[發(fā)明專(zhuān)利]具有共線光學(xué)幾何結(jié)構(gòu)的燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201180050110.3
• 申請(qǐng)日: 2011-08-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103154705A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·M·哈蘭;S·蒂克西爾;S·J·希爾思
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 霍尼韋爾阿斯卡公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N21/03
• 分類(lèi)號(hào): G01N21/03;G01N21/49;G01N21/55
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)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(kāi)一般涉及燃料傳感器。更具體而言，本公開(kāi)涉及具有共線光學(xué)幾何形狀的燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)傳感器。

背景技術(shù)

柴油燃料、噴氣燃料以及其他類(lèi)型的燃料常常被制造或處理成具有指定的濁點(diǎn)或冰點(diǎn)。燃料的濁點(diǎn)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(diǎn)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(diǎn)和冰點(diǎn)測(cè)量常常使用在燃料的溫度被調(diào)整時(shí)在燃料的光學(xué)散射特性上的改變。然而，傳統(tǒng)的傳感器時(shí)常要求對(duì)燃料樣本兩側(cè)的訪問(wèn)。這在受限制的空間中可能是困難或不可能的。如果訪問(wèn)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(dǎo)致不對(duì)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)提供了具有共線光學(xué)幾何形狀的燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)傳感器。

在第一實(shí)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(gè)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(jìn)一步包括光學(xué)端口，其被配置成耦合到一個(gè)或多個(gè)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(xué)端口。所述光學(xué)端口限定共線光學(xué)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(guò)所述燃料樣本接收所述第二輻射。

在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括具有有壁結(jié)構(gòu)的感測(cè)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(cè)單元還具有至少一個(gè)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(cè)單元進(jìn)一步具有光學(xué)端口，其被配置成耦合到一個(gè)或多個(gè)光纖并提供第一輻射給所述燃料樣本。此外，所述感測(cè)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(xué)端口。所述光學(xué)端口限定共線光學(xué)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(guò)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(guò)冷卻所述至少一個(gè)冷卻表面來(lái)冷卻所述感測(cè)單元中的所述燃料樣本。

在第三實(shí)施例中，一種方法包括接收感測(cè)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(cè)單元中的燃料樣本，并且從所述感測(cè)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(jìn)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(xué)幾何形狀來(lái)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(cè)量來(lái)確定所述燃料樣本的濁點(diǎn)和冰點(diǎn)中的至少一個(gè)。

根據(jù)以下附圖、說(shuō)明書(shū)以及權(quán)利要求，對(duì)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(jiàn)的。

附圖說(shuō)明

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

圖1說(shuō)明了根據(jù)本公開(kāi)的示例燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)感測(cè)系統(tǒng)；

圖2說(shuō)明了根據(jù)本公開(kāi)的圖1的示例燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)感測(cè)系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖3說(shuō)明了根據(jù)本公開(kāi)的圖1的燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)感測(cè)系統(tǒng)中的示例替代共線光學(xué)幾何形狀；

圖4和5說(shuō)明了使用根據(jù)本公開(kāi)的圖1的燃料濁點(diǎn)或冰點(diǎn)感測(cè)系統(tǒng)的示例測(cè)量；以及

圖6和7說(shuō)明了用于根據(jù)本公開(kāi)的濁點(diǎn)或冰點(diǎn)測(cè)量的示例方法。

具體實(shí)施方式

下文中所討論的圖1至7和所用來(lái)描述本專(zhuān)利文件中的本發(fā)明的原理的各種實(shí)施例是僅通過(guò)說(shuō)明的方式而不應(yīng)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(lèi)型的適當(dāng)?shù)夭贾玫脑O(shè)備或系統(tǒng)來(lái)加以實(shí)現(xiàn)。

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

通常，感測(cè)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(cè)單元102冷卻并可選地加熱燃料樣本，以便測(cè)量燃料的濁點(diǎn)或冰點(diǎn)。如上所述，燃料的濁點(diǎn)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(diǎn)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(xué)輻射（諸如可見(jiàn)光）到感測(cè)單元102。接收器/分析器106接收并測(cè)量已經(jīng)與燃料樣本相互作用的輻射，并處理該測(cè)量以識(shí)別燃料樣本的濁點(diǎn)或冰點(diǎn)。