流体識別装置および流体識別方法
【課題】長寿命の流体識別装置を提供する。
【解決手段】感温体及び発熱体の双方を備えた液種検知部を少なくとも２つ使用し、いずれかの発熱体に対する通電を選択し、それに応じて通電を選択された発熱体を含まない流体検知部に具備された感温体による流体温度検知信号と流体種検知回路の出力とに基づき被識別流体の識別を行う。
【解決手段】感温体及び発熱体の双方を備えた液種検知部を少なくとも２つ使用し、いずれかの発熱体に対する通電を選択し、それに応じて通電を選択された発熱体を含まない流体検知部に具備された感温体による流体温度検知信号と流体種検知回路の出力とに基づき被識別流体の識別を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別、アンモニア発生量などの識別を行う流体識別装置、ならびに、流体識別装置を用いた流体識別方法に関する。
【０００２】
本発明の流体識別装置、ならびに、流体識別装置を用いた流体識別方法は、例えば、自動車の内燃エンジンなどから排出される排ガスを浄化するシステムにおいて、窒素酸化物（ＮＯｘ）の分解のために排ガス浄化触媒に対し、所定濃度の尿素水溶液であるとして噴霧される液体が、真に所定濃度の尿素水溶液であるか否かを識別するのに利用することができる。
【背景技術】
【０００３】
自動車の内燃エンジンではガソリンや軽油などの化石燃料が燃焼される。これに伴って発生する排ガス中には、水や二酸化炭素などと共に、未燃焼の一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）や、硫黄酸化物（ＳＯｘ）や、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の環境汚染物質が含まれる。近年、特に環境保護および生活環境の汚染防止のため、これら自動車の排ガスを浄化すべく各種の対策が講じられている。
【０００４】
このような対策の１つとして、排ガス浄化触媒装置の使用が挙げられる。これは、排気系の途中に排ガス浄化用三元触媒を配置し、ここで、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を酸化還元反応により分解して、無害化を図るものである。触媒装置でのＮＯｘの分解を継続的に維持するために、排気系の触媒装置のすぐ上流側から触媒に対して尿素水溶液が噴霧される。この尿素水溶液は、ＮＯｘ分解の効果を高めるためには特定の尿素濃度範囲にあることが必要とされ、特に尿素濃度３２．５％が最適であるとされている。
【０００５】
尿素水溶液は、自動車に積載される尿素水溶液タンクに収容されるのであるが、経時的に濃度変化が生ずることがあり、また、タンク内において局所的に濃度分布の不均一が発生することもある。タンクからポンプにより供給管を介して噴霧ノズルへと供給される尿素水溶液は、一般にタンクの底部に近い出口から採取されるので、この領域のものが所定の尿素濃度であることが触媒装置の効率を高めるためには重要である。
【０００６】
また、尿素水溶液タンクに誤って尿素水溶液以外の液体が収容されることも現実にはあり得る。このような場合、液体が所定の尿素濃度の尿素水溶液以外であることを素早く検知して警告を発することが、触媒装置の機能発揮のためには必要である。
【０００７】
ところで、本発明者等は、特開平１１−１５３５６１号公報（特許文献１）（特に、段落［００４２］〜段落［００４９］参照）において、既に、通電により発熱体を発熱させ、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対し被識別流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づき、被識別流体の種類を判別する流体識別方法であって、発熱体への通電を周期的に行う方法を提案している。
【０００８】
しかしながら、この流体識別方法では、発熱体への通電を周期的に行う（多パルスで行う）必要があるので、識別に時間を要することになり、瞬時に流体を識別することは困難である。また、この方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる物質に対し
て、代表値によって流体識別を行うことが可能であるが、上記のような尿素溶液の尿素濃度の識別を正確で迅速に行うことは困難である。
【０００９】
このような目的のために、特開２００５−３３７９６９号公報（特許文献２）には、被測定液体が所定のものであるか否かの識別を行う液種識別装置として、発熱体および感温体を含んでなる傍熱型液種検知部と被測定液体の温度を検知する液温検知部とを有し且つ被測定液体の流通経路に臨んで配置された識別センサー部を備えたものが記載されている。この液種識別装置では、傍熱型液種検知部の発熱体に対して単一パルス電圧を印加して発熱体を発熱させ、傍熱型液種検知部の感温体と液温検知部とを含んでなる液種検知回路の出力に基づき被測定液体の識別を行う識別演算部を備えている。
【特許文献１】特開平１１−１５３５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７９６９号公報
【特許文献３】特開平１１−１１８５６６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８５５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２に記載されている液種識別装置においては、液温検知部では発熱体を作用させることなく感温体のみを作用させて温度検知を行うようにしている。即ち、液温検知部と液種検知部とは明確に機能分担がなされている。従って、液種検知の際には常に液種検知部の発熱体が使用されるので、この発熱体の経時劣化の進行が早く、液種識別装置の寿命が短いという難点がある。
【００１１】
本発明は、以上のような現状に鑑みて、長寿命の液種識別装置を提供することにある。
一方、従来、各種流体特に液体の流量（あるいは流速）を測定する流量計［流量センサー］（あるいは流速計［流速センサー］）としては、種々の形式のものが使用されているが、低価格化が容易であるという理由で、いわゆる熱式（特に傍熱型）の流量計が利用されている。
【００１２】
この傍熱型流量計としては、基板上に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁層を介して積層してなるセンサーチップを配管内の流体との間で熱伝達可能なように配置したものが使用されている。
【００１３】
発熱体に通電することにより感温体を加熱し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化させる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づく）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変化する。
【００１４】
これは、発熱体の発熱量のうちの一部が流体中へと伝達され、この流体中へ拡散する熱量は流体の流量（流速）に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化するからである。
【００１５】
この感温体の電気抵抗値の変化は、流体の温度によっても異なり、このため、上記感温体の電気抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温素子を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の変化をできるだけ少なくすることも行われている。
【００１６】
このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量計に関しては、例えば、特開平１１−１１８５６６号公報（特許文献３）に記載がある。この流量計においては、流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ回路を含む電気回路（検知回路）を使用している。
【００１７】
以上のような流量計においては、流体の熱的性質が異なると、実際の流量が同一であっ
ても検知回路の出力が異なるので、一般に、流量測定される流体の種類が既知であるものとして、その流体に関する検量線を用いて検知回路の出力を流体流量値に換算している。
【００１８】
しかしながら、近年、流量測定される流体の供給源として流体を小分けした小分け供給源を用い、同種の流体について複数の小分け供給源を順次取り替えて流量測定を行うことがなされている。
【００１９】
例えば、高純度試薬の合成や医薬の合成や化学分析などにおいては、原材料流体や試薬流体が収容されている小型可搬式容器と反応装置や分析装置とを測定部により接続して、該測定部において流量測定を行いながら、反応装置内へと原材料流体や試薬流体を供給することがなされることがある。
【００２０】
原材料流体や試薬流体の補充の際には、空の可搬式容器に替えて原材料流体や試薬流体の充填された新たな可搬式容器を反応装置や分析装置と接続する。
また、生体に医療用薬液を注入する場合においても、携行が可能な量ごとに医療用薬液を小分けしてパックに詰め、この薬液パックと生体の例えば血管とを測定部により接続して、該測定部において流量測定を行いながら生体内へと薬液を注入することがなされる。薬液の補充の際には、空のパックに替えて薬液の充填された新たなパックを生体と接続するようになっている。
【００２１】
また、このような生体に医療用薬液を注入する場合において、小分け供給源の使用は実際上の大きな利点を有するが、その反面、流体供給源の取り替えの際に過って所要の流体以外の流体を収容した供給源と接続する可能性がある。
【００２２】
そのような場合に、そのことに気づかずに流体供給を行うと、所要の流体と実際に供給される流体との熱的性質の相違に基づき正確な流量測定ができなくなるばかりでなく、過った流体を供給することで製造や分析の不良や事故あるいは医療事故を引き起こす原因になる。
【００２３】
そこで、本発明は、このような過った流体の流通を避けるべく、簡単な構成で、流体が所要のものであるか否かの判別機能をもつ熱式流量計として使用できる流体識別装置を提供することを目的とするものである。
【００２４】
一方、燃料油や各種液体化学品などはタンク内に貯蔵されている。例えば、近年では、集合住宅における集中給油システムが提案されており、このシステムでは集中灯油タンクから配管を通じて各住戸に燃料用灯油が供給される。
【００２５】
タンクは経時劣化により亀裂を生ずることがあり、この場合にはタンク内液体がタンク外へと漏れ出す。このような事態をいち早く検知して適切に対処することは、引火爆発または周囲環境汚染または有毒ガス発生などを防止するために重要である。
【００２６】
タンク内液体の漏れをできるだけ早く検知する装置として、特開２００３−１８５５２２号公報（特許文献４）には、タンク内の液体が導入される測定管と該測定管の下方に位置する測定細管とを備え、該測定細管に付設したセンサー部を用いて測定細管内の液体の流量を測定することで、タンク内液体の微小な液面変動すなわち液位変化を検知するようにしたものが開示されている。
【００２７】
この漏れ検知装置では、測定細管に付設されたセンサーとして傍熱式流量計が使用されている。この流量計では、通電により発熱体を発熱させ、その発熱量のうちの一部を液体に吸収させ、この液体の吸熱量が液体の流量に応じて異なることを利用し、この吸熱の影
響を感温体の温度変化による電気的特性値例えば抵抗値の変化により検知している。
【００２８】
しかしながら、上記特許文献４に記載の漏れ検知装置に使用されている傍熱式流量計は、流量値が例えば１ミリリットル／ｈ以下の極微量の領域では流量変化に対する電気回路出力の変化が小さくなるため、流量測定値の誤差が大きくなる傾向にある。このため、漏れ検知の精度の向上には限界があった。
【００２９】
ところで、上記の漏れ検知に際しては、発熱体への通電のための電源として外部商用電源を使用すると、外部から漏れ検知装置のセンサーへと電源配線を敷設することが必要となる。このような電源配線は、長期使用のうちには、特に漏れ検知装置の構造部への取り入れ部分において漏電を生ずる可能性がある。液体が可燃性のものである場合または電気伝導性を持つものである場合には、漏れ検知装置の構造部に付着した液体に対して漏電に基づく引火またはショートなどを引き起こすことがある。
【００３０】
このような観点からは、特に液体が可燃性または電気伝導性のものである場合には、センサーの発熱体の電源として漏れ検知装置の構造部内に内蔵された電池を利用するのが好ましい。その場合、できるだけ長い期間にわたって電池交換することなく漏れ検知を実施するためには、漏れ検知装置の消費電力の低減が望ましい。
【００３１】
さらに、タンク内液体の漏れは液位変動の大きさに基づき検知することができる。この液位変動の測定には、圧力センサーを用いることができる。ところで、圧力センサーによる液位検知は、検知される液圧を液面から圧力センサーまでの深さに換算するものであるため、その換算の際には被測定液体の比重が関与する。
【００３２】
従って、比重が一定の被測定流体（例えば、水）のみについて漏れ検知を行う場合には、予め当該液体の比重値を換算プログラムに入力しておくことで、圧力センサーの出力に基づき直ちに液位値を得ることができ、これに基づき精度よく漏れ検知を行うことができる。
【００３３】
しかしながら、被測定液体が燃料油（ガソリン、ナフサ、灯油、軽油または重油）等の多数の有機化合物の混合組成物である場合には、同種の燃料油、例えば灯油であっても、精製時の灯油留出条件によって化合物組成が異なり従って比重の異なる（例えば、比重差０．０５）数多くの灯油が存在する。
【００３４】
従って、タンクに収容された、例えば、灯油について漏れ検知を行う場合には、漏れ検知装置において液圧から液位への換算プログラムに液体比重値として標準的な灯油の比重値を使用していても、実際にタンク内に収容されている灯油が標準的灯油とは異なる比重のものであるときには、換算による誤差が生ずる。
【００３５】
タンク内の灯油の残量が少なくなると、新たに灯油を補充するが、その際の補充灯油は様々なものであり、従って、タンク内灯油の比重は灯油補充の度に変化することもある。かくして、灯油などの混合組成物の漏れ検知の場合には、以上のような換算誤差を含んで液位測定がなされることが多くなり、漏れ検知の精度が低下する傾向にある。
【００３６】
従って、本発明の目的は、圧力センサーにより測定される液位の変動によりタンク内液体の漏れを検知する際の検知精度の高められたタンク内液体の漏れ検知装置を提供することにある。
【００３７】
また、本発明の目的は、極微量の漏れを検知することの可能なタンク内液体の漏れ検知装置として使用できる流体識別装置を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、漏れ検知を継続して実施でき且つ消費電力低減の可能な漏れ検知装置として使用できる流体識別装置を提供することにある。
【００３８】
一方、特許文献１（特開平１１−１５３５６１号公報）に記載の流体識別方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる流体について、代表値によって識別を行うことが可能であるが、上記の様なガソリンのうちの互いに異なる種類のものの識別に適用して正確で迅速な識別を行うには十分とはいえない。
【００３９】
また、この方法を自動車などの移動体に搭載されるガソリン種類識別に適用する場合には、さらに別の技術的課題が生ずる。
すなわち、この場合、鉛直方向（重力の方向）に対する自動車の傾き角度（傾角）が必ずしも一定に維持されるとは限らず、例えば、傾斜地に停車した場合等には平地に停車した場合に比べて傾角が大きくなり、これに従って識別装置が種々の角度に傾くことにより、発熱体から感温体への熱伝達に対して被識別流体たるガソリンにより与えられる熱的影響が変化して、識別の精度が低下することがある。
【００４０】
さらに、自動車の移動中に熱伝達部材の周囲のガソリンに外的要因に基づき強制流動が生ずることがあり、これにより発熱体から感温体への熱伝達に対して被識別流体により与えられる熱的影響が変化して、識別の精度が低下することがある。
【００４１】
従って、本発明は、種々の角度に傾いた場合または移動中であっても、正確且つ迅速にガソリンの種類を識別することの可能なガソリン種類識別装置として使用できる流体識別装置を提供することを目的とする。
【００４２】
また、燃料の材料組成を一定にし最適燃焼条件が変化しないようにするために、化石燃料の成分である個々の炭化水素例えば、ペンタン、シクロヘキサン、オクタン等、または、個々のアルコール、例えば、メタノール、エタノール等を、それぞれ単独でまたはせいぜい２種程度を混合して燃料として使用することが考えられている。この種の燃料には、大別して、炭化水素系燃料とアルコール系燃料とがある。
【００４３】
しかしながら、このような各種の燃料が市中において並行して用いられるようになると、燃料タンクへの燃料補給の際に誤って所定のもの以外の燃料が補給されるおそれがある。内燃エンジンへと供給される燃料が所定のものと異なる場合には、エンジンの出力効率が極端に低下することがあり、そのような事態の発生は避けなければならない。
【００４４】
このため、自動車の側でも、燃料タンクから内燃エンジンへと供給される燃料の種類を実際に検知して、その種類が所定のものであることの確認を行うことが望ましい。
また、検知された燃料の種類が所定のものと類似のものである場合には、検知された燃料の種類に応じて内燃エンジンの燃焼条件の最適化を図ることが望ましい。
【００４５】
すなわち、内燃エンジンに実際に供給される燃料の種類を識別し、その識別結果に応じて内燃エンジンの燃焼条件を適宜設定することで、実際に燃焼に供される燃料の種類に応じた好適な燃焼状態（すなわち、内燃エンジンの出力トルクを高め、排気ガス中の不完全燃焼生成物の量を低減する燃焼状態）を実現することが望ましい。
【００４６】
このように、炭化水素系燃料とアルコール系燃料とでは互いに燃焼特性および物性が大きく異なるので、先ず被測定液体（燃料）がこれらのうちのいずれに属するかを判別することが必要である。また、被測定液体（燃料）が、炭化水素系燃料またはアルコール系燃料のうちのどのようなものであるかを識別することが好ましい。
【００４７】
しかしながら、特許文献１（特開平１１−１５３５６１号公報）に記載の流体識別方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる流体について、代表値によって識別を行うことが可能であるが、上記の様な炭化水素系液体とアルコール系液体との峻別を正確且つ迅速に行うことは十分良好にはなし得ない。
【００４８】
従って、本発明は、特に燃料として使用され得る炭化水素系液体とアルコール系液体とを正確且つ迅速且つ簡易に識別することの可能な識別装置を提供することを目的とするものである。
【００４９】
また、本発明は、被測定液体が炭化水素系液体またはアルコール系液体のうちのどのようなものであるかを正確且つ迅速且つ簡易に識別することの可能な識別装置を提供することを目的とするものである。
【００５０】
一方、特許文献１（特開平１１−１５３５６１号公報）に記載の傍熱型の熱式センサーにおいては、被測定流体が液体である場合には、その中に溶存する空気等が温度上昇などにより気化して気泡となり、この気泡がセンサーの外面に付着することがある。
【００５１】
また、同様に被測定流体が液体である場合には、例えば、液体がタンク内に収容されていて、このタンク内に液体の自由表面があると、このタンク内液体が揺動することで液面が波立って、該液面に接する空気などの気体が液体中に巻き込まれて液体中に気泡となって残留し、この気泡がセンサー外面に付着することもある。
【００５２】
特に、上記自動車に搭載されるタンク中の尿素水溶液の場合には、自動車走行時に外力に基づく激しい揺動が繰り返されるので、上記センサー外面への気泡の付着は著しい。
センサーに気泡が付着すると、センサーの発熱体から発せられる熱が熱伝達部材を介して液体に良好に伝達されなくなり、また液体から熱伝達部材を介して感温体に良好に熱伝達がなされなくなる。このように、センサーと被測定液体との間の熱伝達が正常になされなくなると、被測定液体の濃度測定値に大きな誤差が発生して測定の信頼性が著しく低下するおそれがある。
【００５３】
従って、本発明は、特に、被測定物が水性液体である場合において、センサー外面への気泡の付着が低減され、測定精度の向上が可能な熱式センサーとして使用できる流体識別装置識別センサーモジュールおよびそれを用いた測定装置として使用できる流体識別装置を提供することを目的とするものである。
【００５４】
さらに、本発明は、圧力センサーを用いて液体の液位を検知するに際して、当該液体の密度による補正を行って高い精度で液位を検出することを企図した液位検出方法として使用できる流体識別方法、および液位検出装置として使用できる流体識別装置を提供することを目的とする。
【００５５】
一方、前述したように、排ガス浄化触媒装置において、触媒装置でのＮＯｘの分解を継続的に維持するために、排気系の触媒装置のすぐ上流側から触媒に対して尿素水溶液が噴霧されるが、特に尿素濃度３２．５％が最適であるとされている。
【００５６】
しかしながら、この場合、尿素水溶液は、凝固点が比較的高く、尿素濃度３２．５％の尿素水溶液の場合には、−１１℃で凍結してしまうので、例えば、日本においては稚内、アラスカ、五大湖周辺、カナダ、ロシアなどの極寒冷地では、上記の排ガス浄化触媒装置において、触媒装置でのＮＯｘの分解を継続的に維持することができなくなってしまう。
【００５７】
このため、米国などでは、尿素水溶液にギ酸アンモニウム溶液を混合した混合溶液を、
上記の排ガス浄化触媒装置において、尿素水溶液の代わりに使用することによって、凝固点、すなわち、凍結温度を低下させることが行われている。
【００５８】
ところで、このような混合溶液の場合には、混合溶液が固化せずに、触媒装置の上流側で還元反応が効率良く発生するためには、例えば、尿素２０重量％、ギ酸アンモニウム２６重量％、Ｈ2Ｏが５４重量％とするのが好適であるが、このような好適な混合割合を把
握する方法は従来何ら提供されていないのが実情である。
【００５９】
従って、本発明は、尿素水溶液にギ酸アンモニウム溶液を混合した混合溶液を、排ガス浄化触媒装置において、尿素水溶液の代わりに使用する場合に、尿素タンク中の混合溶液の濃度、アンモニア発生量を正確にかつ迅速に把握でき、その結果、混合溶液を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中のＮＯｘを還元して極めて低減することができるアンモニア発生量の測定装置およびアンモニア発生量の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００６０】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明のセンサーモジュールは、感温体、及び該感温体の近傍に配置された発熱体を備えた流体検知部を少なくとも２つ、容器内に収容したことを特徴とする。
【００６１】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記少なくとも２つの流体検知部と接続された流体検知回路と、
前記流体検知回路の出力に基づいて、被識別流体の識別を行う識別演算部とを備えたことを特徴とする。
【００６２】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、それに応じて、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による流体温度検知信号を選択し、選択された流体温度検知信号と前記流体検知回路の出力とに基づいて、前記被識別流体の識別を行うことを特徴とする。
【００６３】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体に対する通電経路にそれぞれスイッチが存在し、
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部に具備されたスイッチのいずれか一つの閉状態を選択することで、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体のいずれか一つに対する通電を選択することを特徴とする。
【００６４】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択して、前記被測定流体の識別を行う流体識別を、複数の発熱体に対する通電の選択を順番に行うことを特徴とする。
【００６５】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を、複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする。
【００６６】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする。
【００６７】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうち少なくとも一つに基づき、前記少なくとも２つの流体検知部のうち少なくとも一つの欠陥の有無を判別することを特徴とする。
【００６８】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知部が、容器から被識別流体側に露出しないように、容器の被識別流体側に接して配置されていることを特徴とする。
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記容器から、被識別流体側に、流体検知部の少なくとも一部が露出するように配置されていることを特徴とする。
【００６９】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知部の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われていることを特徴とする。
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成されていることを特徴とする。
【００７０】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記容器本体が、金属製であることを特徴とする。
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知回路の一部と、識別演算部とが、ＩＣによって構成されていることを特徴とする。
【００７１】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知部が、チップ基板上に流体検知用感温体を薄膜により形成した流体検知用薄膜チップを、その一面が露出するようにして合成樹脂モールドに埋め込んで構成したものであって、
前記流体検知用薄膜チップの一面が、前記容器の被識別流体側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００７２】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記少なくとも２つの流体検知部が、
第１の感温体、及び該第１の感温体の近傍に配置された第１の発熱体を備えた第１の流体検知部と、
第２の感温体、及び該第２の感温体の近傍に配置された第２の発熱体を備えた第２の流体検知部によって構成されていることを特徴とする。
【００７３】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第１の流体識別と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第２の液種識別とを交互に実行することを特徴とする。
【００７４】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする。
【００７５】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする。
【００７６】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうちの少なくとも１つに基づき、前記第１及び第２の流体検知部のいずれかにおける欠陥の有無を判別することを特徴とする。
【００７７】
また、本発明の流体識別装置は、前述のいずれかに記載の識別センサーモジュールを備えることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記識別センサーモジュールが、防水ケースに取り付けられており、
前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が露出するように配置されていることを特徴とする。
【００７８】
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が突出するように配置されていることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成され、
前記容器本体と蓋部との接合部が、防水ケース内に配置されていることを特徴とする。また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースが、前記容器の被識別流体側を覆うカバー部材を備えるとともに、
前記カバー部材内部には、被識別流体の流通通路が形成されていることを特徴とする。
【００７９】
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースに、被識別流体の流体レベルを検知する流体レベルセンサーモジュールが取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケース内には、電源回路部が収容されていることを特徴とする。
【００８０】
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースから防水配線が延出していることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記被識別流体の識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特徴とする。
【００８１】
また、本発明の流体識別装置は、前記被識別流体が、炭化水素系液体、アルコール系液体、尿素水溶液のいずれかであることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された感温体のそれぞれの電気的特性値に基づいて、
前記流体の流量の検知を行うとともに、前記少なくとも２つの流体検知部のそれぞれの間の導通性の測定を行うことによって、流体種の判別を行うように構成したことを特徴とする。
【００８２】
また、本発明の流体識別装置は、前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の流体種を識別するように構成したことを特徴とする。
【００８３】
また、本発明の流体識別装置は、被識別流体が流通する主流路と、
前記主流路から分岐した副流路と、
前記副流路に設けられた前記流体識別装置と、
前記副流路に設けられ、前記流体識別装置への被識別流体の流通を制御する副流路開閉弁と、
前記流体識別装置と副流路開閉弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置が、
前記被識別流体の識別を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被識別流体を流体識別装置に一時滞留させて、被識別流体の識別を行うとともに、
前記被識別流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被識別流体を流体識別装置に流通させて、被識別流体の流量を検知するように制御するように構成されていることを特徴とする。
【００８４】
また、本発明の流体識別装置は、被識別流体を一時滞留させる流体識別検知室と、
前記流体識別検知室内に配設された前記流体識別装置の識別センサーモジュールと、
前記流体識別検知室内に配設され、前記識別センサーモジュールを囲繞する流れ制御板とを備えることを特徴とする。
【００８５】
また、本発明の流体識別装置は、前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別するように構成したことを特徴とする。
【００８６】
また、本発明の流体識別装置は、タンク内の被識別流体が下端から導入出される測定細管に、前記流体識別装置が配設され、
前記少なくとも２つの流体検知部の感温体によって感知される温度の差に対応する出力を得て、
前記出力を用いて算出される被識別流体の流量に対応する流量対応値に基づいて、タンク内の被識別流体の比重を検知し、
得られた比重値を用いて、前記流体レベルセンサーモジュールによる被識別流体の流体レベルの測定を行い、流体レベルの時間変化率の大きさに基づいて、タンク内の被識別流体の漏れを検知することを特徴とする。
【００８７】
また、本発明の流体識別装置は、前記流体レベルセンサーモジュールにより、被識別流体の流体圧を検出し、流体圧に基づき被識別流体が所定密度の流体であるとした場合の仮
の流体レベル値を算出し、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別し、
識別された被識別流体の濃度と密度の関係とに基づいて、被識別流体の密度値を得て、
前記仮の流体レベル値と密度値とに基づいて、被識別流体の流体レベルを算出するように構成したことを特徴とする。
【００８８】
また、本発明のアンモニア発生量の測定装置は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする。
【００８９】
また、本発明のアンモニア発生量の測定装置は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする
また、本発明のアンモニア発生量の測定方法は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、被測定液体の動粘度に依存する感温体の電気的出力である動粘度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と動粘度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする。
【００９０】
また、本発明のアンモニア発生量の測定方法は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする。
【００９１】
また、本発明の流体識別方法は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、被識別流体の識別を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００９２】
本発明によれば、感温体及び発熱体の双方を備えた液種検知部を少なくとも２つ使用し、いずれかの発熱体に対する通電を選択し、それに応じて通電を選択された発熱体を含まない流体検知部に具備された感温体による流体温度検知信号と流体種検知回路の出力とに基づき被識別流体の識別を行うので、複数の発熱体を順番に使用することができ、発熱体の経時劣化の進行を緩慢にするので、長寿命の流体識別装置を提供することができる。
【００９３】
また、本発明によれば、流体検知部の露出部分、流体温度検知部の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われているので、特に、被測定物が水性液体である場合において、識別センサーモジュール外面への気泡の付着が低減されるとともに、フィルターで覆われているので、被識別流体に、外的要因に基づく強制流動が生じにくく、測定精度の向上が可能な識別センサーモジュールおよびそれを用いた流体識別装置を提供することができる。
【００９４】
また、本発明によれば、防水ケースが、前記容器の被識別流体側を覆うカバー部材を備えるとともに、カバー部材内部には、被識別流体の流通通路が形成されているので、熱伝達部材の周囲のガソリンなどの被識別流体に、外的要因に基づく強制流動が生じにくく、さらに、識別装置の傾きの如何によらず、発熱体から感温体への熱伝達に対するガソリン
などの被識別流体による熱的影響の変化は少なく、従って、ガソリンなどの被識別流体の種類などの識別の精度を向上させることができる。
【００９５】
また、本発明によれば、流量検知に利用される流体検知用感温体と流体温度検知用感温体との間の流体の導電性の測定を行うことで流体種の判別を行うようにしているので、簡単な構成で、所要の測定対象の被識別流体と導電性の明らかに異なる流体を過って流通させるのを防止することが可能となる。
【００９６】
また、本発明によれば、流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、流体検知用感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の流体種を識別するように構成したので、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、例えば、軽油などの被識別流体を引火する温度に加熱することなく、正確かつ迅速に被識別流体の種類、蒸留性状を識別することが可能である。すなわち、被識別流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、１パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に被識別流体の種類を識別することが可能である。
【００９７】
また、本発明によれば、被識別流体の、例えば、流体種検知、濃度検知などを行う際には、被識別流体の識別を行う際には、副流路開閉弁を弁閉して、被識別流体を流体識別装置に一時滞留させて、被識別流体の識別を正確かつ迅速に行うことができる。
【００９８】
一方、被識別流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被識別流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被識別流体を流体識別装置に流通させて、被識別流体の流量を検知することができる。
【００９９】
従って、流体の流量を検知すると同時に、流体の、例えば、流体種検知、濃度検知なども検知することが、正確にしかも迅速に可能であり、しかも、１つの流体識別装置で、流体の流量を検知すると同時に、流体の流体種、濃度なども検知することが可能であるので、コンパクトであり、例えば、自動車システムに適用すれば、システム全体をコンパクトにすることが可能である。
【０１００】
本発明によれば、流体識別検知室内で被識別流体を一時滞留させた際に、流体識別検知室内での被識別流体の流れが、流れ制御板によって抑制されて、この流れ制御板に囲繞された流れ制御板内部に位置する識別センサーモジュールの周囲の被識別流体の流れが、瞬時に停止することになる。
【０１０１】
従って、識別センサーモジュールによる流体識別の際に、被識別流体の流れが生じず、また、振動による被識別流体の乱れが生じることがないので、被識別流体の、例えば、流体種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被識別流体の識別を行うことが可能である。
【０１０２】
しかも、流体識別検知室を設けているので、被識別流体が滞留する量が多くなるので、被識別流体の液種、濃度などの検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなく、正確な検知を実施することができる。
【０１０３】
従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、ガソリンなどのポンプを停止して、瞬時に被識別流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、ポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがない。
【０１０４】
また、本発明によれば、流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、流体検知用感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別するように構成したので、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、正確かつ迅速に、被識別流体の濃度、例えば、尿素溶液の尿素濃度を識別することが可能である。
【０１０５】
すなわち、被識別流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、１パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に尿素溶液の尿素濃度を識別することが可能である。
【０１０６】
また、本発明によれば、１パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に被識別流体の濃度を識別することが可能である。
【０１０７】
また、本発明によれば、タンク内の被識別流体が下端から導入出される測定細管に、流体識別装置が配設され、流体検知部の流体検知用感温体と流体温度検知部の流体温度検知用感温体によって感知される温度の差に対応する出力を得て、出力を用いて算出される被識別流体の流量に対応する流量対応値に基づいて、タンク内の被識別流体の比重を検知し、得られた比重値を用いて、流体レベルセンサーモジュールによる被識別流体の流体レベルの測定を行い、流体レベルの時間変化率の大きさに基づいて、タンク内の被識別流体の漏れを検知するので、タンク内液体の比重の如何に関わらず、流体レベルセンサーモジュールにより測定される流体レベルの変動によりタンク内の流体の漏れを検知する際の検知精度を高めることができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、流体レベルセンサーモジュールにより、被識別流体の流体圧を検出し、流体圧に基づき被識別流体が所定密度の流体であるとした場合の仮の流体レベル値を算出し、流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、被識別流体を加熱し、流体検知用感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別し、識別された被識別流体の濃度と密度の関係とに基づいて、被識別流体の密度値を得て、仮の流体レベル値と密度値とに基づいて、被識別流体の流体レベルを算出するようにしたので、流体の密度による検出誤差の発生を防止した高精度の流体レベル検出が可能となる。
【０１０９】
また、本発明によれば、発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、被測定液体の動粘度に依存する感温体の電気的出力である動粘度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と動粘度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定するように構成したものであるので、尿素水溶液にギ酸アンモニウム溶液を混合した混合溶液を、排ガス浄化触媒装置において、尿素水溶液の代わ
りに使用する場合に、尿素タンク中の混合溶液の濃度、アンモニア発生量を正確にかつ迅速に把握でき、その結果、混合溶液を所定の濃度に保つことができる、排気ガス中のＮＯｘを還元して極めて低減することができるアンモニア発生量の測定装置およびアンモニア発生量の測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明による流体識別装置の一例として、液種識別装置に用いた実施例を示す模式的断面図であり、図２はその識別センサーモジュールの模式的断面図であり、図３はその液種検知部を示す模式的断面図である。また、図４は、本実施形態の液種識別装置の使用状態を示す模式的断面図である。本実施形態では、所定の液体として尿素濃度が所定範囲内にある尿素水溶液が想定されている。
【０１１１】
図４に示されているように、液種識別装置１は、たとえば自動車に搭載された排ガス浄化システムを構成するＮＯｘ分解用の尿素水溶液タンク１００の内部に配置されたドージングパイプユニット部を構成する壁部材１０１に取り付けられる。この取り付けは、ネジ止めまたはバンド締めにより行うことができる。図１および図４に示されているように、液種識別装置１は、識別センサーモジュール２、液位センサーモジュール３、防水ケース４および防水配線５を備えている。
【０１１２】
図２に示されているように、識別センサーモジュール２は、容器２０内に、第１の液種液温検知部（流体検知部）２１、第２の液種液温検知部２２、液種検知回路の基板（液種検知回路基板）２５およびカスタムＩＣ（ＡＳＩＣ）２６を収容してなる。容器２０は、例えば耐腐食性材料たとえばステンレススチール等の金属からなる一体ものの本体部２０Ａに、同様にステンレススチール等の金属からなる一体ものの蓋体部２０Ｂを適合させたものからなる。この適合は、例えばカシメにより行うことができる。図１に示されているように、容器の本体部２０Ａと蓋体部２０Ｂとの適合箇所は防水ケース４内にある。
【０１１３】
容器本体部２０Ａの底部（図１および図２では右側の部分：図３では下側の部分）には、図２に示されているように、２つの膨出部２０Ａ１，２０Ａ２が形成されており、これらの膨出部に対応する容器内側の陥凹部にはそれぞれ上記の第１の液種液温検知部２１および第２の液種液温検知部２２が配置されている。第１の液種液温検知部２１と第２の液種液温検知部２２とは、上下方向に一定距離隔てて配置されている。図３に示されているように、第１の液種液温検知部２１は、後述のようにしてチップ基板上に第１の感温体を薄膜により形成した第１の液種液温検知用チップ（液種液温検知用薄膜チップ）２１ａを、その一面が露出するようにして合成樹脂モールド２３に埋め込んでなる。合成樹脂モールド２３は、例えばエポキシ樹脂からなる。第１の液種液温検知部の薄膜チップ２１ａの露出した一面（図２では右側の面：図３では下側の面）が、容器本体部２０Ａの陥凹部の内面に当接している。
【０１１４】
図５に第１の液種液温検知部２１の第１の液種液温検知用薄膜チップ２１ａの分解斜視図を示す。第１の液種液温検知用薄膜チップ２１ａは、たとえばＡｌ2Ｏ3からなるチップ基板２１ａ１と、Ｐｔからなる第１の感温体２１ａ２と、ＳｉＯ2からなる層間絶縁膜２
１ａ３と、ＴａＳｉＯ2からなる第１の発熱体２１ａ４及びＮｉからなる発熱体電極２１
ａ５と、ＳｉＯ2からなる保護膜２１ａ６と、Ｔｉ／Ａｕからなる電極パッド２１ａ７と
を、順に適宜積層したものからなる。第１の感温体２１ａ２は、図示はされていないが蛇行パターン状に形成されている。
【０１１５】
第１の感温体２１ａ２および発熱体電極２１ａ５に接続された電極パッド２１ａ７は、図３に示されるように、ボンディングワイヤ２１ｄを介して外部電極端子（リード）２１
ｅに接続されている。図３に示されているように、リード２１ｅの一方の端部（図３では下側の端部）は、合成樹脂モールド２３に接続されており即ち合成樹脂モールド２３内に入り込んでおり、且つボンディングワイヤ２１ｄを介して第１の液種液温検知用チップ２１ａに電気的に接続されている。リード２１ｅの他方の端部（図３では上側の端部）は、図２に示されているように液種検知回路基板２５に接続されており即ち液種検知回路基板２５に固定されている。この接続は、例えば半田付けによりなされ、機械的接続と共に液種検知回路基板２５に形成されている回路に対する所要の電気的接続をもってなされている。
【０１１６】
尚、第２の液種液温検知部２２も第１の液種液温検知部２１と同様な構成とすることができる。即ち、第２の液種液温検知部２２においては、第１の発熱体及び第１の感温体とそれぞれ同様な第２の発熱体及び第２の感温体が使用される。図２において、第２の液種液温検知部２２の第２の液種液温検知用薄膜チップ及び外部電極端子（リード）が、それぞれ符号２２ａ，２２ｅで指示されている。
【０１１７】
図２に示されているように、液種液温検知部２１の外部電極端子２１ｅおよび液種液温検知部２２の外部電極端子２２ｅは、液種検知回路基板２５の回路に接続されている。液種検知回路基板２５には端子ピン２７が取り付けられている。該端子ピン２７は、容器蓋体部２０Ｂを貫通して容器外へと延出している。カスタムＩＣ２６は、後述のように、液種検知回路の一部および識別演算部が組み込まれているものである。
【０１１８】
液位センサーモジュール３は、従来公知の圧力センサーからなり、タンク内液体から受ける水圧を検知し、その検知信号（液位に対応する）を端子ピン３１から出力する。
図１に示されているように、防水ケース４内には電源回路部４１が配置されており、該電源回路部４１は不図示の支持手段により支持されている。電源回路部４１は、回路基板４１ａに所要の回路素子を搭載してなるものであり、外部電源から供給される例えば直流２４Ｖに基づき、液種識別装置１の各回路部分の駆動に適した例えば直流５Ｖを作るものである。回路基板４１ａの回路には、上記識別センサーモジュール２の端子ピン２７および液位センサーモジュール３の端子ピン３１がそれぞれ接続されている。
【０１１９】
図１および図４に示されるように、防水ケース４には、該防水ケースから突出して露出する容器本体部２０Ａを囲むようにカバー部材２ｄが付設されている。このカバー部材２ｄにより、液種液温検知部２１及び液種液温検知部２２に近接し容器本体部２０Ａの外側に位置する領域を通って上下方向（鉛直方向）に延びた上下両端開放の被測定液体導入路２４が形成される。
【０１２０】
防水配線５は防水ケース４から上方へと延びており、タンク１００の天板を貫通して端部がタンク外に位置している。防水配線５の端部には、外部回路との接続のためのコネクター５１が付されている。防水配線５は、電源回路部４１への給電線、並びに回路基板４１ａを介しての識別センサーモジュール２および液位センサーモジュール３のそれぞれからの出力信号線を含んでいる。
【０１２１】
図６に、本実施形態における液種識別ための回路の構成を示す。上記の第１の種液温検知部２１の第１の感温体２１ａ２、第２の液種液温検知部２２の第２の感温体２２ａ２、及び２つの抵抗体６４，６６によりブリッジ回路（液種検知回路）６８が形成されている。このブリッジ回路６８の出力が差動増幅器７０に入力され、該差動増幅器の出力（液種検知回路出力またはセンサー出力ともいう）が不図示のＡ／Ｄ変換器を介して識別演算部を構成するマイコン（マイクロコンピュータ）７２に入力される。また、マイコン７２には、第１の液種液温検知部２１の第１の感温体２１ａ２及び第２の液種液温検知部２２の第２の感温体２２ａ２から、それぞれ液温検知増幅器７１を経て被測定液体の温度に対応
する第１及び第２の液温対応出力値が入力される。一方、マイコン７２からは、第１の液種液温検知部２１の第１の発熱体２１ａ４への通電経路に位置する第１のスイッチ７４ａに対してその開閉を制御するヒーター制御信号が出力され、更に第２の液種液温検知部２２の第２の発熱体２２ａ４への通電経路に位置する第２のスイッチ７４ｂに対してその開閉を制御するヒーター制御信号が出力される。
【０１２２】
本実施形態においては、図６にて一点鎖線で囲まれる部分がカスタムＩＣ２６に作り込まれている。
図６には、簡単のために、スイッチ７４ａ，７４ｂのそれぞれが単なる開閉を行うものとして記載されているが、カスタムＩＣ２６に作り込む際に、互いに異なる電圧の印加が可能な複数の電圧印加経路を形成しておき、ヒーター制御に際していずれかの電圧印加経路を選択できるようにしてもよい。このようにすることで、液種液温検知部２１，２２の発熱体２１ａ４，２２ａ４の特性の選択の幅が大幅に広がる。すなわち、発熱体２１ａ４，２２ａ４の特性に応じて識別に最適な電圧を印加することが可能となる。即ち、発熱体２１ａ４，２２ａ４に製作誤差に基づく特性の差があったとしても、発熱体２１ａ４，２２ａ４にて同等の発熱を行わせることが可能となる。また、ヒーター制御に際して互いに異なる複数の電圧の印加を行うことができるので、識別対象液体の種類を広げることが可能となる。
【０１２３】
また、図６には、簡単のために、抵抗体６４，６６が抵抗値一定のものとして記載されているが、カスタムＩＣ２６に作り込む際に、これら抵抗体６４，６６のそれぞれを抵抗値可変なものに形成しておき、識別に際して抵抗体６４，６６の抵抗値を適宜変更できるようにしてもよい。同様に、カスタムＩＣ２６に作り込む際に、差動増幅器７０および液温検知増幅器７１について特性調節が可能なようにしておき、識別に際して増幅器特性を適宜変更できるようにしてもよい。このようにすることで、液種検知回路の特性を最適なものに設定することが容易になり、第１の液種液温検知部２１および第２の液種液温検知部２２の製造上の個体ばらつきとカスタムＩＣ２６の製造上の個体ばらつきとに基づき発生する識別特性のばらつきを低減することができ、製造歩留まりが向上する。
【０１２４】
以下、本実施形態における液種識別動作につき説明する。
タンク１００内に被測定液体ＵＳが収容されると、識別センサーモジュール２を覆うカバー部材２ｄにより形成される被測定液体導入路２４内にも被測定液体ＵＳが満たされる。尿素水溶液導入路２４内を含めてタンク１００内の被測定液体ＵＳは実質上流動しない。
【０１２５】
本実施形態においては、第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択して被測定液体ＵＳの識別を行う第１の液種識別と、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択して被測定液体ＵＳの識別を行う第２の液種識別とが実行される。以下、先ず、第１の液種識別について説明する。
【０１２６】
マイコン７２から第１のスイッチ７４ａに対して出力されるヒーター制御信号（スイッチ閉信号）により、該スイッチ７４ａを所定時間（たとえば８秒間）閉じることで、発熱体２１ａ４に対して所定高さ（たとえば１０Ｖ）の単一パルス電圧Ｐを印加して該発熱体を発熱させる。この時の差動増幅器７０の出力電圧（センサー出力）Ｑは、図７に示されるように、発熱体２１ａ４への電圧印加中は次第に増加し、発熱体２１ａ４への電圧印加終了後は次第に減少する。
【０１２７】
尚、この動作時には、マイコン７２から第２のスイッチ７４ｂに対してはヒーター制御信号（スイッチ閉信号）が出力されない。即ち、マイコン７２は第１及び第２のスイッチ
７４ａ，７４ｂのいずれか一方の閉状態を選択することで第１及び第２の発熱体２１ａ４，２２ａ４のいずれか一方に対する通電を選択する。
【０１２８】
マイコン７２では、図７に示されているように、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始前の所定時間（たとえば０．１秒間）センサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値を得る演算を行って平均初期電圧値Ｖ１を得る。この平均初期電圧値Ｖ１は、感温体２１ａ２の初期温度に対応する。
【０１２９】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第１の時間（例えば単一パルスの印加時間の１／２以下であって０．５〜３秒間；図７では２秒間）経過時（具体的には第１の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第１電圧値Ｖ２を得る。この平均第１電圧値Ｖ２は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第１の時間経過時の第１温度に対応する。そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第１電圧値Ｖ２との差Ｖ０１（＝Ｖ２−Ｖ１）を液種対応第１電圧値として得る。
【０１３０】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的長い時間である第２の時間（例えば単一パルスの印加時間；図７では８秒間）経過時（具体的には第２の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第２電圧値Ｖ３を得る。この平均第２電圧値Ｖ３は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第２の時間経過時の第２温度に対応する。そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第２電圧値Ｖ３との差Ｖ０２（＝Ｖ３−Ｖ１）を液種対応第２電圧値として得る。
【０１３１】
ところで、以上のような単一パルスの電圧印加に基づき発熱体２１ａ４で発生した熱の一部は被測定液体を介して感温体２１ａ２へと伝達される。この熱伝達には、パルス印加開始からの時間に依存して異なる主として２つの形態がある。即ち、パルス印加開始から比較的短い時間（例えば３秒とくに２秒）内の第１段階では、熱伝達は主として伝導が支配的である（このため、液種対応第１電圧値Ｖ０１は主として液体の熱伝導率による影響を受ける）。これに対して、第１段階後の第２段階では、熱伝達は主として自然対流が支配的である（このため、液種対応第２電圧値Ｖ０２は主として液体の動粘度による影響を受ける）。これは、第２段階では、第１段階で加熱された被測定液体による自然対流が発生し、これによる熱伝達の比率が高くなるからである。
【０１３２】
上記のように、排ガス浄化システムにおいて使用される尿素水溶液の濃度［重量パーセント：以下同様］は３２．５％が最適とされている。従って、尿素水溶液タンク１００に収容されるべき尿素水溶液の尿素濃度の許容範囲を、たとえば３２．５％±５％と定めることができる。この許容範囲の幅±５％は、所望により適宜変更可能である。即ち、本実施形態では、所定の液体として、尿素濃度が３２．５％±５％の範囲内の尿素水溶液を定めている。
【０１３３】
上記液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２は、尿素水溶液の尿素濃度が変化するにつれて変化する。従って、尿素濃度３２．５％±５％の範囲内の尿素水溶液に対応する液種対応第１電圧値Ｖ０１の範囲（所定範囲）及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の範囲（所定範囲）が存在する。
【０１３４】
ところで、尿素水溶液以外の液体であっても、その濃度によっては、上記の液種対応第１電圧値Ｖ０１の所定範囲内及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の所定範囲内の出力が得られる場合がある。即ち、液種対応第１電圧値Ｖ０１または液種対応第２電圧値Ｖ０２がそれぞれ所定範囲内であったとしても、その液体が所定の尿素水溶液であるとは限らない。例
えば、図８に示されているように、尿素濃度が所定範囲内３２．５％±５％の尿素水溶液で得られる液種対応第１電圧値Ｖ０１の範囲内（即ち、センサー表示濃度値に換算して３２．５％±５％の範囲内）には、砂糖濃度が２５％±３％程度の範囲内の砂糖水溶液の液種対応第１電圧値が存在する。
【０１３５】
しかしながら、この砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液から得られる液種対応第２電圧値Ｖ０２の値は、所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液で得られる液種対応第２電圧値Ｖ０２の範囲とはかけ離れたものとなる。即ち、図９に示されているように、２５％±３％程度の砂糖濃度範囲を包含する１５％〜３５％の砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液では、液種対応第１電圧値Ｖ０１が所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液と重複するものがあるが、液種対応第２電圧値Ｖ０２は所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液とは大きく異なる。尚、図９では、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の双方が、尿素濃度３０％の尿素水溶液のものを１．０００とした相対値で示されている。かくして、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の双方についてそれぞれの所定範囲内にあることを所定の液体であるか否かの判定基準とすることで、上記砂糖水溶液が所定の液体ではないと確実に識別することができる。
【０１３６】
また、液種対応第２電圧値Ｖ０２が所定の液体のものと重複する場合もあり得る。しかし、この場合には、液種対応第１電圧値Ｖ０１が所定の液体のものと異なるので、上記判定基準により当該液体が所定のものではないと確実に識別することができる。
【０１３７】
本発明は、以上のように液種対応第１電圧値Ｖ０１と液種対応第２電圧値Ｖ０２との関係が溶液の種類により異なることを利用して、液種の識別を行うものである。即ち、液種対応第１電圧値Ｖ０１と液種対応第２電圧値Ｖ０２とは液体の互いに異なる物性即ち熱伝導率と動粘度との影響を受け、これらの関係は溶液の種類により互いに異なるので、以上のような液種識別が可能となる。尿素濃度の所定範囲を狭くすることで、更に識別の精度を高めることができる。
【０１３８】
即ち、本発明の実施形態では、尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液（参照尿素水溶液）について、温度と液種対応第１電圧値Ｖ０１との関係を示す第１検量線及び温度と液種対応第２電圧値Ｖ０２との関係を示す第２検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。第１及び第２の検量線の例を、それぞれ図１０及び図１１に示す。これらの例では、尿素濃度ｃ１（例えば２７．５％）及びｃ２（例えば３７．５％）の参照尿素水溶液について、検量線が作成されている。
【０１３９】
図１０及び図１１に示されているように、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２は温度に依存するので、これらの検量線を用いて被測定液体を識別する際には、第２の液種液温検知部２２の第２の感温体２２ａ２から液温検知増幅器７１を介して入力される液温対応出力値Ｔをも用いる。液温対応出力値Ｔの一例を図１２に示す。このような検量線をもマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。
【０１４０】
液種対応第１電圧値Ｖ０１の測定に際しては、先ず、測定対象の被測定液体について得た液温対応出力値Ｔから図１２の検量線を用いて温度値を得る。得られた温度値をｔとして、次に、図１０の第１の検量線において、温度値ｔに対応する各検量線の液種対応第１電圧値Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）を得る。そして、測定対象の被測定液体について得た液種対応第１電圧値Ｖ０１（ｃｘ；ｔ）のｃｘを、各検量線の液種対応第１電圧値Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）を用いた比例演算を行って、決定する。即ち、ｃｘは、Ｖ０１（ｃｘ；ｔ），Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）に基づき、以下の式（１）
ｃｘ＝ｃ１＋
（ｃ２−ｃ１）［Ｖ０１（ｃｘ；ｔ）−Ｖ０１（ｃ１；ｔ）］
／［Ｖ０１（ｃ２；ｔ）−Ｖ０１（ｃ１；ｔ）］・・・・（１）
から求める。
【０１４１】
同様にして、液種対応第２電圧値Ｖ０２の測定に際しては、図１１の第２の検量線において、以上のようにして被測定液体について得た温度値ｔに対応する各検量線の液種対応第２電圧値Ｖ０２（ｃ１；ｔ），Ｖ０２（ｃ２；ｔ）を得る。そして、被測定液体について得た液種対応第２電圧値Ｖ０２（ｃｙ；ｔ）のｃｙを、各検量線の液種対応第２電圧値Ｖ０２（ｃ１；ｔ），Ｖ０２（ｃ２；ｔ）を用いた比例演算を行って、決定する。即ち、ｃｙは、Ｖ０１（ｃｙ；ｔ），Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）に基づき、以下の式（２）
ｃｙ＝ｃ１＋
（ｃ２−ｃ１）［Ｖ０２（ｃｙ；ｔ）−Ｖ０２（ｃ１；ｔ）］
／［Ｖ０２（ｃ２；ｔ）−Ｖ０２（ｃ１；ｔ）］・・・・（２）
から求める。
【０１４２】
尚、図１０及び図１１の第１及び第２の検量線として温度の代わりに液温対応出力値Ｔを用いたものを採用することで、図１２の検量線の記憶及びこれを用いた換算を省略することもできる。
【０１４３】
以上のように、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２のそれぞれについて、温度に応じて変化する所定範囲を設定することができる。上記のようにｃ１を２７．５％とし、且つｃ２を３７．５％とすることで、図１０及び図１１のそれぞれにおける２つの検量線で囲まれた領域が、所定の液体（即ち尿素濃度３２．５％±５％の尿素水溶液）に対応するものとなる。
【０１４４】
図１３は、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の組み合わせによる所定液体識別の判定基準が温度に応じて変化することを模式的に示すグラフである。温度がｔ１，ｔ２，ｔ３と上昇するにつれて、所定の液体と判別される領域ＡＲ（ｔ１），ＡＲ（ｔ２），ＡＲ（ｔ３）が移動する。
【０１４５】
図１４は、マイコン７２での液種識別プロセスを示すフロー図である。
先ず、ヒーター制御による発熱体２１ａ４へのパルス電圧印加の前に、マイコン内にＮ＝１を格納し（Ｓ１）、次いでセンサー出力をサンプリングし平均初期電圧値Ｖ１を得る（Ｓ２）。次に、ヒーター制御を実行し、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始から第１の時間経過時にセンサー出力をサンプリングし、平均第１電圧値Ｖ２を得る（Ｓ３）。次に、Ｖ２−Ｖ１の演算を行って、液種対応第１電圧値Ｖ０１を得る（Ｓ４）。次に、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始から第２の時間経過時にセンサー出力をサンプリングし、平均第２電圧値Ｖ３を得る（Ｓ５）。次に、Ｖ３−Ｖ１の演算を行って、液種対応第２電圧値Ｖ０２を得る（Ｓ６）。
【０１４６】
次に、被測定液体について得た温度値ｔを参照して、液種対応第１電圧値Ｖ０１が当該温度での所定範囲内にあり且つ液種対応第２電圧値Ｖ０２が当該温度での所定範囲内にあるという条件が満たされるか否かを判断する（Ｓ７）。Ｓ７において液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２のうちの少なくとも一方がそれぞれの所定範囲内にない（ＮＯ）と判断された場合には、上記格納値Ｎが３であるか否かを判断する（Ｓ８）。Ｓ８においてＮが３ではない［即ち現測定ルーチンが３回目ではない（具体的には１回目または２回目である）］（ＮＯ）と判断された場合には、続いて格納値Ｎを１だけ増加させ（Ｓ９）、Ｓ２へと戻る。一方、Ｓ８においてＮが３である［即ち現測定ルーチンが３回目である］（ＹＥＳ）と判断された場合には、被測定流体が所定のものではないと判
定する（Ｓ１０）。
【０１４７】
一方、Ｓ７において液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の双方がそれぞれの所定範囲内にある（ＹＥＳ）と判断された場合には、被測定流体が所定のものであると判定する（Ｓ１１）。
【０１４８】
本実施形態においては、Ｓ１１に続いて、尿素水溶液の尿素濃度を算出する（Ｓ１２）。この濃度算出は、液温検知部２２の出力即ち被測定液体について得た温度値ｔと、液種対応第１電圧値Ｖ０１と、図１０の第１の検量線とに基づき、上記式（１）を用いて行うことができる。或いは、濃度算出は、液温検知部２２の出力即ち被測定液体について得た温度値ｔと、液種対応第２電圧値Ｖ０２と、図１１の第２の検量線とに基づき、上記式（２）を用いて行うこともできる。
【０１４９】
一方、第２の液種識別は、上記第１の液種識別における第１の液種液温検知部２１及び第１のスイッチ７４ａの動作と第２の液種液温検知部２２及び第２のスイッチ７４ｂの動作とを交代させることで、同様にしてなされる。
【０１５０】
以上のような第１の液種識別と第２の液種識別とを交互に実行することができる。これにより、第１の液種液温検知部２１の発熱体２１ａ４及び第２の液種液温検知部２２の発熱体２２ａ４は、それぞれ発熱の頻度が半分になり、このため識別装置の寿命が大幅に延長される。
【０１５１】
本発明においては、別法として、マイコン７２において以下のような液種識別動作を行うようにすることができる。
（１）第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第１の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-1及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-1）を算出する。次いで、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第２の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-2及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-2）を算出する。これに基づき、第１の特性値群と第２の特性値群との対応するもの同士（液種対応第１電圧値同士及び液種対応第２電圧値同士）を平均することで、平均特性値群（平均化された液種対応第１電圧値Ｖ０１Ａ＝（Ｖ０１-1−Ｖ０１-2）／２及び平均化された液種対応第２電圧値Ｖ０２Ａ＝（Ｖ０２-1−Ｖ０２-2）／２）を得る。そして、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２として上記平均化された液種対応第１電圧値Ｖ０１Ａ及び平均化された液種対応第２電圧値Ｖ０２Ａを用いて、上記のようにして被測定液体ＵＳの識別を行う。
【０１５２】
（２）第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第１の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-1及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-1）を算出する。次いで、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第２の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-2及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-2）を算出する。これに基づき、第１の特性値群と第２の特性値群との対応するもの同士（液種対応第１電圧値同士及び液種対応第２電圧値同士）の和をとることで、和特性値群（液種対応第１電圧値の和Ｖ０１Ｓ＝（Ｖ０１-1＋Ｖ０１-2）及び液種対応第２電圧値の和Ｖ０２Ｓ＝（Ｖ０２-1＋Ｖ０２-2））を得る。そして、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２に代えて上記液種対応第１電圧値の和Ｖ０１Ｓ及び液種対応第２電圧値の和Ｖ０２Ｓを用いて、上記のようにして被測定液体ＵＳの識別を行う。但し、この識別の際には、上記図１０及び図１１の検量線に代えて、液種対応第１電圧値の和Ｖ０１Ｓ及び液種対応第２電圧値の和Ｖ０２Ｓに対応するものを使用
する。
【０１５３】
以上のようにして液種の識別を正確に且つ迅速に行うことができる。この液種識別のルーチンは、自動車のエンジン始動時に、或いは定期的に、或いは運転者または自動車（後述のＥＣＵ）側からの要求時に、或いは自動車のキーＯＦＦ時等に、適宜実行することができ、所望の様式にて尿素タンク内の液体が所定の尿素濃度の尿素水溶液であるか否かを監視することができる。このようにして得られた液種を示す信号（所定のものであるか否か、更には所定のもの［所定の尿素濃度の尿素水溶液］である場合の尿素濃度を示す信号）が不図示のＤ／Ａ変換器を介して、図６に示される出力バッファ回路７６へと出力され、ここから端子ピン２７、電源回路基板４１ａおよび防水配線５を介して、アナログ出力として不図示の自動車のエンジンの燃焼制御などを行うメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。液温対応のアナログ出力電圧値も同様な経路でメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。一方、液種を示す信号は、必要に応じてデジタル出力として取り出して、同様な経路で表示、警報その他の動作を行う機器へと入力することができる。
【０１５４】
更に、液種液温検知部２２，２１から入力される液温対応出力値Ｔに基づき、尿素水溶液が凍結する温度（−１３℃程度）の近くまで温度低下したことが検知された場合に警告を発するようにすることができる。
【０１５５】
また、次のようにして第１及び第２の液種液温検知部２１，２２のいずれかにおける欠陥の有無を判別することができる。即ち、先ず、第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第１の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-1及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-1）を算出する。次いで、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第２の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-2及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-2）を算出する。これに基づき、第１の特性値群と第２の特性値群との対応するもの同士（液種対応第１電圧値同士及び液種対応第２電圧値同士）の差をとることで、差特性値群（液種対応第１電圧値の差Ｖ０１Ｒ＝（Ｖ０１-1−Ｖ０１-2）及び液種対応第２電圧値の差Ｖ０２Ｓ＝（Ｖ０２-1−Ｖ０２-2））を得る。そして、これらの差特性値群のうちの少なくとも１つ例えば液種対応第２電圧値の差Ｖ０２Ｒと予め設定されたその許容限界値ＲＥＦとの比較を行い、Ｖ０２Ｒ≦ＲＥＦの場合には第１及び第２の液種液温検知部２１，２２のいずれにも欠陥がないものと判定し、Ｖ０２Ｒ＞ＲＥＦの場合には第１及び第２の液種液温検知部２１，２２のいずれかにおいて欠陥があると判定する。この判定において欠陥ありとされた場合には、不図示の表示手段に対して警告表示を行うよう指示することができる。この判定は、定期的に、または予め設定された回数の液種識別を行うごとに、実行することができる。
【０１５６】
なお、以上の液種識別は、自然対流を利用しており、尿素水溶液等の被測定液体の動粘度とセンサー出力とが相関関係を有するという原理を利用している。このような液種識別の精度を高めるためには、第１の液種液温検知部２１および第２の液種液温検知部２２と被測定液体との間の熱伝達がなされる容器本体部２０Ａの周囲の被測定液体にできるだけ外的要因に基づく強制流動が生じにくくするのが好ましく、この点からカバー部材２ｄとくに上下方向（鉛直方向）の被測定液体導入路を形成するようにしたものの使用は好ましい。尚、カバー部材２ｄは、異物の接触を防止する保護部材としても機能する。
【０１５７】
以上の実施形態では所定の流体として所定の尿素濃度の尿素水溶液が用いられているが、本発明では、所定の液体は溶質として尿素以外を用いた水溶液その他の液体であってもよい。
【０１５８】
また、上記の実施例では、被識別流体として、被測定液体を用いたが、後述するように
、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別、アンモニア発生量などの識別を行うことができる。
【０１５９】
図１５に示した実施例は、カバー部材２ｄを適用した流体識別装置として、ガソリン識別装置に適用した実施例を示している。
この場合には、上記の実施例と同様に、ガソリン種類識別を、自然対流を利用してガソリンの動粘度とセンサー出力とが相関関係を有するという原理を利用すれば良い。このようなガソリン種類識別の精度を高めるためには、ガソリン種類検知部用フィン２１ｃおよび液温検知部用フィン２２ｃの周囲のガソリンにできるだけ外的要因に基づく強制流動が生じにくくするのが好ましく、この点からカバー部材２ｄ、特に、上下方向のガソリン導入路を形成するようにしたものの使用は好ましい。なお、カバー部材２ｄは、異物の接触を防止する保護部材としても機能する。
【０１６０】
カバー部材２ｄは、さらに、測定部４０、特に、識別センサーモジュール２の鉛直方向に対する傾角が変化する場合において、カバー部材が存在しない場合に比べガソリン種類識別の精度を向上させるという機能をも発揮する。即ち、カバー部材が存在しない場合には、傾角の変化に対して、発熱体から発せられた熱が上記自然対流により感温体に伝達される形態の変化が大きく、従って、同一ガソリンのガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化が大きく、このため他種類のガソリンの場合の出力値との混同を生じない傾角範囲は比較的狭くなる。
【０１６１】
これに対して、カバー部材２ｄが存在する場合には、傾角の変化に対して、発熱体から発せられた熱が、上記自然対流により感温体に伝達される形態の変化が小さく（即ち、自然対流は、常に、主として、カバー部材２ｄ内のガソリン導入路に沿ってなされる）、従って、同一ガソリンのガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化が小さく、このため他種類のガソリンの場合の出力値との混同を生じない傾角範囲は比較的広い。
【０１６２】
図１６に、図１５の実施例（カバー部材２ｄあり）の流体識別装置で、測定部の傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示し、図１７にカバー部材を除去したこと以外は、上記本発明実施例のものと同一のもの（比較形態）で測定部の傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示す。
ガソリンとしてはＴ５０の異なる２種類のもの（試料１［Ｔ５０＝９９℃］および試料２［Ｔ５０＝８７℃］）を使用し、傾きの方向を図１５（ａ）に示されるＸ方向および図１５（ｂ）に示されるＹ方向の２種類とした。
【０１６３】
比較形態では、図１７に示されるように、傾角θが±３０°の範囲内では試料１と試料２とでガソリン種類対応電圧値Ｖ０が重複する場合があるが、本発明実施例では、図１６に示されるように、傾角θが±３０°の範囲では試料１と試料２とでガソリン種類対応電圧値Ｖ０が重複する場合がない。これにより、カバー部材２ｄを付することで広い傾角範囲での高精度のガソリン種類識別が可能になることが分かる。
【０１６４】
図１８は、図６の並列回路の代わりに、直列回路を用いた実施例について、その回路の構成概略図を示している。なお、図６の回路図と同一の構成部分には、同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１６５】
図１８において、符号１３は、抵抗体であり、１４は、液温検知用の切替えスイッチである。図示されている様に、液温検知部２２の両端における電圧が出力Ａとして出力され
る。
【０１６６】
この実施例においては、切替えスイッチ１４をａ側にすると、液体温度検知の出力Ａが得られる。一方、液種識別などの識別の際には、切替えスイッチ１４をｂ側にすると、液種識別のための出力Ａが得られるようになっている。そして、上記の実施例と同様な原理により、液種識別と液温を検知することができるようになっている。
う。
【０１６７】
図１９は、図１８に示される切替えスイッチ１４を、ａ側に接続した状態で得られる出力Ａ（すなわち、液体温度検知結果）の一例を示すグラフである。液体温度と出力Ａとは１：１の対応関係にある。この特性は予め測定することができるので、得られる出力Ａの値から、液体温度を検知することができる。
【０１６８】
図２０は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの断面図、図２１（Ａ）は、図２０の内部を示す概略図、図２１（Ｂ）は、図２０のＡ方向から見た部分拡大断面図である。
【０１６９】
図２０および図２１に示されているように、金属製フィン２１ｃ，２２ｃの一部は樹脂モールド２３から露出して露出表面部を形成しており、該露出表面部に親水性膜５０が付されている。更に好ましくは、金属製フィン２１ｃ，２２ｃの露出表面部の周囲に位置する樹脂モールド２３の表面部分にも親水性膜５０が付されている。即ち、親水性膜５０は、金属製フィン２１ｃ，２２ｃの露出表面部及びその周囲の樹脂モールド２３の表面部分にわたって形成されている。
【０１７０】
親水性膜５０は、例えば酸化シリコン膜である。該酸化シリコン膜５０の厚さは、例えば０．０１μｍ〜１μｍである。酸化シリコン膜５０は、金属製フィン２１ｃ，２２ｃ及び樹脂モールド２３の双方との密着性が良好であり、膜強度も高い。また、酸化シリコン膜５０の表面は、金属製フィン２１ｃ，２２ｃ及び樹脂モールド２３のいずれの表面よりも親水性の程度が高い。
【０１７１】
親水性の程度は対水接触角で表すことができ、一般に対水接触角４０°程度以下を親水性としている。酸化シリコン膜５０の対水接触角は、４０°以下とすることができ、酸化シリコン膜５０は親水性を示す。本発明においては、親水性膜５０の対水接触角は、好ましくは３５°以下であり、より好ましくは３０°以下であり、更に好ましくは２５°以下であり、特に好ましくは２０°以下である。
【０１７２】
酸化シリコン膜５０は、例えばスパッタ、ＣＶＤ（化学的気相成長法）または塗布剤塗布により形成することができる。このうち、スパッタ及びＣＶＤは、実処理時間が長くかかり、大きな厚さの膜は形成が困難であり、膜形成のための装置構成が大型化する。これに対して塗布剤塗布は、処理が簡単であり、放置時間を別にすれば実処理時間は比較的短くて済むなど、実用上の利点が多い。塗布剤としては、有機珪素化合物を含み、塗布後の反応で酸化シリコン膜が形成されるものを使用することができる。
【０１７３】
このような塗布剤としては、ポリシラザン例えばパーヒドロポリシラザンと必要に応じて添加されるシランカップリング剤と有機溶媒と必要に応じて使用されるパラジウム触媒またはアミン触媒とを含むもの（例えば、クラリアントジャパン株式会社より入手可能なアクアミカ［登録商標］）が例示される。塗布剤塗布及びそれに関連する前後処理の具体的な工程の一例を示せば、次の通りである：
（１）エタノール洗浄工程（塗布剤を塗布すべき表面部分の汚れ除去のため）
（２）キシレン洗浄工程（表面部分の脱脂のため）
（３）乾燥工程（表面部分の水分除去のため：１００℃程度、１時間程度）
（４）塗布剤塗布工程（スプレー塗布、刷毛またはウエスによる塗布、フローコート、浸漬塗布などにより行う）
（５）加熱工程（溶媒除去及び酸化シリコン転化のため：１２５〜２００℃、１時間程度）
（６）加熱加湿工程（酸化シリコン転化のため：５０〜９０℃、８０〜９５％、３時間程度）
（７）放冷工程
尚、洗浄工程としては、洗浄溶剤として上記のようなエタノールやキシレンを使用するものの他に、洗浄溶剤としてアセトン、イソプロピルアルコールまたはヘキサン等の有機溶剤を使用するものが例示される。
【０１７４】
上記加熱工程及び加熱加湿工程では、周囲大気中の水（自然に存在するもの又は加湿によるもの）と以下のような転化反応を生じて、酸化シリコン膜が形成される：
-(-ＳｉＨ2ＮＨ-)-＋２Ｈ2Ｏ→-(-ＳｉＯ2-)-＋ＮＨ3＋２Ｈ2
加熱加湿工程を使用することで、加熱工程の加熱温度を低下させることができる。例えば、加熱加湿工程を使用しない場合には、加熱工程の加熱温度は２５０℃程度となる。
【０１７５】
形成される酸化シリコン膜の厚さは、上記のように例えば０．０１μｍ〜１μｍであるが、厚すぎると剥離が生じやすくなり、一方薄すぎると親水性の長期にわたる維持が困難になることがあるので、更に好ましくは０．０５μｍ〜０．８μｍである。
【０１７６】
図２２（Ａ）は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの斜視図、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の識別センサーモジュールの取り付け状態を示す概略図、図２３は、図２２の識別センサーモジュールをＢ方向から見た縦断面図である。
【０１７７】
図２２および図２３に示したように、この実施例の識別センサーモジュール２では、密閉状態に構成され、被識別流体２１２が内部に浸入しない状態となっている容器２０を備えている。この容器２０内の被識別流体側に、センサーホルダー６が配置され、容器２０を密閉状態とするように取り付けされている。
【０１７８】
そして、図２３で示したように、センサーホルダー６の中央のセンサー装着孔６ａに、液種液温検知用薄膜チップ２１ａが、図３の実施例と同様に、合成樹脂モールド２３で埋め込んだ状態となっている。
【０１７９】
また、この液種検知用薄膜チップ２１ａは、合成樹脂モールド２３の突端側から、被識別流体２１２側に突出した状態であるとともに、その被識別流体２１２側に突出した部分が、合成樹脂２３ａで覆われた状態となるように構成されている。
【０１８０】
また、図２２（Ｂ）に示したように、この実施例の識別センサーモジュール２は、固定用部材２０６を介して、防水ケース４に固定ネジ２０８を締め付けることにより固定されるようになっている。なお、図２２（Ｂ）中、符号２１０は、パッキンを示している。
【０１８１】
このセンサーホルダー６に、固定ネジ７を介して、フィルターホルダー８が固定され、このフィルターホルダー８に、金属製フィン２１ｃを囲繞するように、断面略コ字形状のフィルター９が固定されている。なお、図中、符号２００は、ＡＳＩＣ基板、２０２は、パッキン、２０４は、コネクターを示している。
【０１８２】
このようなフィルターとしては、特に限定されるものではなく、例えば、フィルターの材料としては、ポリエチレン、ポリエステル等の樹脂、ジルコニア、アルミナなどのセラ
ミックがあり、それらの多孔質体であればフィルターとして使用可能である。識別センサーモジュール２の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われているので、特に、被被測定物が水性液体である場合において、識別センサーモジュール２の外面への気泡の付着が低減されるとともに、被識別流体に、外的要因に基づく強制流動が生じにくく、測定精度の向上が可能となる。
【０１８３】
図２４および図２５は、本発明の流体識別装置を用いた別の実施例を説明するグラフである。
ところで、燃料の材料組成を一定にし最適燃焼条件が変化しないようにするために、上記化石燃料の成分である個々の炭化水素たとえばペンタン、シクロヘキサン、オクタン等、或いは個々のアルコールたとえばメタノール、エタノール等を、それぞれ単独でまたはせいぜい２種程度を混合して燃料として使用することが考えられている。この種の燃料には、大別して、炭化水素系燃料とアルコール系燃料とがある。
【０１８４】
以下に、これらの炭化水素系燃料とアルコール系燃料を用いた流体識別方法について説明する。
前述した図７の実施例と同様にして、マイコン７２では、図６に示されているように、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始前の所定時間（たとえば０．１秒間）センサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値を得る演算を行って平均初期電圧値Ｖ１を得る。この平均初期電圧値Ｖ１は、感温体２１ａ２の初期温度に対応する。
【０１８５】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第１の時間（例えば単一パルスの印加時間の１／２以下であって０．５〜１．５秒間；図７では１秒間）経過時（具体的には第１の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第１電圧値Ｖ２を得る。この平均第１電圧値Ｖ２は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第１の時間経過時の第１温度に対応する。
そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第１電圧値Ｖ２との差Ｖ０１（＝Ｖ２−Ｖ１）を液種対応第１電圧値として得る。
【０１８６】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的長い時間である第２の時間（例えば単一パルスの印加時間；図７では４秒間）経過時（具体的には第２の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第２電圧値Ｖ３を得る。この平均第２電圧値Ｖ３は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第２の時間経過時の第２温度に対応する。そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第２電圧値Ｖ３との差Ｖ０２（＝Ｖ３−Ｖ１）を液種対応第２電圧値として得る。
【０１８７】
ところで、以上のような単一パルスの電圧印加に基づき発熱体２１ａ４で発生した熱の一部は被測定液体を介して感温体２１ａ２へと伝達される。この熱伝達には、パルス印加開始からの時間に依存して異なる主として２つの形態がある。即ち、パルス印加開始から比較的短い時間（例えば１．５秒）内の第１段階では、熱伝達は主として伝導が支配的である。
【０１８８】
これに対して、第１段階後の第２段階では、熱伝達は主として自然対流が支配的である。これは、第２段階では、第１段階で加熱された被測定液体による自然対流が発生し、これによる熱伝達の比率が高くなるからである。
【０１８９】
第１段階での伝導による熱伝達には被測定液体の熱伝導率の関与が大きく、第２段階での自然対流による熱伝達には被測定液体の動粘度の関与が大きい。炭化水素系液体及びア
ルコール系液体に属する既知の幾つかの被測定液体（炭化水素系液体としてシクロヘキサン、ペンタン、オクタン、トルエン、ｏ−キシレン、及び、アルコール系液体としてメタノール、エタノール、プロパノール）について、本実施例の装置で上記第１の時間を１．５秒として得られた液種対応第１電圧値Ｖ０１（＝Ｖ２−Ｖ１）と被測定液体の熱伝導率との関係を、図２４に示す。また、同一の被測定液体について、本実施例の装置で上記第２の時間を５秒として得られた液種対応第２電圧値Ｖ０２（＝Ｖ３−Ｖ１）と被測定液体の動粘度との関係を、図２５に示す。
【０１９０】
図２４から、液種対応第１電圧値Ｖ０１と被測定液体の熱伝導率とにかなりの相関があり、しかもアルコール系液体は液種対応第１電圧値Ｖ０１が境界値Ｖｓより小さい領域に位置し且つ炭化水素系液体は境界値Ｖｓより大きい領域に位置することがわかる。また、図２５から、液種対応第２電圧値Ｖ０２と炭化水素系液体の動粘度及びアルコール系液体の動粘度とにそれぞれ独立にかなりの相関があることがわかる。
【０１９１】
図２６は、本発明の流体識別装置を、流量計として用いる実施例の回路構成図である。
電源回路９０から供給される安定化直流は、ブリッジ回路（検知回路）７３に供給される。ブリッジ回路７３は、流量検知用感温体３２ａと温度補償用感温体３２ｂと抵抗体９２及び可変抵抗体９４とを含んでなる。ブリッジ回路７３のａ，ｂ点の電位Ｖａ，Ｖｂが増幅率可変の差動増幅回路７５に入力される。該差動増幅回路７５の出力は積分回路７７に入力される。
【０１９２】
一方、電源回路９０の出力は、上記薄膜発熱体３３へ供給される電流を制御するための電界効果型トランジスタ８１を介して、薄膜発熱体３３へと供給される。即ち、流量検知部４２において、薄膜発熱体３３の発熱に基づき、フィンプレート４４を介して被検知流体による吸熱の影響を受けて、薄膜感温体３２ａによる感温が実行される。
【０１９３】
そして、該感温の結果として、図２６に示すブリッジ回路７３のａ，ｂ点の電位Ｖａ，Ｖｂの差が得られる。
（Ｖａ−Ｖｂ）の値は、流体の流量に応じて流量検知用感温体３２ａの温度が変化することで、変化する。予め可変抵抗体９４の抵抗値を適宜設定することで、基準となる所望の流体流量の場合において（Ｖａ−Ｖｂ）の値を零とすることができる。この基準流量では、差動増幅回路７５の出力は零であり、積分回路７７の出力が一定（基準流量に対応する値）となる。尚、積分回路７７の出力は、最小値が０Ｖとなるようにレベル調整がなされている。
【０１９４】
積分回路７７の出力はＶ／Ｆ変換回路７８に入力され、ここで電圧信号に対応する周波数（例えば最大５×１０-5）のパルス信号が形成される。このパルス信号は、パルス幅（時間幅）が一定（例えば１〜１０マイクロ秒の所望値）である。例えば、積分回路７７の出力が１Ｖの場合には周波数０．５ｋＨｚのパルス信号を出力し、積分回路７７の出力が４Ｖの場合には周波数２ｋＨｚのパルス信号を出力する。
【０１９５】
Ｖ／Ｆ変換回路７８の出力は、トランジスタ８１のゲートへと供給される。このように、ゲートへとパルス信号が入力されたトランジスタ８１を介して薄膜発熱体３３に電流が流れる。
【０１９６】
従って、薄膜発熱体３３には、トランジスタを介して、電源回路９０の出力電圧の分圧が、積分回路７７の出力値に対応する周波数にてパルス状に印加され、該薄膜発熱体３３を電流が間欠的に流れる。これにより薄膜発熱体３３が発熱する。Ｖ／Ｆ変換回路７８の周波数は、基準周波数発生回路８０で温度補償型水晶振動子７９の発振に基づき設定される高精度クロックに基づき設定される。
【０１９７】
そして、Ｖ／Ｆ変換回路７８から出力されるパルス信号は、パルスカウンター８２により計数される。マイクロコンピュータ８３は、基準周波数発生回路８０で発生される周波数を基準としてパルス計数した結果（パルス周波数）に基づき、対応する流量（瞬時流量）に換算し、該流量を時間に関して積算することで積算流量を算出する。
【０１９８】
この流量への換算は、メモリ８４に予め記憶されている流量検知に係る所要の流体の検量線を用いて行われる。即ち、流体の各流量ごとにパルスカウンター８２から出力されるパルス周波数を測定することで得られたデータテーブルが、検量線としてメモリ８４に記憶されている。マイクロコンピュータ８３は、流量測定の際にパルスカウンター８２から出力されるパルス周波数に対応する検量線上の流量値を測定値として特定する。
【０１９９】
以上のようにして得られた瞬時流量及び積算流量の値は、表示部８５により表示されると共に、電話回線その他のネットワークからなる通信回線を介して外部へと伝送される。また、所望により、瞬時流量や積算流量のデータをメモリ８４に記憶させておくことができる。
【０２００】
流体流量が増減すると、差動増幅回路７５の出力は（Ｖａ−Ｖｂ）の値に応じて極性（流量検知用感温体３２ａの抵抗−温度特性の正負により異なる）及び大きさが変化し、これに応じて積分回路７７の出力が変化する。積分回路７７の出力の変化の速さは差動増幅回路７５の増幅率設定により調節することができる。これら積分回路７７と差動増幅回路７５とにより、制御系の応答特性が設定される。
【０２０１】
流体流量が増加した場合には、流量検知用感温体３２ａの温度が低下するので、薄膜発熱体３３の発熱量を増加させる（即ちパルス周波数を増加させる）ような積分回路７７の出力（より高い電圧値）が得られ、この積分回路出力が流体流量に対応した電圧となった時点で、ブリッジ回路７３が平衡状態となる。
【０２０２】
他方、流体流量が減少した場合には、流量検知用感温体３２ａの温度が上昇するので、薄膜発熱体３３の発熱量を減少させる（即ちパルス周波数を減少させる）ような積分回路７７の出力（より低い電圧値）が得られ、この積分回路出力が流体流量に対応した電圧となった時点で、ブリッジ回路７３が平衡状態となる。
【０２０３】
即ち、本実施例の制御系では、ブリッジ回路７３が平衡状態となるように薄膜発熱体３３へと供給するパルス状電流の周波数（熱量に対応する）が設定され、このような平衡状態の実現（制御系の応答）は例えば０．１秒以内とすることが可能である。
【０２０４】
また、他方において、電源回路９０の出力は高抵抗値（例えば１０ｋΩ程度）の抵抗体６２及び電極端子４９ａを介して流体温度検知用フィンプレート４４ａへと供給され、流量検知用フィンプレート４４は電極端子４９を介して接地されている。抵抗体６２の両端には電圧計６３が接続されている。
【０２０５】
この電圧計６３により測定される電圧は、測定部内に流体が導入された時に２つのフィンプレート４４，４４ａ間で流体を通って流れる電流の大きさに対応し、これはフィンプレート４４，４４ａ間の流体の抵抗値に対応している。これらを含んで、流量検知用フィンプレート４４と流体温度検知用４４ａとの間の導電性測定のための回路が構成されている。
【０２０６】
電圧計６３の出力はＡ／Ｄコンバータ６５を介して上記マイクロコンピュータ８３へと入力される。上記メモリ８４には、所要の測定対象流体について上記導電性測定回路によ
り測定されるべき電圧計６３の出力値範囲（以下、「該当範囲」という）のデータが記憶されている。
【０２０７】
この該当範囲は、予め、所要の測定対象流体を測定部内に導入し、導電性測定回路の電圧計６３の出力値を実測し、所要の検知誤差範囲を考慮して適宜設定することができる。
一例を挙げれば、所要の測定対象流体が生理食塩水である場合において、該当範囲として３．２〜３．６Ｖを設定することが可能な導電性測定回路では、市水についての電圧計６３の出力値は０．８〜１．２Ｖであり、アルコールやアセトンについての電圧計６３の出力値は０．０５Ｖ以下であり、これら所要の測定対象流体でない流体が過って導入された場合には所要の測定対象流体との判別が可能である。
【０２０８】
この実施例においては、流体流量の検知に先立って、先ず、流量計の測定部内にまで流体を導入した上で、流体の流通を停止した状態で測定部内の流体の導電性（具体的には電圧計６３の出力電圧値）を測定する。
【０２０９】
そして、マイクロコンピュータ８３では、Ａ／Ｄコンバータ６５から入力される電圧値がメモリ８４に記憶されている該当範囲に属するか否か（即ち、該当範囲内であるか該当範囲外であるか）の判定を行う。
【０２１０】
この判定で電圧計６３の出力電圧値が該当範囲内であると判定された場合には、測定部内に導入された流体は所定の測定対象流体であるとみなし、続いて測定部内へと流体供給源から流体を供給し、上記のような流量検知を行いながら流体を流通させる。
【０２１１】
逆に、上記判定で電圧計６３の出力電圧値が該当範囲外であると判定された場合には、続いて測定部内への流体供給源からの流体供給を行うことなく、表示部８５に警告表示をしたり、不図示の警報手段により警報音を発したりすることができる。
【０２１２】
従って、本実施例においては、流体供給源の取り替えの度に上記の流体判別を行うようにすることで、所要の測定対象流体のものと明らかに異なる導電性をもつ流体（これは明らかに所要の測定対象流体ではない）を過って流通させるのを防止することが可能となる。
【０２１３】
また、以上の実施例によれば、流量測定のためにＶ／Ｆ変換回路７８で作成されたパルス信号を用いており、このパルス信号は温度変化による誤差を十分に小さくすることが容易であるので、パルス周波数に基づき得られる流量値及び積算流量値の誤差を小さくすることが可能である。また、この実施例では、薄膜発熱体３３への通電の制御は、Ｖ／Ｆ変換回路７８で作成されたパルス信号によるＯＮ−ＯＦＦによりなされるので、温度変化に基づく制御誤差の発生は極めて小さい。
【０２１４】
また、この実施例では、流量検知部として薄膜発熱体及び薄膜感温体を含む微小チップ状のものを用いているので、以上のような高速応答性が実現され、流量測定の精度を良好なものとすることができる。
【０２１５】
また、この実施例では、被検知流体の流量の如何にかかわらず、薄膜発熱体３３の周囲の流量検知用感温体３２ａの温度がほぼ一定に維持されるので、流量センサーユニットの経時劣化が少なく、また可燃性の被検知流体の着火爆発の発生を防止することができる。
【０２１６】
以上説明したように、本発明の流量計によれば、流量検知に利用される流量検知用熱伝達部材と流体温度検知用熱伝達部材との間の流体の導電性の測定を行うことで流体の判別を行うようにしているので、簡単な構成で、所要の測定対象流体のものと導電性の明らか
に異なる流体を過って流通させるのを防止することが可能となる。
【０２１７】
図２７に示したように、本発明の軽油の液種識別装置１は、液種識別装置本体１２と、液種識別装置本体１２の内部に形成された第１の流路４３６と、第２の流路４３８とを備えている。
【０２１８】
図２７の矢印で示したように、軽油流入口１８から第１の流路４３６を経て、軽油液種識別室４００に一時滞留するように構成されている。この軽油液種識別室４００には、その上部の略トラック形状の液種識別センサー用開口部４０２が形成されている。
【０２１９】
この液種識別センサー用開口部４０２には、図２７に示したように、液種識別センサー４０４が装着されている。
なお、図２７において、符号３６はフィン、５４は軽油排出口、４０８はリード電極、４１０は液温センサー、４１２はモールド樹脂である。
【０２２０】
そして、好適な実施例としては、液種識別センサーヒーター４０５のヒーターに５０〜４００ｍＷ、好ましくは、２５０ｍＷで発熱させて、１〜５０秒後、好ましくは、１０秒後の識別用液温センサーの温度変化を、電圧出力差Ｖ０で計測することによって、軽油の性状の違いを識別することができる。
【０２２１】
すなわち、図２８のグラフで明らかなように、１０秒後の電圧出力差Ｖ０は、
本州の軽油Ａ…１．２０Ｖ
ヨーロッパの標準軽油Ｂ…１．２１Ｖ
米国の標準軽油Ｃ…１．２０Ｖ
スウェーデンの標準軽油Ｄ…１．１８Ｖ
それぞれ上記のように相違している。
【０２２２】
従って、予め、識別制御部を構成するコンピュータに記憶させたデータに基づいて、軽油の液種識別および蒸留性状を認識することが可能である。
なお、以上の軽油の液種識別方法は、自然対流を利用して、軽油の動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用しているものである。
【０２２３】
すなわち、図２９に示したように、動粘度とセンサー出力との間には、相関関係があり、図３０に示したように、動粘度と留出温度との間も相関関係がある。その結果、図３１に示したように、センサー出力と留出温度に相関関係があることになる。本発明の液種識別装置では、このような関係を利用して、上記のように、軽油の液種識別および軽油の蒸留性状を認識することができるようになっている。
【０２２４】
さらに、このような軽油の液種識別および軽油の蒸留性状を、より正確にかつ迅速に行うには、下記のような方法に基づけばよい。
すなわち、図３２に示したように、予め所定の参照軽油について、例えば、この実施例では、最も重質な（蒸発しにくい）本州の軽油Ａと、最も軽質な（蒸発し易い）スウェーデンの標準軽油Ｄについて、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データを得ておき、これを、識別制御部を構成するコンピュータに記憶させておく。
【０２２５】
そして、この検量線データに基づいて、コンピュータにおいて比例計算を行い、被識別軽油について得られた電圧出力差Ｖ０によって、軽油の種別を識別するように構成されている。
【０２２６】
具体的には、図示しないが、上記の実施例と同様にして、被識別軽油の測定温度Ｔにお
ける電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、所定の閾値参照軽油（この実施例では、本州の軽油Ａとスウェーデンの標準軽油Ｄ）についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するようになっている。
【０２２７】
すなわち、図示しないが、検量線データに基づいて、温度Ｔにおいて、本州の軽油Ａの電圧出力差Ｖ０−Ａ、スウェーデンの標準軽油Ｄの電圧出力差Ｖ０−Ｄ、被識別軽油の電圧出力差Ｖ０−Ｓが得られる。
【０２２８】
そして、この際の閾値参照軽油の液種出力を、所定の電圧となるように、すなわち、この実施例では、本州の軽油Ａの液種出力を３．５Ｖ、スウェーデンの標準軽油Ｄの液種出力を０．５Ｖとして、被識別軽油の液種電圧出力Ｖｏｕｔを得ることによって、軽油の性状と相関を持たせることができるようになっている。
【０２２９】
この被識別軽油の液種電圧出力Ｖｏｕｔを、予め検量線データに基づいて、コンピュータに記憶されたデータと比較することによって、軽油の液種識別を正確にかつ迅速に（瞬時に）行うことが可能となる。
【０２３０】
また、このような軽油の液種識別方法においては、図３３に示した軽油の蒸留性状において、蒸留性状Ｔ３０〜Ｔ７０で行うとより相関関係があることがわかっており、望ましいものである。
【０２３１】
このように構成される軽油の液種識別装置１を、図示しないが、自動車システムに適用することができる。
この自動車システムにおいて、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側に、軽油の液種識別装置１０を配設すればよい。
【０２３２】
この軽油の液種識別装置１によって、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油の液種識別を行って軽油の種類に応じて、制御装置の制御によって、着火タイミング制御装置によって、着火タイミングを調整することができるように構成することができる。
【０２３３】
すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）スウェーデンの標準軽油Ｄが識別された場合には、着火タイミングを早め、逆に、重質な（蒸発しにくい）本州の軽油Ａが識別された場合には、着火タイミングを遅めるように制御される。
【０２３４】
これによって、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【０２３５】
また、この軽油の液種識別装置１によって、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油の液種識別を行って軽油の種類に応じて、制御装置の制御によって、軽油圧縮制御装置によって、軽油の圧縮率を調整するように構成することもできる。
【０２３６】
すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）スウェーデンの標準軽油Ｄが識別された場合には、圧縮率を低くし、逆に、重質な（蒸発しにくい）本州の軽油Ａが識別された場合には、圧縮率を高めるように制御される。
【０２３７】
これによって、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【０２３８】
図３４は、本発明の流体識別装置を、流量・液種検知装置として用いる場合の別の実施例の概略図、図３５は、図３４の流量・液種検知装置を用いた流量検知方法を示す検量線を示すグラフである。
【０２３９】
図３４において、４２０は、全体で本発明の流量・液種検知装置を示している。流量・液種検知装置４２０は、例えば、ガソリン、軽油、尿素溶液などの被検知流体が流通する主流路４２２を備えている。また、この主流路４２２から分岐して、副流路４２４が設けられている。
【０２４０】
副流路４２４には、流量・液種検知センサー装置１１が設けられるとともに、その上流側には、流量・液種検知センサー装置１１への被検知流体の流通を制御する副流路開閉弁４２６が設けられている。さらに、この副流路４２４には、流量・液種検知センサー装置１１の下流側には、逆支弁４１６が配設されている。
【０２４１】
一方、主流路４２２には、主流路への被検知流体の流通を制御する主流路開閉弁４１７が設けられるとともに、その下流側にオリフィス４１８が配設されている。
さらに、これらの流量・液種検知センサー装置１１、副流路開閉弁４２６、主流路開閉弁４１７を制御するための通信装置を含んだセンサー制御装置４１９が設けられている。なお、自動車に適用する場合には、このセンサー制御装置４１９に、ＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｔｕｎｉｔ）４２８が接続されている。
【０２４２】
なお、この場合、これらの副流路開閉弁４２６、主流路開閉弁４１７としては、特に限定されるものではないが、例えば、電磁弁などを採用することができる。
また、オリフィス４１８としても、特に限定されるものではなく、例えば、フランジタップオリフィス、可変オリフィス、複数の細管を備えたオリフィスなどが採用することができる。
【０２４３】
このように構成される流量・液種検知装置４２０は、下記のように作動される。
被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、センサー制御装置４１９（またはＥＣＵ４２８）の制御によって、副流路開閉弁４２６を弁開した後、副流路開閉弁４２６を弁閉して、被検知流体を流量・液種検知センサー装置１１内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように制御されるようになっている。
【０２４４】
一方、被検知流体の流量を検知する際には、センサー制御装置４１９（またはＥＣＵ４２８）の制御によって、副流路開閉弁４２６を弁開して、被検知流体を流量・液種検知センサー装置１１内に流通させて、この状態で流量を検知するように制御されるようになっている。
【０２４５】
この場合、センサー制御装置４１９（またはＥＣＵ４２８）は、被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁４１７を弁閉し、逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁４１７を弁開するように制御するように構成されている。
【０２４６】
すなわち、このように被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁４１７を弁閉することによって、副流路４２４に被検知流体を流して、流量・液種検知センサー装置１１における検知に必要な流体の流量を確保すことができる。
【０２４７】
逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁４１７を弁開することによって、主流路４２２に流体を流すことによって、副流路４２４を流れる流体の流量を低下させ
て、流量・液種検知センサー装置１１における検知に必要なだけの流体の流量を確保すことができる。
【０２４８】
従って、流量のダイナミックレンジが広い場合にも対応することが可能であり、感度範囲が広くなる。
なお、副流路４２４の流量・液種検知センサー装置１１の下流側に逆支弁４１６を配設することによって、例えば、流体を流通させる送液装置であるポンプの種類、駆動系の種類によって、脈流が発生して逆流が生じる場合に、この逆流を抑えることができる。
【０２４９】
従って、流量・液種検知センサー装置１１内での流体の逆流が防止できるので、液種検知、濃度検知、および流量の検知の際に、流体の逆流によって影響されることなく、これらの検知を正確かつ迅速に行うことができる。
【０２５０】
さらに、主流路４２２にオリフィス４１８が配設されているので、主流路４２２内の圧力損失が小さく、副流路４２４内を流体が流れにくい場合において、オリフィス４１８によって主流路４２２の圧力損失を上昇することができ、これによって、副流路４２４内に検知に必要な一定の流量の流体を流すことができ、確実に検知を行うことが可能である。
【０２５１】
この状態で、上記の液種検知と同様にして、被検知流体の電圧出力Ｖｏｕｔを得て、図３５に示したような予め測定しておいた流量に関する検量線データに基づいて、コンピュータに記憶されたデータと比較することによって、ガソリンの流量検知を正確にかつ迅速に（瞬時に）行うことが可能となる。
【０２５２】
図３６は、本発明の流体識別装置を液種検知装置として用いた場合の別の実施例の全体の分解斜視図、図３７は、図３６の液種検知装置の液種検知室の分解斜視図、図３８は、図３６の液種検知装置の液種検知室の検知状態を説明する概略図である。
【０２５３】
図３６において、４３０は、全体で本発明の液種検知装置を示している。液種検知装置４３０は、例えば、ガソリン、軽油、尿素溶液などの被検知流体が流通する略箱体形状の液種検知装置本体４３２を備えている。
【０２５４】
図３６に示したように、この液種検知装置本体４３２には、その内部に、略円管形状の液種検知室４３４が設けられている。また、液種検知装置本体４３２には、第１の流路４３６と、第２の流路４３８とを備えている。
【０２５５】
この第１の流路４３６は、液種検知室４３４に設けられた流体導入口４４０に接続されている。また、第２の流路４３８は、液種検知室４３４に設けられた流体排出口４４２に接続されている。
【０２５６】
そして、図３７の矢印で示したように、液種検知装置本体４３２に導入された被検知流体は、第１の流路４３６から流体導入口４４０を経て、液種検知室４３４に一時滞留するように構成されている。
【０２５７】
この液種検知室４３４には、その上部の液種検知室用蓋部材４４４が装着されており、この液種検知室用蓋部材４４４に、略トラック形状の液種検知センサー用開口部４４６が形成されている。
【０２５８】
この液種検知センサー用開口部４４６には、液種検知センサー４４８が装着されている。
なお、図３７において、符号４７２は液温センサー、４７３は液温センサーヒーター、
４７４はリード電極である。
【０２５９】
また、図３６に示したように、液種検知センサー４４８には、回路基板部材４５０と、これを被う外蓋部材４５２が備えられている。なお、図３７においては、説明の便宜上、これらの回路基板部材４５０、外蓋部材４５２を省略して示している。
【０２６０】
なお、図３６中、４５４ａ、４５４ｂは、液種検知装置本体４３２に設けられた、液種検知装置４３０を、例えば、自動車などの取り付けるための取り付けフランジである。
一方、液種検知室４３４には、図３７に示したように、液種検知室４３４内に突設する液種検知センサー４４８を囲繞するように、流れ制御板４５６が、液種検知室用蓋部材４４４の内側に形成されている。
【０２６１】
この流れ制御板４５６は、断面略コ字形状の板部材４５８から構成されており、この板部材４５８は、液種検知センサー４４８を両側から囲み、液種検知室４３４の流体導入口４４０から流体排出口４４２に向かって延設された一対の側板部材４６０、４６２と、これらの側板部材４６０、４６２に接続された被覆板部材４６４とを備えている。
【０２６２】
そして、この流れ制御板４５６には、液種検知室４３４の流体導入口４４０と対峙する流体流入口４６６と、液種検知室４３４の流体排出口４４２と対峙する流体流出口４６８が形成されている。
【０２６３】
この液種検知室４３４の流体導入口４４０と、流れ制御板４５６の流体流入口４６６とは、所定距離Ｌ１、離間するとともに、液種検知室４３４の流体排出口４４２と、流れ制御板４５６の流体流出口４６８とが、所定距離Ｌ２、離間している。
【０２６４】
このように構成することによって、液種検知装置本体４３２内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室４３４内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室４３４内での被検知流体の流れが、流れ制御板４５６によって抑制されて、この流れ制御板４５６に囲繞された流れ制御板４５６の内部に位置する液種検知センサー４４８の周囲の被検知流体の流れが、瞬時に停止することになる。
【０２６５】
すなわち、液種検知室４３４の流体導入口４４０から、流れ制御板４５６の流体流入口４６６を介して、流れ制御板４５６に囲繞された流れ制御板４５６の内部に、被検知流体が、流れ制御板４５６の内部に位置する液種検知センサー４４８の周囲に確実に浸入して、液種検知センサー４４８によって、被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。
【０２６６】
そして、液種検知センサー４４８によって、被検知流体の液種、濃度の検知を行った後、流れ制御板４５６の流体流出口４６８を介して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から検知後の被検知流体を確実に排出することができるので、順次正確な被検知流体の検知を実施することができる。
【０２６７】
従って、液種検知センサー４４８による液種、濃度の検知の際に、被検知流体の流れが生じず、また、振動による被検知流体の乱れが生じることがないので、被検知流体の液種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被検知流体の液種、濃度の測定を行うことが可能である。
【０２６８】
しかも、液種検知室４３４を設けているので、被検知流体が滞留する量が多くなるので、被検知流体の液種、濃度の検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなく、正確な検知を実施することができる。
【０２６９】
従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、ガソリンなどのポンプを停止して、瞬時に被検知流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、ポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがない。
【０２７０】
さらに、図３８の矢印Ｂで示したように、この検知の際に、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板４５６の流体流出口４６８を介して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７１】
さらに、このように液種検知室４３４の流体導入口４４０と、流れ制御板４５６の流体流入口４６６とが、所定距離Ｌ１、離間するので、図３８の矢印Ａで示したように、これらの隙間から、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板４５６の外側に移動して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から外部に排出されることになる。
【０２７２】
従って、流れ制御板４５６の内部に空気が浸入することがないので、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７３】
しかも、万一、流れ制御板４５６の内部に空気が浸入したとしても、図３８の矢印Ｃで示したように、流れ制御板４５６の流体流出口４６８を介して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７４】
さらに、図３８の矢印Ｂに示したように、液種検知室４３４の流体排出口４４２の近傍の側壁が略円管形状であり、略円弧状に形成されているので、この略円弧状の液種検知室４３４の側壁４７０に沿って、被検知流体に混入した空気が、液種検知室４３４の流体排出口４４２へと内側に導かれて排出されることになる。
【０２７５】
従って、液種検知室４３４の流体排出口４４２の近傍に空気が溜まることがなく、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７６】
なお、このような作用効果を奏するためには、図３８に示したように、上記の所定距離Ｌ１、Ｌ２としては、１．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは、２ｍｍ〜３．５ｍｍとするのが望ましい。また、流れ制御板４５６の一対の側板部材４６０、４６２と液種検知センサー４４８との距離Ｌ３としては、５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは、６ｍｍ〜８ｍｍとするのが望ましい。
【０２７７】
また、液種検知室４３４の大きさとしては、特に限定されるものではない。
さらに、液種検知室４３４を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、ＳＵＳ３０４などのステンレスなどの金属、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂、ＦＲＰなどの繊維強化樹脂などが使用可能である。
【０２７８】
また、流れ制御板４５６を構成する材料としても、特に限定されるものではないが、ＳＵＳ３０４などのステンレスなどの金属、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂、ＦＲＰなどの繊維強化樹脂、セラミックなどが使用可能である。
【０２７９】
さらに、本発明の液種検知装置４３０では、上述した図６の実施例に示したような回路構成と同様な回路構成となっている。
この実施例では、図示しないが、上述した図６の回路構成において、液種検知センサー４４８の液種検知センサーヒーター４０６の液種検知用液温センサーと、液温センサー４７２とが、二つの抵抗を介して接続されて、ブリッジ回路を構成している。そして、このブリッジ回路の出力が、増幅器の入力に接続されて、この増幅器の出力が、検知制御部を構成するコンピュータの入力に接続されている。
【０２８０】
また、液種検知センサーヒーター４０６のヒーターが、コンピュータの制御によって印加電圧が制御されるようになっている。
このように構成される液種検知装置４３０では、以下のようにして、例えば、ガソリンの液種検知が行われる。
【０２８１】
先ず、図示しない制御装置の制御によって、被検知流体を液種検知装置本体４３２に導入することによって、第１の流路４３６から流体導入口４４０を経て、液種検知室４３４に被検知流体を流入させた後、この被検知流体の流入を停止することによって、液種検知室４３４に一時滞留させた状態とする。
【０２８２】
この状態では、液種検知装置本体４３２内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室４３４内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室４３４内での被検知流体の流れが、流れ制御板４５６によって抑制されて、この流れ制御板４５６に囲繞された流れ制御板４５６の内部に位置する液種検知センサー４４８の周囲の被検知流体の流れが、瞬時に停止することになる。
【０２８３】
なお、本発明の流体識別装置を、尿素溶液の尿素濃度識別方法に用いることができる。この場合にも上記の実施例と同様にしては、自然対流を利用して、尿素の動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用すればよい。
【０２８４】
図３９は、このように構成される尿素溶液の尿素濃度識別装置４８２を、自動車システム４８０に適用した実施例概略図である。
なお、図３９において、符号１３０は尿素溶液供給機構、１４０と１４２はＮＯｘセンサーである。
【０２８５】
この自動車システム４８０では、尿素溶液タンク１３２内または尿素ポンプの上流側に、尿素溶液の尿素濃度識別装置４８２を配設している。
この尿素溶液の尿素濃度識別装置４８２によって、尿素溶液タンク１３２内または尿素ポンプの上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）の尿素溶液の尿素濃度識別を行って、触媒装置１１６の上流側に噴霧される尿素の濃度を、尿素溶液が固化せずに、触媒装置１１６の上流側で還元反応が効率良く発生するために、例えば、尿素３２．５重量％、Ｈ2Ｏが６７．５重量％と一定の状態とするよう
になっている。
【０２８６】
従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中のＮＯｘを還元して極めて低減することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【０２８７】
図４０は、本発明の流体識別装置を、タンク内液体の漏れ検知装置に用いた実施例を説明するための一部破断斜視図であり、図４１は、この実施例の漏れ検知装置の一部省略断面図である。
【０２８８】
タンク４９０は、計量口４９２及びタンク内へ液体を注入する際に使用される注液口４９４が形成された天板４９６と、タンク内からタンク外へと液体を供給する際に使用される給液口４９８が形成された側板５００と、底板５０２とを有する。図４０に示されている様に、タンク４９０内には、液体（例えばガソリン、軽油または灯油その他であって、多数の有機化合物の混合組成物からなる可燃性液体）Ｌが収容されている。ＬＳはその液面を示す。
【０２８９】
漏れ検知装置５０４は、タンク４９０の天板４９６に形成された計量口４９２を通って、一部がタンク４９０内へと挿入されており、全体として鉛直方向に配置されている。漏れ検知装置５０４は、液体導入出部５０６、流量測定部５０８、液溜め部５１０、キャップ１６及び回路収容部１５を備えている。液体導入出部５０６、流量測定部５０８及び液溜め部５１０はタンク４９０の内部に位置しており、液面ＬＳは液溜め部５１０の高さ範囲内に位置する。流量測定部５０８及び液溜め部５１０は、これらにわたって鉛直方向に延びた鞘管５１２を含んで構成されている。
【０２９０】
流量測定部５０８では、図４１に示すように、鞘管５１２内にセンサーホルダー１３ａが配置されており、該センサーホルダーにより鉛直方向の測定細管１３ｂが固定保持されている。測定細管１３ｂには、第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４が上側からこの順に配置されて取り付けられている。ヒーター１３５は第１の温度センサー１３３及び第２の温度センサー１３４から等距離の位置に配置されている。
【０２９１】
センサーホルダー１３ａは、外側が鞘管５１２により覆われているので、第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４は、液体Ｌによる腐食から保護される。測定細管１３ｂは、液溜め部５１０と液体導入出部５０６との間での液体の流通経路として機能する。また、第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４により測定細管１３ｂ内の液体の流量を測定するための流量センサー部が構成される。
【０２９２】
流量測定部５０８には、測定細管１３ｂの下端の近傍においてセンサーホルダー１３ａに取り付けられた圧力センサー１３７が設けられている。この圧力センサー１３７は、タンク内液体Ｌの液位を測定するためのものであり、例えばピエゾ素子やコンデンサータイプの圧力検知素子を利用することができ、液体の液位に対応した電気信号例えば電圧信号を出力する。
【０２９３】
液体導入出部５０６では、図４１に示されるように、フィルタカバー１２ｂがフィルター１２ａをセンサーホルダー１３ａの下部に対して固定している。フィルター１２ａは、タンク内の液体に浮遊または沈殿するスラッジなどの異物を除去して、液体のみを測定細管１３ｂを介して液溜め部５１０へと導入する機能を有する。また、フィルタカバー１２ｂの側壁には開口部が設けられており、タンク４９０内の液体Ｌは液体導入出部５０６のフィルター１２ａを介して測定細管１３ｂへと導入される。
【０２９４】
液溜め部５１０は、流量測定部５０８の上方に位置しており、鞘管５１２により囲まれた空間Ｇを有し、この空間Ｇ内に測定細管１３ｂから導入される液体を溜めるように構成されている。この空間Ｇ内の液体の温度を測定するための第３の温度センサー１３６が、センサーホルダー１３ａに取り付けられている。
【０２９５】
鞘管５１２の上部にはキャップ１６が固定されており、該キャップには液溜め部５１０内と検知装置外のタンク内空間とを連通させる通気路１６ａが形成されている。キャップ
１６には、通気路１６ａを開状態及び閉状態となすための開閉弁１３８が配置されている。
該開閉弁の弁体１３８ａは上下移動可能であり、最下位置では通気路１６ａが閉状態（開閉弁を開いた状態）とされ、それより上の位置では通気路１６ａが開状態（開閉弁を閉じた状態）とされる。
【０２９６】
キャップ１６には回路収容部１５が取り付けられており、該回路収容部には漏れ検知制御部１５ａが収容されている。上記鞘管５１２内にはセンサーホルダー１３ａの上部とキャップ１６とを接続するように延びたガイド管Ｐｇが配置されており、流量測定部５０８の第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４並びに圧力センサー１３７及び第３の温度センサー１３６と漏れ検知制御部１５ａとを接続する配線１７がガイド管Ｐｇ内を通って延びている。尚、開閉弁１３８は漏れ検知制御部１５ａに接続されている。
【０２９７】
液溜め部５１０における鞘管５１２が本発明の測定管を構成する。測定細管１３ｂの断面積は、鞘管５１２の断面積（但し、ガイド管Ｐｇの断面積を除く）に対して十分小さく（例えば１／５０以上、１／１００以下、更には１／３００倍以下）設定しておくことで、僅かな液体漏れの際の僅かな液位変化にも測定細管１３ｂ内に流量測定可能な液体流通を生ぜしめることができる。
【０２９８】
鞘管５１２、センサーホルダー１３ａ、フィルタカバー１２ｂ、キャップ１６及びガイド管Ｐｇは、タンク４９０を構成する素材に近似した熱膨張係数を有する金属からなるのが好ましく、鋳鉄又はステンレス鋼などのタンク４９０の素材と同一の金属からなるのがより好ましい。
【０２９９】
以上の様な漏れ検知装置５０４を、開閉弁１３８による通気路１６ａの開閉状態を開状態として、タンク４９０の計量口４９２に取り付けると、上記のようにタンク内液体Ｌの液面ＬＳは、液溜め部５１０の高さ範囲内に位置する。従って、圧力センサー１３７は液体導入出部５０６のフィルター１２ａにより濾過されたタンク内液体Ｌに浸漬され、また、タンク内液体Ｌは、流量測定部５０８の測定細管１３ｂを通って上昇し、液溜め部５１０の空間Ｇ内へと導入され、ついには液溜め部５１０内の液体の液面が漏れ検知装置外のタンク内液体の液面ＬＳと同一の高さになる。そして、タンク内液体の液面ＬＳが変動すると、これに追従して液溜め部５１０内の液体の液面も変動し、この液面変動即ち液位変化に伴い測定細管１３ｂ内で液体の流動が生ずる。
【０３００】
以下、この実施例における漏れ検知動作即ちＣＰＵの動作につき説明する。本実施例では、タンク内液体として灯油が使用されている。
図４２は、パルス電圧発生回路から薄膜発熱体に印加される電圧Ｑと漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係を示すタイミング図である。
ＣＰＵからは、クロックに基づき、幅ｔ１の単一パルス状電圧が所定の時間間隔ｔ２で印加される。この単一パルス状電圧は、例えば、パルス幅ｔ１が２〜１０秒であり、パルス高Ｖｈが１．５〜４Ｖである。
【０３０１】
これにより薄膜発熱体で生じた熱は、測定細管１３ｂ及びその内部の液体を加熱し、周囲に伝達される。この加熱の影響は薄膜感温体に到達し、これら薄膜感温体の温度が変化する。ここで、測定細管１３ｂ内での液体の流量が零の場合には、対流による温度伝達の寄与を無視すれば、２つの感温体での温度変化は同等である。
【０３０２】
しかし、タンク内液体がタンクから漏れた時のようにタンク内液体の液面が低下した場合には、液溜め部５１０から測定細管１３ｂを通じて液体が検知装置外のタンク内へと液
体導入出部５０６から導出されるので、測定細管１３ｂ内の液体は上から下へと流動する。
これにより、薄膜発熱体からの熱は上側の温度センサーの薄膜感温体よりも下側の温度センサー１３４の薄膜感温体の方へと多く伝達される。
【０３０３】
このように、２つの薄膜感温体が検知する温度には差が生じて、これら薄膜感温体の抵抗値変化は互いに異なるものとなる。図４２には、温度センサー１３３の薄膜感温体に印加される電圧ＶＴ１及び温度センサー１３４の薄膜感温体に印加される電圧ＶＴ２の変化が示されている。このように、差動増幅器の出力即ち漏れ検知回路の電圧出力Ｓは、図４２に示されるように、変化する。
【０３０４】
図４３に、パルス電圧発生回路から薄膜発熱体に印加された電圧Ｑと漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係の具体例を示す。この例では、単一パルス状電圧はパルス高Ｖｈが２Ｖでありパルス幅ｔ１が５秒であり、液位変化速度Ｆ［ｍｍ／ｈ］を変化させて電圧出力Ｓ［Ｆ］を得た。
【０３０５】
ＣＰＵでは、パルス電圧発生回路によるヒーター１３５の薄膜発熱体への単一パルス電圧の印加に応じて、単一パルス電圧印加の開始後の所定時間ｔ３において、漏れ検知回路の電圧出力Ｓとその当初値（即ち、単一パルス電圧印加開始時）Ｓ0との差（Ｓ0−Ｓ）を積分する。この積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔは、図４２で斜線を付した領域に相当し、測定
細管１３ｂ内の液体の流量に対応する流量対応値である。所定時間ｔ３は、例えば２０〜１５０秒である。
【０３０６】
図４４に、測定細管１３ｂ内の液体の流量Ｆに対応する液位変化速度と上記積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔとの関係の具体例を示す。
この例では、積分値を得るための所定時間ｔ３を３０秒とし、互いに異なる３つの温度での関係を得た。液位変化速度１．５ｍｍ／ｈ以下の領域において、液位変化速度と積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔとの間に良好な直線的関係があることが分かる。
【０３０７】
尚、この例では液位変化速度１．５ｍｍ／ｈ以下の領域で良好な直線的関係が示されたが、測定管断面積に対する測定細管断面積の比や測定細管の長さなどを適宜設定することで、液位変化速度２０ｍｍ／ｈ以下の領域で良好な直線的関係が得られるようにすることが可能である。
【０３０８】
このような積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔと液位変化速度との代表的な関係は、予めメモリ
に検量線として記憶させておくことができる。従って、漏れ検知回路の出力を用いて算出される流量対応値である積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔに基づき、メモリの記憶内容を参照し
て換算することにより、タンク内液体の漏れを液位変化速度として得ることができる。但し、或る値（例えば０．０１ｍｍ／ｈ）より小さな液位変化速度が得られた場合には、測定誤差範囲内であるとみなして、漏れなしと判定することができる。
【０３０９】
積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔと液位変化速度との関係は、図４４に示されるように厳密に
は液体の温度に応じて異なる。そこで、複数の温度毎に上記積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔと
液位変化速度との関係を示す検量線をメモリに記憶しておき、第３の温度センサー１３６により測定される温度（実測温度）に基づき、メモリに記憶されている実測温度に最も近い温度の検量線を用いて、または複数の温度の検量線を用いた内挿または外挿により、積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔから液位変化速度への換算を行うようにすることができる。これ
によれば、より高い精度の漏れ検知が可能となる。
【０３１０】
この漏れ検知（微小漏れ検知）は、適宜の時間ｔ２の間隔をおいて繰り返し実行される
。時間ｔ２は、例えば４０秒〜５分（但し、上記積分時間ｔ３より長い時間）である。
更に、ＣＰＵでは、圧力センサー１３７からＡ／Ｄコンバータを介して入力される液位対応出力Ｐを直ちに液位ｐに換算することができる。この換算は、液体の比重ρに関連しており、圧力センサー１３７により測定される圧力値をＰとし、圧力センサー１３７の高さ位置を基準とした液位をｐとし、重力の加速度をｇとして、
式（１）
ｐ＝Ｐ／（ρｇ） ・・・（１）
を用いて行うことができる。この液位ｐの値は圧力センサー１３７の高さを基準としたものであるが、タンク４９０の計量口４９２の高さと漏れ検知装置の該計量口への取り付け部分から圧力センサー１３７迄の距離とを勘案することでタンク自体に対する液位値に変換することができる。これらの液位検知の結果を示す液位検知信号がＣＰＵから出力される。
【０３１１】
液体の比重ρは、次のようにして検知される。尚、この比重検知のフローを図４６に示す。
液体の比重検知は、タンク内に液体が補充のために注入される度に行われ、この液体注入の後に、液面が静定する適宜の時間をおいて、外部入力等によりスタートする。この時、流量センサー部のヒーター１３５に対し上記のパルス通電が開始される（既にパルス通電が実行されている場合には、それを継続する）。
【０３１２】
そして、開閉弁１３８により通気路１６ａを閉状態となし（Ｓ１）、液面が静定する適宜の期間（例えば２〜５分間）静止させ（Ｓ２）た後に、上記のような積分値∫（Ｓ0−
Ｓ）ｄｔの測定を複数回（例えば５回）実施し（Ｓ３）、得られた複数の積分値∫（Ｓ0
−Ｓ）ｄｔの平均値を算出し（Ｓ４）、これにより得られた平均値から比重検量線を用いて比重ρを算出する（Ｓ５）。
【０３１３】
比重検量線は予め比重の知られた種々の比重の同種液体（例えば灯油を含む燃料油）について同様に積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔの測定を行うことで得ることができ、これをメモ
リに記憶しておく。尚、Ｓ３において積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔの測定を１回のみ実施し
、Ｓ４を省略し、Ｓ５において平均値として上記１回の測定により得られた値を使用してもよい。
【０３１４】
次に、以上のようにして得られた比重ρが０．７以上且つ０．９５以下の範囲内にあるか否かの判定を行う（Ｓ６）。この判定は、液体が燃料油であるか否かを判定するものであり、ここで０．７≦ρ≦０．９５であると判定された場合には、液体が燃料油であるとして、このρの値を現在のタンク内液体の比重としてメモリに記憶する（Ｓ７）。
【０３１５】
一方、Ｓ６で０．７≦ρ≦０．９５以外であると判定された場合には、Ｓ３〜Ｓ５が３サイクル連続して実行したかどうかを判定し（Ｓ８）、３サイクル連続して実行したと判定された場合には、液体が燃料油ではないと最終確認するエラー処理を行う（Ｓ９）。ＣＰＵは、これに基づき、外部に対して適宜の警告信号を発することができる。一方、Ｓ８で３サイクル連続して実行していないと判定された場合には、Ｓ３以降を実行する。尚、Ｓ８を省略して、Ｓ６から直ちにＳ９へと移行してもよい。
【０３１６】
次に、Ｓ７またはＳ９の後に、開閉弁１３８により通気路１６ａを開状態となし（Ｓ１０）、比重検知を終了する。
また、ＣＰＵでは、一定時間ｔｔ例えば２〜１０秒毎に、以上のようにして得られた液位ｐの値をメモリに記憶し、この記憶のたびに前回の記憶値との差分を算出し、これを液位の時間変化率ｐ’の値としてメモリに記憶する。
【０３１７】
図４５に、液位変化速度と液位対応出力Ｐの時間変化率Ｐ’との関係の具体例を示す。液位変化速度１５０ｍｍ／ｈ以下の領域において、液位変化速度と液位対応出力の時間変化率Ｐ’との間に良好な直線的関係があり、従って液位変化速度と液位時間変化率ｐ’とが良好に対応することが分かる。尚、この例では液位変化速度１５０ｍｍ／ｈ以下の領域で良好な直線的関係が示されたが、更に液位変化速度２００ｍｍ／ｈまでの領域で良好な直線的関係が得られるようにすることが可能である。
【０３１８】
従って、圧力センサー１３７により測定される液位ｐの時間変化率ｐ’の大きさとして、タンク内液体の漏れを得ることができる。
ところで、上記液体の比重ρは、厳密には液体の温度に応じて異なる。そこで、これに対応して、以上説明した比重検知の際には、次のような処理を行うことができる。
【０３１９】
即ち、比重検量線として標準温度ＴＲ（例えば１５℃）におけるもの（標準温度比重検量線）を使用する。この標準温度比重検量線の作成に際しては、液体温度ＴＡで検出された比重がρ［ＴＡ］であったとして、これに基づき、標準温度ＴＲでの比重値ρ［ＴＲ］を式（２）
ρ［ＴＲ］＝ρ［ＴＡ］＋０．０００７１（ＴＡ−ＴＲ） ・・・（２）
を用いて算出することができる。尚、この式（２）中の係数０．０００７１は、液体が燃料油である場合のものである。
【０３２０】
そして、被検知液体について上記図４６を参照して説明した比重検知を行った際に、第３の温度センサー１３６により測定された温度がＴＸで、標準温度比重検量線を使用して換算された比重値がρ［ＴＸ］であったとして、現在の温度ＴＸでの補正された比重値ρ’［ＴＸ］を式（３）
ρ’［ＴＸ］＝ρ［ＴＸ］−０．０００７１（ＴＸ−ＴＲ）・・・（３）
を用いて算出することができる。尚、この式（３）中の係数０．０００７１は、液体が燃料油である場合のものである。
【０３２１】
以上のようにして得られた補正された比重値ρ’［ＴＸ］を上記式（１）の比重値ρとして用いて液位への換算を行うことで、より高い精度の漏れ検知が可能となる。
以上のような圧力センサーを用いた漏れ検知は上記微小漏れ検知に比べて広い液位変化速度範囲をカバーすることができる。一方、微小漏れ検知は圧力センサーを用いた漏れ検知に比べて微小な液位変化速度領域を高い精度で測定することができる。
【０３２２】
ところで、タンク４９０内での液位変化は、注液口４９４からタンク内への液体の注入がなされる時あるいは給液口４９８から外部への液体供給がなされる時にも発生する。しかし、これらの場合のタンク４９０内の液位の上昇または下降の速度は、漏れの場合の液位変化速度または液位時間変化率よりかなり大きいのが一般的である。
【０３２３】
そこで、ＣＰＵでは、漏れに関して、以下のような処理を行う。
（１）圧力センサーを用いた漏れ検知において液位時間変化率ｐ’の大きさが所定範囲（例えば１０〜１００ｍｍ／ｈ）内の時には、当該圧力センサーを用いた漏れ検知の結果を漏れ検知信号として出力する。
（２）圧力センサーを用いた漏れ検知において液位時間変化率ｐ’の大きさが上記所定範囲の下限より小さい（例えば１０ｍｍ／ｈより小さい）時には、微小漏れ検知の結果を漏れ検知信号として出力する。
（３）圧力センサーを用いた漏れ検知において液位時間変化率ｐ’の大きさが上記所定範囲の上限を越える（例えば１００ｍｍ／ｈより大きい）時には、漏れ以外の原因例えば液体注入あるいは液体供給によるものと判定し、漏れ検知信号を出力しない。
更に、本実施例では、上記（３）の状態に至った場合即ち圧力センサーを用いた漏れ検知
において液位時間変化率ｐ’の大きさが所定範囲の上限を越えた場合には、ＣＰＵは、以後の所定時間ｔｍの間第１の漏れ検知を停止することができる。
【０３２４】
この漏れ検知停止の上記所定時間ｔｍは、上記外部からタンク内への液体注入あるいはタンク内から外部への液体供給の後の液面ＬＳの静定時間より若干長い時間とするのが好ましく、例えば１０〜６０分とすることができる。とくに、この所定時間ｔｍ中、ＣＰＵは、パルス電圧発生回路及び漏れ検知回路の動作を停止させることができる。これによれば、電力消費量が低減される。
【０３２５】
液位変化速度または液位時間変化率は漏れ量（単位時間あたりの漏れの量）と関係している。即ち、液位変化速度または液位時間変化率に当該液位でのタンク内部の水平断面積を乗じたものが液体の漏れ量に相当する。従って、予めタンクの形状（即ち高さ位置とタンク内部の水平断面積との関係）をメモリに記憶しておき、このメモリの記憶内容を参照して、上記のようにして検知された液位及び漏れ（液位変化速度または液位時間変化率）に基づき、タンク内液体の漏れ量を算出することができる。
【０３２６】
尚、タンクの形状が図４０に示される縦型円筒形状などのようにタンク内部の水平断面積が高さによらず一定のものである場合には、液位変化速度または液位時間変化率と漏れ量とは単純な比例関係にあり、従って液位の値自体とは無関係に液位変化速度または液位時間変化率にタンク内部の水平断面積に応じた比例定数を乗ずることで容易に漏れ量を算出することができる。即ち、この場合には、この実施例の装置により検知される漏れは漏れ量に基づくものと実質上同等である。
【０３２７】
図４７は、本発明の流体識別装置を液位検出装置として用いた別の実施例を示す分解斜視図であり、図４８はその一部省略断面図であり、図４９はそのタンクへの取り付け状態を示す図である。本実施例では、液体として尿素水溶液が想定されている。
【０３２８】
図４９に示されているように、たとえば自動車に搭載された排ガス浄化システムを構成するＮＯｘ分解用の尿素水溶液タンク５２０の上部には開口部５２２が設けられており、該開口部に本発明による液位検出装置５２３が取り付けられている。尿素水溶液タンク５２０には、尿素水溶液が注入される入口配管５２４及び尿素水溶液が取り出される出口配管５２６が設けられている。
【０３２９】
出口配管５２６は、尿素水溶液タンク５２０の底部に近い高さ位置にてタンクに接続されており、尿素水溶液供給ポンプ１１０を介して不図示の尿素水溶液噴霧器に接続されている。排気系において排ガス浄化用触媒装置の直前に配置された上記尿素水溶液噴霧器により触媒装置に対する尿素水溶液の噴霧が行われる。
【０３３０】
液位検出装置は、識別センサー部５２８と圧力センサー５３０と支持部５３２とを備えている。支持部５３２の一方の端部（下端部）に識別センサー部５２８が取り付けられており、支持部５３２の他方の端部（上端部）にはタンク開口部５２２へ取り付けるための取り付け部４ａが設けられている。
【０３３１】
なお、図４７および図４８において、符号２ａは基体、２ｂと２ｃはＯリング、４ａは取り付け部、２１は傍熱型濃度検知部、２１ｃと２２ｃは金属製フィン、２１ｅと２２ｅは外部電極端子、２４は被測定液体導入路、５４０は回路基板、５４２は蓋部材、５４４と５４６と５４８は配線、５５０はコネクター、５３２は支持部である。
【０３３２】
図５０は、マイコンでの液位検出プロセスを示すフロー図である。
圧力センサー５３０により尿素水溶液の液圧Ｐが検出され、その検出液圧値がマイコン
に入力され、これに基づきマイコンでは、尿素水溶液が所定密度のもの例えば尿素濃度が零で密度が１の水であるとした場合の仮の液位値Ｈを算出する（ＳＴ１）。
【０３３３】
この算出に際しては、予め圧力センサー５３０により測定された水の液圧Ｐ［ｋＰａ］と液位（仮の液位値）Ｈ［ｃｍ］との関係（図１３に示す）から得られる以下の関係式（３）
Ｈ＝０．００４１・Ｐ２＋１０．１８１・Ｐ・・・・（３）
を用いることができる。
【０３３４】
一方、上記のようにして識別センサー部５２８を用いて得られる尿素濃度値Ｃがマイコンに入力される。これに基づきマイコンでは、当該尿素濃度値Ｃの尿素水溶液の密度値ρを算出する（ＳＴ２）。尿素濃度Ｃ［ｗｔ％］の変化に対する尿素水溶液の密度ρ［ｇ／ｃｍ3］の変化の関係は、これから得られる以下の関係式（４）
ρ＝７．４５０Ｅ（−６）・Ｃ２＋２．４８２Ｅ（−３）・Ｃ＋１．０００・・・・（４）
を用いて密度ρを算出することができる。
【０３３５】
次に、以上のようにして得られた仮の液位値Ｈと尿素水溶液の密度ρとから、液位Ｈ’［ｃｍ］を、以下の関係式（５）
Ｈ’＝ρ・Ｈ・・・・（５）
を用いて算出する（ＳＴ３）。
【０３３６】
以上のようにして液圧の検出及び濃度の識別並びにこれらに基づく液位の算出を正確に且つ迅速に行うことができる。この濃度識別に基づく液位検出のルーチンは、自動車のエンジン始動時に、或いは定期的に、或いは運転者または自動車（後述のＥＣＵ）側からの要求時に、或いは自動車のキーＯＦＦ時等に、適宜実行することができ、所望の様式にて尿素タンク内の尿素水溶液の液位を監視することができる。
【０３３７】
このようにして得られた濃度及び液位を示す信号が不図示のＤ／Ａ変換器を介して、図６の実施例に示したと同様に、出力バッファ回路へと出力され、ここからアナログ出力として不図示の自動車のエンジンの燃焼制御などを行うメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。液温対応のアナログ出力電圧値もメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。一方、濃度及び液位を示す信号は、必要に応じてデジタル出力として取り出して、表示、警報その他の動作を行う機器へと入力することができる。
【０３３８】
更に、液温検知部５３４から入力される液温対応出力値Ｔに基づき、尿素水溶液が凍結する温度（−１３℃程度）の近くまで温度低下したことが検知された場合に警告を発するようにすることができる。
【０３３９】
図５１は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた実施例を示す模式的断面図である。
なお、図５１に示したアンモニア発生量の測定装置１は、基本的には図１から図１４に示した実施例における液種識別装置１と同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明は省略する。なお、符号３０１は端子ピンである。
【０３４０】
上述したように、液種対応第１電圧値Ｖ０１は主として液体の熱伝導率による影響を受け、液種対応第２電圧値Ｖ０２は主として液体の動粘度による影響を受ける。よって、以下、液種対応第１電圧値を熱伝導率対応電圧値Ｖ０１、液種対応第２電圧値を動粘度対応電圧値Ｖ０２と呼ぶ。
【０３４１】
上記熱伝導率対応電圧値Ｖ０１および動粘度対応電圧値Ｖ０２は、被測定液体ＵＳの尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度が変化するにつれて変化する。
本実施例は、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２との関係が、混合溶液の尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度により異なることを利用して、尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度を測定することによって、混合溶液から発生するアンモニアの量を測定するものである。すなわち、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２とは液体の互いに異なる物性、すなわち熱伝導率と動粘度との影響を受け、これらの関係は混合溶液の尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度により互いに異なるので、以上のような濃度検知が可能となる。
【０３４２】
すなわち、本発明の実施例では、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝０、すなわち、蟻酸アンモニウム濃度０％であり尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液（参照尿素水溶液）について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２との関係を示す第１検量線と、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝ｃ０（一定）である幾つかの混合溶液について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２との関係を示す第２検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。第１および第２の検量線の例を、図５２に示す。
【０３４３】
ここで、尿素濃度Ｘａ％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙａ％の混合溶液である被測定液体ＵＳに対し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１ａおよび動粘度対応電圧値Ｖ０２ａが得られたとする。
【０３４４】
もし、尿素のみが含まれる溶液（尿素水溶液）であるならば、図５２のように熱伝導率対応電圧値がＶ０１aの時、動粘度対応電圧値はＶ０２ｂとなるはずである。このように
、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２の組み合わせが第１検量線と適合しないということは、溶液中に尿素だけでなく、蟻酸アンモニウムも混在していることを示している。
【０３４５】
予め得ている第１および第２の検量線から、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａの時、Ｙ／Ｘ＝０の場合の仮の第１動粘度対応電圧値はＶ０２ｂ、Ｙ／Ｘ＝ｃ０の場合の仮の第２動粘度対応電圧値はＶ０２ｃとなることがわかる。
【０３４６】
そして、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａかつ動粘度対応電圧値がＶ０２ａとなる、Ｙ／Ｘ＝ｃの値を比例演算を用いて算出する。すなわち、
ｃ＝ｃ０（Ｖ０２ａ−Ｖ０２ｂ）／ Ｖ０２ｃ
から求める。
【０３４７】
なお、図５２の第１および第２の検量線は、液温によって変化するので、複数の液温に応じた検量線を予め得ておき、マイコン７２の記憶手段に記憶しておき、使用する検量線を液温に応じて適宜変更する必要がある。
【０３４８】
Ｙ／Ｘ＝ｃであることが判明されると、あらかじめ記憶しておいたＹ／Ｘ＝ｃの場合における、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と尿素濃度Ｘの検量線（比較曲線）から、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１がＶ０１ａとなるＸの値を決定することができる。さらに、決定されたＸに応じて、Ｙの値も決定するものである。
【０３４９】
なお、Ｙ／Ｘ＝ｃにおける熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と尿素濃度Ｘの検量線（比較曲線）は、あらかじめ記憶していたいくつかのｃの値に対する検量線から補間計算を行って設定してもよい。
【０３５０】
そして、算出された尿素濃度Ｘ重量％と蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と混合溶液の量Ｑとから混合溶液中の尿素量Ａ＝Ｑ×Ｘ／１００および蟻酸アンモニウム量Ｂ＝Ｑ×Ｙ／１００を算出する。なお、混合溶液の量Ｑは質量（単位：ｋｇやｇなど）としてもよいし、容量（単位：ｃｃやｌなど）としてもよい。
【０３５１】
そして、尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％、尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂの４つのパラメータから以下の式、
アンモニア発生量Ｇ＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
によって、アンモニア発生量を算出することができる。
【０３５２】
図５３は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた別の実施例を示す模式的断面図であり、識別センサーモジュール２の他に差圧センサー３００を備えている。ここで、差圧センサー３００は従来から用いられている差圧センサーを利用することができる。
【０３５３】
なお、図５３に示したアンモニア発生量の測定装置１は、基本的には図１から図１４に示した実施例における液種識別装置１と同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０３５４】
図５３に示されているように、回路基板４１ａの回路には、上記差圧センサー３００の端子ピン３１が接続されている。
差圧センサー３００の第１の導入口３００ａにおける液圧をｐ１、第２の導入口３００ｂにおける液圧をｐ２、第１の導入口３００ａと第２の導入口３００ｂとの高低差をＬ、被識別液体の密度をρとしたときに、ｐ１−ｐ２＝ρ×Ｌの関係があるため、差圧センサー３００によってρに依存した電気的出力である密度対応電圧値Ｖ０３を測定することができる。
【０３５５】
ここで、上述したのと同様に、識別センサーモジュール２を用いて、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝０、すなわち、蟻酸アンモニウム濃度０％であり尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液（参照尿素水溶液）について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１を測定し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と密度対応電圧値Ｖ０３との関係を示す第３検量線と、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝ｃ０（一定）である幾つかの混合溶液について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１を測定し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と密度対応電圧値Ｖ０３との関係を示す第４検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。第３および第４の検量線の例を、図５４に示す。
【０３５６】
なお、本実施例においては、動粘度対応電圧値Ｖ０２を得る必要がないため、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第１の時間経過時において、パルス電圧の印加を終了してもよい。すなわち、第１の時間がパルス電圧の印加時間としてもよい。これによって、測定時間を短縮することができる。
【０３５７】
ここで、尿素濃度Ｘａ％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙａ％の混合溶液である被測定液体ＵＳに対し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１ａおよび密度対応電圧値Ｖ０３ａが得られたとする。
【０３５８】
もし、尿素のみが含まれる溶液（尿素水溶液）であるならば、図５４のように熱伝導率対応電圧値がＶ０１aの時、密度対応電圧値はＶ０３ｂとなるはずである。このように、
熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と密度対応電圧値Ｖ０３の組み合わせが第３検量線と適合しな
いということは、溶液中に尿素だけでなく、蟻酸アンモニウムも混在していることを示している。
【０３５９】
予め得ている第３および第４の検量線から、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａの時、Ｙ／Ｘ＝０の場合は密度対応電圧値はＶ０３ｂ、Ｙ／Ｘ＝ｃ０の場合は密度対応電圧値はＶ０３ｃとなることがわかる。
【０３６０】
そして、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａかつ密度対応電圧値がＶ０３ａとなる、Ｙ／Ｘ＝ｃの値を比例演算を用いて算出する。すなわち、
ｃ＝ｃ０（Ｖ０３ａ−Ｖ０３ｂ）／ Ｖ０３ｃ
から求める。
【０３６１】
なお、図５４の第３および第４の検量線は、液温によって変化するので、複数の液温に応じた検量線を予め得ておき、使用する検量線を液温に応じて適宜変更する必要がある。
そして、Ｙ／Ｘ＝ｃの値から、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１がＶ０１ａとなるＸの値及びＹの値が決定することにより、上述したのと同様に、アンモニア発生量を算出することができる。
【０３６２】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、パルス電圧P、サンプリング回数などは適宜変更することができるなど本発明の
目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３６３】
【図１】図１は本発明による流体識別装置を一例として、液種識別装置に用いた実施例を示す模式的断面図である。
【図２】図１の液種識別装置の識別センサーモジュールの模式的断面図である。
【図３】図１の液種識別装置の液種検知部を示す模式的断面図である。
【図４】図１の液種識別装置の使用状態を示す模式的断面図である。
【図５】傍熱型液種検知部の薄膜チップの分解斜視図である。
【図６】液種識別ための回路の構成図である。
【図７】発熱体に印加される単一パルス電圧Ｐとセンサー出力Ｑとの関係を示す図である。
【図８】尿素濃度が所定範囲内の尿素水溶液で得られる液種対応第１電圧値Ｖ０１の範囲内には、或る砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液の液種対応第１電圧値が存在することを示す図である。
【図９】尿素水溶液および砂糖水溶液および水についての液種対応第１電圧値Ｖ０１および液種対応第２電圧値Ｖ０２を、尿素濃度３０％の尿素水溶液のものを１．０００とした相対値で示す図である。
【図１０】第１の検量線の例を示す図である。
【図１１】第２の検量線の例を示す図である。
【図１２】液温対応出力値Ｔの一例を示す図である。
【図１３】液種対応第１電圧値Ｖ０１および液種対応第２電圧値Ｖ０２の組み合わせによる所定液体識別の判定基準が温度に応じて変化することを模式的に示すグラフである。
【図１４】液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図１５】図１５は、カバー部材２ｄを適用した流体識別装置として、ガソリン識別装置に適用した実施例を示す断面図である。
【図１６】図１６に、図１５の実施例（カバー部材２ｄあり）の流体識別装置で、測定部の傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示すグラフである。
【図１７】図１７は、比較形態で傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示すグラフである。
【図１８】図１８は、図６の並列回路の代わりに、直列回路を用いた実施例について、その回路の構成概略図である。
【図１９】図１９は、図１８に示される切替えスイッチ１４を、ａ側に接続した状態で得られる出力Ａ（すなわち、液体温度検知結果）の一例を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの断面図である。
【図２１】図２１は、図２０の実施例の識別センサーモジュールを示しており、図２１（Ａ）は、図２０の内部を示す概略図、図２１（Ｂ）は、図２０のＡ方向から見た部分拡大断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールを示しており、図２２（Ａ）は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの斜視図、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の識別センサーモジュールの取り付け状態を示す概略図である。
【図２３】図２３は、図２２の識別センサーモジュールをＢ方向から見た縦断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の流体識別装置を用いた別の実施例を説明するグラフである。
【図２５】図２５は、本発明の流体識別装置を用いた別の実施例を説明するグラフである。
【図２６】図２６は、本発明の流体識別装置を、流量計として用いる実施例の回路構成図である。
【図２７】図２７は、本発明の軽油の液種識別装置の実施例の概略断面図である。
【図２８】図２８は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す時間−電圧の関係を示すグラフである。
【図２９】図２９は、動粘度とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図３０】図３０は、動粘度と留出温度の関係を示すグラフである。
【図３１】図３１は、センサー出力と留出温度の関係を示すグラフである。
【図３２】図３２は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す検量線を示すグラフである。
【図３３】図３３は、軽油の蒸留性状を示すグラフである。
【図３４】図３４は、本発明の流体識別装置を、流量・液種検知装置として用いる場合の別の実施例の概略図である。
【図３５】図３５は、図３４の流量・液種検知装置を用いた流量検知方法を示す検量線を示すグラフである。
【図３６】図３６は、本発明の流体識別装置を液種検知装置として用いた場合の別の実施例の全体の分解斜視図である。
【図３７】図３７は、図３６の液種検知装置の液種検知室の分解斜視図である。
【図３８】図３８は、図３６の液種検知装置の液種検知室の検知状態を説明する概略図である。
【図３９】図３９は、本発明の尿素溶液の尿素濃度識別装置を、自動車システムに適用した実施例概略図である。
【図４０】図４０は、本発明の流体識別装置を、タンク内液体の漏れ検知装置に用いた実施例を説明するための一部破断斜視図である。
【図４１】図４１は、この実施例の漏れ検知装置の一部省略断面図である。
【図４２】図４２は、パルス電圧発生回路から薄膜発熱体に印加される電圧Ｑと漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係を示すタイミング図である。
【図４３】図４３は、薄膜発熱体に印加された電圧Ｑ と漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係の具体例を示す図である。
【図４４】図４４は、液位変化速度と積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔとの関係の具体例を示す図である。
【図４５】図４５は、液位変化速度と液位対応出力の時間変化率Ｐ’との関係の具体例を示す図である。
【図４６】図４６は、比重検知のフロー図である。
【図４７】図４７は、本発明の流体識別装置を液位検出装置として用いた別の実施例を示す分解斜視図である。
【図４８】図４８は、図４７の一部省略断面図である。
【図４９】図４９は、本発明の流体識別装置のタンクへの取り付け状態を示す図である。
【図５０】図５０は、マイコンでの液位検出プロセスを示すフロー図である。
【図５１】図５１は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた実施例を示す模式的断面図である。
【図５２】図５２は、第１と第２の検量線の例を示す図である。
【図５３】図５３は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた別の実施例を示す模式的断面図であり、識別センサーモジュール２の他に差圧センサー３００を備えた場合の、アンモニア発生量の測定装置を示す模式的断面図である。
【図５４】図５４は、第３と第４の検量線の例を示す図である。
【符号の説明】
【０３６４】
１ 液種識別装置
２ 識別センサーモジュール
２ａ 基体
２ｂ Ｏリング
２ｃ Ｏリング
２ｄ カバー部材
３ 液位センサーモジュール
４ 防水ケース
４ａ 取り付け部
５ 防水配線
６ センサーホルダー
６ａ センサー装着孔
７ 固定ネジ
８ フィルターホルダー
９ フィルター
１１ 流量・液種検知センサー装置
１２ 液種識別装置本体
１２ａ フィルター
１２ｂ フィルタカバー
１３ 抵抗体
１３ａ センサーホルダー
１３ｂ 測定細管
１４ 切替えスイッチ
１５ 回路収容部
１５ａ 漏れ検知制御部
１６ キャップ
１６ａ 通気路
１７ 配線
１８ 軽油流入路
２０ 容器
２０Ａ 容器本体部
２０Ａ１ 膨出部
２０Ａ２ 膨出部
２０Ｂ 容器蓋体部
２１ 第１の液種液温検知部
２１ａ 第１の液種液温検知用薄膜チップ
２１ａ１ チップ基板
２１ａ２ 第１の感温体
２１ａ３ 層間絶縁膜
２１ａ４ 第１の発熱体
２１ａ５ 発熱体電極
２１ａ６ 保護膜
２１ａ７ 電極パッド
２１ｃ 金属製フィン
２１ｄ ボンディングワイヤ
２１ｅ 外部電極端子
２２ 第２の液種液温検知部
２２ａ 第２の液種液温検知用薄膜チップ
２２ａ２ 第２の感温体
２２ａ４ 第２の発熱体
２２ｃ 金属製フィン
２２ｅ 外部電極端子
２３ 合成樹脂モールド
２３ａ 合成樹脂
２４ 被測定液体導入路
２５ 液種検知回路基板
２６ カスタムＩＣ
２７ 端子ピン
３１ 端子ピン
３２ 流量検知用感温体
３２ａ 温度補償用感温体
３３ 薄膜発熱体
３６ フィン
４０ 測定部
４１ 電源回路部
４１ａ 回路基板
４２ 流量検知部
４４ 流量検知用フィンプレート
４４ａ 流体温度検知用フィンプレート
４９ 電極端子
４９ａ 電極端子
５０ 親水性膜
５１ コネクター
５４ 軽油排出口
６２ 抵抗体
６３ 電圧計
６４ 抵抗体
６５ Ａ／Ｄコンバータ
６６ 抵抗体
６８ ブリッジ回路
７０ 差動増幅回路
７１ 液温検知増幅器
７２ マイコン
７３ ブリッジ回路
７４ａ 第１のスイッチ
７４ｂ 第２のスイッチ
７５ 差動増幅回路
７６ 出力バッファ回路
７７ 積分回路
７８ Ｖ／Ｆ変換回路
７９ 温度補償型水晶振動子
８０ 基準周波数発生回路
８１ トランジスタ
８２ パルスカウンター
８３ マイクロコンピュータ
８４ メモリ
８５ 表示部
９０ 電源回路
９２ 抵抗体
９４ 可変抵抗体
１００ タンク
１０１ 壁部材
１１０ 尿素水用液供給ポンプ
１１６ 触媒装置
１３０ 尿素溶液供給機構
１３２ 尿素溶液タンク
１３３ 第１の温度センサー
１３４ 第２の温度センサー
１３５ ヒーター
１３６ 第３の温度センサー
１３７ 圧力センサー
１３８ 開閉弁
１３８ａ 弁体
１４０ ＮＯｘセンサー
１４２ ＮＯｘセンサー
２００ ＡＳＩＣ基板
２０２ パッキン
２０４ コネクター
２０６ 固定用部材
２０８ 固定ネジ
２１０ パッキン
２１２ 被識別流体
３００ 差圧センサー
３００ａ 第１の導入路
３００ｂ 第２の導入路
３０１ 端子ピン
４００ 軽油液種識別室
４０２ 液種識別センサー用開口部
４０４ 液種識別センサー
４０５ 液種識別センサーヒーター
４０６ 液種検知センサーヒーター
４０８ リード電極
４１０ 液温センサー
４１２ モールド樹脂
４１６ 逆支弁
４１７ 主流路開閉弁
４１８ オリフィス
４１９ センサー制御装置
４２０ 流量・液種検知装置
４２２ 主流路
４２４ 副流路
４２６ 副流路開閉弁
４２８ ＥＣＵ
４３０ 液種検知装置
４３２ 液種検知装置本体
４３４ 液種検知室
４３６ 第１の流路
４３８ 第２の流路
４４０ 流体導入路
４４２ 流体排出口
４４４ 液種検知室用蓋部材
４４６ 液種検知センサー用開口部
４４８ 液種検知センサー
４５０ 回路基板部材
４５２ 外蓋部材
４５４ａ 取り付けフランジ
４５４ｂ 取り付けフランジ
４５６ 流れ制御板
４５８ 板部材
４６０ 側板部材
４６２ 側板部材
４６４ 被覆板部材
４６６ 流体流入口
４６８ 流体流出口
４７０ 側壁
４７２ 液温センサー
４７３ 液温センサーヒーター
４７４ リード電極
４８０ 自動車システム
４８２ 尿素濃度識別装置
４９０ タンク
４９２ 計量口
４９４ 注液口
４９６ 天板
４９８ 給液口
５００ 側板
５０２ 底板
５０４ 漏れ検知装置
５０６ 液導入出部
５０８ 流量測定部
５１０ 液溜め部
５１２ 鞘管
５２０ 尿素水用液タンク
５２２ 開口部
５２３ 液位検出装置
５２４ 入口配管
５２６ 出口配管
５２８ 識別センサー部
５３０ 圧力センサー
５３２ 支持部
５４０ 回路基板
５４２ 蓋部材
５４４ 配線
５４６ 配線
５４８ 配線
５５０ コネクター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別、アンモニア発生量などの識別を行う流体識別装置、ならびに、流体識別装置を用いた流体識別方法に関する。
【０００２】
本発明の流体識別装置、ならびに、流体識別装置を用いた流体識別方法は、例えば、自動車の内燃エンジンなどから排出される排ガスを浄化するシステムにおいて、窒素酸化物（ＮＯｘ）の分解のために排ガス浄化触媒に対し、所定濃度の尿素水溶液であるとして噴霧される液体が、真に所定濃度の尿素水溶液であるか否かを識別するのに利用することができる。
【背景技術】
【０００３】
自動車の内燃エンジンではガソリンや軽油などの化石燃料が燃焼される。これに伴って発生する排ガス中には、水や二酸化炭素などと共に、未燃焼の一酸化炭素（ＣＯ）および炭化水素（ＨＣ）や、硫黄酸化物（ＳＯｘ）や、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の環境汚染物質が含まれる。近年、特に環境保護および生活環境の汚染防止のため、これら自動車の排ガスを浄化すべく各種の対策が講じられている。
【０００４】
このような対策の１つとして、排ガス浄化触媒装置の使用が挙げられる。これは、排気系の途中に排ガス浄化用三元触媒を配置し、ここで、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等を酸化還元反応により分解して、無害化を図るものである。触媒装置でのＮＯｘの分解を継続的に維持するために、排気系の触媒装置のすぐ上流側から触媒に対して尿素水溶液が噴霧される。この尿素水溶液は、ＮＯｘ分解の効果を高めるためには特定の尿素濃度範囲にあることが必要とされ、特に尿素濃度３２．５％が最適であるとされている。
【０００５】
尿素水溶液は、自動車に積載される尿素水溶液タンクに収容されるのであるが、経時的に濃度変化が生ずることがあり、また、タンク内において局所的に濃度分布の不均一が発生することもある。タンクからポンプにより供給管を介して噴霧ノズルへと供給される尿素水溶液は、一般にタンクの底部に近い出口から採取されるので、この領域のものが所定の尿素濃度であることが触媒装置の効率を高めるためには重要である。
【０００６】
また、尿素水溶液タンクに誤って尿素水溶液以外の液体が収容されることも現実にはあり得る。このような場合、液体が所定の尿素濃度の尿素水溶液以外であることを素早く検知して警告を発することが、触媒装置の機能発揮のためには必要である。
【０００７】
ところで、本発明者等は、特開平１１−１５３５６１号公報（特許文献１）（特に、段落［００４２］〜段落［００４９］参照）において、既に、通電により発熱体を発熱させ、この発熱により感温体を加熱し、発熱体から感温体への熱伝達に対し被識別流体により熱的影響を与え、感温体の電気抵抗に対応する電気的出力に基づき、被識別流体の種類を判別する流体識別方法であって、発熱体への通電を周期的に行う方法を提案している。
【０００８】
しかしながら、この流体識別方法では、発熱体への通電を周期的に行う（多パルスで行う）必要があるので、識別に時間を要することになり、瞬時に流体を識別することは困難である。また、この方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる物質に対し
て、代表値によって流体識別を行うことが可能であるが、上記のような尿素溶液の尿素濃度の識別を正確で迅速に行うことは困難である。
【０００９】
このような目的のために、特開２００５−３３７９６９号公報（特許文献２）には、被測定液体が所定のものであるか否かの識別を行う液種識別装置として、発熱体および感温体を含んでなる傍熱型液種検知部と被測定液体の温度を検知する液温検知部とを有し且つ被測定液体の流通経路に臨んで配置された識別センサー部を備えたものが記載されている。この液種識別装置では、傍熱型液種検知部の発熱体に対して単一パルス電圧を印加して発熱体を発熱させ、傍熱型液種検知部の感温体と液温検知部とを含んでなる液種検知回路の出力に基づき被測定液体の識別を行う識別演算部を備えている。
【特許文献１】特開平１１−１５３５６１号公報
【特許文献２】特開２００５−３３７９６９号公報
【特許文献３】特開平１１−１１８５６６号公報
【特許文献４】特開２００３−１８５５２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記特許文献２に記載されている液種識別装置においては、液温検知部では発熱体を作用させることなく感温体のみを作用させて温度検知を行うようにしている。即ち、液温検知部と液種検知部とは明確に機能分担がなされている。従って、液種検知の際には常に液種検知部の発熱体が使用されるので、この発熱体の経時劣化の進行が早く、液種識別装置の寿命が短いという難点がある。
【００１１】
本発明は、以上のような現状に鑑みて、長寿命の液種識別装置を提供することにある。
一方、従来、各種流体特に液体の流量（あるいは流速）を測定する流量計［流量センサー］（あるいは流速計［流速センサー］）としては、種々の形式のものが使用されているが、低価格化が容易であるという理由で、いわゆる熱式（特に傍熱型）の流量計が利用されている。
【００１２】
この傍熱型流量計としては、基板上に薄膜技術を利用して薄膜発熱体と薄膜感温体とを絶縁層を介して積層してなるセンサーチップを配管内の流体との間で熱伝達可能なように配置したものが使用されている。
【００１３】
発熱体に通電することにより感温体を加熱し、該感温体の電気的特性例えば電気抵抗の値を変化させる。この電気抵抗値の変化（感温体の温度上昇に基づく）は、配管内を流れる流体の流量（流速）に応じて変化する。
【００１４】
これは、発熱体の発熱量のうちの一部が流体中へと伝達され、この流体中へ拡散する熱量は流体の流量（流速）に応じて変化し、これに応じて感温体へと供給される熱量が変化して、該感温体の電気抵抗値が変化するからである。
【００１５】
この感温体の電気抵抗値の変化は、流体の温度によっても異なり、このため、上記感温体の電気抵抗値の変化を測定する電気回路中に温度補償用の感温素子を組み込んでおき、流体の温度による流量測定値の変化をできるだけ少なくすることも行われている。
【００１６】
このような、薄膜素子を用いた傍熱型流量計に関しては、例えば、特開平１１−１１８５６６号公報（特許文献３）に記載がある。この流量計においては、流体の流量に対応する電気的出力を得るためにブリッジ回路を含む電気回路（検知回路）を使用している。
【００１７】
以上のような流量計においては、流体の熱的性質が異なると、実際の流量が同一であっ
ても検知回路の出力が異なるので、一般に、流量測定される流体の種類が既知であるものとして、その流体に関する検量線を用いて検知回路の出力を流体流量値に換算している。
【００１８】
しかしながら、近年、流量測定される流体の供給源として流体を小分けした小分け供給源を用い、同種の流体について複数の小分け供給源を順次取り替えて流量測定を行うことがなされている。
【００１９】
例えば、高純度試薬の合成や医薬の合成や化学分析などにおいては、原材料流体や試薬流体が収容されている小型可搬式容器と反応装置や分析装置とを測定部により接続して、該測定部において流量測定を行いながら、反応装置内へと原材料流体や試薬流体を供給することがなされることがある。
【００２０】
原材料流体や試薬流体の補充の際には、空の可搬式容器に替えて原材料流体や試薬流体の充填された新たな可搬式容器を反応装置や分析装置と接続する。
また、生体に医療用薬液を注入する場合においても、携行が可能な量ごとに医療用薬液を小分けしてパックに詰め、この薬液パックと生体の例えば血管とを測定部により接続して、該測定部において流量測定を行いながら生体内へと薬液を注入することがなされる。薬液の補充の際には、空のパックに替えて薬液の充填された新たなパックを生体と接続するようになっている。
【００２１】
また、このような生体に医療用薬液を注入する場合において、小分け供給源の使用は実際上の大きな利点を有するが、その反面、流体供給源の取り替えの際に過って所要の流体以外の流体を収容した供給源と接続する可能性がある。
【００２２】
そのような場合に、そのことに気づかずに流体供給を行うと、所要の流体と実際に供給される流体との熱的性質の相違に基づき正確な流量測定ができなくなるばかりでなく、過った流体を供給することで製造や分析の不良や事故あるいは医療事故を引き起こす原因になる。
【００２３】
そこで、本発明は、このような過った流体の流通を避けるべく、簡単な構成で、流体が所要のものであるか否かの判別機能をもつ熱式流量計として使用できる流体識別装置を提供することを目的とするものである。
【００２４】
一方、燃料油や各種液体化学品などはタンク内に貯蔵されている。例えば、近年では、集合住宅における集中給油システムが提案されており、このシステムでは集中灯油タンクから配管を通じて各住戸に燃料用灯油が供給される。
【００２５】
タンクは経時劣化により亀裂を生ずることがあり、この場合にはタンク内液体がタンク外へと漏れ出す。このような事態をいち早く検知して適切に対処することは、引火爆発または周囲環境汚染または有毒ガス発生などを防止するために重要である。
【００２６】
タンク内液体の漏れをできるだけ早く検知する装置として、特開２００３−１８５５２２号公報（特許文献４）には、タンク内の液体が導入される測定管と該測定管の下方に位置する測定細管とを備え、該測定細管に付設したセンサー部を用いて測定細管内の液体の流量を測定することで、タンク内液体の微小な液面変動すなわち液位変化を検知するようにしたものが開示されている。
【００２７】
この漏れ検知装置では、測定細管に付設されたセンサーとして傍熱式流量計が使用されている。この流量計では、通電により発熱体を発熱させ、その発熱量のうちの一部を液体に吸収させ、この液体の吸熱量が液体の流量に応じて異なることを利用し、この吸熱の影
響を感温体の温度変化による電気的特性値例えば抵抗値の変化により検知している。
【００２８】
しかしながら、上記特許文献４に記載の漏れ検知装置に使用されている傍熱式流量計は、流量値が例えば１ミリリットル／ｈ以下の極微量の領域では流量変化に対する電気回路出力の変化が小さくなるため、流量測定値の誤差が大きくなる傾向にある。このため、漏れ検知の精度の向上には限界があった。
【００２９】
ところで、上記の漏れ検知に際しては、発熱体への通電のための電源として外部商用電源を使用すると、外部から漏れ検知装置のセンサーへと電源配線を敷設することが必要となる。このような電源配線は、長期使用のうちには、特に漏れ検知装置の構造部への取り入れ部分において漏電を生ずる可能性がある。液体が可燃性のものである場合または電気伝導性を持つものである場合には、漏れ検知装置の構造部に付着した液体に対して漏電に基づく引火またはショートなどを引き起こすことがある。
【００３０】
このような観点からは、特に液体が可燃性または電気伝導性のものである場合には、センサーの発熱体の電源として漏れ検知装置の構造部内に内蔵された電池を利用するのが好ましい。その場合、できるだけ長い期間にわたって電池交換することなく漏れ検知を実施するためには、漏れ検知装置の消費電力の低減が望ましい。
【００３１】
さらに、タンク内液体の漏れは液位変動の大きさに基づき検知することができる。この液位変動の測定には、圧力センサーを用いることができる。ところで、圧力センサーによる液位検知は、検知される液圧を液面から圧力センサーまでの深さに換算するものであるため、その換算の際には被測定液体の比重が関与する。
【００３２】
従って、比重が一定の被測定流体（例えば、水）のみについて漏れ検知を行う場合には、予め当該液体の比重値を換算プログラムに入力しておくことで、圧力センサーの出力に基づき直ちに液位値を得ることができ、これに基づき精度よく漏れ検知を行うことができる。
【００３３】
しかしながら、被測定液体が燃料油（ガソリン、ナフサ、灯油、軽油または重油）等の多数の有機化合物の混合組成物である場合には、同種の燃料油、例えば灯油であっても、精製時の灯油留出条件によって化合物組成が異なり従って比重の異なる（例えば、比重差０．０５）数多くの灯油が存在する。
【００３４】
従って、タンクに収容された、例えば、灯油について漏れ検知を行う場合には、漏れ検知装置において液圧から液位への換算プログラムに液体比重値として標準的な灯油の比重値を使用していても、実際にタンク内に収容されている灯油が標準的灯油とは異なる比重のものであるときには、換算による誤差が生ずる。
【００３５】
タンク内の灯油の残量が少なくなると、新たに灯油を補充するが、その際の補充灯油は様々なものであり、従って、タンク内灯油の比重は灯油補充の度に変化することもある。かくして、灯油などの混合組成物の漏れ検知の場合には、以上のような換算誤差を含んで液位測定がなされることが多くなり、漏れ検知の精度が低下する傾向にある。
【００３６】
従って、本発明の目的は、圧力センサーにより測定される液位の変動によりタンク内液体の漏れを検知する際の検知精度の高められたタンク内液体の漏れ検知装置を提供することにある。
【００３７】
また、本発明の目的は、極微量の漏れを検知することの可能なタンク内液体の漏れ検知装置として使用できる流体識別装置を提供することにある。
さらに、本発明の目的は、漏れ検知を継続して実施でき且つ消費電力低減の可能な漏れ検知装置として使用できる流体識別装置を提供することにある。
【００３８】
一方、特許文献１（特開平１１−１５３５６１号公報）に記載の流体識別方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる流体について、代表値によって識別を行うことが可能であるが、上記の様なガソリンのうちの互いに異なる種類のものの識別に適用して正確で迅速な識別を行うには十分とはいえない。
【００３９】
また、この方法を自動車などの移動体に搭載されるガソリン種類識別に適用する場合には、さらに別の技術的課題が生ずる。
すなわち、この場合、鉛直方向（重力の方向）に対する自動車の傾き角度（傾角）が必ずしも一定に維持されるとは限らず、例えば、傾斜地に停車した場合等には平地に停車した場合に比べて傾角が大きくなり、これに従って識別装置が種々の角度に傾くことにより、発熱体から感温体への熱伝達に対して被識別流体たるガソリンにより与えられる熱的影響が変化して、識別の精度が低下することがある。
【００４０】
さらに、自動車の移動中に熱伝達部材の周囲のガソリンに外的要因に基づき強制流動が生ずることがあり、これにより発熱体から感温体への熱伝達に対して被識別流体により与えられる熱的影響が変化して、識別の精度が低下することがある。
【００４１】
従って、本発明は、種々の角度に傾いた場合または移動中であっても、正確且つ迅速にガソリンの種類を識別することの可能なガソリン種類識別装置として使用できる流体識別装置を提供することを目的とする。
【００４２】
また、燃料の材料組成を一定にし最適燃焼条件が変化しないようにするために、化石燃料の成分である個々の炭化水素例えば、ペンタン、シクロヘキサン、オクタン等、または、個々のアルコール、例えば、メタノール、エタノール等を、それぞれ単独でまたはせいぜい２種程度を混合して燃料として使用することが考えられている。この種の燃料には、大別して、炭化水素系燃料とアルコール系燃料とがある。
【００４３】
しかしながら、このような各種の燃料が市中において並行して用いられるようになると、燃料タンクへの燃料補給の際に誤って所定のもの以外の燃料が補給されるおそれがある。内燃エンジンへと供給される燃料が所定のものと異なる場合には、エンジンの出力効率が極端に低下することがあり、そのような事態の発生は避けなければならない。
【００４４】
このため、自動車の側でも、燃料タンクから内燃エンジンへと供給される燃料の種類を実際に検知して、その種類が所定のものであることの確認を行うことが望ましい。
また、検知された燃料の種類が所定のものと類似のものである場合には、検知された燃料の種類に応じて内燃エンジンの燃焼条件の最適化を図ることが望ましい。
【００４５】
すなわち、内燃エンジンに実際に供給される燃料の種類を識別し、その識別結果に応じて内燃エンジンの燃焼条件を適宜設定することで、実際に燃焼に供される燃料の種類に応じた好適な燃焼状態（すなわち、内燃エンジンの出力トルクを高め、排気ガス中の不完全燃焼生成物の量を低減する燃焼状態）を実現することが望ましい。
【００４６】
このように、炭化水素系燃料とアルコール系燃料とでは互いに燃焼特性および物性が大きく異なるので、先ず被測定液体（燃料）がこれらのうちのいずれに属するかを判別することが必要である。また、被測定液体（燃料）が、炭化水素系燃料またはアルコール系燃料のうちのどのようなものであるかを識別することが好ましい。
【００４７】
しかしながら、特許文献１（特開平１１−１５３５６１号公報）に記載の流体識別方法は、例えば、水と空気と油などの性状のかなり異なる流体について、代表値によって識別を行うことが可能であるが、上記の様な炭化水素系液体とアルコール系液体との峻別を正確且つ迅速に行うことは十分良好にはなし得ない。
【００４８】
従って、本発明は、特に燃料として使用され得る炭化水素系液体とアルコール系液体とを正確且つ迅速且つ簡易に識別することの可能な識別装置を提供することを目的とするものである。
【００４９】
また、本発明は、被測定液体が炭化水素系液体またはアルコール系液体のうちのどのようなものであるかを正確且つ迅速且つ簡易に識別することの可能な識別装置を提供することを目的とするものである。
【００５０】
一方、特許文献１（特開平１１−１５３５６１号公報）に記載の傍熱型の熱式センサーにおいては、被測定流体が液体である場合には、その中に溶存する空気等が温度上昇などにより気化して気泡となり、この気泡がセンサーの外面に付着することがある。
【００５１】
また、同様に被測定流体が液体である場合には、例えば、液体がタンク内に収容されていて、このタンク内に液体の自由表面があると、このタンク内液体が揺動することで液面が波立って、該液面に接する空気などの気体が液体中に巻き込まれて液体中に気泡となって残留し、この気泡がセンサー外面に付着することもある。
【００５２】
特に、上記自動車に搭載されるタンク中の尿素水溶液の場合には、自動車走行時に外力に基づく激しい揺動が繰り返されるので、上記センサー外面への気泡の付着は著しい。
センサーに気泡が付着すると、センサーの発熱体から発せられる熱が熱伝達部材を介して液体に良好に伝達されなくなり、また液体から熱伝達部材を介して感温体に良好に熱伝達がなされなくなる。このように、センサーと被測定液体との間の熱伝達が正常になされなくなると、被測定液体の濃度測定値に大きな誤差が発生して測定の信頼性が著しく低下するおそれがある。
【００５３】
従って、本発明は、特に、被測定物が水性液体である場合において、センサー外面への気泡の付着が低減され、測定精度の向上が可能な熱式センサーとして使用できる流体識別装置識別センサーモジュールおよびそれを用いた測定装置として使用できる流体識別装置を提供することを目的とするものである。
【００５４】
さらに、本発明は、圧力センサーを用いて液体の液位を検知するに際して、当該液体の密度による補正を行って高い精度で液位を検出することを企図した液位検出方法として使用できる流体識別方法、および液位検出装置として使用できる流体識別装置を提供することを目的とする。
【００５５】
一方、前述したように、排ガス浄化触媒装置において、触媒装置でのＮＯｘの分解を継続的に維持するために、排気系の触媒装置のすぐ上流側から触媒に対して尿素水溶液が噴霧されるが、特に尿素濃度３２．５％が最適であるとされている。
【００５６】
しかしながら、この場合、尿素水溶液は、凝固点が比較的高く、尿素濃度３２．５％の尿素水溶液の場合には、−１１℃で凍結してしまうので、例えば、日本においては稚内、アラスカ、五大湖周辺、カナダ、ロシアなどの極寒冷地では、上記の排ガス浄化触媒装置において、触媒装置でのＮＯｘの分解を継続的に維持することができなくなってしまう。
【００５７】
このため、米国などでは、尿素水溶液にギ酸アンモニウム溶液を混合した混合溶液を、
上記の排ガス浄化触媒装置において、尿素水溶液の代わりに使用することによって、凝固点、すなわち、凍結温度を低下させることが行われている。
【００５８】
ところで、このような混合溶液の場合には、混合溶液が固化せずに、触媒装置の上流側で還元反応が効率良く発生するためには、例えば、尿素２０重量％、ギ酸アンモニウム２６重量％、Ｈ2Ｏが５４重量％とするのが好適であるが、このような好適な混合割合を把
握する方法は従来何ら提供されていないのが実情である。
【００５９】
従って、本発明は、尿素水溶液にギ酸アンモニウム溶液を混合した混合溶液を、排ガス浄化触媒装置において、尿素水溶液の代わりに使用する場合に、尿素タンク中の混合溶液の濃度、アンモニア発生量を正確にかつ迅速に把握でき、その結果、混合溶液を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中のＮＯｘを還元して極めて低減することができるアンモニア発生量の測定装置およびアンモニア発生量の測定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００６０】
本発明は、前述したような従来技術における課題および目的を達成するために発明されたものであって、本発明のセンサーモジュールは、感温体、及び該感温体の近傍に配置された発熱体を備えた流体検知部を少なくとも２つ、容器内に収容したことを特徴とする。
【００６１】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記少なくとも２つの流体検知部と接続された流体検知回路と、
前記流体検知回路の出力に基づいて、被識別流体の識別を行う識別演算部とを備えたことを特徴とする。
【００６２】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、それに応じて、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による流体温度検知信号を選択し、選択された流体温度検知信号と前記流体検知回路の出力とに基づいて、前記被識別流体の識別を行うことを特徴とする。
【００６３】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体に対する通電経路にそれぞれスイッチが存在し、
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部に具備されたスイッチのいずれか一つの閉状態を選択することで、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体のいずれか一つに対する通電を選択することを特徴とする。
【００６４】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択して、前記被測定流体の識別を行う流体識別を、複数の発熱体に対する通電の選択を順番に行うことを特徴とする。
【００６５】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を、複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする。
【００６６】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする。
【００６７】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうち少なくとも一つに基づき、前記少なくとも２つの流体検知部のうち少なくとも一つの欠陥の有無を判別することを特徴とする。
【００６８】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知部が、容器から被識別流体側に露出しないように、容器の被識別流体側に接して配置されていることを特徴とする。
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記容器から、被識別流体側に、流体検知部の少なくとも一部が露出するように配置されていることを特徴とする。
【００６９】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知部の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われていることを特徴とする。
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成されていることを特徴とする。
【００７０】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記容器本体が、金属製であることを特徴とする。
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知回路の一部と、識別演算部とが、ＩＣによって構成されていることを特徴とする。
【００７１】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記流体検知部が、チップ基板上に流体検知用感温体を薄膜により形成した流体検知用薄膜チップを、その一面が露出するようにして合成樹脂モールドに埋め込んで構成したものであって、
前記流体検知用薄膜チップの一面が、前記容器の被識別流体側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００７２】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記少なくとも２つの流体検知部が、
第１の感温体、及び該第１の感温体の近傍に配置された第１の発熱体を備えた第１の流体検知部と、
第２の感温体、及び該第２の感温体の近傍に配置された第２の発熱体を備えた第２の流体検知部によって構成されていることを特徴とする。
【００７３】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第１の流体識別と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第２の液種識別とを交互に実行することを特徴とする。
【００７４】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする。
【００７５】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする。
【００７６】
また、本発明の識別センサーモジュールは、前記識別演算部が、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうちの少なくとも１つに基づき、前記第１及び第２の流体検知部のいずれかにおける欠陥の有無を判別することを特徴とする。
【００７７】
また、本発明の流体識別装置は、前述のいずれかに記載の識別センサーモジュールを備えることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記識別センサーモジュールが、防水ケースに取り付けられており、
前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が露出するように配置されていることを特徴とする。
【００７８】
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が突出するように配置されていることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成され、
前記容器本体と蓋部との接合部が、防水ケース内に配置されていることを特徴とする。また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースが、前記容器の被識別流体側を覆うカバー部材を備えるとともに、
前記カバー部材内部には、被識別流体の流通通路が形成されていることを特徴とする。
【００７９】
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースに、被識別流体の流体レベルを検知する流体レベルセンサーモジュールが取り付けられていることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケース内には、電源回路部が収容されていることを特徴とする。
【００８０】
また、本発明の流体識別装置は、前記防水ケースから防水配線が延出していることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記被識別流体の識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特徴とする。
【００８１】
また、本発明の流体識別装置は、前記被識別流体が、炭化水素系液体、アルコール系液体、尿素水溶液のいずれかであることを特徴とする。
また、本発明の流体識別装置は、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された感温体のそれぞれの電気的特性値に基づいて、
前記流体の流量の検知を行うとともに、前記少なくとも２つの流体検知部のそれぞれの間の導通性の測定を行うことによって、流体種の判別を行うように構成したことを特徴とする。
【００８２】
また、本発明の流体識別装置は、前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の流体種を識別するように構成したことを特徴とする。
【００８３】
また、本発明の流体識別装置は、被識別流体が流通する主流路と、
前記主流路から分岐した副流路と、
前記副流路に設けられた前記流体識別装置と、
前記副流路に設けられ、前記流体識別装置への被識別流体の流通を制御する副流路開閉弁と、
前記流体識別装置と副流路開閉弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置が、
前記被識別流体の識別を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被識別流体を流体識別装置に一時滞留させて、被識別流体の識別を行うとともに、
前記被識別流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被識別流体を流体識別装置に流通させて、被識別流体の流量を検知するように制御するように構成されていることを特徴とする。
【００８４】
また、本発明の流体識別装置は、被識別流体を一時滞留させる流体識別検知室と、
前記流体識別検知室内に配設された前記流体識別装置の識別センサーモジュールと、
前記流体識別検知室内に配設され、前記識別センサーモジュールを囲繞する流れ制御板とを備えることを特徴とする。
【００８５】
また、本発明の流体識別装置は、前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別するように構成したことを特徴とする。
【００８６】
また、本発明の流体識別装置は、タンク内の被識別流体が下端から導入出される測定細管に、前記流体識別装置が配設され、
前記少なくとも２つの流体検知部の感温体によって感知される温度の差に対応する出力を得て、
前記出力を用いて算出される被識別流体の流量に対応する流量対応値に基づいて、タンク内の被識別流体の比重を検知し、
得られた比重値を用いて、前記流体レベルセンサーモジュールによる被識別流体の流体レベルの測定を行い、流体レベルの時間変化率の大きさに基づいて、タンク内の被識別流体の漏れを検知することを特徴とする。
【００８７】
また、本発明の流体識別装置は、前記流体レベルセンサーモジュールにより、被識別流体の流体圧を検出し、流体圧に基づき被識別流体が所定密度の流体であるとした場合の仮
の流体レベル値を算出し、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別し、
識別された被識別流体の濃度と密度の関係とに基づいて、被識別流体の密度値を得て、
前記仮の流体レベル値と密度値とに基づいて、被識別流体の流体レベルを算出するように構成したことを特徴とする。
【００８８】
また、本発明のアンモニア発生量の測定装置は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする。
【００８９】
また、本発明のアンモニア発生量の測定装置は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする
また、本発明のアンモニア発生量の測定方法は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、被測定液体の動粘度に依存する感温体の電気的出力である動粘度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と動粘度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする。
【００９０】
また、本発明のアンモニア発生量の測定方法は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とする。
【００９１】
また、本発明の流体識別方法は、前述のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、被識別流体の識別を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００９２】
本発明によれば、感温体及び発熱体の双方を備えた液種検知部を少なくとも２つ使用し、いずれかの発熱体に対する通電を選択し、それに応じて通電を選択された発熱体を含まない流体検知部に具備された感温体による流体温度検知信号と流体種検知回路の出力とに基づき被識別流体の識別を行うので、複数の発熱体を順番に使用することができ、発熱体の経時劣化の進行を緩慢にするので、長寿命の流体識別装置を提供することができる。
【００９３】
また、本発明によれば、流体検知部の露出部分、流体温度検知部の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われているので、特に、被測定物が水性液体である場合において、識別センサーモジュール外面への気泡の付着が低減されるとともに、フィルターで覆われているので、被識別流体に、外的要因に基づく強制流動が生じにくく、測定精度の向上が可能な識別センサーモジュールおよびそれを用いた流体識別装置を提供することができる。
【００９４】
また、本発明によれば、防水ケースが、前記容器の被識別流体側を覆うカバー部材を備えるとともに、カバー部材内部には、被識別流体の流通通路が形成されているので、熱伝達部材の周囲のガソリンなどの被識別流体に、外的要因に基づく強制流動が生じにくく、さらに、識別装置の傾きの如何によらず、発熱体から感温体への熱伝達に対するガソリン
などの被識別流体による熱的影響の変化は少なく、従って、ガソリンなどの被識別流体の種類などの識別の精度を向上させることができる。
【００９５】
また、本発明によれば、流量検知に利用される流体検知用感温体と流体温度検知用感温体との間の流体の導電性の測定を行うことで流体種の判別を行うようにしているので、簡単な構成で、所要の測定対象の被識別流体と導電性の明らかに異なる流体を過って流通させるのを防止することが可能となる。
【００９６】
また、本発明によれば、流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、流体検知用感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の流体種を識別するように構成したので、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、例えば、軽油などの被識別流体を引火する温度に加熱することなく、正確かつ迅速に被識別流体の種類、蒸留性状を識別することが可能である。すなわち、被識別流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、１パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に被識別流体の種類を識別することが可能である。
【００９７】
また、本発明によれば、被識別流体の、例えば、流体種検知、濃度検知などを行う際には、被識別流体の識別を行う際には、副流路開閉弁を弁閉して、被識別流体を流体識別装置に一時滞留させて、被識別流体の識別を正確かつ迅速に行うことができる。
【００９８】
一方、被識別流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被識別流体の流量を検知する際には、副流路開閉弁を弁開して、被識別流体を流体識別装置に流通させて、被識別流体の流量を検知することができる。
【００９９】
従って、流体の流量を検知すると同時に、流体の、例えば、流体種検知、濃度検知なども検知することが、正確にしかも迅速に可能であり、しかも、１つの流体識別装置で、流体の流量を検知すると同時に、流体の流体種、濃度なども検知することが可能であるので、コンパクトであり、例えば、自動車システムに適用すれば、システム全体をコンパクトにすることが可能である。
【０１００】
本発明によれば、流体識別検知室内で被識別流体を一時滞留させた際に、流体識別検知室内での被識別流体の流れが、流れ制御板によって抑制されて、この流れ制御板に囲繞された流れ制御板内部に位置する識別センサーモジュールの周囲の被識別流体の流れが、瞬時に停止することになる。
【０１０１】
従って、識別センサーモジュールによる流体識別の際に、被識別流体の流れが生じず、また、振動による被識別流体の乱れが生じることがないので、被識別流体の、例えば、流体種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被識別流体の識別を行うことが可能である。
【０１０２】
しかも、流体識別検知室を設けているので、被識別流体が滞留する量が多くなるので、被識別流体の液種、濃度などの検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなく、正確な検知を実施することができる。
【０１０３】
従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、ガソリンなどのポンプを停止して、瞬時に被識別流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、ポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがない。
【０１０４】
また、本発明によれば、流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、流体検知用感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別するように構成したので、パルス電圧を所定時間印加するだけで良いので、短時間の加熱で、しかも、正確かつ迅速に、被識別流体の濃度、例えば、尿素溶液の尿素濃度を識別することが可能である。
【０１０５】
すなわち、被識別流体の動粘度とセンサー出力との相関関係を利用し、自然対流を利用しており、しかも、１パルスの印加電圧を利用しているので、正確かつ迅速に尿素溶液の尿素濃度を識別することが可能である。
【０１０６】
また、本発明によれば、１パルスの印加電圧に対して、所定回数のサンプリングの平均値に基づいて、電圧出力差を正確に得ることができるので、正確かつ迅速に被識別流体の濃度を識別することが可能である。
【０１０７】
また、本発明によれば、タンク内の被識別流体が下端から導入出される測定細管に、流体識別装置が配設され、流体検知部の流体検知用感温体と流体温度検知部の流体温度検知用感温体によって感知される温度の差に対応する出力を得て、出力を用いて算出される被識別流体の流量に対応する流量対応値に基づいて、タンク内の被識別流体の比重を検知し、得られた比重値を用いて、流体レベルセンサーモジュールによる被識別流体の流体レベルの測定を行い、流体レベルの時間変化率の大きさに基づいて、タンク内の被識別流体の漏れを検知するので、タンク内液体の比重の如何に関わらず、流体レベルセンサーモジュールにより測定される流体レベルの変動によりタンク内の流体の漏れを検知する際の検知精度を高めることができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、流体レベルセンサーモジュールにより、被識別流体の流体圧を検出し、流体圧に基づき被識別流体が所定密度の流体であるとした場合の仮の流体レベル値を算出し、流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、被識別流体を加熱し、流体検知用感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別し、識別された被識別流体の濃度と密度の関係とに基づいて、被識別流体の密度値を得て、仮の流体レベル値と密度値とに基づいて、被識別流体の流体レベルを算出するようにしたので、流体の密度による検出誤差の発生を防止した高精度の流体レベル検出が可能となる。
【０１０９】
また、本発明によれば、発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、被測定液体の動粘度に依存する感温体の電気的出力である動粘度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と動粘度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定するように構成したものであるので、尿素水溶液にギ酸アンモニウム溶液を混合した混合溶液を、排ガス浄化触媒装置において、尿素水溶液の代わ
りに使用する場合に、尿素タンク中の混合溶液の濃度、アンモニア発生量を正確にかつ迅速に把握でき、その結果、混合溶液を所定の濃度に保つことができる、排気ガス中のＮＯｘを還元して極めて低減することができるアンモニア発生量の測定装置およびアンモニア発生量の測定方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０１１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明による流体識別装置の一例として、液種識別装置に用いた実施例を示す模式的断面図であり、図２はその識別センサーモジュールの模式的断面図であり、図３はその液種検知部を示す模式的断面図である。また、図４は、本実施形態の液種識別装置の使用状態を示す模式的断面図である。本実施形態では、所定の液体として尿素濃度が所定範囲内にある尿素水溶液が想定されている。
【０１１１】
図４に示されているように、液種識別装置１は、たとえば自動車に搭載された排ガス浄化システムを構成するＮＯｘ分解用の尿素水溶液タンク１００の内部に配置されたドージングパイプユニット部を構成する壁部材１０１に取り付けられる。この取り付けは、ネジ止めまたはバンド締めにより行うことができる。図１および図４に示されているように、液種識別装置１は、識別センサーモジュール２、液位センサーモジュール３、防水ケース４および防水配線５を備えている。
【０１１２】
図２に示されているように、識別センサーモジュール２は、容器２０内に、第１の液種液温検知部（流体検知部）２１、第２の液種液温検知部２２、液種検知回路の基板（液種検知回路基板）２５およびカスタムＩＣ（ＡＳＩＣ）２６を収容してなる。容器２０は、例えば耐腐食性材料たとえばステンレススチール等の金属からなる一体ものの本体部２０Ａに、同様にステンレススチール等の金属からなる一体ものの蓋体部２０Ｂを適合させたものからなる。この適合は、例えばカシメにより行うことができる。図１に示されているように、容器の本体部２０Ａと蓋体部２０Ｂとの適合箇所は防水ケース４内にある。
【０１１３】
容器本体部２０Ａの底部（図１および図２では右側の部分：図３では下側の部分）には、図２に示されているように、２つの膨出部２０Ａ１，２０Ａ２が形成されており、これらの膨出部に対応する容器内側の陥凹部にはそれぞれ上記の第１の液種液温検知部２１および第２の液種液温検知部２２が配置されている。第１の液種液温検知部２１と第２の液種液温検知部２２とは、上下方向に一定距離隔てて配置されている。図３に示されているように、第１の液種液温検知部２１は、後述のようにしてチップ基板上に第１の感温体を薄膜により形成した第１の液種液温検知用チップ（液種液温検知用薄膜チップ）２１ａを、その一面が露出するようにして合成樹脂モールド２３に埋め込んでなる。合成樹脂モールド２３は、例えばエポキシ樹脂からなる。第１の液種液温検知部の薄膜チップ２１ａの露出した一面（図２では右側の面：図３では下側の面）が、容器本体部２０Ａの陥凹部の内面に当接している。
【０１１４】
図５に第１の液種液温検知部２１の第１の液種液温検知用薄膜チップ２１ａの分解斜視図を示す。第１の液種液温検知用薄膜チップ２１ａは、たとえばＡｌ2Ｏ3からなるチップ基板２１ａ１と、Ｐｔからなる第１の感温体２１ａ２と、ＳｉＯ2からなる層間絶縁膜２
１ａ３と、ＴａＳｉＯ2からなる第１の発熱体２１ａ４及びＮｉからなる発熱体電極２１
ａ５と、ＳｉＯ2からなる保護膜２１ａ６と、Ｔｉ／Ａｕからなる電極パッド２１ａ７と
を、順に適宜積層したものからなる。第１の感温体２１ａ２は、図示はされていないが蛇行パターン状に形成されている。
【０１１５】
第１の感温体２１ａ２および発熱体電極２１ａ５に接続された電極パッド２１ａ７は、図３に示されるように、ボンディングワイヤ２１ｄを介して外部電極端子（リード）２１
ｅに接続されている。図３に示されているように、リード２１ｅの一方の端部（図３では下側の端部）は、合成樹脂モールド２３に接続されており即ち合成樹脂モールド２３内に入り込んでおり、且つボンディングワイヤ２１ｄを介して第１の液種液温検知用チップ２１ａに電気的に接続されている。リード２１ｅの他方の端部（図３では上側の端部）は、図２に示されているように液種検知回路基板２５に接続されており即ち液種検知回路基板２５に固定されている。この接続は、例えば半田付けによりなされ、機械的接続と共に液種検知回路基板２５に形成されている回路に対する所要の電気的接続をもってなされている。
【０１１６】
尚、第２の液種液温検知部２２も第１の液種液温検知部２１と同様な構成とすることができる。即ち、第２の液種液温検知部２２においては、第１の発熱体及び第１の感温体とそれぞれ同様な第２の発熱体及び第２の感温体が使用される。図２において、第２の液種液温検知部２２の第２の液種液温検知用薄膜チップ及び外部電極端子（リード）が、それぞれ符号２２ａ，２２ｅで指示されている。
【０１１７】
図２に示されているように、液種液温検知部２１の外部電極端子２１ｅおよび液種液温検知部２２の外部電極端子２２ｅは、液種検知回路基板２５の回路に接続されている。液種検知回路基板２５には端子ピン２７が取り付けられている。該端子ピン２７は、容器蓋体部２０Ｂを貫通して容器外へと延出している。カスタムＩＣ２６は、後述のように、液種検知回路の一部および識別演算部が組み込まれているものである。
【０１１８】
液位センサーモジュール３は、従来公知の圧力センサーからなり、タンク内液体から受ける水圧を検知し、その検知信号（液位に対応する）を端子ピン３１から出力する。
図１に示されているように、防水ケース４内には電源回路部４１が配置されており、該電源回路部４１は不図示の支持手段により支持されている。電源回路部４１は、回路基板４１ａに所要の回路素子を搭載してなるものであり、外部電源から供給される例えば直流２４Ｖに基づき、液種識別装置１の各回路部分の駆動に適した例えば直流５Ｖを作るものである。回路基板４１ａの回路には、上記識別センサーモジュール２の端子ピン２７および液位センサーモジュール３の端子ピン３１がそれぞれ接続されている。
【０１１９】
図１および図４に示されるように、防水ケース４には、該防水ケースから突出して露出する容器本体部２０Ａを囲むようにカバー部材２ｄが付設されている。このカバー部材２ｄにより、液種液温検知部２１及び液種液温検知部２２に近接し容器本体部２０Ａの外側に位置する領域を通って上下方向（鉛直方向）に延びた上下両端開放の被測定液体導入路２４が形成される。
【０１２０】
防水配線５は防水ケース４から上方へと延びており、タンク１００の天板を貫通して端部がタンク外に位置している。防水配線５の端部には、外部回路との接続のためのコネクター５１が付されている。防水配線５は、電源回路部４１への給電線、並びに回路基板４１ａを介しての識別センサーモジュール２および液位センサーモジュール３のそれぞれからの出力信号線を含んでいる。
【０１２１】
図６に、本実施形態における液種識別ための回路の構成を示す。上記の第１の種液温検知部２１の第１の感温体２１ａ２、第２の液種液温検知部２２の第２の感温体２２ａ２、及び２つの抵抗体６４，６６によりブリッジ回路（液種検知回路）６８が形成されている。このブリッジ回路６８の出力が差動増幅器７０に入力され、該差動増幅器の出力（液種検知回路出力またはセンサー出力ともいう）が不図示のＡ／Ｄ変換器を介して識別演算部を構成するマイコン（マイクロコンピュータ）７２に入力される。また、マイコン７２には、第１の液種液温検知部２１の第１の感温体２１ａ２及び第２の液種液温検知部２２の第２の感温体２２ａ２から、それぞれ液温検知増幅器７１を経て被測定液体の温度に対応
する第１及び第２の液温対応出力値が入力される。一方、マイコン７２からは、第１の液種液温検知部２１の第１の発熱体２１ａ４への通電経路に位置する第１のスイッチ７４ａに対してその開閉を制御するヒーター制御信号が出力され、更に第２の液種液温検知部２２の第２の発熱体２２ａ４への通電経路に位置する第２のスイッチ７４ｂに対してその開閉を制御するヒーター制御信号が出力される。
【０１２２】
本実施形態においては、図６にて一点鎖線で囲まれる部分がカスタムＩＣ２６に作り込まれている。
図６には、簡単のために、スイッチ７４ａ，７４ｂのそれぞれが単なる開閉を行うものとして記載されているが、カスタムＩＣ２６に作り込む際に、互いに異なる電圧の印加が可能な複数の電圧印加経路を形成しておき、ヒーター制御に際していずれかの電圧印加経路を選択できるようにしてもよい。このようにすることで、液種液温検知部２１，２２の発熱体２１ａ４，２２ａ４の特性の選択の幅が大幅に広がる。すなわち、発熱体２１ａ４，２２ａ４の特性に応じて識別に最適な電圧を印加することが可能となる。即ち、発熱体２１ａ４，２２ａ４に製作誤差に基づく特性の差があったとしても、発熱体２１ａ４，２２ａ４にて同等の発熱を行わせることが可能となる。また、ヒーター制御に際して互いに異なる複数の電圧の印加を行うことができるので、識別対象液体の種類を広げることが可能となる。
【０１２３】
また、図６には、簡単のために、抵抗体６４，６６が抵抗値一定のものとして記載されているが、カスタムＩＣ２６に作り込む際に、これら抵抗体６４，６６のそれぞれを抵抗値可変なものに形成しておき、識別に際して抵抗体６４，６６の抵抗値を適宜変更できるようにしてもよい。同様に、カスタムＩＣ２６に作り込む際に、差動増幅器７０および液温検知増幅器７１について特性調節が可能なようにしておき、識別に際して増幅器特性を適宜変更できるようにしてもよい。このようにすることで、液種検知回路の特性を最適なものに設定することが容易になり、第１の液種液温検知部２１および第２の液種液温検知部２２の製造上の個体ばらつきとカスタムＩＣ２６の製造上の個体ばらつきとに基づき発生する識別特性のばらつきを低減することができ、製造歩留まりが向上する。
【０１２４】
以下、本実施形態における液種識別動作につき説明する。
タンク１００内に被測定液体ＵＳが収容されると、識別センサーモジュール２を覆うカバー部材２ｄにより形成される被測定液体導入路２４内にも被測定液体ＵＳが満たされる。尿素水溶液導入路２４内を含めてタンク１００内の被測定液体ＵＳは実質上流動しない。
【０１２５】
本実施形態においては、第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択して被測定液体ＵＳの識別を行う第１の液種識別と、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択して被測定液体ＵＳの識別を行う第２の液種識別とが実行される。以下、先ず、第１の液種識別について説明する。
【０１２６】
マイコン７２から第１のスイッチ７４ａに対して出力されるヒーター制御信号（スイッチ閉信号）により、該スイッチ７４ａを所定時間（たとえば８秒間）閉じることで、発熱体２１ａ４に対して所定高さ（たとえば１０Ｖ）の単一パルス電圧Ｐを印加して該発熱体を発熱させる。この時の差動増幅器７０の出力電圧（センサー出力）Ｑは、図７に示されるように、発熱体２１ａ４への電圧印加中は次第に増加し、発熱体２１ａ４への電圧印加終了後は次第に減少する。
【０１２７】
尚、この動作時には、マイコン７２から第２のスイッチ７４ｂに対してはヒーター制御信号（スイッチ閉信号）が出力されない。即ち、マイコン７２は第１及び第２のスイッチ
７４ａ，７４ｂのいずれか一方の閉状態を選択することで第１及び第２の発熱体２１ａ４，２２ａ４のいずれか一方に対する通電を選択する。
【０１２８】
マイコン７２では、図７に示されているように、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始前の所定時間（たとえば０．１秒間）センサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値を得る演算を行って平均初期電圧値Ｖ１を得る。この平均初期電圧値Ｖ１は、感温体２１ａ２の初期温度に対応する。
【０１２９】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第１の時間（例えば単一パルスの印加時間の１／２以下であって０．５〜３秒間；図７では２秒間）経過時（具体的には第１の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第１電圧値Ｖ２を得る。この平均第１電圧値Ｖ２は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第１の時間経過時の第１温度に対応する。そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第１電圧値Ｖ２との差Ｖ０１（＝Ｖ２−Ｖ１）を液種対応第１電圧値として得る。
【０１３０】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的長い時間である第２の時間（例えば単一パルスの印加時間；図７では８秒間）経過時（具体的には第２の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第２電圧値Ｖ３を得る。この平均第２電圧値Ｖ３は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第２の時間経過時の第２温度に対応する。そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第２電圧値Ｖ３との差Ｖ０２（＝Ｖ３−Ｖ１）を液種対応第２電圧値として得る。
【０１３１】
ところで、以上のような単一パルスの電圧印加に基づき発熱体２１ａ４で発生した熱の一部は被測定液体を介して感温体２１ａ２へと伝達される。この熱伝達には、パルス印加開始からの時間に依存して異なる主として２つの形態がある。即ち、パルス印加開始から比較的短い時間（例えば３秒とくに２秒）内の第１段階では、熱伝達は主として伝導が支配的である（このため、液種対応第１電圧値Ｖ０１は主として液体の熱伝導率による影響を受ける）。これに対して、第１段階後の第２段階では、熱伝達は主として自然対流が支配的である（このため、液種対応第２電圧値Ｖ０２は主として液体の動粘度による影響を受ける）。これは、第２段階では、第１段階で加熱された被測定液体による自然対流が発生し、これによる熱伝達の比率が高くなるからである。
【０１３２】
上記のように、排ガス浄化システムにおいて使用される尿素水溶液の濃度［重量パーセント：以下同様］は３２．５％が最適とされている。従って、尿素水溶液タンク１００に収容されるべき尿素水溶液の尿素濃度の許容範囲を、たとえば３２．５％±５％と定めることができる。この許容範囲の幅±５％は、所望により適宜変更可能である。即ち、本実施形態では、所定の液体として、尿素濃度が３２．５％±５％の範囲内の尿素水溶液を定めている。
【０１３３】
上記液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２は、尿素水溶液の尿素濃度が変化するにつれて変化する。従って、尿素濃度３２．５％±５％の範囲内の尿素水溶液に対応する液種対応第１電圧値Ｖ０１の範囲（所定範囲）及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の範囲（所定範囲）が存在する。
【０１３４】
ところで、尿素水溶液以外の液体であっても、その濃度によっては、上記の液種対応第１電圧値Ｖ０１の所定範囲内及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の所定範囲内の出力が得られる場合がある。即ち、液種対応第１電圧値Ｖ０１または液種対応第２電圧値Ｖ０２がそれぞれ所定範囲内であったとしても、その液体が所定の尿素水溶液であるとは限らない。例
えば、図８に示されているように、尿素濃度が所定範囲内３２．５％±５％の尿素水溶液で得られる液種対応第１電圧値Ｖ０１の範囲内（即ち、センサー表示濃度値に換算して３２．５％±５％の範囲内）には、砂糖濃度が２５％±３％程度の範囲内の砂糖水溶液の液種対応第１電圧値が存在する。
【０１３５】
しかしながら、この砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液から得られる液種対応第２電圧値Ｖ０２の値は、所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液で得られる液種対応第２電圧値Ｖ０２の範囲とはかけ離れたものとなる。即ち、図９に示されているように、２５％±３％程度の砂糖濃度範囲を包含する１５％〜３５％の砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液では、液種対応第１電圧値Ｖ０１が所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液と重複するものがあるが、液種対応第２電圧値Ｖ０２は所定の尿素濃度範囲内の尿素水溶液とは大きく異なる。尚、図９では、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の双方が、尿素濃度３０％の尿素水溶液のものを１．０００とした相対値で示されている。かくして、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の双方についてそれぞれの所定範囲内にあることを所定の液体であるか否かの判定基準とすることで、上記砂糖水溶液が所定の液体ではないと確実に識別することができる。
【０１３６】
また、液種対応第２電圧値Ｖ０２が所定の液体のものと重複する場合もあり得る。しかし、この場合には、液種対応第１電圧値Ｖ０１が所定の液体のものと異なるので、上記判定基準により当該液体が所定のものではないと確実に識別することができる。
【０１３７】
本発明は、以上のように液種対応第１電圧値Ｖ０１と液種対応第２電圧値Ｖ０２との関係が溶液の種類により異なることを利用して、液種の識別を行うものである。即ち、液種対応第１電圧値Ｖ０１と液種対応第２電圧値Ｖ０２とは液体の互いに異なる物性即ち熱伝導率と動粘度との影響を受け、これらの関係は溶液の種類により互いに異なるので、以上のような液種識別が可能となる。尿素濃度の所定範囲を狭くすることで、更に識別の精度を高めることができる。
【０１３８】
即ち、本発明の実施形態では、尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液（参照尿素水溶液）について、温度と液種対応第１電圧値Ｖ０１との関係を示す第１検量線及び温度と液種対応第２電圧値Ｖ０２との関係を示す第２検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。第１及び第２の検量線の例を、それぞれ図１０及び図１１に示す。これらの例では、尿素濃度ｃ１（例えば２７．５％）及びｃ２（例えば３７．５％）の参照尿素水溶液について、検量線が作成されている。
【０１３９】
図１０及び図１１に示されているように、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２は温度に依存するので、これらの検量線を用いて被測定液体を識別する際には、第２の液種液温検知部２２の第２の感温体２２ａ２から液温検知増幅器７１を介して入力される液温対応出力値Ｔをも用いる。液温対応出力値Ｔの一例を図１２に示す。このような検量線をもマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。
【０１４０】
液種対応第１電圧値Ｖ０１の測定に際しては、先ず、測定対象の被測定液体について得た液温対応出力値Ｔから図１２の検量線を用いて温度値を得る。得られた温度値をｔとして、次に、図１０の第１の検量線において、温度値ｔに対応する各検量線の液種対応第１電圧値Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）を得る。そして、測定対象の被測定液体について得た液種対応第１電圧値Ｖ０１（ｃｘ；ｔ）のｃｘを、各検量線の液種対応第１電圧値Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）を用いた比例演算を行って、決定する。即ち、ｃｘは、Ｖ０１（ｃｘ；ｔ），Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）に基づき、以下の式（１）
ｃｘ＝ｃ１＋
（ｃ２−ｃ１）［Ｖ０１（ｃｘ；ｔ）−Ｖ０１（ｃ１；ｔ）］
／［Ｖ０１（ｃ２；ｔ）−Ｖ０１（ｃ１；ｔ）］・・・・（１）
から求める。
【０１４１】
同様にして、液種対応第２電圧値Ｖ０２の測定に際しては、図１１の第２の検量線において、以上のようにして被測定液体について得た温度値ｔに対応する各検量線の液種対応第２電圧値Ｖ０２（ｃ１；ｔ），Ｖ０２（ｃ２；ｔ）を得る。そして、被測定液体について得た液種対応第２電圧値Ｖ０２（ｃｙ；ｔ）のｃｙを、各検量線の液種対応第２電圧値Ｖ０２（ｃ１；ｔ），Ｖ０２（ｃ２；ｔ）を用いた比例演算を行って、決定する。即ち、ｃｙは、Ｖ０１（ｃｙ；ｔ），Ｖ０１（ｃ１；ｔ），Ｖ０１（ｃ２；ｔ）に基づき、以下の式（２）
ｃｙ＝ｃ１＋
（ｃ２−ｃ１）［Ｖ０２（ｃｙ；ｔ）−Ｖ０２（ｃ１；ｔ）］
／［Ｖ０２（ｃ２；ｔ）−Ｖ０２（ｃ１；ｔ）］・・・・（２）
から求める。
【０１４２】
尚、図１０及び図１１の第１及び第２の検量線として温度の代わりに液温対応出力値Ｔを用いたものを採用することで、図１２の検量線の記憶及びこれを用いた換算を省略することもできる。
【０１４３】
以上のように、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２のそれぞれについて、温度に応じて変化する所定範囲を設定することができる。上記のようにｃ１を２７．５％とし、且つｃ２を３７．５％とすることで、図１０及び図１１のそれぞれにおける２つの検量線で囲まれた領域が、所定の液体（即ち尿素濃度３２．５％±５％の尿素水溶液）に対応するものとなる。
【０１４４】
図１３は、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の組み合わせによる所定液体識別の判定基準が温度に応じて変化することを模式的に示すグラフである。温度がｔ１，ｔ２，ｔ３と上昇するにつれて、所定の液体と判別される領域ＡＲ（ｔ１），ＡＲ（ｔ２），ＡＲ（ｔ３）が移動する。
【０１４５】
図１４は、マイコン７２での液種識別プロセスを示すフロー図である。
先ず、ヒーター制御による発熱体２１ａ４へのパルス電圧印加の前に、マイコン内にＮ＝１を格納し（Ｓ１）、次いでセンサー出力をサンプリングし平均初期電圧値Ｖ１を得る（Ｓ２）。次に、ヒーター制御を実行し、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始から第１の時間経過時にセンサー出力をサンプリングし、平均第１電圧値Ｖ２を得る（Ｓ３）。次に、Ｖ２−Ｖ１の演算を行って、液種対応第１電圧値Ｖ０１を得る（Ｓ４）。次に、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始から第２の時間経過時にセンサー出力をサンプリングし、平均第２電圧値Ｖ３を得る（Ｓ５）。次に、Ｖ３−Ｖ１の演算を行って、液種対応第２電圧値Ｖ０２を得る（Ｓ６）。
【０１４６】
次に、被測定液体について得た温度値ｔを参照して、液種対応第１電圧値Ｖ０１が当該温度での所定範囲内にあり且つ液種対応第２電圧値Ｖ０２が当該温度での所定範囲内にあるという条件が満たされるか否かを判断する（Ｓ７）。Ｓ７において液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２のうちの少なくとも一方がそれぞれの所定範囲内にない（ＮＯ）と判断された場合には、上記格納値Ｎが３であるか否かを判断する（Ｓ８）。Ｓ８においてＮが３ではない［即ち現測定ルーチンが３回目ではない（具体的には１回目または２回目である）］（ＮＯ）と判断された場合には、続いて格納値Ｎを１だけ増加させ（Ｓ９）、Ｓ２へと戻る。一方、Ｓ８においてＮが３である［即ち現測定ルーチンが３回目である］（ＹＥＳ）と判断された場合には、被測定流体が所定のものではないと判
定する（Ｓ１０）。
【０１４７】
一方、Ｓ７において液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２の双方がそれぞれの所定範囲内にある（ＹＥＳ）と判断された場合には、被測定流体が所定のものであると判定する（Ｓ１１）。
【０１４８】
本実施形態においては、Ｓ１１に続いて、尿素水溶液の尿素濃度を算出する（Ｓ１２）。この濃度算出は、液温検知部２２の出力即ち被測定液体について得た温度値ｔと、液種対応第１電圧値Ｖ０１と、図１０の第１の検量線とに基づき、上記式（１）を用いて行うことができる。或いは、濃度算出は、液温検知部２２の出力即ち被測定液体について得た温度値ｔと、液種対応第２電圧値Ｖ０２と、図１１の第２の検量線とに基づき、上記式（２）を用いて行うこともできる。
【０１４９】
一方、第２の液種識別は、上記第１の液種識別における第１の液種液温検知部２１及び第１のスイッチ７４ａの動作と第２の液種液温検知部２２及び第２のスイッチ７４ｂの動作とを交代させることで、同様にしてなされる。
【０１５０】
以上のような第１の液種識別と第２の液種識別とを交互に実行することができる。これにより、第１の液種液温検知部２１の発熱体２１ａ４及び第２の液種液温検知部２２の発熱体２２ａ４は、それぞれ発熱の頻度が半分になり、このため識別装置の寿命が大幅に延長される。
【０１５１】
本発明においては、別法として、マイコン７２において以下のような液種識別動作を行うようにすることができる。
（１）第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第１の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-1及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-1）を算出する。次いで、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第２の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-2及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-2）を算出する。これに基づき、第１の特性値群と第２の特性値群との対応するもの同士（液種対応第１電圧値同士及び液種対応第２電圧値同士）を平均することで、平均特性値群（平均化された液種対応第１電圧値Ｖ０１Ａ＝（Ｖ０１-1−Ｖ０１-2）／２及び平均化された液種対応第２電圧値Ｖ０２Ａ＝（Ｖ０２-1−Ｖ０２-2）／２）を得る。そして、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２として上記平均化された液種対応第１電圧値Ｖ０１Ａ及び平均化された液種対応第２電圧値Ｖ０２Ａを用いて、上記のようにして被測定液体ＵＳの識別を行う。
【０１５２】
（２）第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第１の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-1及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-1）を算出する。次いで、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第２の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-2及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-2）を算出する。これに基づき、第１の特性値群と第２の特性値群との対応するもの同士（液種対応第１電圧値同士及び液種対応第２電圧値同士）の和をとることで、和特性値群（液種対応第１電圧値の和Ｖ０１Ｓ＝（Ｖ０１-1＋Ｖ０１-2）及び液種対応第２電圧値の和Ｖ０２Ｓ＝（Ｖ０２-1＋Ｖ０２-2））を得る。そして、液種対応第１電圧値Ｖ０１及び液種対応第２電圧値Ｖ０２に代えて上記液種対応第１電圧値の和Ｖ０１Ｓ及び液種対応第２電圧値の和Ｖ０２Ｓを用いて、上記のようにして被測定液体ＵＳの識別を行う。但し、この識別の際には、上記図１０及び図１１の検量線に代えて、液種対応第１電圧値の和Ｖ０１Ｓ及び液種対応第２電圧値の和Ｖ０２Ｓに対応するものを使用
する。
【０１５３】
以上のようにして液種の識別を正確に且つ迅速に行うことができる。この液種識別のルーチンは、自動車のエンジン始動時に、或いは定期的に、或いは運転者または自動車（後述のＥＣＵ）側からの要求時に、或いは自動車のキーＯＦＦ時等に、適宜実行することができ、所望の様式にて尿素タンク内の液体が所定の尿素濃度の尿素水溶液であるか否かを監視することができる。このようにして得られた液種を示す信号（所定のものであるか否か、更には所定のもの［所定の尿素濃度の尿素水溶液］である場合の尿素濃度を示す信号）が不図示のＤ／Ａ変換器を介して、図６に示される出力バッファ回路７６へと出力され、ここから端子ピン２７、電源回路基板４１ａおよび防水配線５を介して、アナログ出力として不図示の自動車のエンジンの燃焼制御などを行うメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。液温対応のアナログ出力電圧値も同様な経路でメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。一方、液種を示す信号は、必要に応じてデジタル出力として取り出して、同様な経路で表示、警報その他の動作を行う機器へと入力することができる。
【０１５４】
更に、液種液温検知部２２，２１から入力される液温対応出力値Ｔに基づき、尿素水溶液が凍結する温度（−１３℃程度）の近くまで温度低下したことが検知された場合に警告を発するようにすることができる。
【０１５５】
また、次のようにして第１及び第２の液種液温検知部２１，２２のいずれかにおける欠陥の有無を判別することができる。即ち、先ず、第１の発熱体２１ａ４に対する通電を選択し且つ第２の感温体２２ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第１の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-1及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-1）を算出する。次いで、第２の発熱体２２ａ４に対する通電を選択し且つ第１の感温体２１ａ２による液温検知信号を選択し、その際にセンサー出力に基づき第２の特性値群（上記液種対応第１電圧値Ｖ０１-2及び液種対応第２電圧値Ｖ０２-2）を算出する。これに基づき、第１の特性値群と第２の特性値群との対応するもの同士（液種対応第１電圧値同士及び液種対応第２電圧値同士）の差をとることで、差特性値群（液種対応第１電圧値の差Ｖ０１Ｒ＝（Ｖ０１-1−Ｖ０１-2）及び液種対応第２電圧値の差Ｖ０２Ｓ＝（Ｖ０２-1−Ｖ０２-2））を得る。そして、これらの差特性値群のうちの少なくとも１つ例えば液種対応第２電圧値の差Ｖ０２Ｒと予め設定されたその許容限界値ＲＥＦとの比較を行い、Ｖ０２Ｒ≦ＲＥＦの場合には第１及び第２の液種液温検知部２１，２２のいずれにも欠陥がないものと判定し、Ｖ０２Ｒ＞ＲＥＦの場合には第１及び第２の液種液温検知部２１，２２のいずれかにおいて欠陥があると判定する。この判定において欠陥ありとされた場合には、不図示の表示手段に対して警告表示を行うよう指示することができる。この判定は、定期的に、または予め設定された回数の液種識別を行うごとに、実行することができる。
【０１５６】
なお、以上の液種識別は、自然対流を利用しており、尿素水溶液等の被測定液体の動粘度とセンサー出力とが相関関係を有するという原理を利用している。このような液種識別の精度を高めるためには、第１の液種液温検知部２１および第２の液種液温検知部２２と被測定液体との間の熱伝達がなされる容器本体部２０Ａの周囲の被測定液体にできるだけ外的要因に基づく強制流動が生じにくくするのが好ましく、この点からカバー部材２ｄとくに上下方向（鉛直方向）の被測定液体導入路を形成するようにしたものの使用は好ましい。尚、カバー部材２ｄは、異物の接触を防止する保護部材としても機能する。
【０１５７】
以上の実施形態では所定の流体として所定の尿素濃度の尿素水溶液が用いられているが、本発明では、所定の液体は溶質として尿素以外を用いた水溶液その他の液体であってもよい。
【０１５８】
また、上記の実施例では、被識別流体として、被測定液体を用いたが、後述するように
、例えば、ガソリン、ナフサ、灯油、軽油、重油などの炭化水素系液体、エタノール、メタノールなどのアルコール系液体、尿素水溶液液体、気体、粉粒体などの流体について、流体の熱的性質を利用して、被識別流体について、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別、アンモニア発生量などの識別を行うことができる。
【０１５９】
図１５に示した実施例は、カバー部材２ｄを適用した流体識別装置として、ガソリン識別装置に適用した実施例を示している。
この場合には、上記の実施例と同様に、ガソリン種類識別を、自然対流を利用してガソリンの動粘度とセンサー出力とが相関関係を有するという原理を利用すれば良い。このようなガソリン種類識別の精度を高めるためには、ガソリン種類検知部用フィン２１ｃおよび液温検知部用フィン２２ｃの周囲のガソリンにできるだけ外的要因に基づく強制流動が生じにくくするのが好ましく、この点からカバー部材２ｄ、特に、上下方向のガソリン導入路を形成するようにしたものの使用は好ましい。なお、カバー部材２ｄは、異物の接触を防止する保護部材としても機能する。
【０１６０】
カバー部材２ｄは、さらに、測定部４０、特に、識別センサーモジュール２の鉛直方向に対する傾角が変化する場合において、カバー部材が存在しない場合に比べガソリン種類識別の精度を向上させるという機能をも発揮する。即ち、カバー部材が存在しない場合には、傾角の変化に対して、発熱体から発せられた熱が上記自然対流により感温体に伝達される形態の変化が大きく、従って、同一ガソリンのガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化が大きく、このため他種類のガソリンの場合の出力値との混同を生じない傾角範囲は比較的狭くなる。
【０１６１】
これに対して、カバー部材２ｄが存在する場合には、傾角の変化に対して、発熱体から発せられた熱が、上記自然対流により感温体に伝達される形態の変化が小さく（即ち、自然対流は、常に、主として、カバー部材２ｄ内のガソリン導入路に沿ってなされる）、従って、同一ガソリンのガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化が小さく、このため他種類のガソリンの場合の出力値との混同を生じない傾角範囲は比較的広い。
【０１６２】
図１６に、図１５の実施例（カバー部材２ｄあり）の流体識別装置で、測定部の傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示し、図１７にカバー部材を除去したこと以外は、上記本発明実施例のものと同一のもの（比較形態）で測定部の傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示す。
ガソリンとしてはＴ５０の異なる２種類のもの（試料１［Ｔ５０＝９９℃］および試料２［Ｔ５０＝８７℃］）を使用し、傾きの方向を図１５（ａ）に示されるＸ方向および図１５（ｂ）に示されるＹ方向の２種類とした。
【０１６３】
比較形態では、図１７に示されるように、傾角θが±３０°の範囲内では試料１と試料２とでガソリン種類対応電圧値Ｖ０が重複する場合があるが、本発明実施例では、図１６に示されるように、傾角θが±３０°の範囲では試料１と試料２とでガソリン種類対応電圧値Ｖ０が重複する場合がない。これにより、カバー部材２ｄを付することで広い傾角範囲での高精度のガソリン種類識別が可能になることが分かる。
【０１６４】
図１８は、図６の並列回路の代わりに、直列回路を用いた実施例について、その回路の構成概略図を示している。なお、図６の回路図と同一の構成部分には、同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０１６５】
図１８において、符号１３は、抵抗体であり、１４は、液温検知用の切替えスイッチである。図示されている様に、液温検知部２２の両端における電圧が出力Ａとして出力され
る。
【０１６６】
この実施例においては、切替えスイッチ１４をａ側にすると、液体温度検知の出力Ａが得られる。一方、液種識別などの識別の際には、切替えスイッチ１４をｂ側にすると、液種識別のための出力Ａが得られるようになっている。そして、上記の実施例と同様な原理により、液種識別と液温を検知することができるようになっている。
う。
【０１６７】
図１９は、図１８に示される切替えスイッチ１４を、ａ側に接続した状態で得られる出力Ａ（すなわち、液体温度検知結果）の一例を示すグラフである。液体温度と出力Ａとは１：１の対応関係にある。この特性は予め測定することができるので、得られる出力Ａの値から、液体温度を検知することができる。
【０１６８】
図２０は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの断面図、図２１（Ａ）は、図２０の内部を示す概略図、図２１（Ｂ）は、図２０のＡ方向から見た部分拡大断面図である。
【０１６９】
図２０および図２１に示されているように、金属製フィン２１ｃ，２２ｃの一部は樹脂モールド２３から露出して露出表面部を形成しており、該露出表面部に親水性膜５０が付されている。更に好ましくは、金属製フィン２１ｃ，２２ｃの露出表面部の周囲に位置する樹脂モールド２３の表面部分にも親水性膜５０が付されている。即ち、親水性膜５０は、金属製フィン２１ｃ，２２ｃの露出表面部及びその周囲の樹脂モールド２３の表面部分にわたって形成されている。
【０１７０】
親水性膜５０は、例えば酸化シリコン膜である。該酸化シリコン膜５０の厚さは、例えば０．０１μｍ〜１μｍである。酸化シリコン膜５０は、金属製フィン２１ｃ，２２ｃ及び樹脂モールド２３の双方との密着性が良好であり、膜強度も高い。また、酸化シリコン膜５０の表面は、金属製フィン２１ｃ，２２ｃ及び樹脂モールド２３のいずれの表面よりも親水性の程度が高い。
【０１７１】
親水性の程度は対水接触角で表すことができ、一般に対水接触角４０°程度以下を親水性としている。酸化シリコン膜５０の対水接触角は、４０°以下とすることができ、酸化シリコン膜５０は親水性を示す。本発明においては、親水性膜５０の対水接触角は、好ましくは３５°以下であり、より好ましくは３０°以下であり、更に好ましくは２５°以下であり、特に好ましくは２０°以下である。
【０１７２】
酸化シリコン膜５０は、例えばスパッタ、ＣＶＤ（化学的気相成長法）または塗布剤塗布により形成することができる。このうち、スパッタ及びＣＶＤは、実処理時間が長くかかり、大きな厚さの膜は形成が困難であり、膜形成のための装置構成が大型化する。これに対して塗布剤塗布は、処理が簡単であり、放置時間を別にすれば実処理時間は比較的短くて済むなど、実用上の利点が多い。塗布剤としては、有機珪素化合物を含み、塗布後の反応で酸化シリコン膜が形成されるものを使用することができる。
【０１７３】
このような塗布剤としては、ポリシラザン例えばパーヒドロポリシラザンと必要に応じて添加されるシランカップリング剤と有機溶媒と必要に応じて使用されるパラジウム触媒またはアミン触媒とを含むもの（例えば、クラリアントジャパン株式会社より入手可能なアクアミカ［登録商標］）が例示される。塗布剤塗布及びそれに関連する前後処理の具体的な工程の一例を示せば、次の通りである：
（１）エタノール洗浄工程（塗布剤を塗布すべき表面部分の汚れ除去のため）
（２）キシレン洗浄工程（表面部分の脱脂のため）
（３）乾燥工程（表面部分の水分除去のため：１００℃程度、１時間程度）
（４）塗布剤塗布工程（スプレー塗布、刷毛またはウエスによる塗布、フローコート、浸漬塗布などにより行う）
（５）加熱工程（溶媒除去及び酸化シリコン転化のため：１２５〜２００℃、１時間程度）
（６）加熱加湿工程（酸化シリコン転化のため：５０〜９０℃、８０〜９５％、３時間程度）
（７）放冷工程
尚、洗浄工程としては、洗浄溶剤として上記のようなエタノールやキシレンを使用するものの他に、洗浄溶剤としてアセトン、イソプロピルアルコールまたはヘキサン等の有機溶剤を使用するものが例示される。
【０１７４】
上記加熱工程及び加熱加湿工程では、周囲大気中の水（自然に存在するもの又は加湿によるもの）と以下のような転化反応を生じて、酸化シリコン膜が形成される：
-(-ＳｉＨ2ＮＨ-)-＋２Ｈ2Ｏ→-(-ＳｉＯ2-)-＋ＮＨ3＋２Ｈ2
加熱加湿工程を使用することで、加熱工程の加熱温度を低下させることができる。例えば、加熱加湿工程を使用しない場合には、加熱工程の加熱温度は２５０℃程度となる。
【０１７５】
形成される酸化シリコン膜の厚さは、上記のように例えば０．０１μｍ〜１μｍであるが、厚すぎると剥離が生じやすくなり、一方薄すぎると親水性の長期にわたる維持が困難になることがあるので、更に好ましくは０．０５μｍ〜０．８μｍである。
【０１７６】
図２２（Ａ）は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの斜視図、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の識別センサーモジュールの取り付け状態を示す概略図、図２３は、図２２の識別センサーモジュールをＢ方向から見た縦断面図である。
【０１７７】
図２２および図２３に示したように、この実施例の識別センサーモジュール２では、密閉状態に構成され、被識別流体２１２が内部に浸入しない状態となっている容器２０を備えている。この容器２０内の被識別流体側に、センサーホルダー６が配置され、容器２０を密閉状態とするように取り付けされている。
【０１７８】
そして、図２３で示したように、センサーホルダー６の中央のセンサー装着孔６ａに、液種液温検知用薄膜チップ２１ａが、図３の実施例と同様に、合成樹脂モールド２３で埋め込んだ状態となっている。
【０１７９】
また、この液種検知用薄膜チップ２１ａは、合成樹脂モールド２３の突端側から、被識別流体２１２側に突出した状態であるとともに、その被識別流体２１２側に突出した部分が、合成樹脂２３ａで覆われた状態となるように構成されている。
【０１８０】
また、図２２（Ｂ）に示したように、この実施例の識別センサーモジュール２は、固定用部材２０６を介して、防水ケース４に固定ネジ２０８を締め付けることにより固定されるようになっている。なお、図２２（Ｂ）中、符号２１０は、パッキンを示している。
【０１８１】
このセンサーホルダー６に、固定ネジ７を介して、フィルターホルダー８が固定され、このフィルターホルダー８に、金属製フィン２１ｃを囲繞するように、断面略コ字形状のフィルター９が固定されている。なお、図中、符号２００は、ＡＳＩＣ基板、２０２は、パッキン、２０４は、コネクターを示している。
【０１８２】
このようなフィルターとしては、特に限定されるものではなく、例えば、フィルターの材料としては、ポリエチレン、ポリエステル等の樹脂、ジルコニア、アルミナなどのセラ
ミックがあり、それらの多孔質体であればフィルターとして使用可能である。識別センサーモジュール２の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われているので、特に、被被測定物が水性液体である場合において、識別センサーモジュール２の外面への気泡の付着が低減されるとともに、被識別流体に、外的要因に基づく強制流動が生じにくく、測定精度の向上が可能となる。
【０１８３】
図２４および図２５は、本発明の流体識別装置を用いた別の実施例を説明するグラフである。
ところで、燃料の材料組成を一定にし最適燃焼条件が変化しないようにするために、上記化石燃料の成分である個々の炭化水素たとえばペンタン、シクロヘキサン、オクタン等、或いは個々のアルコールたとえばメタノール、エタノール等を、それぞれ単独でまたはせいぜい２種程度を混合して燃料として使用することが考えられている。この種の燃料には、大別して、炭化水素系燃料とアルコール系燃料とがある。
【０１８４】
以下に、これらの炭化水素系燃料とアルコール系燃料を用いた流体識別方法について説明する。
前述した図７の実施例と同様にして、マイコン７２では、図６に示されているように、発熱体２１ａ４への電圧印加の開始前の所定時間（たとえば０．１秒間）センサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値を得る演算を行って平均初期電圧値Ｖ１を得る。この平均初期電圧値Ｖ１は、感温体２１ａ２の初期温度に対応する。
【０１８５】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第１の時間（例えば単一パルスの印加時間の１／２以下であって０．５〜１．５秒間；図７では１秒間）経過時（具体的には第１の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第１電圧値Ｖ２を得る。この平均第１電圧値Ｖ２は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第１の時間経過時の第１温度に対応する。
そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第１電圧値Ｖ２との差Ｖ０１（＝Ｖ２−Ｖ１）を液種対応第１電圧値として得る。
【０１８６】
また、図７に示されているように、発熱体への電圧印加の開始から比較的長い時間である第２の時間（例えば単一パルスの印加時間；図７では４秒間）経過時（具体的には第２の時間の経過の直前）にセンサー出力を所定回数（たとえば２５６回）サンプリングし、その平均値をとる演算を行って平均第２電圧値Ｖ３を得る。この平均第２電圧値Ｖ３は、感温体２１ａ２の単一パルス印加開始から第２の時間経過時の第２温度に対応する。そして、平均初期電圧値Ｖ１と平均第２電圧値Ｖ３との差Ｖ０２（＝Ｖ３−Ｖ１）を液種対応第２電圧値として得る。
【０１８７】
ところで、以上のような単一パルスの電圧印加に基づき発熱体２１ａ４で発生した熱の一部は被測定液体を介して感温体２１ａ２へと伝達される。この熱伝達には、パルス印加開始からの時間に依存して異なる主として２つの形態がある。即ち、パルス印加開始から比較的短い時間（例えば１．５秒）内の第１段階では、熱伝達は主として伝導が支配的である。
【０１８８】
これに対して、第１段階後の第２段階では、熱伝達は主として自然対流が支配的である。これは、第２段階では、第１段階で加熱された被測定液体による自然対流が発生し、これによる熱伝達の比率が高くなるからである。
【０１８９】
第１段階での伝導による熱伝達には被測定液体の熱伝導率の関与が大きく、第２段階での自然対流による熱伝達には被測定液体の動粘度の関与が大きい。炭化水素系液体及びア
ルコール系液体に属する既知の幾つかの被測定液体（炭化水素系液体としてシクロヘキサン、ペンタン、オクタン、トルエン、ｏ−キシレン、及び、アルコール系液体としてメタノール、エタノール、プロパノール）について、本実施例の装置で上記第１の時間を１．５秒として得られた液種対応第１電圧値Ｖ０１（＝Ｖ２−Ｖ１）と被測定液体の熱伝導率との関係を、図２４に示す。また、同一の被測定液体について、本実施例の装置で上記第２の時間を５秒として得られた液種対応第２電圧値Ｖ０２（＝Ｖ３−Ｖ１）と被測定液体の動粘度との関係を、図２５に示す。
【０１９０】
図２４から、液種対応第１電圧値Ｖ０１と被測定液体の熱伝導率とにかなりの相関があり、しかもアルコール系液体は液種対応第１電圧値Ｖ０１が境界値Ｖｓより小さい領域に位置し且つ炭化水素系液体は境界値Ｖｓより大きい領域に位置することがわかる。また、図２５から、液種対応第２電圧値Ｖ０２と炭化水素系液体の動粘度及びアルコール系液体の動粘度とにそれぞれ独立にかなりの相関があることがわかる。
【０１９１】
図２６は、本発明の流体識別装置を、流量計として用いる実施例の回路構成図である。
電源回路９０から供給される安定化直流は、ブリッジ回路（検知回路）７３に供給される。ブリッジ回路７３は、流量検知用感温体３２ａと温度補償用感温体３２ｂと抵抗体９２及び可変抵抗体９４とを含んでなる。ブリッジ回路７３のａ，ｂ点の電位Ｖａ，Ｖｂが増幅率可変の差動増幅回路７５に入力される。該差動増幅回路７５の出力は積分回路７７に入力される。
【０１９２】
一方、電源回路９０の出力は、上記薄膜発熱体３３へ供給される電流を制御するための電界効果型トランジスタ８１を介して、薄膜発熱体３３へと供給される。即ち、流量検知部４２において、薄膜発熱体３３の発熱に基づき、フィンプレート４４を介して被検知流体による吸熱の影響を受けて、薄膜感温体３２ａによる感温が実行される。
【０１９３】
そして、該感温の結果として、図２６に示すブリッジ回路７３のａ，ｂ点の電位Ｖａ，Ｖｂの差が得られる。
（Ｖａ−Ｖｂ）の値は、流体の流量に応じて流量検知用感温体３２ａの温度が変化することで、変化する。予め可変抵抗体９４の抵抗値を適宜設定することで、基準となる所望の流体流量の場合において（Ｖａ−Ｖｂ）の値を零とすることができる。この基準流量では、差動増幅回路７５の出力は零であり、積分回路７７の出力が一定（基準流量に対応する値）となる。尚、積分回路７７の出力は、最小値が０Ｖとなるようにレベル調整がなされている。
【０１９４】
積分回路７７の出力はＶ／Ｆ変換回路７８に入力され、ここで電圧信号に対応する周波数（例えば最大５×１０-5）のパルス信号が形成される。このパルス信号は、パルス幅（時間幅）が一定（例えば１〜１０マイクロ秒の所望値）である。例えば、積分回路７７の出力が１Ｖの場合には周波数０．５ｋＨｚのパルス信号を出力し、積分回路７７の出力が４Ｖの場合には周波数２ｋＨｚのパルス信号を出力する。
【０１９５】
Ｖ／Ｆ変換回路７８の出力は、トランジスタ８１のゲートへと供給される。このように、ゲートへとパルス信号が入力されたトランジスタ８１を介して薄膜発熱体３３に電流が流れる。
【０１９６】
従って、薄膜発熱体３３には、トランジスタを介して、電源回路９０の出力電圧の分圧が、積分回路７７の出力値に対応する周波数にてパルス状に印加され、該薄膜発熱体３３を電流が間欠的に流れる。これにより薄膜発熱体３３が発熱する。Ｖ／Ｆ変換回路７８の周波数は、基準周波数発生回路８０で温度補償型水晶振動子７９の発振に基づき設定される高精度クロックに基づき設定される。
【０１９７】
そして、Ｖ／Ｆ変換回路７８から出力されるパルス信号は、パルスカウンター８２により計数される。マイクロコンピュータ８３は、基準周波数発生回路８０で発生される周波数を基準としてパルス計数した結果（パルス周波数）に基づき、対応する流量（瞬時流量）に換算し、該流量を時間に関して積算することで積算流量を算出する。
【０１９８】
この流量への換算は、メモリ８４に予め記憶されている流量検知に係る所要の流体の検量線を用いて行われる。即ち、流体の各流量ごとにパルスカウンター８２から出力されるパルス周波数を測定することで得られたデータテーブルが、検量線としてメモリ８４に記憶されている。マイクロコンピュータ８３は、流量測定の際にパルスカウンター８２から出力されるパルス周波数に対応する検量線上の流量値を測定値として特定する。
【０１９９】
以上のようにして得られた瞬時流量及び積算流量の値は、表示部８５により表示されると共に、電話回線その他のネットワークからなる通信回線を介して外部へと伝送される。また、所望により、瞬時流量や積算流量のデータをメモリ８４に記憶させておくことができる。
【０２００】
流体流量が増減すると、差動増幅回路７５の出力は（Ｖａ−Ｖｂ）の値に応じて極性（流量検知用感温体３２ａの抵抗−温度特性の正負により異なる）及び大きさが変化し、これに応じて積分回路７７の出力が変化する。積分回路７７の出力の変化の速さは差動増幅回路７５の増幅率設定により調節することができる。これら積分回路７７と差動増幅回路７５とにより、制御系の応答特性が設定される。
【０２０１】
流体流量が増加した場合には、流量検知用感温体３２ａの温度が低下するので、薄膜発熱体３３の発熱量を増加させる（即ちパルス周波数を増加させる）ような積分回路７７の出力（より高い電圧値）が得られ、この積分回路出力が流体流量に対応した電圧となった時点で、ブリッジ回路７３が平衡状態となる。
【０２０２】
他方、流体流量が減少した場合には、流量検知用感温体３２ａの温度が上昇するので、薄膜発熱体３３の発熱量を減少させる（即ちパルス周波数を減少させる）ような積分回路７７の出力（より低い電圧値）が得られ、この積分回路出力が流体流量に対応した電圧となった時点で、ブリッジ回路７３が平衡状態となる。
【０２０３】
即ち、本実施例の制御系では、ブリッジ回路７３が平衡状態となるように薄膜発熱体３３へと供給するパルス状電流の周波数（熱量に対応する）が設定され、このような平衡状態の実現（制御系の応答）は例えば０．１秒以内とすることが可能である。
【０２０４】
また、他方において、電源回路９０の出力は高抵抗値（例えば１０ｋΩ程度）の抵抗体６２及び電極端子４９ａを介して流体温度検知用フィンプレート４４ａへと供給され、流量検知用フィンプレート４４は電極端子４９を介して接地されている。抵抗体６２の両端には電圧計６３が接続されている。
【０２０５】
この電圧計６３により測定される電圧は、測定部内に流体が導入された時に２つのフィンプレート４４，４４ａ間で流体を通って流れる電流の大きさに対応し、これはフィンプレート４４，４４ａ間の流体の抵抗値に対応している。これらを含んで、流量検知用フィンプレート４４と流体温度検知用４４ａとの間の導電性測定のための回路が構成されている。
【０２０６】
電圧計６３の出力はＡ／Ｄコンバータ６５を介して上記マイクロコンピュータ８３へと入力される。上記メモリ８４には、所要の測定対象流体について上記導電性測定回路によ
り測定されるべき電圧計６３の出力値範囲（以下、「該当範囲」という）のデータが記憶されている。
【０２０７】
この該当範囲は、予め、所要の測定対象流体を測定部内に導入し、導電性測定回路の電圧計６３の出力値を実測し、所要の検知誤差範囲を考慮して適宜設定することができる。
一例を挙げれば、所要の測定対象流体が生理食塩水である場合において、該当範囲として３．２〜３．６Ｖを設定することが可能な導電性測定回路では、市水についての電圧計６３の出力値は０．８〜１．２Ｖであり、アルコールやアセトンについての電圧計６３の出力値は０．０５Ｖ以下であり、これら所要の測定対象流体でない流体が過って導入された場合には所要の測定対象流体との判別が可能である。
【０２０８】
この実施例においては、流体流量の検知に先立って、先ず、流量計の測定部内にまで流体を導入した上で、流体の流通を停止した状態で測定部内の流体の導電性（具体的には電圧計６３の出力電圧値）を測定する。
【０２０９】
そして、マイクロコンピュータ８３では、Ａ／Ｄコンバータ６５から入力される電圧値がメモリ８４に記憶されている該当範囲に属するか否か（即ち、該当範囲内であるか該当範囲外であるか）の判定を行う。
【０２１０】
この判定で電圧計６３の出力電圧値が該当範囲内であると判定された場合には、測定部内に導入された流体は所定の測定対象流体であるとみなし、続いて測定部内へと流体供給源から流体を供給し、上記のような流量検知を行いながら流体を流通させる。
【０２１１】
逆に、上記判定で電圧計６３の出力電圧値が該当範囲外であると判定された場合には、続いて測定部内への流体供給源からの流体供給を行うことなく、表示部８５に警告表示をしたり、不図示の警報手段により警報音を発したりすることができる。
【０２１２】
従って、本実施例においては、流体供給源の取り替えの度に上記の流体判別を行うようにすることで、所要の測定対象流体のものと明らかに異なる導電性をもつ流体（これは明らかに所要の測定対象流体ではない）を過って流通させるのを防止することが可能となる。
【０２１３】
また、以上の実施例によれば、流量測定のためにＶ／Ｆ変換回路７８で作成されたパルス信号を用いており、このパルス信号は温度変化による誤差を十分に小さくすることが容易であるので、パルス周波数に基づき得られる流量値及び積算流量値の誤差を小さくすることが可能である。また、この実施例では、薄膜発熱体３３への通電の制御は、Ｖ／Ｆ変換回路７８で作成されたパルス信号によるＯＮ−ＯＦＦによりなされるので、温度変化に基づく制御誤差の発生は極めて小さい。
【０２１４】
また、この実施例では、流量検知部として薄膜発熱体及び薄膜感温体を含む微小チップ状のものを用いているので、以上のような高速応答性が実現され、流量測定の精度を良好なものとすることができる。
【０２１５】
また、この実施例では、被検知流体の流量の如何にかかわらず、薄膜発熱体３３の周囲の流量検知用感温体３２ａの温度がほぼ一定に維持されるので、流量センサーユニットの経時劣化が少なく、また可燃性の被検知流体の着火爆発の発生を防止することができる。
【０２１６】
以上説明したように、本発明の流量計によれば、流量検知に利用される流量検知用熱伝達部材と流体温度検知用熱伝達部材との間の流体の導電性の測定を行うことで流体の判別を行うようにしているので、簡単な構成で、所要の測定対象流体のものと導電性の明らか
に異なる流体を過って流通させるのを防止することが可能となる。
【０２１７】
図２７に示したように、本発明の軽油の液種識別装置１は、液種識別装置本体１２と、液種識別装置本体１２の内部に形成された第１の流路４３６と、第２の流路４３８とを備えている。
【０２１８】
図２７の矢印で示したように、軽油流入口１８から第１の流路４３６を経て、軽油液種識別室４００に一時滞留するように構成されている。この軽油液種識別室４００には、その上部の略トラック形状の液種識別センサー用開口部４０２が形成されている。
【０２１９】
この液種識別センサー用開口部４０２には、図２７に示したように、液種識別センサー４０４が装着されている。
なお、図２７において、符号３６はフィン、５４は軽油排出口、４０８はリード電極、４１０は液温センサー、４１２はモールド樹脂である。
【０２２０】
そして、好適な実施例としては、液種識別センサーヒーター４０５のヒーターに５０〜４００ｍＷ、好ましくは、２５０ｍＷで発熱させて、１〜５０秒後、好ましくは、１０秒後の識別用液温センサーの温度変化を、電圧出力差Ｖ０で計測することによって、軽油の性状の違いを識別することができる。
【０２２１】
すなわち、図２８のグラフで明らかなように、１０秒後の電圧出力差Ｖ０は、
本州の軽油Ａ…１．２０Ｖ
ヨーロッパの標準軽油Ｂ…１．２１Ｖ
米国の標準軽油Ｃ…１．２０Ｖ
スウェーデンの標準軽油Ｄ…１．１８Ｖ
それぞれ上記のように相違している。
【０２２２】
従って、予め、識別制御部を構成するコンピュータに記憶させたデータに基づいて、軽油の液種識別および蒸留性状を認識することが可能である。
なお、以上の軽油の液種識別方法は、自然対流を利用して、軽油の動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用しているものである。
【０２２３】
すなわち、図２９に示したように、動粘度とセンサー出力との間には、相関関係があり、図３０に示したように、動粘度と留出温度との間も相関関係がある。その結果、図３１に示したように、センサー出力と留出温度に相関関係があることになる。本発明の液種識別装置では、このような関係を利用して、上記のように、軽油の液種識別および軽油の蒸留性状を認識することができるようになっている。
【０２２４】
さらに、このような軽油の液種識別および軽油の蒸留性状を、より正確にかつ迅速に行うには、下記のような方法に基づけばよい。
すなわち、図３２に示したように、予め所定の参照軽油について、例えば、この実施例では、最も重質な（蒸発しにくい）本州の軽油Ａと、最も軽質な（蒸発し易い）スウェーデンの標準軽油Ｄについて、温度に対する電圧出力差の相関関係である検量線データを得ておき、これを、識別制御部を構成するコンピュータに記憶させておく。
【０２２５】
そして、この検量線データに基づいて、コンピュータにおいて比例計算を行い、被識別軽油について得られた電圧出力差Ｖ０によって、軽油の種別を識別するように構成されている。
【０２２６】
具体的には、図示しないが、上記の実施例と同様にして、被識別軽油の測定温度Ｔにお
ける電圧出力差Ｖ０についての液種電圧出力Ｖｏｕｔを、所定の閾値参照軽油（この実施例では、本州の軽油Ａとスウェーデンの標準軽油Ｄ）についての測定温度における電圧出力差についての出力電圧と相関させて補正するようになっている。
【０２２７】
すなわち、図示しないが、検量線データに基づいて、温度Ｔにおいて、本州の軽油Ａの電圧出力差Ｖ０−Ａ、スウェーデンの標準軽油Ｄの電圧出力差Ｖ０−Ｄ、被識別軽油の電圧出力差Ｖ０−Ｓが得られる。
【０２２８】
そして、この際の閾値参照軽油の液種出力を、所定の電圧となるように、すなわち、この実施例では、本州の軽油Ａの液種出力を３．５Ｖ、スウェーデンの標準軽油Ｄの液種出力を０．５Ｖとして、被識別軽油の液種電圧出力Ｖｏｕｔを得ることによって、軽油の性状と相関を持たせることができるようになっている。
【０２２９】
この被識別軽油の液種電圧出力Ｖｏｕｔを、予め検量線データに基づいて、コンピュータに記憶されたデータと比較することによって、軽油の液種識別を正確にかつ迅速に（瞬時に）行うことが可能となる。
【０２３０】
また、このような軽油の液種識別方法においては、図３３に示した軽油の蒸留性状において、蒸留性状Ｔ３０〜Ｔ７０で行うとより相関関係があることがわかっており、望ましいものである。
【０２３１】
このように構成される軽油の液種識別装置１を、図示しないが、自動車システムに適用することができる。
この自動車システムにおいて、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側に、軽油の液種識別装置１０を配設すればよい。
【０２３２】
この軽油の液種識別装置１によって、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油の液種識別を行って軽油の種類に応じて、制御装置の制御によって、着火タイミング制御装置によって、着火タイミングを調整することができるように構成することができる。
【０２３３】
すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）スウェーデンの標準軽油Ｄが識別された場合には、着火タイミングを早め、逆に、重質な（蒸発しにくい）本州の軽油Ａが識別された場合には、着火タイミングを遅めるように制御される。
【０２３４】
これによって、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【０２３５】
また、この軽油の液種識別装置１によって、軽油タンク内または軽油ポンプの上流側または下流側の軽油の液種識別を行って軽油の種類に応じて、制御装置の制御によって、軽油圧縮制御装置によって、軽油の圧縮率を調整するように構成することもできる。
【０２３６】
すなわち、例えば、軽質な（蒸発し易い）スウェーデンの標準軽油Ｄが識別された場合には、圧縮率を低くし、逆に、重質な（蒸発しにくい）本州の軽油Ａが識別された場合には、圧縮率を高めるように制御される。
【０２３７】
これによって、特にエンジン、触媒装置が暖まっていないエンジン始動時においても、トルクが減少することなく、排気ガス中のＨＣの量も低減でき、しかも燃費の向上も図ることができる。
【０２３８】
図３４は、本発明の流体識別装置を、流量・液種検知装置として用いる場合の別の実施例の概略図、図３５は、図３４の流量・液種検知装置を用いた流量検知方法を示す検量線を示すグラフである。
【０２３９】
図３４において、４２０は、全体で本発明の流量・液種検知装置を示している。流量・液種検知装置４２０は、例えば、ガソリン、軽油、尿素溶液などの被検知流体が流通する主流路４２２を備えている。また、この主流路４２２から分岐して、副流路４２４が設けられている。
【０２４０】
副流路４２４には、流量・液種検知センサー装置１１が設けられるとともに、その上流側には、流量・液種検知センサー装置１１への被検知流体の流通を制御する副流路開閉弁４２６が設けられている。さらに、この副流路４２４には、流量・液種検知センサー装置１１の下流側には、逆支弁４１６が配設されている。
【０２４１】
一方、主流路４２２には、主流路への被検知流体の流通を制御する主流路開閉弁４１７が設けられるとともに、その下流側にオリフィス４１８が配設されている。
さらに、これらの流量・液種検知センサー装置１１、副流路開閉弁４２６、主流路開閉弁４１７を制御するための通信装置を含んだセンサー制御装置４１９が設けられている。なお、自動車に適用する場合には、このセンサー制御装置４１９に、ＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｃｉｒｃｕｉｔｕｎｉｔ）４２８が接続されている。
【０２４２】
なお、この場合、これらの副流路開閉弁４２６、主流路開閉弁４１７としては、特に限定されるものではないが、例えば、電磁弁などを採用することができる。
また、オリフィス４１８としても、特に限定されるものではなく、例えば、フランジタップオリフィス、可変オリフィス、複数の細管を備えたオリフィスなどが採用することができる。
【０２４３】
このように構成される流量・液種検知装置４２０は、下記のように作動される。
被検知流体の液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行う際には、センサー制御装置４１９（またはＥＣＵ４２８）の制御によって、副流路開閉弁４２６を弁開した後、副流路開閉弁４２６を弁閉して、被検知流体を流量・液種検知センサー装置１１内に一時滞留させて、液種検知、濃度検知のいずれか、またはその両方を行うように制御されるようになっている。
【０２４４】
一方、被検知流体の流量を検知する際には、センサー制御装置４１９（またはＥＣＵ４２８）の制御によって、副流路開閉弁４２６を弁開して、被検知流体を流量・液種検知センサー装置１１内に流通させて、この状態で流量を検知するように制御されるようになっている。
【０２４５】
この場合、センサー制御装置４１９（またはＥＣＵ４２８）は、被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁４１７を弁閉し、逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁４１７を弁開するように制御するように構成されている。
【０２４６】
すなわち、このように被検知流体の流量が小さい場合に、主流路開閉弁４１７を弁閉することによって、副流路４２４に被検知流体を流して、流量・液種検知センサー装置１１における検知に必要な流体の流量を確保すことができる。
【０２４７】
逆に、被検知流体の流量が大きい場合に、主流路開閉弁４１７を弁開することによって、主流路４２２に流体を流すことによって、副流路４２４を流れる流体の流量を低下させ
て、流量・液種検知センサー装置１１における検知に必要なだけの流体の流量を確保すことができる。
【０２４８】
従って、流量のダイナミックレンジが広い場合にも対応することが可能であり、感度範囲が広くなる。
なお、副流路４２４の流量・液種検知センサー装置１１の下流側に逆支弁４１６を配設することによって、例えば、流体を流通させる送液装置であるポンプの種類、駆動系の種類によって、脈流が発生して逆流が生じる場合に、この逆流を抑えることができる。
【０２４９】
従って、流量・液種検知センサー装置１１内での流体の逆流が防止できるので、液種検知、濃度検知、および流量の検知の際に、流体の逆流によって影響されることなく、これらの検知を正確かつ迅速に行うことができる。
【０２５０】
さらに、主流路４２２にオリフィス４１８が配設されているので、主流路４２２内の圧力損失が小さく、副流路４２４内を流体が流れにくい場合において、オリフィス４１８によって主流路４２２の圧力損失を上昇することができ、これによって、副流路４２４内に検知に必要な一定の流量の流体を流すことができ、確実に検知を行うことが可能である。
【０２５１】
この状態で、上記の液種検知と同様にして、被検知流体の電圧出力Ｖｏｕｔを得て、図３５に示したような予め測定しておいた流量に関する検量線データに基づいて、コンピュータに記憶されたデータと比較することによって、ガソリンの流量検知を正確にかつ迅速に（瞬時に）行うことが可能となる。
【０２５２】
図３６は、本発明の流体識別装置を液種検知装置として用いた場合の別の実施例の全体の分解斜視図、図３７は、図３６の液種検知装置の液種検知室の分解斜視図、図３８は、図３６の液種検知装置の液種検知室の検知状態を説明する概略図である。
【０２５３】
図３６において、４３０は、全体で本発明の液種検知装置を示している。液種検知装置４３０は、例えば、ガソリン、軽油、尿素溶液などの被検知流体が流通する略箱体形状の液種検知装置本体４３２を備えている。
【０２５４】
図３６に示したように、この液種検知装置本体４３２には、その内部に、略円管形状の液種検知室４３４が設けられている。また、液種検知装置本体４３２には、第１の流路４３６と、第２の流路４３８とを備えている。
【０２５５】
この第１の流路４３６は、液種検知室４３４に設けられた流体導入口４４０に接続されている。また、第２の流路４３８は、液種検知室４３４に設けられた流体排出口４４２に接続されている。
【０２５６】
そして、図３７の矢印で示したように、液種検知装置本体４３２に導入された被検知流体は、第１の流路４３６から流体導入口４４０を経て、液種検知室４３４に一時滞留するように構成されている。
【０２５７】
この液種検知室４３４には、その上部の液種検知室用蓋部材４４４が装着されており、この液種検知室用蓋部材４４４に、略トラック形状の液種検知センサー用開口部４４６が形成されている。
【０２５８】
この液種検知センサー用開口部４４６には、液種検知センサー４４８が装着されている。
なお、図３７において、符号４７２は液温センサー、４７３は液温センサーヒーター、
４７４はリード電極である。
【０２５９】
また、図３６に示したように、液種検知センサー４４８には、回路基板部材４５０と、これを被う外蓋部材４５２が備えられている。なお、図３７においては、説明の便宜上、これらの回路基板部材４５０、外蓋部材４５２を省略して示している。
【０２６０】
なお、図３６中、４５４ａ、４５４ｂは、液種検知装置本体４３２に設けられた、液種検知装置４３０を、例えば、自動車などの取り付けるための取り付けフランジである。
一方、液種検知室４３４には、図３７に示したように、液種検知室４３４内に突設する液種検知センサー４４８を囲繞するように、流れ制御板４５６が、液種検知室用蓋部材４４４の内側に形成されている。
【０２６１】
この流れ制御板４５６は、断面略コ字形状の板部材４５８から構成されており、この板部材４５８は、液種検知センサー４４８を両側から囲み、液種検知室４３４の流体導入口４４０から流体排出口４４２に向かって延設された一対の側板部材４６０、４６２と、これらの側板部材４６０、４６２に接続された被覆板部材４６４とを備えている。
【０２６２】
そして、この流れ制御板４５６には、液種検知室４３４の流体導入口４４０と対峙する流体流入口４６６と、液種検知室４３４の流体排出口４４２と対峙する流体流出口４６８が形成されている。
【０２６３】
この液種検知室４３４の流体導入口４４０と、流れ制御板４５６の流体流入口４６６とは、所定距離Ｌ１、離間するとともに、液種検知室４３４の流体排出口４４２と、流れ制御板４５６の流体流出口４６８とが、所定距離Ｌ２、離間している。
【０２６４】
このように構成することによって、液種検知装置本体４３２内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室４３４内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室４３４内での被検知流体の流れが、流れ制御板４５６によって抑制されて、この流れ制御板４５６に囲繞された流れ制御板４５６の内部に位置する液種検知センサー４４８の周囲の被検知流体の流れが、瞬時に停止することになる。
【０２６５】
すなわち、液種検知室４３４の流体導入口４４０から、流れ制御板４５６の流体流入口４６６を介して、流れ制御板４５６に囲繞された流れ制御板４５６の内部に、被検知流体が、流れ制御板４５６の内部に位置する液種検知センサー４４８の周囲に確実に浸入して、液種検知センサー４４８によって、被検知流体の液種、濃度の検知を行うことができる。
【０２６６】
そして、液種検知センサー４４８によって、被検知流体の液種、濃度の検知を行った後、流れ制御板４５６の流体流出口４６８を介して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から検知後の被検知流体を確実に排出することができるので、順次正確な被検知流体の検知を実施することができる。
【０２６７】
従って、液種検知センサー４４８による液種、濃度の検知の際に、被検知流体の流れが生じず、また、振動による被検知流体の乱れが生じることがないので、被検知流体の液種、濃度の検知への影響を防止することができ、正確な被検知流体の液種、濃度の測定を行うことが可能である。
【０２６８】
しかも、液種検知室４３４を設けているので、被検知流体が滞留する量が多くなるので、被検知流体の液種、濃度の検知の際に、外部の温度などの周囲影響に影響されることなく、正確な検知を実施することができる。
【０２６９】
従って、例えば、自動車のガソリン、軽油などの流体に適用した場合に、信号待ちなどで自動車を停止させた際に、ガソリンなどのポンプを停止して、瞬時に被検知流体の液種、濃度を検知することができ、検知終了後に、ポンプを始動して自動車を再び始動できるので、自動車の走行に支障をきたすことがない。
【０２７０】
さらに、図３８の矢印Ｂで示したように、この検知の際に、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板４５６の流体流出口４６８を介して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７１】
さらに、このように液種検知室４３４の流体導入口４４０と、流れ制御板４５６の流体流入口４６６とが、所定距離Ｌ１、離間するので、図３８の矢印Ａで示したように、これらの隙間から、被検知流体に混入した空気が、流れ制御板４５６の外側に移動して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から外部に排出されることになる。
【０２７２】
従って、流れ制御板４５６の内部に空気が浸入することがないので、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７３】
しかも、万一、流れ制御板４５６の内部に空気が浸入したとしても、図３８の矢印Ｃで示したように、流れ制御板４５６の流体流出口４６８を介して、液種検知室４３４の流体排出口４４２から、この空気を確実に排出することができるので、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７４】
さらに、図３８の矢印Ｂに示したように、液種検知室４３４の流体排出口４４２の近傍の側壁が略円管形状であり、略円弧状に形成されているので、この略円弧状の液種検知室４３４の側壁４７０に沿って、被検知流体に混入した空気が、液種検知室４３４の流体排出口４４２へと内側に導かれて排出されることになる。
【０２７５】
従って、液種検知室４３４の流体排出口４４２の近傍に空気が溜まることがなく、液種検知センサー４４８の周囲に空気が滞留することがないので、検知への影響を防止することができ、正確な検知を行うことができる。
【０２７６】
なお、このような作用効果を奏するためには、図３８に示したように、上記の所定距離Ｌ１、Ｌ２としては、１．５ｍｍ〜５ｍｍ、好ましくは、２ｍｍ〜３．５ｍｍとするのが望ましい。また、流れ制御板４５６の一対の側板部材４６０、４６２と液種検知センサー４４８との距離Ｌ３としては、５ｍｍ〜１０ｍｍ、好ましくは、６ｍｍ〜８ｍｍとするのが望ましい。
【０２７７】
また、液種検知室４３４の大きさとしては、特に限定されるものではない。
さらに、液種検知室４３４を構成する材料としては、特に限定されるものではないが、ＳＵＳ３０４などのステンレスなどの金属、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂、ＦＲＰなどの繊維強化樹脂などが使用可能である。
【０２７８】
また、流れ制御板４５６を構成する材料としても、特に限定されるものではないが、ＳＵＳ３０４などのステンレスなどの金属、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの合成樹脂、ＦＲＰなどの繊維強化樹脂、セラミックなどが使用可能である。
【０２７９】
さらに、本発明の液種検知装置４３０では、上述した図６の実施例に示したような回路構成と同様な回路構成となっている。
この実施例では、図示しないが、上述した図６の回路構成において、液種検知センサー４４８の液種検知センサーヒーター４０６の液種検知用液温センサーと、液温センサー４７２とが、二つの抵抗を介して接続されて、ブリッジ回路を構成している。そして、このブリッジ回路の出力が、増幅器の入力に接続されて、この増幅器の出力が、検知制御部を構成するコンピュータの入力に接続されている。
【０２８０】
また、液種検知センサーヒーター４０６のヒーターが、コンピュータの制御によって印加電圧が制御されるようになっている。
このように構成される液種検知装置４３０では、以下のようにして、例えば、ガソリンの液種検知が行われる。
【０２８１】
先ず、図示しない制御装置の制御によって、被検知流体を液種検知装置本体４３２に導入することによって、第１の流路４３６から流体導入口４４０を経て、液種検知室４３４に被検知流体を流入させた後、この被検知流体の流入を停止することによって、液種検知室４３４に一時滞留させた状態とする。
【０２８２】
この状態では、液種検知装置本体４３２内への被検知流体の導入を停止して、液種検知室４３４内で被検知流体を一時滞留させた際に、液種検知室４３４内での被検知流体の流れが、流れ制御板４５６によって抑制されて、この流れ制御板４５６に囲繞された流れ制御板４５６の内部に位置する液種検知センサー４４８の周囲の被検知流体の流れが、瞬時に停止することになる。
【０２８３】
なお、本発明の流体識別装置を、尿素溶液の尿素濃度識別方法に用いることができる。この場合にも上記の実施例と同様にしては、自然対流を利用して、尿素の動粘度とセンサー出力が相関関係を有している原理を利用すればよい。
【０２８４】
図３９は、このように構成される尿素溶液の尿素濃度識別装置４８２を、自動車システム４８０に適用した実施例概略図である。
なお、図３９において、符号１３０は尿素溶液供給機構、１４０と１４２はＮＯｘセンサーである。
【０２８５】
この自動車システム４８０では、尿素溶液タンク１３２内または尿素ポンプの上流側に、尿素溶液の尿素濃度識別装置４８２を配設している。
この尿素溶液の尿素濃度識別装置４８２によって、尿素溶液タンク１３２内または尿素ポンプの上流側または下流側（なお、この実施例では、説明の便宜上、上流側の場合を示した）の尿素溶液の尿素濃度識別を行って、触媒装置１１６の上流側に噴霧される尿素の濃度を、尿素溶液が固化せずに、触媒装置１１６の上流側で還元反応が効率良く発生するために、例えば、尿素３２．５重量％、Ｈ2Ｏが６７．５重量％と一定の状態とするよう
になっている。
【０２８６】
従って、尿素タンク中の尿素溶液の尿素濃度を所定の濃度に保つことができるので、排気ガス中のＮＯｘを還元して極めて低減することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【０２８７】
図４０は、本発明の流体識別装置を、タンク内液体の漏れ検知装置に用いた実施例を説明するための一部破断斜視図であり、図４１は、この実施例の漏れ検知装置の一部省略断面図である。
【０２８８】
タンク４９０は、計量口４９２及びタンク内へ液体を注入する際に使用される注液口４９４が形成された天板４９６と、タンク内からタンク外へと液体を供給する際に使用される給液口４９８が形成された側板５００と、底板５０２とを有する。図４０に示されている様に、タンク４９０内には、液体（例えばガソリン、軽油または灯油その他であって、多数の有機化合物の混合組成物からなる可燃性液体）Ｌが収容されている。ＬＳはその液面を示す。
【０２８９】
漏れ検知装置５０４は、タンク４９０の天板４９６に形成された計量口４９２を通って、一部がタンク４９０内へと挿入されており、全体として鉛直方向に配置されている。漏れ検知装置５０４は、液体導入出部５０６、流量測定部５０８、液溜め部５１０、キャップ１６及び回路収容部１５を備えている。液体導入出部５０６、流量測定部５０８及び液溜め部５１０はタンク４９０の内部に位置しており、液面ＬＳは液溜め部５１０の高さ範囲内に位置する。流量測定部５０８及び液溜め部５１０は、これらにわたって鉛直方向に延びた鞘管５１２を含んで構成されている。
【０２９０】
流量測定部５０８では、図４１に示すように、鞘管５１２内にセンサーホルダー１３ａが配置されており、該センサーホルダーにより鉛直方向の測定細管１３ｂが固定保持されている。測定細管１３ｂには、第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４が上側からこの順に配置されて取り付けられている。ヒーター１３５は第１の温度センサー１３３及び第２の温度センサー１３４から等距離の位置に配置されている。
【０２９１】
センサーホルダー１３ａは、外側が鞘管５１２により覆われているので、第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４は、液体Ｌによる腐食から保護される。測定細管１３ｂは、液溜め部５１０と液体導入出部５０６との間での液体の流通経路として機能する。また、第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４により測定細管１３ｂ内の液体の流量を測定するための流量センサー部が構成される。
【０２９２】
流量測定部５０８には、測定細管１３ｂの下端の近傍においてセンサーホルダー１３ａに取り付けられた圧力センサー１３７が設けられている。この圧力センサー１３７は、タンク内液体Ｌの液位を測定するためのものであり、例えばピエゾ素子やコンデンサータイプの圧力検知素子を利用することができ、液体の液位に対応した電気信号例えば電圧信号を出力する。
【０２９３】
液体導入出部５０６では、図４１に示されるように、フィルタカバー１２ｂがフィルター１２ａをセンサーホルダー１３ａの下部に対して固定している。フィルター１２ａは、タンク内の液体に浮遊または沈殿するスラッジなどの異物を除去して、液体のみを測定細管１３ｂを介して液溜め部５１０へと導入する機能を有する。また、フィルタカバー１２ｂの側壁には開口部が設けられており、タンク４９０内の液体Ｌは液体導入出部５０６のフィルター１２ａを介して測定細管１３ｂへと導入される。
【０２９４】
液溜め部５１０は、流量測定部５０８の上方に位置しており、鞘管５１２により囲まれた空間Ｇを有し、この空間Ｇ内に測定細管１３ｂから導入される液体を溜めるように構成されている。この空間Ｇ内の液体の温度を測定するための第３の温度センサー１３６が、センサーホルダー１３ａに取り付けられている。
【０２９５】
鞘管５１２の上部にはキャップ１６が固定されており、該キャップには液溜め部５１０内と検知装置外のタンク内空間とを連通させる通気路１６ａが形成されている。キャップ
１６には、通気路１６ａを開状態及び閉状態となすための開閉弁１３８が配置されている。
該開閉弁の弁体１３８ａは上下移動可能であり、最下位置では通気路１６ａが閉状態（開閉弁を開いた状態）とされ、それより上の位置では通気路１６ａが開状態（開閉弁を閉じた状態）とされる。
【０２９６】
キャップ１６には回路収容部１５が取り付けられており、該回路収容部には漏れ検知制御部１５ａが収容されている。上記鞘管５１２内にはセンサーホルダー１３ａの上部とキャップ１６とを接続するように延びたガイド管Ｐｇが配置されており、流量測定部５０８の第１の温度センサー１３３、ヒーター１３５及び第２の温度センサー１３４並びに圧力センサー１３７及び第３の温度センサー１３６と漏れ検知制御部１５ａとを接続する配線１７がガイド管Ｐｇ内を通って延びている。尚、開閉弁１３８は漏れ検知制御部１５ａに接続されている。
【０２９７】
液溜め部５１０における鞘管５１２が本発明の測定管を構成する。測定細管１３ｂの断面積は、鞘管５１２の断面積（但し、ガイド管Ｐｇの断面積を除く）に対して十分小さく（例えば１／５０以上、１／１００以下、更には１／３００倍以下）設定しておくことで、僅かな液体漏れの際の僅かな液位変化にも測定細管１３ｂ内に流量測定可能な液体流通を生ぜしめることができる。
【０２９８】
鞘管５１２、センサーホルダー１３ａ、フィルタカバー１２ｂ、キャップ１６及びガイド管Ｐｇは、タンク４９０を構成する素材に近似した熱膨張係数を有する金属からなるのが好ましく、鋳鉄又はステンレス鋼などのタンク４９０の素材と同一の金属からなるのがより好ましい。
【０２９９】
以上の様な漏れ検知装置５０４を、開閉弁１３８による通気路１６ａの開閉状態を開状態として、タンク４９０の計量口４９２に取り付けると、上記のようにタンク内液体Ｌの液面ＬＳは、液溜め部５１０の高さ範囲内に位置する。従って、圧力センサー１３７は液体導入出部５０６のフィルター１２ａにより濾過されたタンク内液体Ｌに浸漬され、また、タンク内液体Ｌは、流量測定部５０８の測定細管１３ｂを通って上昇し、液溜め部５１０の空間Ｇ内へと導入され、ついには液溜め部５１０内の液体の液面が漏れ検知装置外のタンク内液体の液面ＬＳと同一の高さになる。そして、タンク内液体の液面ＬＳが変動すると、これに追従して液溜め部５１０内の液体の液面も変動し、この液面変動即ち液位変化に伴い測定細管１３ｂ内で液体の流動が生ずる。
【０３００】
以下、この実施例における漏れ検知動作即ちＣＰＵの動作につき説明する。本実施例では、タンク内液体として灯油が使用されている。
図４２は、パルス電圧発生回路から薄膜発熱体に印加される電圧Ｑと漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係を示すタイミング図である。
ＣＰＵからは、クロックに基づき、幅ｔ１の単一パルス状電圧が所定の時間間隔ｔ２で印加される。この単一パルス状電圧は、例えば、パルス幅ｔ１が２〜１０秒であり、パルス高Ｖｈが１．５〜４Ｖである。
【０３０１】
これにより薄膜発熱体で生じた熱は、測定細管１３ｂ及びその内部の液体を加熱し、周囲に伝達される。この加熱の影響は薄膜感温体に到達し、これら薄膜感温体の温度が変化する。ここで、測定細管１３ｂ内での液体の流量が零の場合には、対流による温度伝達の寄与を無視すれば、２つの感温体での温度変化は同等である。
【０３０２】
しかし、タンク内液体がタンクから漏れた時のようにタンク内液体の液面が低下した場合には、液溜め部５１０から測定細管１３ｂを通じて液体が検知装置外のタンク内へと液
体導入出部５０６から導出されるので、測定細管１３ｂ内の液体は上から下へと流動する。
これにより、薄膜発熱体からの熱は上側の温度センサーの薄膜感温体よりも下側の温度センサー１３４の薄膜感温体の方へと多く伝達される。
【０３０３】
このように、２つの薄膜感温体が検知する温度には差が生じて、これら薄膜感温体の抵抗値変化は互いに異なるものとなる。図４２には、温度センサー１３３の薄膜感温体に印加される電圧ＶＴ１及び温度センサー１３４の薄膜感温体に印加される電圧ＶＴ２の変化が示されている。このように、差動増幅器の出力即ち漏れ検知回路の電圧出力Ｓは、図４２に示されるように、変化する。
【０３０４】
図４３に、パルス電圧発生回路から薄膜発熱体に印加された電圧Ｑと漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係の具体例を示す。この例では、単一パルス状電圧はパルス高Ｖｈが２Ｖでありパルス幅ｔ１が５秒であり、液位変化速度Ｆ［ｍｍ／ｈ］を変化させて電圧出力Ｓ［Ｆ］を得た。
【０３０５】
ＣＰＵでは、パルス電圧発生回路によるヒーター１３５の薄膜発熱体への単一パルス電圧の印加に応じて、単一パルス電圧印加の開始後の所定時間ｔ３において、漏れ検知回路の電圧出力Ｓとその当初値（即ち、単一パルス電圧印加開始時）Ｓ0との差（Ｓ0−Ｓ）を積分する。この積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔは、図４２で斜線を付した領域に相当し、測定
細管１３ｂ内の液体の流量に対応する流量対応値である。所定時間ｔ３は、例えば２０〜１５０秒である。
【０３０６】
図４４に、測定細管１３ｂ内の液体の流量Ｆに対応する液位変化速度と上記積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔとの関係の具体例を示す。
この例では、積分値を得るための所定時間ｔ３を３０秒とし、互いに異なる３つの温度での関係を得た。液位変化速度１．５ｍｍ／ｈ以下の領域において、液位変化速度と積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔとの間に良好な直線的関係があることが分かる。
【０３０７】
尚、この例では液位変化速度１．５ｍｍ／ｈ以下の領域で良好な直線的関係が示されたが、測定管断面積に対する測定細管断面積の比や測定細管の長さなどを適宜設定することで、液位変化速度２０ｍｍ／ｈ以下の領域で良好な直線的関係が得られるようにすることが可能である。
【０３０８】
このような積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔと液位変化速度との代表的な関係は、予めメモリ
に検量線として記憶させておくことができる。従って、漏れ検知回路の出力を用いて算出される流量対応値である積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔに基づき、メモリの記憶内容を参照し
て換算することにより、タンク内液体の漏れを液位変化速度として得ることができる。但し、或る値（例えば０．０１ｍｍ／ｈ）より小さな液位変化速度が得られた場合には、測定誤差範囲内であるとみなして、漏れなしと判定することができる。
【０３０９】
積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔと液位変化速度との関係は、図４４に示されるように厳密に
は液体の温度に応じて異なる。そこで、複数の温度毎に上記積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔと
液位変化速度との関係を示す検量線をメモリに記憶しておき、第３の温度センサー１３６により測定される温度（実測温度）に基づき、メモリに記憶されている実測温度に最も近い温度の検量線を用いて、または複数の温度の検量線を用いた内挿または外挿により、積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔから液位変化速度への換算を行うようにすることができる。これ
によれば、より高い精度の漏れ検知が可能となる。
【０３１０】
この漏れ検知（微小漏れ検知）は、適宜の時間ｔ２の間隔をおいて繰り返し実行される
。時間ｔ２は、例えば４０秒〜５分（但し、上記積分時間ｔ３より長い時間）である。
更に、ＣＰＵでは、圧力センサー１３７からＡ／Ｄコンバータを介して入力される液位対応出力Ｐを直ちに液位ｐに換算することができる。この換算は、液体の比重ρに関連しており、圧力センサー１３７により測定される圧力値をＰとし、圧力センサー１３７の高さ位置を基準とした液位をｐとし、重力の加速度をｇとして、
式（１）
ｐ＝Ｐ／（ρｇ） ・・・（１）
を用いて行うことができる。この液位ｐの値は圧力センサー１３７の高さを基準としたものであるが、タンク４９０の計量口４９２の高さと漏れ検知装置の該計量口への取り付け部分から圧力センサー１３７迄の距離とを勘案することでタンク自体に対する液位値に変換することができる。これらの液位検知の結果を示す液位検知信号がＣＰＵから出力される。
【０３１１】
液体の比重ρは、次のようにして検知される。尚、この比重検知のフローを図４６に示す。
液体の比重検知は、タンク内に液体が補充のために注入される度に行われ、この液体注入の後に、液面が静定する適宜の時間をおいて、外部入力等によりスタートする。この時、流量センサー部のヒーター１３５に対し上記のパルス通電が開始される（既にパルス通電が実行されている場合には、それを継続する）。
【０３１２】
そして、開閉弁１３８により通気路１６ａを閉状態となし（Ｓ１）、液面が静定する適宜の期間（例えば２〜５分間）静止させ（Ｓ２）た後に、上記のような積分値∫（Ｓ0−
Ｓ）ｄｔの測定を複数回（例えば５回）実施し（Ｓ３）、得られた複数の積分値∫（Ｓ0
−Ｓ）ｄｔの平均値を算出し（Ｓ４）、これにより得られた平均値から比重検量線を用いて比重ρを算出する（Ｓ５）。
【０３１３】
比重検量線は予め比重の知られた種々の比重の同種液体（例えば灯油を含む燃料油）について同様に積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔの測定を行うことで得ることができ、これをメモ
リに記憶しておく。尚、Ｓ３において積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔの測定を１回のみ実施し
、Ｓ４を省略し、Ｓ５において平均値として上記１回の測定により得られた値を使用してもよい。
【０３１４】
次に、以上のようにして得られた比重ρが０．７以上且つ０．９５以下の範囲内にあるか否かの判定を行う（Ｓ６）。この判定は、液体が燃料油であるか否かを判定するものであり、ここで０．７≦ρ≦０．９５であると判定された場合には、液体が燃料油であるとして、このρの値を現在のタンク内液体の比重としてメモリに記憶する（Ｓ７）。
【０３１５】
一方、Ｓ６で０．７≦ρ≦０．９５以外であると判定された場合には、Ｓ３〜Ｓ５が３サイクル連続して実行したかどうかを判定し（Ｓ８）、３サイクル連続して実行したと判定された場合には、液体が燃料油ではないと最終確認するエラー処理を行う（Ｓ９）。ＣＰＵは、これに基づき、外部に対して適宜の警告信号を発することができる。一方、Ｓ８で３サイクル連続して実行していないと判定された場合には、Ｓ３以降を実行する。尚、Ｓ８を省略して、Ｓ６から直ちにＳ９へと移行してもよい。
【０３１６】
次に、Ｓ７またはＳ９の後に、開閉弁１３８により通気路１６ａを開状態となし（Ｓ１０）、比重検知を終了する。
また、ＣＰＵでは、一定時間ｔｔ例えば２〜１０秒毎に、以上のようにして得られた液位ｐの値をメモリに記憶し、この記憶のたびに前回の記憶値との差分を算出し、これを液位の時間変化率ｐ’の値としてメモリに記憶する。
【０３１７】
図４５に、液位変化速度と液位対応出力Ｐの時間変化率Ｐ’との関係の具体例を示す。液位変化速度１５０ｍｍ／ｈ以下の領域において、液位変化速度と液位対応出力の時間変化率Ｐ’との間に良好な直線的関係があり、従って液位変化速度と液位時間変化率ｐ’とが良好に対応することが分かる。尚、この例では液位変化速度１５０ｍｍ／ｈ以下の領域で良好な直線的関係が示されたが、更に液位変化速度２００ｍｍ／ｈまでの領域で良好な直線的関係が得られるようにすることが可能である。
【０３１８】
従って、圧力センサー１３７により測定される液位ｐの時間変化率ｐ’の大きさとして、タンク内液体の漏れを得ることができる。
ところで、上記液体の比重ρは、厳密には液体の温度に応じて異なる。そこで、これに対応して、以上説明した比重検知の際には、次のような処理を行うことができる。
【０３１９】
即ち、比重検量線として標準温度ＴＲ（例えば１５℃）におけるもの（標準温度比重検量線）を使用する。この標準温度比重検量線の作成に際しては、液体温度ＴＡで検出された比重がρ［ＴＡ］であったとして、これに基づき、標準温度ＴＲでの比重値ρ［ＴＲ］を式（２）
ρ［ＴＲ］＝ρ［ＴＡ］＋０．０００７１（ＴＡ−ＴＲ） ・・・（２）
を用いて算出することができる。尚、この式（２）中の係数０．０００７１は、液体が燃料油である場合のものである。
【０３２０】
そして、被検知液体について上記図４６を参照して説明した比重検知を行った際に、第３の温度センサー１３６により測定された温度がＴＸで、標準温度比重検量線を使用して換算された比重値がρ［ＴＸ］であったとして、現在の温度ＴＸでの補正された比重値ρ’［ＴＸ］を式（３）
ρ’［ＴＸ］＝ρ［ＴＸ］−０．０００７１（ＴＸ−ＴＲ）・・・（３）
を用いて算出することができる。尚、この式（３）中の係数０．０００７１は、液体が燃料油である場合のものである。
【０３２１】
以上のようにして得られた補正された比重値ρ’［ＴＸ］を上記式（１）の比重値ρとして用いて液位への換算を行うことで、より高い精度の漏れ検知が可能となる。
以上のような圧力センサーを用いた漏れ検知は上記微小漏れ検知に比べて広い液位変化速度範囲をカバーすることができる。一方、微小漏れ検知は圧力センサーを用いた漏れ検知に比べて微小な液位変化速度領域を高い精度で測定することができる。
【０３２２】
ところで、タンク４９０内での液位変化は、注液口４９４からタンク内への液体の注入がなされる時あるいは給液口４９８から外部への液体供給がなされる時にも発生する。しかし、これらの場合のタンク４９０内の液位の上昇または下降の速度は、漏れの場合の液位変化速度または液位時間変化率よりかなり大きいのが一般的である。
【０３２３】
そこで、ＣＰＵでは、漏れに関して、以下のような処理を行う。
（１）圧力センサーを用いた漏れ検知において液位時間変化率ｐ’の大きさが所定範囲（例えば１０〜１００ｍｍ／ｈ）内の時には、当該圧力センサーを用いた漏れ検知の結果を漏れ検知信号として出力する。
（２）圧力センサーを用いた漏れ検知において液位時間変化率ｐ’の大きさが上記所定範囲の下限より小さい（例えば１０ｍｍ／ｈより小さい）時には、微小漏れ検知の結果を漏れ検知信号として出力する。
（３）圧力センサーを用いた漏れ検知において液位時間変化率ｐ’の大きさが上記所定範囲の上限を越える（例えば１００ｍｍ／ｈより大きい）時には、漏れ以外の原因例えば液体注入あるいは液体供給によるものと判定し、漏れ検知信号を出力しない。
更に、本実施例では、上記（３）の状態に至った場合即ち圧力センサーを用いた漏れ検知
において液位時間変化率ｐ’の大きさが所定範囲の上限を越えた場合には、ＣＰＵは、以後の所定時間ｔｍの間第１の漏れ検知を停止することができる。
【０３２４】
この漏れ検知停止の上記所定時間ｔｍは、上記外部からタンク内への液体注入あるいはタンク内から外部への液体供給の後の液面ＬＳの静定時間より若干長い時間とするのが好ましく、例えば１０〜６０分とすることができる。とくに、この所定時間ｔｍ中、ＣＰＵは、パルス電圧発生回路及び漏れ検知回路の動作を停止させることができる。これによれば、電力消費量が低減される。
【０３２５】
液位変化速度または液位時間変化率は漏れ量（単位時間あたりの漏れの量）と関係している。即ち、液位変化速度または液位時間変化率に当該液位でのタンク内部の水平断面積を乗じたものが液体の漏れ量に相当する。従って、予めタンクの形状（即ち高さ位置とタンク内部の水平断面積との関係）をメモリに記憶しておき、このメモリの記憶内容を参照して、上記のようにして検知された液位及び漏れ（液位変化速度または液位時間変化率）に基づき、タンク内液体の漏れ量を算出することができる。
【０３２６】
尚、タンクの形状が図４０に示される縦型円筒形状などのようにタンク内部の水平断面積が高さによらず一定のものである場合には、液位変化速度または液位時間変化率と漏れ量とは単純な比例関係にあり、従って液位の値自体とは無関係に液位変化速度または液位時間変化率にタンク内部の水平断面積に応じた比例定数を乗ずることで容易に漏れ量を算出することができる。即ち、この場合には、この実施例の装置により検知される漏れは漏れ量に基づくものと実質上同等である。
【０３２７】
図４７は、本発明の流体識別装置を液位検出装置として用いた別の実施例を示す分解斜視図であり、図４８はその一部省略断面図であり、図４９はそのタンクへの取り付け状態を示す図である。本実施例では、液体として尿素水溶液が想定されている。
【０３２８】
図４９に示されているように、たとえば自動車に搭載された排ガス浄化システムを構成するＮＯｘ分解用の尿素水溶液タンク５２０の上部には開口部５２２が設けられており、該開口部に本発明による液位検出装置５２３が取り付けられている。尿素水溶液タンク５２０には、尿素水溶液が注入される入口配管５２４及び尿素水溶液が取り出される出口配管５２６が設けられている。
【０３２９】
出口配管５２６は、尿素水溶液タンク５２０の底部に近い高さ位置にてタンクに接続されており、尿素水溶液供給ポンプ１１０を介して不図示の尿素水溶液噴霧器に接続されている。排気系において排ガス浄化用触媒装置の直前に配置された上記尿素水溶液噴霧器により触媒装置に対する尿素水溶液の噴霧が行われる。
【０３３０】
液位検出装置は、識別センサー部５２８と圧力センサー５３０と支持部５３２とを備えている。支持部５３２の一方の端部（下端部）に識別センサー部５２８が取り付けられており、支持部５３２の他方の端部（上端部）にはタンク開口部５２２へ取り付けるための取り付け部４ａが設けられている。
【０３３１】
なお、図４７および図４８において、符号２ａは基体、２ｂと２ｃはＯリング、４ａは取り付け部、２１は傍熱型濃度検知部、２１ｃと２２ｃは金属製フィン、２１ｅと２２ｅは外部電極端子、２４は被測定液体導入路、５４０は回路基板、５４２は蓋部材、５４４と５４６と５４８は配線、５５０はコネクター、５３２は支持部である。
【０３３２】
図５０は、マイコンでの液位検出プロセスを示すフロー図である。
圧力センサー５３０により尿素水溶液の液圧Ｐが検出され、その検出液圧値がマイコン
に入力され、これに基づきマイコンでは、尿素水溶液が所定密度のもの例えば尿素濃度が零で密度が１の水であるとした場合の仮の液位値Ｈを算出する（ＳＴ１）。
【０３３３】
この算出に際しては、予め圧力センサー５３０により測定された水の液圧Ｐ［ｋＰａ］と液位（仮の液位値）Ｈ［ｃｍ］との関係（図１３に示す）から得られる以下の関係式（３）
Ｈ＝０．００４１・Ｐ２＋１０．１８１・Ｐ・・・・（３）
を用いることができる。
【０３３４】
一方、上記のようにして識別センサー部５２８を用いて得られる尿素濃度値Ｃがマイコンに入力される。これに基づきマイコンでは、当該尿素濃度値Ｃの尿素水溶液の密度値ρを算出する（ＳＴ２）。尿素濃度Ｃ［ｗｔ％］の変化に対する尿素水溶液の密度ρ［ｇ／ｃｍ3］の変化の関係は、これから得られる以下の関係式（４）
ρ＝７．４５０Ｅ（−６）・Ｃ２＋２．４８２Ｅ（−３）・Ｃ＋１．０００・・・・（４）
を用いて密度ρを算出することができる。
【０３３５】
次に、以上のようにして得られた仮の液位値Ｈと尿素水溶液の密度ρとから、液位Ｈ’［ｃｍ］を、以下の関係式（５）
Ｈ’＝ρ・Ｈ・・・・（５）
を用いて算出する（ＳＴ３）。
【０３３６】
以上のようにして液圧の検出及び濃度の識別並びにこれらに基づく液位の算出を正確に且つ迅速に行うことができる。この濃度識別に基づく液位検出のルーチンは、自動車のエンジン始動時に、或いは定期的に、或いは運転者または自動車（後述のＥＣＵ）側からの要求時に、或いは自動車のキーＯＦＦ時等に、適宜実行することができ、所望の様式にて尿素タンク内の尿素水溶液の液位を監視することができる。
【０３３７】
このようにして得られた濃度及び液位を示す信号が不図示のＤ／Ａ変換器を介して、図６の実施例に示したと同様に、出力バッファ回路へと出力され、ここからアナログ出力として不図示の自動車のエンジンの燃焼制御などを行うメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。液温対応のアナログ出力電圧値もメインコンピュータ（ＥＣＵ）へと出力される。一方、濃度及び液位を示す信号は、必要に応じてデジタル出力として取り出して、表示、警報その他の動作を行う機器へと入力することができる。
【０３３８】
更に、液温検知部５３４から入力される液温対応出力値Ｔに基づき、尿素水溶液が凍結する温度（−１３℃程度）の近くまで温度低下したことが検知された場合に警告を発するようにすることができる。
【０３３９】
図５１は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた実施例を示す模式的断面図である。
なお、図５１に示したアンモニア発生量の測定装置１は、基本的には図１から図１４に示した実施例における液種識別装置１と同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明は省略する。なお、符号３０１は端子ピンである。
【０３４０】
上述したように、液種対応第１電圧値Ｖ０１は主として液体の熱伝導率による影響を受け、液種対応第２電圧値Ｖ０２は主として液体の動粘度による影響を受ける。よって、以下、液種対応第１電圧値を熱伝導率対応電圧値Ｖ０１、液種対応第２電圧値を動粘度対応電圧値Ｖ０２と呼ぶ。
【０３４１】
上記熱伝導率対応電圧値Ｖ０１および動粘度対応電圧値Ｖ０２は、被測定液体ＵＳの尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度が変化するにつれて変化する。
本実施例は、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２との関係が、混合溶液の尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度により異なることを利用して、尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度を測定することによって、混合溶液から発生するアンモニアの量を測定するものである。すなわち、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２とは液体の互いに異なる物性、すなわち熱伝導率と動粘度との影響を受け、これらの関係は混合溶液の尿素濃度および蟻酸アンモニウム濃度により互いに異なるので、以上のような濃度検知が可能となる。
【０３４２】
すなわち、本発明の実施例では、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝０、すなわち、蟻酸アンモニウム濃度０％であり尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液（参照尿素水溶液）について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２との関係を示す第１検量線と、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝ｃ０（一定）である幾つかの混合溶液について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２との関係を示す第２検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。第１および第２の検量線の例を、図５２に示す。
【０３４３】
ここで、尿素濃度Ｘａ％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙａ％の混合溶液である被測定液体ＵＳに対し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１ａおよび動粘度対応電圧値Ｖ０２ａが得られたとする。
【０３４４】
もし、尿素のみが含まれる溶液（尿素水溶液）であるならば、図５２のように熱伝導率対応電圧値がＶ０１aの時、動粘度対応電圧値はＶ０２ｂとなるはずである。このように
、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と動粘度対応電圧値Ｖ０２の組み合わせが第１検量線と適合しないということは、溶液中に尿素だけでなく、蟻酸アンモニウムも混在していることを示している。
【０３４５】
予め得ている第１および第２の検量線から、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａの時、Ｙ／Ｘ＝０の場合の仮の第１動粘度対応電圧値はＶ０２ｂ、Ｙ／Ｘ＝ｃ０の場合の仮の第２動粘度対応電圧値はＶ０２ｃとなることがわかる。
【０３４６】
そして、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａかつ動粘度対応電圧値がＶ０２ａとなる、Ｙ／Ｘ＝ｃの値を比例演算を用いて算出する。すなわち、
ｃ＝ｃ０（Ｖ０２ａ−Ｖ０２ｂ）／ Ｖ０２ｃ
から求める。
【０３４７】
なお、図５２の第１および第２の検量線は、液温によって変化するので、複数の液温に応じた検量線を予め得ておき、マイコン７２の記憶手段に記憶しておき、使用する検量線を液温に応じて適宜変更する必要がある。
【０３４８】
Ｙ／Ｘ＝ｃであることが判明されると、あらかじめ記憶しておいたＹ／Ｘ＝ｃの場合における、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と尿素濃度Ｘの検量線（比較曲線）から、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１がＶ０１ａとなるＸの値を決定することができる。さらに、決定されたＸに応じて、Ｙの値も決定するものである。
【０３４９】
なお、Ｙ／Ｘ＝ｃにおける熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と尿素濃度Ｘの検量線（比較曲線）は、あらかじめ記憶していたいくつかのｃの値に対する検量線から補間計算を行って設定してもよい。
【０３５０】
そして、算出された尿素濃度Ｘ重量％と蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と混合溶液の量Ｑとから混合溶液中の尿素量Ａ＝Ｑ×Ｘ／１００および蟻酸アンモニウム量Ｂ＝Ｑ×Ｙ／１００を算出する。なお、混合溶液の量Ｑは質量（単位：ｋｇやｇなど）としてもよいし、容量（単位：ｃｃやｌなど）としてもよい。
【０３５１】
そして、尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％、尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂの４つのパラメータから以下の式、
アンモニア発生量Ｇ＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
によって、アンモニア発生量を算出することができる。
【０３５２】
図５３は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた別の実施例を示す模式的断面図であり、識別センサーモジュール２の他に差圧センサー３００を備えている。ここで、差圧センサー３００は従来から用いられている差圧センサーを利用することができる。
【０３５３】
なお、図５３に示したアンモニア発生量の測定装置１は、基本的には図１から図１４に示した実施例における液種識別装置１と同じ構成であるので、同じ構成部材には、同じ参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
【０３５４】
図５３に示されているように、回路基板４１ａの回路には、上記差圧センサー３００の端子ピン３１が接続されている。
差圧センサー３００の第１の導入口３００ａにおける液圧をｐ１、第２の導入口３００ｂにおける液圧をｐ２、第１の導入口３００ａと第２の導入口３００ｂとの高低差をＬ、被識別液体の密度をρとしたときに、ｐ１−ｐ２＝ρ×Ｌの関係があるため、差圧センサー３００によってρに依存した電気的出力である密度対応電圧値Ｖ０３を測定することができる。
【０３５５】
ここで、上述したのと同様に、識別センサーモジュール２を用いて、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝０、すなわち、蟻酸アンモニウム濃度０％であり尿素濃度既知の幾つかの尿素水溶液（参照尿素水溶液）について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１を測定し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と密度対応電圧値Ｖ０３との関係を示す第３検量線と、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％と尿素濃度Ｘ重量％の比率Ｙ／Ｘ＝ｃ０（一定）である幾つかの混合溶液について、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１を測定し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と密度対応電圧値Ｖ０３との関係を示す第４検量線を予め得ておき、これらの検量線をマイコン７２の記憶手段に記憶しておく。第３および第４の検量線の例を、図５４に示す。
【０３５６】
なお、本実施例においては、動粘度対応電圧値Ｖ０２を得る必要がないため、発熱体への電圧印加の開始から比較的短い時間である第１の時間経過時において、パルス電圧の印加を終了してもよい。すなわち、第１の時間がパルス電圧の印加時間としてもよい。これによって、測定時間を短縮することができる。
【０３５７】
ここで、尿素濃度Ｘａ％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙａ％の混合溶液である被測定液体ＵＳに対し、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１ａおよび密度対応電圧値Ｖ０３ａが得られたとする。
【０３５８】
もし、尿素のみが含まれる溶液（尿素水溶液）であるならば、図５４のように熱伝導率対応電圧値がＶ０１aの時、密度対応電圧値はＶ０３ｂとなるはずである。このように、
熱伝導率対応電圧値Ｖ０１と密度対応電圧値Ｖ０３の組み合わせが第３検量線と適合しな
いということは、溶液中に尿素だけでなく、蟻酸アンモニウムも混在していることを示している。
【０３５９】
予め得ている第３および第４の検量線から、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａの時、Ｙ／Ｘ＝０の場合は密度対応電圧値はＶ０３ｂ、Ｙ／Ｘ＝ｃ０の場合は密度対応電圧値はＶ０３ｃとなることがわかる。
【０３６０】
そして、熱伝導率対応電圧値がＶ０１ａかつ密度対応電圧値がＶ０３ａとなる、Ｙ／Ｘ＝ｃの値を比例演算を用いて算出する。すなわち、
ｃ＝ｃ０（Ｖ０３ａ−Ｖ０３ｂ）／ Ｖ０３ｃ
から求める。
【０３６１】
なお、図５４の第３および第４の検量線は、液温によって変化するので、複数の液温に応じた検量線を予め得ておき、使用する検量線を液温に応じて適宜変更する必要がある。
そして、Ｙ／Ｘ＝ｃの値から、熱伝導率対応電圧値Ｖ０１がＶ０１ａとなるＸの値及びＹの値が決定することにより、上述したのと同様に、アンモニア発生量を算出することができる。
【０３６２】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、パルス電圧P、サンプリング回数などは適宜変更することができるなど本発明の
目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０３６３】
【図１】図１は本発明による流体識別装置を一例として、液種識別装置に用いた実施例を示す模式的断面図である。
【図２】図１の液種識別装置の識別センサーモジュールの模式的断面図である。
【図３】図１の液種識別装置の液種検知部を示す模式的断面図である。
【図４】図１の液種識別装置の使用状態を示す模式的断面図である。
【図５】傍熱型液種検知部の薄膜チップの分解斜視図である。
【図６】液種識別ための回路の構成図である。
【図７】発熱体に印加される単一パルス電圧Ｐとセンサー出力Ｑとの関係を示す図である。
【図８】尿素濃度が所定範囲内の尿素水溶液で得られる液種対応第１電圧値Ｖ０１の範囲内には、或る砂糖濃度範囲内の砂糖水溶液の液種対応第１電圧値が存在することを示す図である。
【図９】尿素水溶液および砂糖水溶液および水についての液種対応第１電圧値Ｖ０１および液種対応第２電圧値Ｖ０２を、尿素濃度３０％の尿素水溶液のものを１．０００とした相対値で示す図である。
【図１０】第１の検量線の例を示す図である。
【図１１】第２の検量線の例を示す図である。
【図１２】液温対応出力値Ｔの一例を示す図である。
【図１３】液種対応第１電圧値Ｖ０１および液種対応第２電圧値Ｖ０２の組み合わせによる所定液体識別の判定基準が温度に応じて変化することを模式的に示すグラフである。
【図１４】液種識別プロセスを示すフロー図である。
【図１５】図１５は、カバー部材２ｄを適用した流体識別装置として、ガソリン識別装置に適用した実施例を示す断面図である。
【図１６】図１６に、図１５の実施例（カバー部材２ｄあり）の流体識別装置で、測定部の傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示すグラフである。
【図１７】図１７は、比較形態で傾角を変化させた時に得られたガソリン種類対応電圧値Ｖ０の変化を示すグラフである。
【図１８】図１８は、図６の並列回路の代わりに、直列回路を用いた実施例について、その回路の構成概略図である。
【図１９】図１９は、図１８に示される切替えスイッチ１４を、ａ側に接続した状態で得られる出力Ａ（すなわち、液体温度検知結果）の一例を示すグラフである。
【図２０】図２０は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの断面図である。
【図２１】図２１は、図２０の実施例の識別センサーモジュールを示しており、図２１（Ａ）は、図２０の内部を示す概略図、図２１（Ｂ）は、図２０のＡ方向から見た部分拡大断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールを示しており、図２２（Ａ）は、本発明の別の実施例の識別センサーモジュールの斜視図、図２２（Ｂ）は、図２２（Ａ）の識別センサーモジュールの取り付け状態を示す概略図である。
【図２３】図２３は、図２２の識別センサーモジュールをＢ方向から見た縦断面図である。
【図２４】図２４は、本発明の流体識別装置を用いた別の実施例を説明するグラフである。
【図２５】図２５は、本発明の流体識別装置を用いた別の実施例を説明するグラフである。
【図２６】図２６は、本発明の流体識別装置を、流量計として用いる実施例の回路構成図である。
【図２７】図２７は、本発明の軽油の液種識別装置の実施例の概略断面図である。
【図２８】図２８は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す時間−電圧の関係を示すグラフである。
【図２９】図２９は、動粘度とセンサー出力の関係を示すグラフである。
【図３０】図３０は、動粘度と留出温度の関係を示すグラフである。
【図３１】図３１は、センサー出力と留出温度の関係を示すグラフである。
【図３２】図３２は、本発明の軽油の液種識別装置を用いた液種識別方法を示す検量線を示すグラフである。
【図３３】図３３は、軽油の蒸留性状を示すグラフである。
【図３４】図３４は、本発明の流体識別装置を、流量・液種検知装置として用いる場合の別の実施例の概略図である。
【図３５】図３５は、図３４の流量・液種検知装置を用いた流量検知方法を示す検量線を示すグラフである。
【図３６】図３６は、本発明の流体識別装置を液種検知装置として用いた場合の別の実施例の全体の分解斜視図である。
【図３７】図３７は、図３６の液種検知装置の液種検知室の分解斜視図である。
【図３８】図３８は、図３６の液種検知装置の液種検知室の検知状態を説明する概略図である。
【図３９】図３９は、本発明の尿素溶液の尿素濃度識別装置を、自動車システムに適用した実施例概略図である。
【図４０】図４０は、本発明の流体識別装置を、タンク内液体の漏れ検知装置に用いた実施例を説明するための一部破断斜視図である。
【図４１】図４１は、この実施例の漏れ検知装置の一部省略断面図である。
【図４２】図４２は、パルス電圧発生回路から薄膜発熱体に印加される電圧Ｑと漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係を示すタイミング図である。
【図４３】図４３は、薄膜発熱体に印加された電圧Ｑ と漏れ検知回路の電圧出力Ｓとの関係の具体例を示す図である。
【図４４】図４４は、液位変化速度と積分値∫（Ｓ0−Ｓ）ｄｔとの関係の具体例を示す図である。
【図４５】図４５は、液位変化速度と液位対応出力の時間変化率Ｐ’との関係の具体例を示す図である。
【図４６】図４６は、比重検知のフロー図である。
【図４７】図４７は、本発明の流体識別装置を液位検出装置として用いた別の実施例を示す分解斜視図である。
【図４８】図４８は、図４７の一部省略断面図である。
【図４９】図４９は、本発明の流体識別装置のタンクへの取り付け状態を示す図である。
【図５０】図５０は、マイコンでの液位検出プロセスを示すフロー図である。
【図５１】図５１は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた実施例を示す模式的断面図である。
【図５２】図５２は、第１と第２の検量線の例を示す図である。
【図５３】図５３は、本発明による流体識別装置を、アンモニア発生量の測定装置に用いた別の実施例を示す模式的断面図であり、識別センサーモジュール２の他に差圧センサー３００を備えた場合の、アンモニア発生量の測定装置を示す模式的断面図である。
【図５４】図５４は、第３と第４の検量線の例を示す図である。
【符号の説明】
【０３６４】
１ 液種識別装置
２ 識別センサーモジュール
２ａ 基体
２ｂ Ｏリング
２ｃ Ｏリング
２ｄ カバー部材
３ 液位センサーモジュール
４ 防水ケース
４ａ 取り付け部
５ 防水配線
６ センサーホルダー
６ａ センサー装着孔
７ 固定ネジ
８ フィルターホルダー
９ フィルター
１１ 流量・液種検知センサー装置
１２ 液種識別装置本体
１２ａ フィルター
１２ｂ フィルタカバー
１３ 抵抗体
１３ａ センサーホルダー
１３ｂ 測定細管
１４ 切替えスイッチ
１５ 回路収容部
１５ａ 漏れ検知制御部
１６ キャップ
１６ａ 通気路
１７ 配線
１８ 軽油流入路
２０ 容器
２０Ａ 容器本体部
２０Ａ１ 膨出部
２０Ａ２ 膨出部
２０Ｂ 容器蓋体部
２１ 第１の液種液温検知部
２１ａ 第１の液種液温検知用薄膜チップ
２１ａ１ チップ基板
２１ａ２ 第１の感温体
２１ａ３ 層間絶縁膜
２１ａ４ 第１の発熱体
２１ａ５ 発熱体電極
２１ａ６ 保護膜
２１ａ７ 電極パッド
２１ｃ 金属製フィン
２１ｄ ボンディングワイヤ
２１ｅ 外部電極端子
２２ 第２の液種液温検知部
２２ａ 第２の液種液温検知用薄膜チップ
２２ａ２ 第２の感温体
２２ａ４ 第２の発熱体
２２ｃ 金属製フィン
２２ｅ 外部電極端子
２３ 合成樹脂モールド
２３ａ 合成樹脂
２４ 被測定液体導入路
２５ 液種検知回路基板
２６ カスタムＩＣ
２７ 端子ピン
３１ 端子ピン
３２ 流量検知用感温体
３２ａ 温度補償用感温体
３３ 薄膜発熱体
３６ フィン
４０ 測定部
４１ 電源回路部
４１ａ 回路基板
４２ 流量検知部
４４ 流量検知用フィンプレート
４４ａ 流体温度検知用フィンプレート
４９ 電極端子
４９ａ 電極端子
５０ 親水性膜
５１ コネクター
５４ 軽油排出口
６２ 抵抗体
６３ 電圧計
６４ 抵抗体
６５ Ａ／Ｄコンバータ
６６ 抵抗体
６８ ブリッジ回路
７０ 差動増幅回路
７１ 液温検知増幅器
７２ マイコン
７３ ブリッジ回路
７４ａ 第１のスイッチ
７４ｂ 第２のスイッチ
７５ 差動増幅回路
７６ 出力バッファ回路
７７ 積分回路
７８ Ｖ／Ｆ変換回路
７９ 温度補償型水晶振動子
８０ 基準周波数発生回路
８１ トランジスタ
８２ パルスカウンター
８３ マイクロコンピュータ
８４ メモリ
８５ 表示部
９０ 電源回路
９２ 抵抗体
９４ 可変抵抗体
１００ タンク
１０１ 壁部材
１１０ 尿素水用液供給ポンプ
１１６ 触媒装置
１３０ 尿素溶液供給機構
１３２ 尿素溶液タンク
１３３ 第１の温度センサー
１３４ 第２の温度センサー
１３５ ヒーター
１３６ 第３の温度センサー
１３７ 圧力センサー
１３８ 開閉弁
１３８ａ 弁体
１４０ ＮＯｘセンサー
１４２ ＮＯｘセンサー
２００ ＡＳＩＣ基板
２０２ パッキン
２０４ コネクター
２０６ 固定用部材
２０８ 固定ネジ
２１０ パッキン
２１２ 被識別流体
３００ 差圧センサー
３００ａ 第１の導入路
３００ｂ 第２の導入路
３０１ 端子ピン
４００ 軽油液種識別室
４０２ 液種識別センサー用開口部
４０４ 液種識別センサー
４０５ 液種識別センサーヒーター
４０６ 液種検知センサーヒーター
４０８ リード電極
４１０ 液温センサー
４１２ モールド樹脂
４１６ 逆支弁
４１７ 主流路開閉弁
４１８ オリフィス
４１９ センサー制御装置
４２０ 流量・液種検知装置
４２２ 主流路
４２４ 副流路
４２６ 副流路開閉弁
４２８ ＥＣＵ
４３０ 液種検知装置
４３２ 液種検知装置本体
４３４ 液種検知室
４３６ 第１の流路
４３８ 第２の流路
４４０ 流体導入路
４４２ 流体排出口
４４４ 液種検知室用蓋部材
４４６ 液種検知センサー用開口部
４４８ 液種検知センサー
４５０ 回路基板部材
４５２ 外蓋部材
４５４ａ 取り付けフランジ
４５４ｂ 取り付けフランジ
４５６ 流れ制御板
４５８ 板部材
４６０ 側板部材
４６２ 側板部材
４６４ 被覆板部材
４６６ 流体流入口
４６８ 流体流出口
４７０ 側壁
４７２ 液温センサー
４７３ 液温センサーヒーター
４７４ リード電極
４８０ 自動車システム
４８２ 尿素濃度識別装置
４９０ タンク
４９２ 計量口
４９４ 注液口
４９６ 天板
４９８ 給液口
５００ 側板
５０２ 底板
５０４ 漏れ検知装置
５０６ 液導入出部
５０８ 流量測定部
５１０ 液溜め部
５１２ 鞘管
５２０ 尿素水用液タンク
５２２ 開口部
５２３ 液位検出装置
５２４ 入口配管
５２６ 出口配管
５２８ 識別センサー部
５３０ 圧力センサー
５３２ 支持部
５４０ 回路基板
５４２ 蓋部材
５４４ 配線
５４６ 配線
５４８ 配線
５５０ コネクター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感温体、及び該感温体の近傍に配置された発熱体を備えた流体検知部を少なくとも２つ、容器内に収容したことを特徴とする識別センサーモジュール。
【請求項２】
前記少なくとも２つの流体検知部と接続された流体検知回路と、
前記流体検知回路の出力に基づいて、被識別流体の識別を行う識別演算部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の識別センサーモジュール。
【請求項３】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、それに応じて、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による流体温度検知信号を選択し、選択された流体温度検知信号と前記流体検知回路の出力とに基づいて、前記被識別流体の識別を行うことを特徴とする請求項２に記載の識別センサーモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体に対する通電経路にそれぞれスイッチが存在し、
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部に具備されたスイッチのいずれか一つの閉状態を選択することで、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体のいずれか一つに対する通電を選択することを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項５】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択して、前記被測定流体の識別を行う流体識別を、複数の発熱体に対する通電の選択を順番に行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項６】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を、複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項７】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項８】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうち少なくとも一つに基づき
、前記少なくとも２つの流体検知部のうち少なくとも一つの欠陥の有無を判別することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項９】
前記流体検知部が、容器から被識別流体側に露出しないように、容器の被識別流体側に接して配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１０】
前記容器から、被識別流体側に、流体検知部の少なくとも一部が露出するように配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１１】
前記流体検知部の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われていることを特徴とする請求項１０に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１２】
前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１３】
前記容器本体が、金属製であることを特徴とする請求項１２に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１４】
前記流体検知回路の一部と、識別演算部とか、ＩＣに組み込まれていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１５】
前記流体検知部が、チップ基板上に流体検知用感温体を薄膜により形成した流体検知用薄膜チップを、その一面が露出するようにして合成樹脂モールドに埋め込んで構成したものであって、
前記流体検知用薄膜チップの一面が、前記容器の被識別流体側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの流体検知部が、
第１の感温体、及び該第１の感温体の近傍に配置された第１の発熱体を備えた第１の流体検知部と、
第２の感温体、及び該第２の感温体の近傍に配置された第２の発熱体を備えた第２の流体検知部によって構成されていることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１７】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第１の流体識別と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第２の液種識別とを交互に実行することを特徴とする請求項１６に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１８】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする請求項１６に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１９】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする請求項１６に記載の識別センサーモジュール。
【請求項２０】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうちの少なくとも１つに基づき、前記第１及び第２の流体検知部のいずれかにおける欠陥の有無を判別することを特徴とする請求項１６から１９のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれかに記載の識別センサーモジュールを備えることを特徴とする流体識別装置。
【請求項２２】
前記識別センサーモジュールが、防水ケースに取り付けられており、
前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が露出するように配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の流体識別装置。
【請求項２３】
前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が突出するように配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の流体識別装置。
【請求項２４】
前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成され、
前記容器本体と蓋部との接合部が、防水ケース内に配置されていることを特徴とする請求項２２から２３のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２５】
前記防水ケースが、前記容器の被識別流体側を覆うカバー部材を備えるとともに、
前記カバー部材内部には、被識別流体の流通経路が形成されていることを特徴とする請求項２２から２４のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２６】
前記防水ケースに、被識別流体の流体レベルを検知する流体レベルセンサーモジュールが取り付けられていることを特徴とする請求項２２から２５のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２７】
前記防水ケース内には、電源回路部が収容されていることを特徴とする請求項２２から２６のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２８】
前記防水ケースから防水配線が延出していることを特徴とする請求項２２から２７のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２９】
前記被識別流体の識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特長とする請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項３０】
前記被識別流体が、炭化水素系液体、アルコール系液体、尿素水溶液のいずれかであることを特徴とする請求項２１から２９のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項３１】
前記少なくとも２つの流体検知部に具備された感温体のそれぞれの電気的特性値に基づいて、
前記流体の流量の検知を行うとともに、前記少なくとも２つの流体検知部のそれぞれの間の導通性の測定を行うことによって、流体種の判別を行うように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３２】
前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の流体種を識別するように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３３】
被識別流体が流通する主流路と、
前記主流路から分岐した副流路と、
前記副流路に設けられた前記流体識別装置と、
前記副流路に設けられ、前記流体識別装置への被識別流体の流通を制御する副流路開閉弁と、
前記流体識別装置と副流路開閉弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置が、
前記被識別流体の識別を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被識別流体を流体識別装置に一時滞留させて、被識別流体の識別を行うとともに、
前記被識別流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被識別流体を流体識別装置に流通させて、被識別流体の流量を検知するように制御するように構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３４】
被識別流体を一時滞留させる流体識別検知室と、
前記流体識別検知室内に配設された前記流体識別装置の識別センサーモジュールと、
前記流体識別検知室内に配設され、前記識別センサーモジュールを囲繞する流れ制御板とを備えることを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３５】
前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別するように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３６】
タンク内の被識別流体が下端から導入出される測定細管に、前記流体識別装置が配設され、
前記少なくとも２つの流体検知部の感温体によって感知される温度の差に対応する出力を得て、
前記出力を用いて算出される被識別流体の流量に対応する流量対応値に基づいて、タンク内の被識別流体の比重を検知し、
得られた比重値を用いて、前記流体レベルセンサーモジュールによる被識別流体の流体レベルの測定を行い、流体レベルの時間変化率の大きさに基づいて、タンク内の被識別流体の漏れを検知することを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３７】
前記流体レベルセンサーモジュールにより、被識別流体の流体圧を検出し、流体圧に基
づき被識別流体が所定密度の流体であるとした場合の仮の流体レベル値を算出し、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別し、
識別された被識別流体の濃度と密度の関係とに基づいて、被識別流体の密度値を得て、
前記仮の流体レベル値と密度値とに基づいて、被識別流体の流体レベルを算出するように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３８】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定装置。
【請求項３９】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定装置。
【請求項４０】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱
し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、被測定液体の動粘度に依存する感温体の電気的出力である動粘度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と動粘度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定方法。
【請求項４１】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被測定液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定方法。
【請求項４２】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、被識別流体の識別を行うことを特徴とする流体識別方法。
【請求項１】
感温体、及び該感温体の近傍に配置された発熱体を備えた流体検知部を少なくとも２つ、容器内に収容したことを特徴とする識別センサーモジュール。
【請求項２】
前記少なくとも２つの流体検知部と接続された流体検知回路と、
前記流体検知回路の出力に基づいて、被識別流体の識別を行う識別演算部とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の識別センサーモジュール。
【請求項３】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、それに応じて、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による流体温度検知信号を選択し、選択された流体温度検知信号と前記流体検知回路の出力とに基づいて、前記被識別流体の識別を行うことを特徴とする請求項２に記載の識別センサーモジュール。
【請求項４】
前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体に対する通電経路にそれぞれスイッチが存在し、
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部に具備されたスイッチのいずれか一つの閉状態を選択することで、前記少なくとも２つの流体検知部に具備された発熱体のいずれか一つに対する通電を選択することを特徴とする請求項２から３のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項５】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択して、前記被測定流体の識別を行う流体識別を、複数の発熱体に対する通電の選択を順番に行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項６】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を、複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項７】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定液体の識別を行うことを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項８】
前記識別演算部は、前記少なくとも２つの流体検知部のいずれか一つに具備された発熱体に対する通電を選択し、かつ、通電を選択された発熱体を含まない流体検知部のいずれか一つに具備された感温体による液温検知信号を選択したときの、前記液種検知回路の出力に基づき算出される特性値群を複数の発熱体に対する通電の選択と感温体による液温検知信号の選択との組み合わせにおいて得、
対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうち少なくとも一つに基づき
、前記少なくとも２つの流体検知部のうち少なくとも一つの欠陥の有無を判別することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項９】
前記流体検知部が、容器から被識別流体側に露出しないように、容器の被識別流体側に接して配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１０】
前記容器から、被識別流体側に、流体検知部の少なくとも一部が露出するように配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１１】
前記流体検知部の露出部分が、親水性膜またはフィルターで覆われていることを特徴とする請求項１０に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１２】
前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１３】
前記容器本体が、金属製であることを特徴とする請求項１２に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１４】
前記流体検知回路の一部と、識別演算部とか、ＩＣに組み込まれていることを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１５】
前記流体検知部が、チップ基板上に流体検知用感温体を薄膜により形成した流体検知用薄膜チップを、その一面が露出するようにして合成樹脂モールドに埋め込んで構成したものであって、
前記流体検知用薄膜チップの一面が、前記容器の被識別流体側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１６】
前記少なくとも２つの流体検知部が、
第１の感温体、及び該第１の感温体の近傍に配置された第１の発熱体を備えた第１の流体検知部と、
第２の感温体、及び該第２の感温体の近傍に配置された第２の発熱体を備えた第２の流体検知部によって構成されていることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項１７】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第１の流体識別と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択して前記被測定流体の識別を行う第２の液種識別とを交互に実行することを特徴とする請求項１６に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１８】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士を平均して得られる平均特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする請求項１６に記載の識別センサーモジュール。
【請求項１９】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の和をとることで得られる和特性値群を用いて前記被測定流体の識別を行うことを特徴とする請求項１６に記載の識別センサーモジュール。
【請求項２０】
前記識別演算部は、前記第１の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第２の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第１の特性値群と、前記第２の発熱体に対する通電を選択し且つ前記第１の感温体による液温検知信号を選択したときの前記流体検知回路の出力に基づき算出される第２の特性値群との、対応するもの同士の差をとることで得られる差特性値群のうちの少なくとも１つに基づき、前記第１及び第２の流体検知部のいずれかにおける欠陥の有無を判別することを特徴とする請求項１６から１９のいずれかに記載の識別センサーモジュール。
【請求項２１】
請求項１から２０のいずれかに記載の識別センサーモジュールを備えることを特徴とする流体識別装置。
【請求項２２】
前記識別センサーモジュールが、防水ケースに取り付けられており、
前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が露出するように配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の流体識別装置。
【請求項２３】
前記防水ケースから、被識別流体側に、容器の流体検知部側が突出するように配置されていることを特徴とする請求項２２に記載の流体識別装置。
【請求項２４】
前記容器が、被識別流体側に位置する容器本体と、被識別流体側と反対側に位置する蓋部とから構成され、
前記容器本体と蓋部との接合部が、防水ケース内に配置されていることを特徴とする請求項２２から２３のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２５】
前記防水ケースが、前記容器の被識別流体側を覆うカバー部材を備えるとともに、
前記カバー部材内部には、被識別流体の流通経路が形成されていることを特徴とする請求項２２から２４のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２６】
前記防水ケースに、被識別流体の流体レベルを検知する流体レベルセンサーモジュールが取り付けられていることを特徴とする請求項２２から２５のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２７】
前記防水ケース内には、電源回路部が収容されていることを特徴とする請求項２２から２６のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２８】
前記防水ケースから防水配線が延出していることを特徴とする請求項２２から２７のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項２９】
前記被識別流体の識別が、流体種識別、濃度識別、流体の有無識別、流体の温度識別、流量識別、流体の漏れ識別、流体レベル識別のうち、少なくとも一つの識別であることを特長とする請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項３０】
前記被識別流体が、炭化水素系液体、アルコール系液体、尿素水溶液のいずれかであることを特徴とする請求項２１から２９のいずれかに記載の流体識別装置。
【請求項３１】
前記少なくとも２つの流体検知部に具備された感温体のそれぞれの電気的特性値に基づいて、
前記流体の流量の検知を行うとともに、前記少なくとも２つの流体検知部のそれぞれの間の導通性の測定を行うことによって、流体種の判別を行うように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３２】
前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の流体種を識別するように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３３】
被識別流体が流通する主流路と、
前記主流路から分岐した副流路と、
前記副流路に設けられた前記流体識別装置と、
前記副流路に設けられ、前記流体識別装置への被識別流体の流通を制御する副流路開閉弁と、
前記流体識別装置と副流路開閉弁を制御する制御装置を備え、
前記制御装置が、
前記被識別流体の識別を行う際には、前記副流路開閉弁を弁閉して、被識別流体を流体識別装置に一時滞留させて、被識別流体の識別を行うとともに、
前記被識別流体の流量を検知する際には、前記副流路開閉弁を弁開して、被識別流体を流体識別装置に流通させて、被識別流体の流量を検知するように制御するように構成されていることを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３４】
被識別流体を一時滞留させる流体識別検知室と、
前記流体識別検知室内に配設された前記流体識別装置の識別センサーモジュールと、
前記流体識別検知室内に配設され、前記識別センサーモジュールを囲繞する流れ制御板とを備えることを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３５】
前記流体識別装置を、流体種識別室内に配置して、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、流体種識別室内に一時滞留した被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別するように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３６】
タンク内の被識別流体が下端から導入出される測定細管に、前記流体識別装置が配設され、
前記少なくとも２つの流体検知部の感温体によって感知される温度の差に対応する出力を得て、
前記出力を用いて算出される被識別流体の流量に対応する流量対応値に基づいて、タンク内の被識別流体の比重を検知し、
得られた比重値を用いて、前記流体レベルセンサーモジュールによる被識別流体の流体レベルの測定を行い、流体レベルの時間変化率の大きさに基づいて、タンク内の被識別流体の漏れを検知することを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３７】
前記流体レベルセンサーモジュールにより、被識別流体の流体圧を検出し、流体圧に基
づき被識別流体が所定密度の流体であるとした場合の仮の流体レベル値を算出し、
前記流体検知部の発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記流体検知部の発熱体によって、被識別流体を加熱し、
前記流体検知部の感温体の初期温度とピーク温度との間の温度差に対応する電圧出力差によって、被識別流体の濃度を識別し、
識別された被識別流体の濃度と密度の関係とに基づいて、被識別流体の密度値を得て、
前記仮の流体レベル値と密度値とに基づいて、被識別流体の流体レベルを算出するように構成したことを特徴とする請求項２９に記載の流体識別装置。
【請求項３８】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定装置。
【請求項３９】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を備え、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定装置であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定装置。
【請求項４０】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被識別液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱
し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、被測定液体の動粘度に依存する感温体の電気的出力である動粘度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と動粘度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定方法。
【請求項４１】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、尿素水尿素水、蟻酸アンモニウム水、または、それらの混合水からなる被測定液体から発生するアンモニアの量を測定するアンモニア発生量の測定方法であって、
発熱体と該発熱体の近傍に配置された感温体とを備えたセンサーを用いて、
前記発熱体にパルス電圧を所定時間印加して、前記発熱体によって、被測定液体を加熱し、前記感温体の電気抵抗に対応する電気的出力によって、
前記被測定液体の熱伝導率に依存する感温体の電気的出力である熱伝導率対応出力値を測定するとともに、
差圧センサーを用いて、被測定液体の密度に依存する電気的出力である密度対応出力値を測定して、
前記熱伝導率対応出力値と密度対応出力値の関係から、被測定液体に含まれる尿素濃度Ｘ重量％、蟻酸アンモニウム濃度Ｙ重量％をそれぞれ算出して、
前記被測定液体中に含まれる尿素量Ａ、蟻酸アンモニウム量Ｂを濃度と被測定液体の量から算出して、
下記の式、すなわち、
アンモニア発生量＝Ｘ×Ａ＋Ｙ×Ｂ
からアンモニア発生量を測定することを特徴とするアンモニア発生量の測定方法。
【請求項４２】
請求項２１から２８のいずれかに記載の流体識別装置を用いて、被識別流体の識別を行うことを特徴とする流体識別方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図４２】
【図４３】
【図４４】
【図４５】
【図４６】
【図４７】
【図４８】
【図４９】
【図５０】
【図５１】
【図５２】
【図５３】
【図５４】
【公開番号】特開２００７−２９２７３０（Ｐ２００７−２９２７３０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２６２７（Ｐ２００７−３２６２７）
【出願日】平成１９年２月１３日（２００７．２．１３）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月８日（２００７．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１３日（２００７．２．１３）
【出願人】（０００００６１８３）三井金属鉱業株式会社 (1,121)
【Ｆターム（参考）】
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