] 2 isteine Vorderansicht, die eine Linseneinheit gemäß der Ausführungsform zeigt.
    [0019] 3 isteine Muster-Längs-Stirnansicht,die den Innenaufbau einer Ölnebel-Erkennungseinrichtunggemäß einerzweiten Ausführungsformder vorliegenden beanspruchten Erfindung zeigt.
    [0020] 4 istein erläuterndesPrinzipdiagramm zum Erläuterndes Erfassungsprinzips einer herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtungvom Typ mit Lichttransmissions und -absorption.
    [0021] 5 istein erläuterndesDiagramm zum Erläuterneines Problems der herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtungvom Typ mit Lichttransmission und -absorption.
    [0022] 6 istein erläuterndesPrinzipdiagramm zum Erläuterndes Erfassungsprinzips einer herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtungvom Lichtstreutyp.
    [0023] 7 istein erläuterndesDiagramm zum Erläuterneines Problems der herkömmlichen Ölnebel-Erkennungseinrichtungvom Lichtstreutyp.
    [0024] Nun werden Ausführungsformen der vorliegendenbeanspruchten Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
    [0025] Eine Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 gemäß dieserAusführungsformdient zum Erfassen der Konzentration eines Ölnebels durch einen Prozess, beidem abgestrahltes Licht LB auf ein vorbestimmtes Erfassungsgebietsgestrahlt wird und die Intensitätvon reflektiertem/gestreutem Licht LS gemessen wird, das durch dasabgestrahlte Licht erzeugt wird, das auf den im Erfassungsgebietsexistierenden Ölnebelgestrahlt wird, und dies gilt füreinen relativ großenRaum, in dem ein Ölnebelerzeugt wird, wie bei einem großenDieselmotor oder dergleichen.
    [0026] Genauer gesagt, verfügt die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1,wie es in der 1 dargestellt ist, über eineLichtemissionseinrichtung 2, die das abgestrahlte LichtLB erzeugt, eine Lichterfassungseinrichtung 3, die dasreflektierte/gestreute Licht LS empfängt, eine erste Ablenkeinrichtung 41,die zwischen der Lichtemissionseinrichtung 2 und dem Erfassungsgebietsliegt, eine zweite Ablenkeinrichtung 42, die zwischen derLichterfassungseinrichtung 3 und dem Erfassungsgebietsliegt, ein Lichtausblendelement 51, das zwischen der erstenAblenkeinrichtung 41 und der zweiten Ablenkeinrichtung 42 angeordnetist, und ein Gehäuse 6,das jede der Komponenten 2, 3, 41, 42, 51 beherbergt.
    [0027] Nun wird jede Komponente detailliertbeschrieben.
    [0028] Die Lichtemissionseinrichtung 2 istz. B. eine LED, und sie erzeugt Licht, dessen Wellenbandbereichauf einen bestimmten Wert eingeschränkt ist, wenn elektrische Energiezugeführtwird. Bei dieser Ausführungsformwird eine Lichtemissionseinrichtung 2 verwendet, die Lichterzeugt, dessen Wellen bandbereich zum Durchmesser eines Ölnebelteilchensauf Grundlage der Mie-Streutheorie passt. Selbstverständlich kanneine Lichtemissionseinrichtung 2 wie eine LD oder dergleichenverwendet werden.
    [0029] Die Lichterfassungseinrichtung 3 istbei dieser Ausführungsformz. B. eine Fotodiode, und sie gibt ein elektrisches Signal aus,dessen Wert der Intensitätdes Lichts entspricht, das sie an ihrer Lichteintrittsfläche empfängt. Selbstverständlich kann eineLichterfassungseinrichtung 3 wie ein CCD oder dergleichenverwendet werden.
    [0030] Sowohl die erste Ablenkeinrichtung 41 als auchdie zweite Ablenkeinrichtung 42 liegt, wie es in der 2 dargestellt ist, in Formeines Halbkreises vor, wobei eine kreisförmige Konvexlinse durch eine geradeLinie halbiert ist, die durch eine optische Achse (das Zentrum)der Konvexlinse verläuft.Das Lichtausblendelement 51 liegt in Form einer dünnwandigenPlatte vor, die so angeordnet ist, dass sie zwischen den halbiertenFlächender Konvexlinse liegt, so dass eine Linseneinheit RU gebildet ist,deren Kontur die Form eines Kreises aufweist, wobei die erste Ablenkeinrichtung 51,die zweite Ablenkeinrichtung 42 und das Lichtausblendelement 51 integriertsind.
    [0031] Das Gehäuse 6 liegt mit imWesentlichen Zylinderform vor, wobei die distale Endfläche offenist, und es ist mit Folgendem versehen: einer Umgebungswand 61 einerAußenumfangsfläche, ander ein Schraubengewinde angebracht ist; einer Halteplatte 62,die rechtwinklig zu einer Gehäusehauptachse 6L innerhalbder Umgebungswand 61 nahe einem proximalen Ende derselbenangeordnet ist; einer Fensterplatte 63, die rechtwinkligzur Gehäusehauptachse 6L innerhalbder Umgebungswand 61 nahe dem distalen Ende derselben angeordnetist; und einer inneren Trennwand 64, die zwischen der Halteplatte 62 undder Fensterwand 63 angeordnet ist und den Raum dazwischenzweiteilt. Die Halteplatte 62 hält die Lichtemissionseinrichtung 2 unddie Lichterfassungseinrichtung 3 in solcher Weise, dass sowohleine Lichtemissionsflächeder Lichtemissionseinrichtung 2 als auch die Lichterfassungsfläche derLichterfassungseinrichtung 3 rechtwinklig zur Gehäusehauptachse 6L undsymmetrisch zueinander, zentriert zur Gehäusehauptachse 6L,verlaufen. In der Fensterplatte 63 ist an einer der Lichtemissionsfläche undder Lichterfassungsflächeentsprechenden Position ein Durchgangsloch 63a zum Durchlassenvon Licht angebracht. Die innere Trennwand 64 unterteiltden durch die Umgebungswand 61, die Halteplatte 62 unddie Fensterplatte 63 umgebenden Raum in zwei symmetrischeRäume,die die Lichtemissionseinrichtung 2 bzw. die Lichterfassungseinrichtung 3 beherbergen,mit einer Überbrückung der Lichtemissionseinrichtung 2 undder Lichterfassungseinrichtung 3 entlang der Gehäusehauptachse 6L.
    [0032] Der Bohrungsdurchmesser der Umgebungswand 61 istetwas größer alsder Außendurchmesser derLinseneinheit RU eingestellt, und diese ist an einem distalen Endabschnittder Umgebungswand 61 und der Außenseite der Fensterplatte 63 ineinem eingelegten Zustand befestigt.
    [0033] Ferner ist bei dieser Ausführungsformein Steuerungsabschnitt, der in den Zeichnungen nicht dargestelltist, so angeordnet, dass er die Lichtemissionseinrichtung 2 mitelektrischer Energie versorgt, das Ausgangssignal der Lichterfassungseinrichtung 3 verstärkt odereinen Beleuchtungszyklus und einen Lichterfassungszyklus synchronsteuert. Der Steuerungsabschnitt ist in einem Steuerungsabschnittgehäuse 6a untergebracht,das fortlaufend an einer proximalen Endseite des Gehäuses 6 angeordnetist.
    [0034] Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 wird unterVerwendung des an der Außenumfangsfläche derUmgebungswand 61 ausgebildeten Schraubengewindes an einemvorbestimmten Teil wie einem Kurbelgehäuses eines Motors montiert.
    [0035] Als Nächstes wird eine Betriebsweiseder Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 erläutert.
    [0036] Das abgestrahlte Licht LB, wie esvon der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahlt wird, verläuft im Wesentlichenparallel zur Gehäusehauptachse 6L,wobei es sich etwas aufweitet. Nachdem das abgestrahlte Licht LBdas Durchgangsloch 63a durchlaufen hat, wird seine optischeAchse durch die erste Ablenkeinrichtung 41 abgelenkt, undes wird im Wesentlichen parallel gemacht, und das abgelenkte abgestrahlteLicht LB wird auf das Erfassungsgebiets gestrahlt, das nahe einemBrennpunkt der ersten Ablenkeinrichtung 41 angeordnet ist.
    [0037] Das abgestrahlte Licht LB, das vomreflektierten/gestreuten Licht LS, das am Ölnebel im Erfassungsgebietsreflektiert oder gestreut wird, das die zweite Ablenkeinrichtung 42 erreicht,wird so abgelenkt, dass seine optische Achse LSC im Wesentlichenparallel zur Gehäusehauptachse 6L verläuft, wobeies auf die Lichterfassungsflächeder Lichterfassungseinrichtung 3 konzentriert wird. Beidieser Ausführungsformist der Winkel zwischen der optischen Achse LBC des in das Erfassungsgebietseinfallenden abgestrahlten Lichts LB und der optischen Achse LSCdes reflektierten gestreuten Lichts LS, das im Erfassungsgebietsgestreut wird und zur zweiten Ablenkeinrichtung 42 läuft, aufunter 90° eingestellt.
    [0038] Die Lichterfassungseinrichtung 3 gibtein elektronisches Signal von einem Wert aus, der der Intensität des erfasstenreflektierten/gestreuten Lichts LS entspricht. Das elektronischeSignal wird durch den Steuerungsabschnitt verstärkt, und die Konzentrationdes im Erfassungsgebiets existierenden Ölnebels wird auf Grundlagedes verstärktenelektronischen Signals bestimmt.
    [0039] Mittels dieser Ausführungsformkann eine Konstruktion mit einem optischen System so verkleinertwerden, dass die Lichtemissionseinrichtung 2 in der Nähe der Lichterfassungseinrichtung 3 angeordnetwerden kann, da die optische Achse des abgestrahlten Lichts LB,wie es von der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahltwird, im Wesentlichen parallel zur optischen Achse des reflektierten/gestreuten LichtsLS eingestellt ist, das in die Lichterfassungseinrichtung 3 eingeführt wird.Außerdemist es möglich,da das Gehäuse 6 mitZylinderform ausgebildet ist und die Lichtemissionseinrichtung 2,die Lichterfassungseinrichtung 3 und die erste und diezweite Ablenkeinrichtung 41 und 42 im Gehäuse 6 untergebrachtsind, die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 auf einfacheWeise an der Wand eines Kurbelgehäuses eines Dieselmotors zumontieren, wobei z. B. nur ein Loch verwendet wird, und aus derAusrichtung der Lichtemissionseinrichtung 2 und der Lichterfassungseinrichtung 3 ergibtsich kein Mangel.
    [0040] Ferner wird, da das Licht durch dasLichtausblendelement 51 ausgeblendet wird, obwohl auf Grundeiner Verunreinigung einer Flächeder ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung 41, 42 durch Ölnebel interneReflexion erzeugt wird, das in die erste Ablenkeinrichtung 41 eintretendeabgestrahlte Licht LB kaum durch die interne Reflexion in die zweiteAblenkeinrichtung 42 eingeführt, und der Grundlichtpegelzeigt keine Schwankung auf Grund der internen Reflexion. Selbstverständlich kannselbst dann, wenn keine Verunreinigung existiert, durch das Lichtausblendelement 51 verhindertwerden, dass Grundlicht auf Grund einer Reflexion an einer Fläche derLinse in die zweite Ablenkeinrichtung 42 eingeführt wird.
    [0041] Außerdem ist es möglich, dasowohl die erste als auch die zweite Ablenkeinrichtung 41, 42 eine halbkreisförmige Linseist, die passend in das Zylindergehäuse 6 eingesetzt ist,die nutzbare Lichtmenge zu erhöhenund eine großeEmpfindlichkeit bei kompakter Konstruktion im Vergleich zu demjenigen Fallzu erzielen, in dem jede Ablenkeinrichtung eine Kreislinse ist,die unabhängigangeordnet ist.
    [0042] Bei dieser Ausführungsform können auch eineSchwankung des Grundlichtpegels auf Grund von Streulicht und einFehler beim Erfassen der Konzentration des Ölnebels, der sich aus der Schwankungergibt, vernachlässigtwerden, da der Ölnebel-Erzeugungsraumgroß istund Streulicht einen vernachlässigbarenWert aufweist, das aus dem abgestrahlten Licht LB erzeugt wird,das das Erfassungsgebiets durchläuftund an einer Innenwand des Ölnebel-Erzeugungsraumsreflektiert oder gestreut wird.
    [0043] Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 gemäß dieserAusführungsformwird bei einem relativ kleinen Ölnebel-Erzeugungsraumwie einem kleinen Dieselmotor angewandt, und sie ist für den Fallwirkungsvoll, dass der Grundlichtpegel nicht vernachlässigbarist, wie er erzeugt wird, nachdem das das Erfassungsgebiets durchlaufendeabgestrahlte Licht LB an der Innenwand des Ölnebel-Erzeugungsraums reflektiertoder gestreut wird. Komponenten bei der zweiten Ausführungsform,die solchen bei der ersten Ausführungsformentsprechen, sind mit derselben Kennzeichnung versehen.
    [0044] Die Ölnebel-Erkennungseinrichtung 1 dieser Ausführungsformverfügtzusätzlichzum Aufbau der ersten Ausführungsformferner überein zweites Gehäuse 6b,das anschließendan das distale Ende des Gehäuses 6 angeordnetist.
    [0045] Das zweite Gehäuse 6b liegt mit imWesentlichen Zylinderform vor, deren Durchmesser im Wesentlichendem des Gehäuses 6 entsprichtund dessen distale Endflächeabgedichtet ist und eine Ölnebel-Einleitöffnung (inden Zeichnungen nicht dargestellt), durch die Ölnebel in das Innere eingeleitet wird,und eine Ölnebel-Auslassöffnung (inden Zeichnungen nicht dargestellt) aufweist, die den Ölnebel nachaußenauslässt.Die Ölnebel-Einleitöffnung und die Ölnebel-Auslassöffnung sindz. B. nahe dem im zweiten Gehäuse 6b ausgebildetenErfassungsgebiets angeordnet.
    [0046] Vor dem Erfassungsgebiets ist innerhalbdes zweiten Gehäuses 6b,d.h. auf der in Bezug auf das Erfassungsgebiets abgewandten Seiteder Ablenkeinrichtungen 41, 42 und zwischen einerVerlängerungder optischen Achse des abgestrahlten Lichts LB, das von der erstenAblenkeinrichtung 41 zum Erfassungsgebiets läuft, undeiner Verlängerungder optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts LS, dasvom Erfassungsgebiets zur zweiten Ablenkeinrichtung 42 läuft, einzweites Lichtausblendelement 52 angeordnet, das Licht ausblendet.Das zweite Lichtausblendelement 52 liegt in Form einerPlatte vor, und es ist so angeordnet, dass es einen vorderen Abschnittdes Erfassungsgebiets und eine Innenseite des zweiten Gehäuses 6b amdistalen Ende überbrückt unddie distale Endseite des zweiten Gehäuses 6B entlang derHauptachse 6L in der Längsrichtungunterteilt, um zwei Räume 6a, 6b zubilden. Ferner ist die Innenseite des zweiten Gehäuses 6bam distalen Ende verjüngtso ausgebildet, dass die Querschnittsfläche allmählich zum distalen Ende hinabnimmt, wobei jeder der Räume 6a, 6b soausgebildet ist, dass er als Hohlraum eines schwarzen Körpers dient,der das in die Räume 6a, 6b eingeführte Licht mehrmalsreflektiert und absorbiert.
    [0047] Ferner ist ein drittes Lichtausblendelement 53 rechtwinkligzur Gehäusehauptachse 6L innerhalbdes zweiten Gehäuses 6B ineinem dem Erfassungsgebiets entsprechenden Abschnitt angeordnet. Dasdritte Lichtausblendelement 53 verfügt z. B. in seinem Zentrum über einenelliptischen Schlitz 53a, und das Erfassungsgebiets istvor und hinter dem dritten Lichtausblendelement 53 mitdem Schlitz 53a angeordnet. Der Schlitz 53a isso ausgebildet, dass er nicht auf Grund eines direkten Kontaktsdes abgestrahlten Lichts LB mit dem Lichtausblendelement 53 Streulichterzeugt.
    [0048] Gemäß dieser Anordnung kann dasLicht durch das zweite Gehäuse 6B ausgeblendetwerden obwohl der Ölnebel-Erzeugungsraumrelativ klein ist, wie ein kleiner Dieselmotor. Im Ergebnis wirdkein reflektiertes oder gestreutes Licht erzeugt, wie es dadurcherzeugt werden könnte,dass das abgestrahlte Licht LB an der Innenwand des Ölnebel-Erzeugungsraumsreflektiert wird, und ein durch anderes Streulicht beeinflussterEffekt kann vernachlässigtwerden. Ferner wird durch den Einfluss des Effekts eines Hohlraumseines schwarzen Körpersder größte Teil desausgeblendeten Lichts absorbiert, da das von der Lichtemissionseinrichtung 2 abgestrahlteLicht und das in die Lichterfassungseinrichtung 3 eintretendeLicht durch die zweite Lichtausblendelement 52 im zweitenGehäuse 6B abgeschirmtwerden und da jeder der Räume 6a, 6b einenjeweils unabhängigenHohlraum eines schwarzen Körpersbildet. Außerdemkann Diffusionslicht auf Grund einer Linsenabberation oder einerStreuung am ersten und zweiten Ablenkelement 41, 42 durchdas dritte Lichtausblendelement 53 ausgeblendet werden.
    [0049] Durch diese Anordnung ist, da derPegel von Streulicht im Hintergrund vernachlässigbar ist und da eine Verschiebungdes Ausgangswerts durch das Grundlicht eingeschränkt werden kann, selbst dann, wenneine Verunreinigung auftritt, keine komplizierte Kalibrierung erforderlich,so dass die Ölnebel-Erkennungseinrichtunghoch zuverlässig,kompakt und billig wird.
    [0050] Die vorliegende beanspruchte Erfindungist nicht auf die obigen Ausführungsformenbeschränkt.
    [0051] Jede der Ablenkeinrichtungen kanneine unabhängigeLinse sein. Die optische Achse des abgestrahlten Lichts und diejenigedes reflektierten/gestreuten Lichts werden durch die jeweilige Ablenkeinrichtungnicht notwendigerweise symmetrisch abgelenkt, sondern es kann nureine der optischen Achsen abgelenkt werden, oder sie können asymmetrischabgelenkt werden. Kurz gesagt, könnendie optische Achse des abgestrahlten Lichts, wie es von der Lichtemissionseinrichtungabgestrahlt wird, und die optische Achse des in die Lichterfassungseinrichtung eingeführten reflektierten/gestreutenLichts im Wesentlichen in solchem Ausmaß parallel zueinander verlaufen,dass die Verkleinerung gefördertist.
    [0052] Die vorliegende beanspruchte Erfindungist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt, undes könnenverschiedene Modifizierungen vorliegen, ohne dass vom Grundgedanken derErfindung abgewichen wird.
    [0053] Wie oben angegeben, kann gemäß der vorliegendenbeanspruchten Erfindung, da die optische Achse des abgestrahltenLichts, wie es von der Lichtemissionseinrichtung abgestrahlt wird,so eingestellt ist, dass sie im Wesentlichen parallel zur optischen Achsedes in die Lichterfassungseinrichtung eingeführten reflektierten/gestreutenLichts verläuft,eine Konstruktion mit einem optischen System so verkleinert werden,dass die Lichtemissionseinrichtung in der Nähe der Lichterfassungseinrichtungangeordnet werden kann. Außerdemist es möglich,da alle Komponenten in einem einzelnen kom pakten Gehäuse untergebrachtwerden können,die Ölnebel-Erkennungseinrichtungauf einfache Weise dadurch an eine Wand eines Kurbelgehäuses einesDieselmotors zu montieren, dass z. B. nur ein Loch verwendet wird,und aus der Ausrichtung der Lichtemissionseinrichtung und der Lichterfassungseinrichtungergibt sich kein Mangel.
    [0054] Ferner kann dann, wenn alle Ablenkeinrichtungenauf Grund der Verkleinerung dicht beieinander angeordnet sind, dasin die erste Ablenkeinrichtung eintretende abgestrahlte Licht aufGrund interner Reflexion, wie durch Verunreinigung, in die zweiteAblenkeinrichtung eingeführtwerden, und der Grundlichtpegel könnte durch dieses Licht schwanken.Jedoch wird gemäß der vorliegendenbeanspruchten Erfindung, da das Lichtausblendelement vorhanden ist,das in die erste Ablenkeinrichtung eintretende abgestrahlte Lichtkaum in die zweite Ablenkeinrichtung eingeführt, und es existiert keine Schwankungdes Grundlichtpegels auf Grund interner Reflexion.
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Ölnebel-Erkennungseinrichtungmit: – einerLichtemissionseinrichtung, – einer Lichtempfangseinrichtungund – einemErfassungsgebiet, wobei die Lichtemissionseinrichtung abgestrahltesLicht auf einen im Erfassungsgebiet existierenden Ölnebel emittiertund die Lichtempfangseinrichtung reflektiertes/gestreutes Lichtempfängt,wie es durch das abgestrahlte Licht durch Reflexions-/Streuprozesseim/am Ölnebelerzeugt wird; gekennzeichnet durch – eine erste Ablenkeinrichtung,die zwischen der Lichtemissionseinrichtung und dem Erfassungsgebietliegt; – einezweite Ablenkeinrichtung, die zwischen der Lichtempfangseinrichtungund dem Erfassungsgebiet liegt, wobei eine optische Achse des abgestrahltenLichts oder des reflektierten/gestreuten Lichts durch die ersteund/oder die zweite Ablenkeinrichtung abgelenkt wird, um dafür zu sorgen,dass die optische Achse des von der Lichtemissionseinrichtung emittiertenabgestrahlten Lichts zumindest im Wesentlichen parallel zur optischenAchse des von der Lichtempfangseinrichtung empfangenen reflektierten/gestreutenLichts verläuft;und – einerstes Lichtausblendelement, das so angeordnet ist, dass es zwischender ersten Ablenkeinrichtung und der zweiten Ablenkeinrichtung liegt.
    [2] Ölnebel-Erkennungseinrichtungnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und diezweite Ablenkeinrichtung in Form einer gemeinsamen Linse ausgebildetsind, die im Wesentlichen durch eine gerade Linie halbiert ist,die durch eine optische Achse derselben verläuft, wobei das Lichtausblendelementdie Form einer dünnwandigen Plattezeigt, die so angeordnet ist, dass sie zwischen den halbierten Flächen derLinse liegt.
    [3] Ölnebel-Erkennungseinrichtungnach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zylindrisches Gehäuse, wobeidie Lichtemissionseinrichtung, die Lichtempfangseinrichtung, dieerste Ablenkeinrichtung und die zweite Ablenkeinrichtung in dieseseingebettet sind.
    [4] Ölnebel-Erkennungseinrichtungnach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen an einem Umfang desGehäusesangeordneten Schraubenkopf.
    [5] Ölnebel-Erkennungseinrichtungnach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein lichtabschirmendes zweitesLichtausblendelement hinter dem Erfassungsgebiet liegt, d.h. aufder entgegengesetzten Seite in Bezug auf eine Seite des Erfassungsgebiets,die der ersten und der zweiten Ablenkeinrichtung zugewandt ist,und zwischen einer Verlängerungder optischen Achse des abgestrahlten Lichts, das von der erstenAblenkeinrichtung zum Erfassungsgebiet läuft, und einer Verlängerungder optischen Achse des reflektierten/gestreuten Lichts, das vomErfassungsgebiet zur zweiten Ablenkeinrichtung läuft.
    [6] Ölnebel-Erkennungseinrichtungnach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Unterraum einesdurch das zweite Lichtausblendelement unterteilten Raums als Hohlraumeines schwarzen Körpersdient.
    [7] Ölnebel-Erkennungseinrichtungnach einem der Ansprüche1 bis 6, gekennzeichnet durch ein drittes Lichtausblendelement,das so angeordnet ist, dass es der Ablenkeinrichtung in einem demErfassungsgebiet entsprechenden Abschnitt zugewandt is, wobei einRaum außerdem Erfassungsgebiet durch das dritte Lichtausblendelement in eineVorder- und eine Rückseiteunterteilt ist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    JP6639319B2|2020-02-05|粒子センサ装置
    JP5598831B2|2014-10-01|走査式測距装置
    US5616929A|1997-04-01|Ink tank with an ink level detector having a viewing window
    EP2054668B1|2010-06-23|Flammendetektor mit kamera
    US7142299B2|2006-11-28|Turbidity sensor
    CN102192898B|2014-01-08|感烟探测器
    US7030380B2|2006-04-18|Apparatus for on-line monitoring quality/condition of fluids
    AU719720B2|2000-05-18|Gas sensor
    US7102123B2|2006-09-05|Reflective imaging encoder
    US5085500A|1992-02-04|Non-imaging laser particle counter
    ES2443023T3|2014-02-17|Dispositivo de sensor óptico para detectar humedad y procedimiento para fabricar este dispositivo de sensor
    US5811812A|1998-09-22|Multiple-gas NDIR analyzer
    JP2007524155A|2007-08-23|電子ペン用の光学システム、分析システムおよびモジュラユニット
    US7075646B2|2006-07-11|Smoke detectors particularly ducted smoke detectors
    US7741597B2|2010-06-22|Motion sensor with LED alignment aid
    US7884731B2|2011-02-08|Photoelectric smoke sensor and lighting equipment
    US20100090126A1|2010-04-15|Fluorometers
    US9476828B2|2016-10-25|Optoelectronic sensor for testing transmissivity of a front screen
    AU2005100959A4|2005-12-22|Laser Distance Measuring Device
    DE69735574T2|2007-04-05|Gasüberwachungsgeräte
    US5914489A|1999-06-22|Continuous optical path monitoring of optical flame and radiation detectors
    TWI455071B|2014-10-01|A light emitting portion and the photoelectric smoke detectors and smoke detection system to attract
    EP2166521A1|2010-03-24|Flammendetektor
    US6876450B2|2005-04-05|Laser absorption spectral diffraction type gas detector and method for gas detection using laser absorption spectral diffraction
    KR100329546B1|2002-08-08|입자에있어빛의산란을측정하는장치
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004219131A|2004-08-05|
    DE102004001357B4|2013-01-31|
    GB2398382B|2006-02-01|
    JP3957639B2|2007-08-15|
    GB2398382A|2004-08-18|
    GB0400491D0|2004-02-11|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2007-05-03| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2011-06-30| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: HORIBA LTD., JP Free format text: FORMER OWNER: HORIBA LTD., KYOTO, JP Effective date: 20110428 Owner name: DAIHATSU DIESEL MANUFACTURING CO., LTD., JP Free format text: FORMER OWNER: HORIBA LTD., KYOTO, JP Effective date: 20110428 |
    2012-07-31| R016| Response to examination communication|
    2012-09-25| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2013-08-08| R020| Patent grant now final|Effective date: 20130501 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]