[發(fā)明專利]具有共線光學幾何結(jié)構(gòu)的燃料濁點或冰點傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180050110.3
• 申請日: 2011-08-15
• 公開（公告）號: CN103154705A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: F·M·哈蘭;S·蒂克西爾;S·J·希爾思
• 申請（專利權(quán)）人: 霍尼韋爾阿斯卡公司
• 主分類號: G01N21/03
• 分類號: G01N21/03;G01N21/49;G01N21/55
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 蔣駿;王忠忠

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般涉及燃料傳感器。更具體而言，本公開涉及具有共線光學幾何形狀的燃料濁點或冰點傳感器。

背景技術(shù)

柴油燃料、噴氣燃料以及其他類型的燃料常常被制造或處理成具有指定的濁點或冰點。燃料的濁點表示隨燃料的溫度降低而在該燃料內(nèi)形成最初凝固的蠟狀顆粒的溫度。燃料的冰點表示在凝固的蠟狀顆粒已經(jīng)形成后，隨著燃料的溫度增加而最后凝固的蠟狀顆粒融化的溫度。

傳統(tǒng)的濁點和冰點測量常常使用在燃料的溫度被調(diào)整時在燃料的光學散射特性上的改變。然而，傳統(tǒng)的傳感器時常要求對燃料樣本兩側(cè)的訪問。這在受限制的空間中可能是困難或不可能的。如果訪問被限于一側(cè)，則可以使用反射路徑。不幸的是，燃料的折射率是溫度相關(guān)的，這可能導致不對準。

發(fā)明內(nèi)容

本公開提供了具有共線光學幾何形狀的燃料濁點或冰點傳感器。

在第一實施例中，一種裝置包括有壁結(jié)構(gòu)，其被配置成容納所述有壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間內(nèi)的燃料樣本。所述裝置還包括至少一個冷卻表面，其被定位在所述有壁結(jié)構(gòu)的至少一部分上，并且被配置成冷卻所述燃料樣本。所述裝置進一步包括光學端口，其被配置成耦合到一個或多個光纖并提供第一輻射給所述燃料樣本。此外，所述裝置包括反射鏡，其被配置成反射所述第一輻射以便提供第二輻射給所述光學端口。所述光學端口限定共線光學幾何形狀，以用于提供所述第一輻射給所述燃料樣本并通過所述燃料樣本接收所述第二輻射。

在第二實施例中，一種系統(tǒng)包括具有有壁結(jié)構(gòu)的感測單元，所述有壁結(jié)構(gòu)被配置成容納所述有壁結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空間內(nèi)的燃料樣本。所述感測單元還具有至少一個冷卻表面，其被定位在所述有壁結(jié)構(gòu)的至少一部分上，并且被配置成冷卻所述燃料樣本。所述感測單元進一步具有光學端口，其被配置成耦合到一個或多個光纖并提供第一輻射給所述燃料樣本。此外，所述感測單元具有反射鏡，其被配置成反射所述第一輻射以便提供第二輻射給所述光學端口。所述光學端口限定共線光學幾何形狀，以用于提供所述第一輻射給所述燃料樣本并通過所述燃料樣本接收所述第二輻射。所述系統(tǒng)還包括冷卻器，其被配置成通過冷卻所述至少一個冷卻表面來冷卻所述感測單元中的所述燃料樣本。

在第三實施例中，一種方法包括接收感測單元中的燃料樣本。所述方法還包括提供第一輻射給所述感測單元中的燃料樣本，并且從所述感測單元的反射鏡反射已經(jīng)與所述燃料樣本相互作用的所述第一輻射。所述方法進一步包括接收已經(jīng)再次與所述燃料樣本相互作用的反射的第一輻射作為第二輻射。使用共線光學幾何形狀來提供所述第一輻射并且接收所述第二輻射。此外，所述方法包括使用所述第二輻射的測量來確定所述燃料樣本的濁點和冰點中的至少一個。

根據(jù)以下附圖、說明書以及權(quán)利要求，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言其它技術(shù)特征可以是容易地顯而易見的。

附圖說明

為了對本公開的更徹底的理解，現(xiàn)與附圖相結(jié)合地對以下描述進行參考，其中：

圖1說明了根據(jù)本公開的示例燃料濁點或冰點感測系統(tǒng)；

圖2說明了根據(jù)本公開的圖1的示例燃料濁點或冰點感測系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖3說明了根據(jù)本公開的圖1的燃料濁點或冰點感測系統(tǒng)中的示例替代共線光學幾何形狀；

圖4和5說明了使用根據(jù)本公開的圖1的燃料濁點或冰點感測系統(tǒng)的示例測量；以及

圖6和7說明了用于根據(jù)本公開的濁點或冰點測量的示例方法。

具體實施方式

下文中所討論的圖1至7和所用來描述本專利文件中的本發(fā)明的原理的各種實施例是僅通過說明的方式而不應該被以任何方式解釋成限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，本發(fā)明的原理可以以任何類型的適當?shù)夭贾玫脑O(shè)備或系統(tǒng)來加以實現(xiàn)。

圖1說明了根據(jù)本公開的示例燃料濁點或冰點感測系統(tǒng)100。如圖1中所示出的，感測系統(tǒng)100包括感測單元102、輻射源104以及接收器/分析器106。

通常，感測單元102接收燃料的樣本，諸如基于石油的燃料（例如柴油或噴氣燃料）或基于生物量的燃料（諸如生物柴油或生物噴氣燃料）。感測單元102冷卻并可選地加熱燃料樣本，以便測量燃料的濁點或冰點。如上所述，燃料的濁點表示隨燃料的溫度降低而在該燃料內(nèi)形成最初凝固的蠟狀顆粒的溫度。燃料的冰點表示在凝固的蠟狀顆粒已經(jīng)形成后，隨燃料的溫度增加而最后凝固的蠟狀顆粒融化的溫度。輻射源104提供光學輻射（諸如可見光）到感測單元102。接收器/分析器106接收并測量已經(jīng)與燃料樣本相互作用的輻射，并處理該測量以識別燃料樣本的濁點或冰點。