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半導体レーザ吸収分光法システム(DLAS system)



 
●DLAS本体

 

M12型プラグ型IRセンサー

M5型スクリュー型IRセンサー


 
 ・ 光学式のガス濃度・温度計測法であるため、被計測系に
   干渉することなく計測が可能です。

 ・ 光学系を被計測系に応じてプローブ化することにより、エン
    ジン内のガスの直接計測が可能です。

 ・ CO2、H2O等の気筒別計測により、EGRの気筒別制御や、
    各気筒の燃焼最適化に利用できます。

 ・ 対象ガス、想定温度、圧力、温度等に応じた最適なシス
    テムをご提案いたします。
【計測原理】


半導体から発生したレーザ光がテストセル内を通過
ガス成分による光の吸収に基づき温度・濃度を同定


複数波長のレーザ光を用いた同時計測により、
高時間分解能のガス温度計測が可能

 適用例

  <バーナ火炎の温度計測〉




 

 
非接触・高時間応答の計測法のため、火炎のわずかな温度の時間変動を的確に検出できます。

 
 〈エンジン内部計測〉

 

 
スパークプラグと一体化したプローブにより、
筒内温度及びガス濃度を高時間分解能で同時計測



 アプリケーション例




パターンB
筒内EGR分布計測気筒間差
・プラグ型光センサ及びM5型光センサを
 気筒に複数本取り付けることにより、
 筒内のEGR分布を計測
➪ 筒内EGR不均一性の制御
  吸気系設計、EGR導入位置、バルブ
  ソフトの最適化など
      
   例: 1気筒内EGR分布計測
   : 光センサ取り付け位置
パターンA
筒内プラグ近傍のEGR気筒間差計測
・プラグ型光センサ×気筒数を用いて、
 プラグ近傍のガス温度、及びCO2濃度
 の気筒間差を計測
➪ 筒内のEGRインバランスの現象把握
  インバランス解消のための設計変更
  及びその効果の確認
  (EGR配管位置、吸気系形状など)
パターンE
筒内プラグ近傍のEGRと排気管での
燃焼ガスの気筒間差の同時計測
・M12型プラグ型センサ×気筒数、M5型
 センサ(水冷アダプタ要)×気筒数を用
 いて、筒内のプラグ近傍EGRガスの気
 筒間差と、排気管における燃焼ガスの
 気筒間差を同時に計測
➪ 筒内EGRと燃焼との関連性の解析
  排気ガスインバランスの要因解析
パターンC
筒内2点のEGR計測気筒間差
・プラグ型光センサ及びM5型光センサ×各1本を
 各気筒に取り付けることにより、筒内のEGR分
 布(2点)と気筒間差を計測 
  
  例: 3気筒エンジンの2計測点の多気筒計測
パターンD
排気管での燃焼ガスの気筒間差計測
・M5型センサ(水冷アダプタ要)×気筒数を用いて、
 排気管における排気ガスの気筒監査の実計測
➪ 燃焼後の排気ガスの気筒間差の実計測
・集合部にもセンサを取り付けることで、センサガス
 当たりを高応答にて計測
➪ 筒内のEGRインバランスの現象把握

 

 


System configuration



   


DLASシステム仕様


●DALS装置(本体ラック部)
型式
DL-1000
環境条件
温度: -10(マイナス)〜40
湿度: 5〜70 %RH(結露なきこと)
電源
AC100 V 、50/60 Hz
消費電力
300W(突入電流15A以下)
電源コード
27m
アナログ信号入力
TDC信号: 1 pulse/rev.or 1 pulse/cycle,TTL信号
角度信号: 360 or 7201 pulse/rev.TTL信号
外部トリガ: TTL信号
筒内圧力信号: ±10V レンジ
汎用入力: ±10 V、4ch
デジタル信号入出力
CANインターフェース1ポート
 最大ボーレート: 125 kbit/秒
 最小ボーレート: 40bit/秒
サイズ
19インチラック(約570×750×700 mm)
キャスタ付ベース(570×100×700 mm)
質量
約80kg

●ソフトプログラム機能
モニタリング機能
モニタリング表示項目
・筒内圧 ・ガス温度(H2O) ・H2O濃度 ・CO2濃度
計測結果グラフ表示機能
計測結果のグラフ表示項目
・筒内圧 ・ガス温度(H2O) ・H2O濃度 ・CO2濃度
計測結果保存
各検出器からの出力をファイルに保存 
ファイル出力
次の項目のファイルをASC?U形式ファイル(カンマ区切り)に保存
・筒内圧 ・ガス温度(H2O) ・H2O濃度 ・CO2濃度 (・透過率)
設定機能
次の項目の設定
・エンジン諸元 ・センサ位置
・筒内圧センサの電圧-圧力変換係数、ドリフト補正条件

●システム仕様
測定対象ガス
H2O、CO2
測定項目
H2O温度、H2O濃度、CO2濃度
測定手法
直接吸収法
使用波長
2533.17 nm(H2O用)
2594.73 nm(H2O用) 
2704.18 nm(CO2用)
同時計測点数
最大3点(単気筒)
測定可能域
火炎影響による計測不能領域を除いた全行程
エンジン回転数
アイドル 〜 6000 rpm
分解能
測定範囲回転数全域において、600epm〜 2 deg.CA
計測サイクル数
〜 連続500サイクル

 

IRセンサ仕様


●M12プラグ型IRセンサ
測定部長さ
8.8mm
センサ先端部
アーチ型メタルリフレクタ
締めつけトルク
20NmAAAA
使用温度範囲
〜250 ℃(プラグ座金部の温度)
耐圧力
〜15MPa 差圧による
光コネクタ
FCコネクタ
ファイバ長
400±50 mm(送光側)/300±50 mm(受光側)
プラグ筺体部
ネジ径 M12 P1.25 mm
ネジ長 26.5 mm
プラグ全長 85.3 mm
6155AFD36Q07相当(ロングリーチ)/Bosch製電極

●M5型IRセンサ

測定部長さ
8.8 mm
センサ先端部
アーチ型メタルリフレクタ
締めつけトルク
1.5 Nm
使用温度範囲
〜 250 ℃ センサ肩部の温度
耐圧力
〜 15 MPa 差圧による
光コネクタ
FCコネクタ
ファイバ長
400±50 mm(送光側)/300±50 mm(受光側)
ネジ部
ネジ径 M5 P0.5 mm
ネジ長 7.0 mm
 


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