详情

原文传递颗粒状物质检测装置

专利名称：	颗粒状物质检测装置
摘要：	具备输出与颗粒状物质的量对应的信号的传感器部(1)、以及检测颗粒状物质的颗粒数(N)的传感器控制部(4)。所述传感器控制部具有向一对电极(21)、(22)施加第1电压使颗粒状物质被静电捕集的捕集控制部(41)、以及颗粒数计算部(42)，该颗粒数计算部(42)在所述第1电压下的所述传感器输出达到阈值的状态下，向与所述第1电压不同的第2电压变更后，检测所述一对电极间的电阻值(R)，使用根据所述电阻值推断的颗粒状物质的平均粒径(D)、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量(M)来计算所述颗粒数。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	日本;JP
申请人：	株式会社电装
发明人：	小池和彦;宫川豪
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201780077511.5
公开号：	CN110114660A
代理机构：	永新专利商标代理有限公司
代理人：	朴勇
分类号：	G01N27/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	日本爱知县
主权项：	1.一种颗粒状物质检测装置，对被测定气体中包含的颗粒状物质进行检测，其特征在于，具备：传感器部(1)，具有在暴露于被测定气体的基体(11)的表面配置有相互分离的一对电极(21、22)的检测部(2)，输出与被所述检测部静电捕集的颗粒状物质的量相应的信号；以及传感器控制部(4)，基于从所述传感器部发送的传感器输出(V)，检测被所述检测部静电捕集到的颗粒状物质的颗粒数(N)，所述传感器控制部具有：捕集控制部(41)，向所述检测部的所述一对电极之间施加第1电压，使所述检测部静电捕集颗粒状物质；以及颗粒数计算部(42)，在所述第1电压下的所述传感器输出达到了阈值的状态下，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为与所述第1电压不同的第2电压之后，检测所述一对电极之间的电阻值(R)，使用根据所述电阻值推断的颗粒状物质的平均粒径(D)、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量(M)，计算所述颗粒数。 2.如权利要求1所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述颗粒数计算部具有：电压控制部(421)，在用于静电捕集的所述第1电压下的所述传感器输出达到所述阈值的时刻，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为用于使颗粒状物质的捕集状态发生变化的所述第2电压之后，控制为与所述第2电压相同或不同的、用于检测电极间电阻的检测用电压；以及电极间电阻检测部(422)，检测所述检测用电压下的所述一对电极之间的电阻值(R)。 3.一种颗粒状物质检测装置，对被测定气体中包含的颗粒状物质进行检测，其特征在于，具备：传感器部(1)，具有在暴露于被测定气体的基体(11)的表面配置有相互分离的一对电极(21、22)的检测部(2)，输出与被所述检测部静电捕集的颗粒状物质的量相应的信号；以及传感器控制部(4)，基于从所述传感器部发送的传感器输出(V)，检测被所述检测部静电捕集到的颗粒状物质的颗粒数(N)，所述传感器控制部具有：捕集控制部(41)，向所述检测部的所述一对电极之间施加第1电压，使所述检测部静电捕集颗粒状物质；以及颗粒数计算部(42)，在所述第1电压下的所述传感器输出达到了阈值的状态下，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为与所述第1电压不同的第2电压之后，检测大小不同的多个电压下的所述一对电极之间的电阻值(R，R1)，使用根据所述电阻值推断的颗粒状物质的平均粒径(D)、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量(M)，计算所述颗粒数。 4.如权利要求3所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述颗粒数计算部具有：电压控制部(421)，在用于静电捕集的所述第1电压下的所述传感器输出达到所述阈值的时刻，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为用于使颗粒状物质的捕集状态发生变化的所述第2电压之后，依次控制为成为用于检测电极间电阻的检测用电压的所述多个电压；以及电极间电阻检测部(422)，分别检测所述多个电压下的所述一对电极之间的电阻值。 5.如权利要求3或4所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述颗粒数计算部对在所述多个电压下检测的各所述电阻值进行加权，来推断所述平均粒径。 6.一种颗粒状物质检测装置，对被测定气体中包含的颗粒状物质进行检测，其特征在于，具备：传感器部(1)，具有在暴露于被测定气体的基体(11)的表面配置有相互分离的一对电极(21、22)的检测部(2)，输出与被所述检测部静电捕集的颗粒状物质的量相应的信号；以及传感器控制部(4)，基于从所述传感器部发送的传感器输出(V)，检测被所述检测部静电捕集到的颗粒状物质的颗粒数(N)，所述传感器控制部具有：捕集控制部(41)，向所述检测部的所述一对电极之间施加第1电压，使所述检测部静电捕集颗粒状物质；以及颗粒数计算部(42)，在所述第1电压下的所述传感器输出达到了阈值的状态下，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为与所述第1电压不同的第2电压之后，检测大小不同的多个电压下的所述一对电极之间的电阻值(R，R1)，使用根据所述多个电压与所述电阻值的关系中的斜率推断的颗粒状物质的平均粒径(D)、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量(M)，计算所述颗粒数。 7.如权利要求6所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述颗粒数计算部具备：电压控制部(421)，在用于静电捕集的所述第1电压下的所述传感器输出达到所述阈值的时刻，将向所述一对电极之间施加的施加电压变更为用于使颗粒状物质的捕集状态发生变化的所述第2电压之后，依次控制为成为用于检测电极间电阻的检测用电压的所述多个电压；电极间电阻检测部(422)，分别检测所述多个电压下的所述一对电极之间的电阻值；以及斜率计算部，计算所述多个电压与所述电阻值的关系中的斜率。 8.如权利要求3～7中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述多个电压包含与所述第2电压相同大小的电压。 9.一种颗粒状物质检测装置，对被测定气体中包含的颗粒状物质进行检测，其特征在于，具备：传感器部(1)，具有在暴露于被测定气体的基体(11)的表面配置有相互分离的一对电极(21、22)的检测部(2)，输出与被所述检测部静电捕集的颗粒状物质的量相应的信号；以及传感器控制部(4)，基于从所述传感器部发送的传感器输出(V)，检测被所述检测部静电捕集到的颗粒状物质的颗粒数(N)，所述传感器控制部具有：捕集控制部(41)，向所述检测部的所述一对电极之间施加第1电流，使所述检测部静电捕集颗粒状物质；以及颗粒数计算部(42)，在所述第1电流下的所述传感器输出达到了阈值的状态下，将向所述一对电极之间施加的施加电流变更为与所述第1电流不同的第2电流之后，检测所述一对电极之间的电阻值(R)，使用根据所述电阻值推断的颗粒状物质的平均粒径(D)、以及根据所述传感器输出推断的颗粒状物质的质量(M)，计算所述颗粒数。 10.如权利要求1～9中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述阈值基于在所述捕集控制部中能够检测颗粒状物质的所述传感器输出、或者从静电捕集的开始至能够检测颗粒状物质为止的经过时间而被设定。 11.如权利要求1～10中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述阈值是在所述捕集控制部中成为颗粒状物质的检测基准的输出值(V0)，所述颗粒数计算部使用成为所述检测基准的输出值来计算颗粒状物质的所述质量。 12.如权利要求1～11中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述传感器部具有加热部(3)，该加热部(3)设置有对所述检测部进行加热的加热电极(31)，所述传感器控制部具有加热控制部(43)，该加热控制部(43)向所述加热部供电并加热保持为颗粒状物质中的SOF能够挥发且Soot不燃烧的温度。 13.如权利要求12所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述温度为200℃以上且400℃以下的温度。 14.如权利要求12或13所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述阈值是在所述捕集控制部中成为颗粒状物质的检测基准的输出值(V0)，所述颗粒数计算部使用成为所述检测基准的输出值、或者由所述加热控制部进行加热保持时的所述传感器输出即第1输出值(V1)来计算颗粒状物质的所述质量。 15.如权利要求1～14中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述颗粒数计算部根据颗粒状物质的所述质量、颗粒状物质的所述平均粒径、以及颗粒状物质的比重，来计算所述颗粒数。 16.如权利要求15所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述颗粒状物质的比重为固定值、或者基于由所述颗粒数计算部推断的颗粒状物质的平均粒径而推断出的值。 17.如权利要求1～16中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述基体由绝缘性材料构成。 18.如权利要求1～17中任一项所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述检测部在所述基体的表面配置检测用导电部(23)，在该检测用导电部的与所述基体相反的一侧的表面，具有相互分离的所述一对电极。 19.如权利要求18所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述检测用导电部由电阻率比所述颗粒状物质高的导电性材料构成。 20.如权利要求18或19所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述检测用导电部由在100～500℃的温度范围中表面电阻率ρ为1.0×107～1.0×1010Ω·cm的导电性材料构成。 21.如权利要求20所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述导电性材料是具有分子式由ABO3表示的钙钛矿构造的陶瓷，所述分子式中的A位是从La、Sr、Ca、Mg中选择的至少一种，B位是从Ti、Al、Zr、Y中选择的至少一种。 22.如权利要求21所述的颗粒状物质检测装置，其中，所述A位的主成分为Sr，副成分为La，所述B位为Ti。
所属类别：	发明专利