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JPH07174687A - Particle analysis method utilizing laser doppler method - Google Patents

Particle analysis method utilizing laser doppler method

Info

Publication number
JPH07174687A
JPH07174687A JP5345040A JP34504093A JPH07174687A JP H07174687 A JPH07174687 A JP H07174687A JP 5345040 A JP5345040 A JP 5345040A JP 34504093 A JP34504093 A JP 34504093A JP H07174687 A JPH07174687 A JP H07174687A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle
measured
particles
spherical
injection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5345040A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Fumitsugu Yoshizu
文嗣 吉津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Corp
Original Assignee
Zexel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zexel Corp filed Critical Zexel Corp
Priority to JP5345040A priority Critical patent/JPH07174687A/en
Publication of JPH07174687A publication Critical patent/JPH07174687A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To achieve an accurate quantitative evaluation by obtaining particle information in reference to the cam angle of an injection pump from a Doppler burst signal and then synchronizing it with the injection characteristics of an injection pump. CONSTITUTION:A laser transmitter 1 travels to a desired measurement space 4 in a position where two laser beams cross each other with the drive of a motor controller 6. A Doppler burst signal obtained by each detector of a receiver 3 is processed by a processor 7 and is input to a computer 5. Also, a liquid which is compressed by an injection pump 9 by the drive of an AC motor 10, is injected into an injection space including the space 4 via an injection nozzle 8. The cam angle information of a pump 9 is detected and processed 12 by a rotary encoder 11 and input to the computer 5 and then a processing in reference to the cam angle is performed according to the Doppler burst signal, thus acquiring particle information in synchronization with the injection rate characteristics of the pump 9 as well as particle information in reference to time and achieving an accurate quantitative evaluation.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル噴霧のよ
うな高速、高密度で移動する粒子を測定するため等に用
いられ、流体の微粒化現象を把握するために利用される
レーザドップラー法を利用した粒子分析方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser Doppler method which is used for measuring particles moving at high speed and high density such as diesel spray and used for grasping the atomization phenomenon of fluid. The present invention relates to a particle analysis method used.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、ディーゼルエンジンの噴射、噴
霧特性と燃焼との相関に関する定量的研究を可能にする
には、噴射の時間的特性と、形成された噴霧の時・空間
的特性との関係を明らかにする必要がある。特に、液体
の分裂過程に有する時間が長く、低濃度の粒子群に関す
る微粒化現象については、これまでの研究から徐々に解
明されてきているが、ディーゼル噴霧のように、高速、
高濃度で飛行し、かつ極短時間で微粒化が進む現象につ
いては、未だ充分に測定できる手段がないのが現状であ
る。
2. Description of the Related Art For example, in order to enable quantitative research on the correlation between injection, spray characteristics and combustion of a diesel engine, the relationship between the temporal characteristics of the injection and the spatiotemporal characteristics of the formed spray is required. Need to be clarified. In particular, the atomization phenomenon related to a low concentration particle group, which has a long time in the liquid splitting process, has been gradually elucidated from previous studies, but as with diesel spray, high speed,
With respect to the phenomenon of flying at a high concentration and progressing atomization in an extremely short time, there is currently no means that can be sufficiently measured.

【0003】従来、このようなディーゼル噴霧の時・空
間的特性を実時間で評価するために、通常のレーザドッ
プラー流速計(LDV)を改良した位相レーザドップラ
ー流速計(PLDV)を用いて、噴霧流特性を定量的に
把握する手法が開発されている(W.D.BACHALO and M.J.
HOUSER; "Phase/Doppler spray analyzer for simultan
eous measurements of drop size and velocity distri
butions", OPTICAL ENGINEERING, Vol.23, No.5, (198
4), p.583-590) 。これは、LDV法に用いられる光学
系のレシーバ内に複数の光電子倍増管を設け、従来のド
ップラーバースト信号の周期と、球形率によって異なる
位相差を同時解析することで噴霧粒子の速度と粒径とを
同時に測定することができるようにしたものである。
Conventionally, in order to evaluate the spatiotemporal characteristics of such a diesel spray in real time, a phase laser Doppler velocimeter (PLDV), which is an improved version of an ordinary laser Doppler velocimeter (LDV), is used to spray. Methods for quantitatively grasping flow characteristics have been developed (WDBACHALO and MJ
HOUSER; "Phase / Doppler spray analyzer for simultan
eous measurements of drop size and velocity distri
butions ", OPTICAL ENGINEERING, Vol.23, No.5, (198
4), p.583-590). This is because a plurality of photomultiplier tubes are installed in the receiver of the optical system used in the LDV method, and the speed and particle size of the sprayed particles are obtained by simultaneously analyzing the conventional Doppler burst signal period and the phase difference that differs depending on the sphericity. It is designed so that and can be measured at the same time.

【0004】より詳しく説明すると、PLDVは、図7
に示されるように、測定空間4内で交差する2本のレー
ザ光を発信するレーザ発信器1と、測定空間に臨むよう
配置された受信器3とを有し、受信器3内に所定間隔で
例えば3個の検知器(検知器1、検知器2、検知器3)
が設けられている。測定空間4内では、2本のレーザ光
が交差して図8に示す干渉縞を生じている。この中を粒
子が通過すると、交差するレーザ光が粒子にあたって散
乱し、3個の検知器は、図9で示すように、干渉縞がド
ップラー差周波数で通り過ぎるときに発生する同一のシ
グナル(ドップラーバースト信号)を検知する。粒子の
速度は、このドップラーバースト信号の周期と検知器の
位置関係から算出される。
More specifically, the PLDV is shown in FIG.
2 has a laser oscillator 1 for emitting two laser beams intersecting in the measurement space 4, and a receiver 3 arranged so as to face the measurement space. For example, 3 detectors (detector 1, detector 2, detector 3)
Is provided. In the measurement space 4, the two laser beams intersect to produce the interference fringe shown in FIG. When a particle passes through this, the intersecting laser light hits the particle and is scattered, and the three detectors generate the same signal (Doppler burst) generated when the interference fringes pass by the Doppler difference frequency, as shown in FIG. Signal). The velocity of the particle is calculated from the positional relationship between the period of this Doppler burst signal and the detector.

【0005】また、各検知器で検知されたドップラーバ
ースト信号は、干渉縞の間隔に比例した位相のズレを有
しており、検知器1と検知器2で検知されたドップラー
バースト信号の位相のズレφ1-2 と、検知器1と検知器
3で検知されたドップラーバースト信号の位相のズレφ
1-3 は、数式1によって求められる。
Further, the Doppler burst signal detected by each detector has a phase shift proportional to the interval of the interference fringes, and the Doppler burst signal detected by the detector 1 and the detector 2 has a phase difference. Deviation φ 1-2 and phase difference φ of Doppler burst signal detected by detector 1 and detector 3
1-3 are obtained by Expression 1.

【0006】[0006]

【数式1】φ1-2(1-3)=T1-2(1-3)/TD×360°[Formula 1] φ 1-2 (1-3) = T 1-2 (1-3) / TD × 360 °

【0007】ここで、T1-2(1-3)は、検知器1と2(検
出器1と3)の信号の零クロス点間の時間であり、TD
は、ドップラー時間である。この位相のズレと粒径は、
図10に示すような相関関係にあることから、粒径はこ
の相関関係から直接算出される。
Here, T 1-2 (1-3) is the time between the zero crossing points of the signals of detectors 1 and 2 (detectors 1 and 3), and TD
Is Doppler time. This phase shift and grain size are
Since the correlation is as shown in FIG. 10, the particle size is directly calculated from this correlation.

【0008】このような手法を用いて局部の粒径と粒速
とを測定する装置としては、AEROMETRICS 社製の粒子解
析装置(PDPA−100:分解能20MHz、データ
レート120KHz)が公知となっている。また、最近
においては、データレートを100倍近くまで改善した
ものもある。
A particle analyzer (PDPA-100: resolution 20 MHz, data rate 120 KHz) manufactured by AEROMETRICS is known as a device for measuring the local particle size and particle velocity using such a method. . In addition, recently, there is a device in which the data rate is improved to nearly 100 times.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粒子解析装置は、データレートが改善されてきていると
はいえ、ディーゼル噴霧のように高速で飛行し、極短時
間で微粒化が進む現象については、一回の噴霧を完全に
補足することができなかった。特に、噴射率等の噴射特
性と同期したデータを収集することができなかったの
で、ディーゼル噴霧を解析することは極めて困難であっ
た。また、PLDV法による粒子解析では、その原理
上、分裂したばかりの非球状粒子は評価できない、
粒径、粒速、及び粒子濃度の測定範囲が選択した光学系
の条件によって制限される等の制約があり、測定空間を
通過する全ての粒子の性状を検知することは不可能であ
った。
However, although the conventional particle analysis apparatus has been improved in data rate, the phenomenon that the particles fly at a high speed like diesel spray and the atomization progresses in an extremely short time is described. Was unable to completely supplement the single spray. In particular, since it was not possible to collect data synchronized with injection characteristics such as injection rate, it was extremely difficult to analyze diesel spray. In addition, in the particle analysis by the PLDV method, a non-spherical particle that has just been divided cannot be evaluated in principle.
Since there are restrictions such as the measurement range of the particle size, particle speed, and particle concentration being limited by the conditions of the selected optical system, it was impossible to detect the properties of all particles passing through the measurement space.

【0010】非球状粒子まで評価するためには、図7で
示す装置を粒径と粒速を測定するPLDVとして用い、
その後に、これと同一条件で噴射した噴霧に対して図7
で示す装置を粒速のみを測定するLDVとして用い、使
い分けることも考えられる。
In order to evaluate even non-spherical particles, the device shown in FIG. 7 is used as a PLDV for measuring particle size and particle speed,
After that, as shown in FIG.
It is also conceivable to use the device shown in (1) as an LDV that measures only the particle velocity and use it properly.

【0011】PLDV法とLDV法とによる被測定粒子
の測定手法をそれぞれ概説すると、図11に示されるよ
うに、PLDV法では、3本のドップラーバースト信号
を図9のように対称化し(ステップ80)、対称化され
た信号が正負交互に変化する正常パターンであるか否か
を判定する(ステップ81)。正常信号でない場合に
は、測定情報を削除し(ステップ82)、正常信号であ
れば、次に被測定粒子が球形であるか非球形であるかを
判定する(ステップ83)。この判定は、図10に基づ
いて、φ1-2 から得られる粒径とφ1-3 から得られる粒
径とが所定範囲で一致するか否かによって行われ、一致
すれば球状であると判別して粒径と粒速を算出し(ステ
ップ84)、所定範囲で一致しなければ測定情報を削除
する(ステップ85)。
When the measuring methods of the particles to be measured by the PLDV method and the LDV method are respectively outlined, as shown in FIG. 11, in the PLDV method, three Doppler burst signals are made symmetrical as shown in FIG. 9 (step 80 ), It is determined whether or not the symmetrized signal is a normal pattern in which positive and negative alternate changes (step 81). If it is not a normal signal, the measurement information is deleted (step 82), and if it is a normal signal, it is next determined whether the measured particles are spherical or non-spherical (step 83). This determination is made based on FIG. 10 based on whether or not the particle size obtained from φ 1-2 and the particle size obtained from φ 1-3 match within a predetermined range. The particle size and the particle velocity are determined and calculated (step 84), and if they do not match within a predetermined range, the measurement information is deleted (step 85).

【0012】これに対して、LDV法では、3つの検出
器のいずれか1つから得られる1本のドップラーバース
ト信号を対称化し(ステップ90)、対称化された信号
が正負交互に変化する正常パターンであるか否かを判定
する(ステップ91)。正常信号でない場合には、測定
情報を削除し(ステップ92)、正常信号であれば、被
測定粒子が測定可能範囲内の球状または非球状粒子であ
ると認識して粒速のみを算出する。
On the other hand, in the LDV method, one Doppler burst signal obtained from any one of the three detectors is made symmetric (step 90), and the symmetrized signal normally changes in positive and negative. It is determined whether or not it is a pattern (step 91). If it is not a normal signal, the measurement information is deleted (step 92). If it is a normal signal, the particles to be measured are recognized as spherical or non-spherical particles within the measurable range, and only the particle velocity is calculated.

【0013】しかしながら、従来においては、PLDV
法とLDV法による処理を時間的にずらして別々に行う
ようにしていたので、同一粒子に対してPLDV機能と
LDV機能に基づく信号処理機能を選択的に適用でき
ず、1つの粒子に対して粒子性状を判別した上でその粒
子が非球状粒子であれば速度情報を、球状粒子であれば
速度と粒径情報を得るといった処理ができなかった。
However, in the prior art, PLDV
Since the processing by the LDV method and the processing by the LDV method are performed separately with time lag, the PLDV function and the signal processing function based on the LDV function cannot be selectively applied to the same particle, and one particle cannot be processed. It was not possible to obtain velocity information if the particles were non-spherical particles and to obtain velocity and particle size information if they were spherical particles after determining the particle properties.

【0014】そこで、この発明においては、上記問題点
に鑑み、高速、高濃度で飛行し、かつ極短時間で微粒化
が進む局所噴霧についてより改善した粒子情報を提供
し、より的確に定量的な評価が行えるレーザドップラー
法を利用した粒子分析方法を提供することを課題として
いる。
In view of the above problems, the present invention provides improved particle information for a local spray that flies at a high speed and a high concentration and progresses atomization in an extremely short time. It is an object of the present invention to provide a particle analysis method using the laser Doppler method, which enables various evaluations.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】しかして、レーザドップ
ラー法を利用した粒子分析方法の要旨とするところは、
噴射ポンプから噴射ノズルを介して噴霧された液体粒子
が通過する測定空間でレーザ光を交差させ、前記測定空
間を粒子が通過する際に生じるドップラーバースト信号
を受信し、この受信された信号から時間を基準とする粒
子情報を得るようにしたレーザドップラー法を利用した
粒子分析方法において、前記噴射ポンプのカム角度に対
応した信号を検出し、前記受信されたドップラーバース
ト信号から前記噴射ポンプのカム角度を基準とする粒子
情報を得ることができるようにしたことにある(請求項
1)。
However, the main point of the particle analysis method using the laser Doppler method is
The laser light is crossed in the measurement space where the liquid particles sprayed from the injection pump through the injection nozzle cross, and the Doppler burst signal generated when the particles pass through the measurement space is received, and the time is received from the received signal. In the particle analysis method using the laser Doppler method to obtain the particle information based on, the signal corresponding to the cam angle of the injection pump is detected, and the cam angle of the injection pump from the received Doppler burst signal. It is intended to be able to obtain particle information based on (Claim 1).

【0016】このような粒子分析方法を用いた装置とし
ては、流体を噴射する噴射ポンプと、前記噴射ポンプか
ら噴射された流体が通過する所定空間内で交差するよう
レーザ光を発信するレーザ発信器と、前記所定空間から
生じるドップラーバースト信号を受信する受信器と、前
期噴射ポンプのカム角度に対応した信号を検出する検出
器と、前記受信器からの信号を時間を基準として処理す
る第1処理手段と、前記受信器からの信号を前記噴射ポ
ンプのカム角度を基準として処理する第2処理手段とを
有するものが考えられる。
As an apparatus using such a particle analysis method, an injection pump for ejecting a fluid and a laser oscillator for emitting a laser beam so as to intersect in a predetermined space through which the fluid ejected from the injection pump passes. A receiver for receiving a Doppler burst signal generated from the predetermined space, a detector for detecting a signal corresponding to the cam angle of the injection pump in the first period, and a first process for processing the signal from the receiver with reference to time. Means and second processing means for processing the signal from the receiver with the cam angle of the injection pump as a reference are conceivable.

【0017】また、LDV法とPLDV法の機能を同一
被測定粒子に選択適用するために、被測定粒子が通過す
る測定空間でレーザ光を交差させ、前記測定空間内を通
過する同一粒子から生じるドップラーバースト信号を少
なくとも3つの検知器によって受信し、この受信された
ドップラーバースト信号が所定パターンを有するか否か
を判定すると共に、前記所定パターンを有していると判
定された場合に前記被測定粒子の粒径が測定可能か否か
を判定し、前記粒径が測定可能である場合は前記被測定
粒子を球状と判別して粒径と粒速を算出し、前記粒径が
測定可能でない場合は前記被測定粒子を非球状と判別し
て粒速のみを算出し、前記ドップラーバースト信号が前
記所定パターンを有していない場合は前記被測定粒子を
球状、非球状以外の状態であると判別するようにしても
よい(請求項2)。この場合に、球状、非球状、それ以
外の状態に識別された被測定粒子にマーキングを施し、
前記被測定粒子に対応した情報と共に記憶するのが望ま
しい(請求項3)。
Further, in order to selectively apply the functions of the LDV method and the PLDV method to the same particle to be measured, laser light is crossed in a measurement space through which the particle to be measured passes, and the laser light is generated from the same particle passing through the measurement space. The Doppler burst signal is received by at least three detectors, it is determined whether the received Doppler burst signal has a predetermined pattern, and when it is determined that the Doppler burst signal has the predetermined pattern, the measured object is measured. It is determined whether or not the particle size of the particles can be measured, and if the particle size is measurable, the particle size and particle speed are calculated by distinguishing the particles to be measured as spherical, and the particle size is not measurable. If the particle to be measured is determined to be non-spherical and only the particle velocity is calculated, and if the Doppler burst signal does not have the predetermined pattern, the particle to be measured is spherical or other than non-spherical. It may be determined to be in state (claim 2). In this case, spherical, non-spherical, by marking the measured particles identified in other states,
It is desirable to store together with the information corresponding to the particles to be measured (claim 3).

【0018】[0018]

【作用】したがって、請求項1記載の発明によれば、受
信されたドップラーバースト信号から時間を基準とする
粒子情報と噴射ポンプのカム角度を基準とする粒子情報
を得ることができるようにしたので、図3(a)の従来
の時間のみを基準とする粒子情報に加え、図3(b)で
示す噴射率特性に同期した時系列での粒子情報(図3
(c))が得られる。特にディーゼル噴霧のように、高
速で飛行し極短時間で微粒化が進む間欠噴霧について
は、噴射率等の噴射特性と同期させることで始めて微粒
化の過程を把握することができる。
Therefore, according to the invention described in claim 1, it is possible to obtain the particle information based on the time and the particle information based on the cam angle of the injection pump from the received Doppler burst signal. In addition to the conventional particle information based only on time in FIG. 3A, particle information in time series synchronized with the injection rate characteristic shown in FIG.
(C)) is obtained. In particular, in the case of intermittent spraying, such as diesel spraying, in which high speed flight is performed and atomization proceeds in an extremely short time, the process of atomization can be grasped only by synchronizing with the injection characteristics such as the injection rate.

【0019】また、請求項2記載の発明によれば、球
状、非球状、それ以外(測定範囲外の粒子径や粒子速
度、または液柱や半液状粒子群等の高密度粒子群)の3
つの粒子状態のいずれであるのかを同一粒子に対して判
別するので、PLDV法とLDV法に基づく測定を噴射
条件を同じにして別々に行う必要がなくなる。従来のよ
うに別々に測定した場合には、図12に示されるよう
に、LDV法に基づく測定結果(b)とPLDV法に基
づく測定結果(c)とを重ね合わせて(d)の結果を得
るようにしていたが、周期的に噴射を繰り返す噴射ポン
プにおいては、噴射の都度、全く同じ噴霧状態が形成さ
れるわけではないので、PLDV法とLDV法に基づく
測定データを照会させても完全にオーバーラップさせる
ことができないことになる。これに対して、本発明によ
れば、同一粒子に対してPLDV機能とLDV機能を選
択適用できるようにしたので、照会する作業も不要とな
り、(d)に相当する結果を直接引き出すことができ、
不的確な評価を無くすことができる。
According to the second aspect of the present invention, spherical, non-spherical, and other (particle diameters and particle velocities outside the measurement range, or high density particle groups such as liquid columns and semi-liquid particle groups) 3
Since one of the two particle states is discriminated for the same particle, there is no need to separately perform the measurement based on the PLDV method and the LDV method under the same injection conditions. When separately measured as in the conventional case, as shown in FIG. 12, the measurement result (b) based on the LDV method and the measurement result (c) based on the PLDV method are overlapped to obtain the result (d). However, in the injection pump that repeats the injection periodically, the same spray state is not formed each time the injection is performed, so even if the measured data based on the PLDV method and the LDV method are queried, it is completely It will not be possible to overlap. On the other hand, according to the present invention, since the PLDV function and the LDV function can be selectively applied to the same particle, the work of inquiring is unnecessary and the result corresponding to (d) can be directly obtained. ,
Inappropriate evaluation can be eliminated.

【0020】更に、請求項3記載の発明によれば、ある
粒子が上記3つの状態のいずれであるのかを判別した後
に、それぞれにマーキングを施し、被測定粒子に対応し
た情報と共に記憶するようにしたので、例えば、マーキ
ング情報を被測定粒子の粒子情報等と共に表示させるこ
とで、各粒子状態の分布を知ることができ、微粒化の過
程をより的確に把握することができる。
Further, according to the invention described in claim 3, after determining which one of the above-mentioned three states a certain particle has, each of them is marked and stored together with the information corresponding to the particle to be measured. Therefore, for example, by displaying the marking information together with the particle information of the particles to be measured and the like, the distribution of each particle state can be known, and the atomization process can be more accurately grasped.

【0021】[0021]

【実施例】以下、この発明の実施例を図面により説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1に米国AEROMETORICS社製
の位相レーザドップラー法を利用した位相式ドップラー
粒子分析器(PDPA−100)の改良したものが示さ
れ、この粒子分析器は、2つのレーザ光を発信するレー
ザ発信器1と、所定の間隔で並設された3つの検知器
(検知器1、検知器2、検知器3)2を内部に備えた受
信機3とが測定空間4に臨むように配置され、受信機3
は、レーザ発信器1の軸心延長線上から測定空間4を中
心に例えば30°回転した位置に固定されている。レー
ザ発信器1は、コンピュータ5からの制御信号に基づき
モータコントローラ6によって駆動制御され、2つのレ
ーザ光の交差する位置を所望の測定空間4に移動できる
ようになっている。また、受信機3の各検知器で得られ
た信号は、プロセッサ7によって処理され、コンピュー
タ5へ入力されるようになっている。
FIG. 1 shows an improved version of a phase Doppler particle analyzer (PDPA-100) manufactured by AEROMETORICS of the United States using the phase laser Doppler method. This particle analyzer emits two laser beams. A laser transmitter 1 and a receiver 3 having therein three detectors (detector 1, detector 2, detector 3) 2 arranged in parallel at a predetermined interval are arranged so as to face the measurement space 4. And receiver 3
Is fixed at a position rotated by, for example, 30 ° about the measurement space 4 from the extension of the axis of the laser oscillator 1. The laser oscillator 1 is driven and controlled by the motor controller 6 based on a control signal from the computer 5, and the position where the two laser beams intersect can be moved to a desired measurement space 4. The signals obtained by the detectors of the receiver 3 are processed by the processor 7 and input to the computer 5.

【0023】噴射ポンプ9で圧縮された液体は、噴射ノ
ズル8を介して測定空間4を含む噴霧空間に噴射される
ようになっている。この噴射ポンプ9は、例えばACモ
ータ10によって駆動され、噴射ポンプ9のカム角度情
報は、ロータリエンコーダ11で検出され、プロセッサ
12によって処理された後にコンピュータ5へ入力され
るようになっている。
The liquid compressed by the jet pump 9 is jetted into the spray space including the measurement space 4 via the jet nozzle 8. The injection pump 9 is driven by, for example, an AC motor 10, and cam angle information of the injection pump 9 is detected by the rotary encoder 11 and processed by the processor 12 before being input to the computer 5.

【0024】ここで、粒子分析器(PDPA−100)
による分解能は20MHz、データレートは120KH
zであり、ロータリエンコーダ11の分解能は2000
回転/min まで0.1°/pulse を保証している。
Here, the particle analyzer (PDPA-100)
Resolution is 20MHz, data rate is 120KH
z, and the resolution of the rotary encoder 11 is 2000
Guaranteed 0.1 ° / pulse up to rotation / min.

【0025】尚、この実施例においては、表1で示す仕
様のBOSCH−VE形噴射ポンプ9と、パイロットイ
ンゼクタ13を組み合わせ、さらにノズル8としてDL
LA−P形が用いられている。VE形噴射ポンプは、そ
れ自体公知のもので説明を省略するが、パイロットイン
ゼクタ13は、図2(a)に示されるように、ノズルス
プリング14を介してノズル8と対向する位置に面カッ
ト付きのドッジプランジャ15を設け、このドッジプラ
ンジャ15にかける圧力を調整することでパイロット噴
射を可能とし、パイロット噴射時よりメイン噴射時の開
弁圧を高めるようにしたものである。図中16は燃料導
入路であり、17は燃料をリークさせる通路である。ま
た、ノズル8は、図2(b)に示されるように、10°
の傾き角を有し、表2に示す5つの噴孔(直径−0.2
5mm)を持つ実用の非軸対称ノズルである。
In this embodiment, a BOSCH-VE type injection pump 9 having the specifications shown in Table 1 and a pilot injector 13 are combined, and a DL is used as a nozzle 8.
The LA-P type is used. The VE type injection pump is known per se and its description is omitted. However, as shown in FIG. 2A, the pilot injector 13 is face-cut at a position facing the nozzle 8 via the nozzle spring 14. The dodge plunger 15 is provided, and pilot injection is enabled by adjusting the pressure applied to the dodge plunger 15, and the valve opening pressure at the time of main injection is made higher than that at the time of pilot injection. In the figure, 16 is a fuel introduction path, and 17 is a path for leaking fuel. Further, the nozzle 8 is 10 ° as shown in FIG.
5 nozzle holes (diameter -0.2
Practical non-axisymmetric nozzle with 5 mm).

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】[0027]

【表2】 [Table 2]

【0028】以上の実験装置において、カム角度情報を
考慮しない場合には、従来と同様の時間のみを基準とし
たデータ処理を行うことで経過時間内の粒子情報の取得
が可能であり、カム角度情報を基準にしてデータ処理を
行うことで噴射ポンプの回転に同期した、即ち噴射率特
性に同期した粒子情報の取得が可能となる。測定空間4
を噴射ノズル先端から軸方向の距離Lxが50mm、径
方向の距離Lrが0mmの位置に設定し、時間を基準に
した粒子径情報と、カム角度を基準にした粒子径情報と
を比較すると、従来の時間基準による粒子径情報によれ
ば、図3(a)に示されるように、データレートが低い
ために一回の噴霧を細かく補足することができなかった
が、カム角度基準で処理した粒子径情報(図3(c))
は、図3(b)で示す噴射率(dQ/dθ)特性に同期した
粒子径情報が得られ、パイロット噴射とメイン噴射の初
期において、球状粒子が形成されていないこと(非球状
粒子または測定範囲を越えた過大粒子が存在すること)
が確認された。
In the above experimental apparatus, if the cam angle information is not taken into consideration, it is possible to obtain the particle information within the elapsed time by performing the data processing based on only the same time as the conventional one, and the cam angle information can be obtained. By performing the data processing based on the information, it is possible to acquire the particle information in synchronization with the rotation of the injection pump, that is, in synchronization with the injection rate characteristic. Measurement space 4
Is set at a position where the axial distance Lx from the injection nozzle tip is 50 mm and the radial distance Lr is 0 mm, and when the particle diameter information based on time is compared with the particle diameter information based on the cam angle, According to the particle size information based on the conventional time reference, as shown in FIG. 3A, one spray cannot be finely supplemented due to the low data rate, but the processing is performed based on the cam angle reference. Particle size information (Fig. 3 (c))
Indicates that particle size information synchronized with the injection rate (dQ / dθ) characteristics shown in FIG. 3 (b) is obtained, and that spherical particles are not formed at the initial stage of pilot injection and main injection (non-spherical particles or measurement Existence of oversized particles beyond the range)
Was confirmed.

【0029】尚、図中、Npはポンプ回転数、Qは噴射
量、DDPS はドッジプランジャのシート径、LDPL はド
ッジプランジャの最大リフト量を表している。
In the figure, Np is the pump speed, Q is the injection amount, D DPS is the seat diameter of the dodge plunger, and L DPL is the maximum lift amount of the dodge plunger.

【0030】このような局所空間の粒子径情報をカム角
度に同期させて得ることで、種々の噴霧解析に応用する
ことができ、例えば、ドッジプランジャのシート径D
DPs を交換してパイロット噴射量を変更した3仕様のパ
イロットインゼクタ(Ip−1,2,3)を使用して噴
霧の局所粒子特性の測定すると、図4に示すような特性
が得られる。これは、(a)に示す噴射率に対し、20
0回の噴射で得られた測定粒子をカム角度を基準として
同時表示した粒子径(D1)分布を示すもので、(b)
〜(f)は、測定空間4の位置を変化させたものであ
る。この実験データから、噴霧群間の追い越し効果が大
きいIP−3ほどメイン噴霧から一定時間までに粗大粒
子の分布が集中する傾向があり、メイン噴霧群がパイロ
ット噴霧群を追い越す際に粒子間の合体が盛んであるこ
とが伺える。この現象は、特に噴射ノズル出口近傍
((b),(e))で顕著であることも判る。
By obtaining such particle size information of the local space in synchronism with the cam angle, it can be applied to various spray analysis. For example, the sheet diameter D of the dodge plunger.
When the local particle characteristics of the spray are measured using three types of pilot injectors (Ip-1, 2, 3) in which DPs are exchanged and the pilot injection amount is changed, the characteristics shown in FIG. 4 are obtained. This is 20 for the injection rate shown in (a).
It shows a particle size (D1) distribution in which measured particles obtained by zero injections are simultaneously displayed on the basis of a cam angle.
(F) shows that the position of the measurement space 4 is changed. From this experimental data, the distribution of coarse particles tends to concentrate in a certain time from the main spray as IP-3, which has a larger overtaking effect between spray groups, and coalesces particles when the main spray group overtakes the pilot spray group. It can be seen that is popular. It can also be seen that this phenomenon is particularly remarkable near the outlet of the injection nozzle ((b), (e)).

【0031】また、噴射ノズル8から近い距離(Lx=
25mm)において、噴霧中心から外周に至る局所噴霧
のD32(√(D1 3)/√(D1 2))分布を測定すると、
図5のようになる。この結果から、メイン噴霧のペネト
レーションを強めたIp−3仕様になるほど、粒子径が
平滑化され微粒化されていくことが判る。実際に、Ip
−3仕様の噴霧状態では良好な燃焼状態が得られること
からも、定量的に燃焼と噴霧状態との関係を評価するこ
とが可能となる。
A short distance (Lx =
25 mm), the D 32 (√ (D 1 3 ) / √ (D 1 2 )) distribution of the local spray from the spray center to the outer circumference was measured,
It becomes like FIG. From this result, it can be seen that the particle size becomes smoother and finer as the Ip-3 specification in which the penetration of the main spray is strengthened. In fact, Ip
Since the favorable combustion state can be obtained in the -3 specification spray state, it becomes possible to quantitatively evaluate the relationship between the combustion state and the spray state.

【0032】このように、時間基準の従来の粒子情報に
カム角度情報を付加することによって、噴射特性と噴霧
特性、更には燃焼特性等の関係を定量的に把握すること
ができる。
As described above, by adding the cam angle information to the conventional time-based particle information, it is possible to quantitatively grasp the relationship between the injection characteristic, the spray characteristic, and the combustion characteristic.

【0033】上記図1の測定装置を用いて、粒子性状を
識別するコンピュータ5の処理例が図6にフローチャー
トとして示され、以下これについて説明すると、コンピ
ュータ5は、先ず、3つの検知器(検知器1、検知器
2、検知器3)で検知されたドップラーバースト信号
と、ロータリエンコーダ11によって検出されたカム角
度信号を入力し(ステップ50)、3本のドップラーバ
ースト信号を対称化して図9で示す波形信号を形成する
(ステップ52)。
An example of processing of the computer 5 for identifying the particle properties using the measuring apparatus of FIG. 1 is shown as a flow chart in FIG. 6, which will be described below. 9 and the Doppler burst signal detected by the detector 1, the detector 2, and the detector 3) and the cam angle signal detected by the rotary encoder 11 are input (step 50), and the three Doppler burst signals are symmetrized. A waveform signal indicated by is formed (step 52).

【0034】次に、対称化されたドップラーバースト信
号が正常であるか否かを判定する(ステップ54)。こ
の判定処理は、いずれか1つのドップラーバースト信号
を用いればよく、対称化されたドップラーバースト信号
がほぼ一定した周期で極性反転しているか否かによって
正常の有無を決定する。測定許容範囲を越えた粒子等が
通過する場合には、極性反転の周期が乱れたりするの
で、その場合には異常(NO)と判定する。つまり、こ
のステップでは、測定可能な球状粒子や非球状粒子と、
それ以外の粒子とを識別する処理が行われるもので、異
常であると判定されたものは、測定範囲外の粒径、粒
速、または液柱等の高濃度粒子群であると判別される
(ステップ56)。
Next, it is determined whether the symmetric Doppler burst signal is normal (step 54). This determination processing may use any one of the Doppler burst signals, and determines whether or not the symmetrized Doppler burst signal is normal depending on whether or not the polarity is inverted at a substantially constant cycle. If particles or the like that exceed the measurement allowable range pass through, the cycle of polarity inversion may be disturbed, and in that case, it is determined to be abnormal (NO). In other words, in this step, with measurable spherical particles and non-spherical particles,
The process of distinguishing from other particles is performed, and the one determined to be abnormal is determined to be a high-concentration particle group such as a particle size outside the measurement range, a particle speed, or a liquid column. (Step 56).

【0035】ステップ54で正常であると判定された場
合は、被測定粒子が球状または非球状であるので、これ
らのいずれであるかを次に判定する(ステップ58)。
この判定処理は、前述したように、3本のドップラーバ
ースト信号から検知器1と検知器2で検知されたドップ
ラーバースト信号の位相のズレφ1-2 と、検知器1と検
知器3で検知されたドップラーバースト信号の位相のズ
レφ1-3 を数式1によって求め、図10に示す相関関係
からφ1-2 で得られた粒径とφ1-3 で得られた粒径とを
比較し、所定範囲で一致すれば球状と判別し(ステップ
60)、それ以外であれば非球状と判別する(ステップ
62)。
If it is determined in step 54 that the particles are normal, the particles to be measured are spherical or non-spherical, and it is next determined which one of them is (step 58).
As described above, this determination process is performed by the detector 1 and the detector 3 and the phase shift φ 1-2 of the Doppler burst signal detected by the detector 1 and the detector 2 from the three Doppler burst signals. The phase shift φ 1-3 of the obtained Doppler burst signal is obtained by Equation 1, and the particle diameter obtained in φ 1-2 and the particle diameter obtained in φ 1-3 are compared from the correlation shown in FIG. If they match within a predetermined range, it is determined to be spherical (step 60), and if they are not the same, it is determined to be non-spherical (step 62).

【0036】そして、球状と判別されたものは、PLD
V機能としての処理を施し、粒径と粒速を算出する(ス
テップ64)。また、非球状と判別されたものは、LD
V機能としての処理を施し、粒速だけを算出する(ステ
ップ66)。
Those which are determined to be spherical are PLD
The processing as the V function is performed, and the particle diameter and the particle speed are calculated (step 64). In addition, if it is determined to be non-spherical, LD
The processing as the V function is performed and only the grain speed is calculated (step 66).

【0037】以上までの処理は、被測定粒子を、非球
状粒子、球状粒子、それ以外の状態に分類する処理
であり、以下においては、これを評価するための処理が
行われる。即ち、球状と判別した被測定粒子に対して
は、球状であることを識別するためのマーキングを施し
(例えば、●を対応させ)、この情報を前記ステップ6
4で得られた粒径と粒速の粒子情報や、時間、カム角度
情報と共に記憶し(ステップ68)、非球状と判別した
被測定粒子に対しては、非球状であることを識別するた
めのマーキングを施し(例えば、○を対応させ)、これ
を前記ステップ66で得られた粒速の粒子情報、時間、
カム角度情報と共に記憶する(ステップ70)。また、
測定範囲外の粒径、粒速、または液柱等の高濃度粒子群
であると判別され被測定粒子に対しては、これを識別す
るためのマーキングを施し(例えば、/を対応させ)、
この情報を時間、カム角度情報と共に記憶する(ステッ
プ72)。
The above-mentioned processes are processes for classifying the particles to be measured into non-spherical particles, spherical particles, and other states, and in the following, a process for evaluating this is performed. That is, the particles to be measured, which are determined to be spherical, are marked to identify that they are spherical (for example, correspond to ●), and this information is used in Step 6 above.
In order to identify the non-spherical particles to be measured, which are stored together with the particle information of the particle diameter and the particle speed obtained in step 4, the time, and the cam angle information (step 68) and which are determined to be non-spherical. Marking (corresponding to ○, for example), and the particle information of the particle speed obtained in step 66, time,
It is stored together with the cam angle information (step 70). Also,
Particles outside the measurement range, particle speed, or a high concentration particle group such as a liquid column is determined, and the measured particles are marked to identify them (for example, correspond to /),
This information is stored together with time and cam angle information (step 72).

【0038】その後、ステップ68、70、72で記憶
された情報を同時にディスプレイ等に表示させる等して
同時評価する(ステップ74)。
Thereafter, the information stored in steps 68, 70 and 72 is simultaneously displayed on a display or the like for simultaneous evaluation (step 74).

【0039】以上の処理から非測定粒子がどのような粒
子状態にあっても、一回の測定でその状態を識別し、そ
の粒子状態に対応した情報が得られるので、多数回の噴
射で得られた測定結果をカム角度を基準として同時表示
すれば、図12(d)に相当する粒速分布と、図12
(e)で示される粒径(D1)分布とが直接得られる。
From the above processing, no matter what the particle state of the non-measured particles is, the state can be identified by one measurement and the information corresponding to the particle state can be obtained. If the obtained measurement results are simultaneously displayed with the cam angle as a reference, the particle velocity distribution corresponding to FIG.
The particle size (D1) distribution shown in (e) is directly obtained.

【0040】このような処理が可能となったことによ
り、粒子の3領域(球状、非球状、それ以外)の割合を
図12(a)の噴射率特性やスモーク等に関連する燃焼
特性との関係で同時系列で評価することができ、液体噴
流の微粒化過程または状態を定量的に評価することが可
能になる。
As a result of such processing being possible, the proportions of the three regions (spherical, non-spherical, and other) of the particles are compared with the injection rate characteristics of FIG. 12 (a) and the combustion characteristics related to smoke and the like. The relationship can be evaluated in a simultaneous series, and it becomes possible to quantitatively evaluate the atomization process or state of the liquid jet.

【0041】尚、上記処理では、同一粒子についてPL
DV機能とLDV機能の処理をドップラーバースト信号
により適宜選択することを特徴とするため、同一のフリ
ンジ設定条件(フリンジ数、フリンジ間隔等)による計
測となる。従って、図12(d)に相当する情報を得よ
うとすると、本実験に使用した光学系のフリンジ間隔、
装置の分解能等の制約により、およそ80m/s以下の
粒子情報しか得られない。これは、装置の分解能は20
MHzで一定であり、図12(b)は速度の測定範囲を
大きくするためにフリンジ間隔を大きくした場合(レー
ザ光の交差角を狭くした場合)の粒子情報であるのに対
し、図12(c)は小さな粒子まで測定可能とするため
にフリンジの間隔を狭くした場合の粒子情報であるた
め、これら情報を別々に重ね合わせれば図12(d)の
ようになるが、同時系列でPLDV機能とLDV機能の
処理を選択できるようにするためには、フリンジの設定
条件は一条件でなくてはならないからである。しかし、
この問題は、装置の分解能を高めることで容易に解決で
きる。例えば、装置の分解能を2倍の40MHzにする
ことで、最大速度は80m/sから2倍の160m/s
まで測定可能となる。このように、市販のプロセッサを
使用して分解能を本実験装置の2倍以上に高めることは
容易である。
In the above processing, PL for the same particles
Since the processing of the DV function and the LDV function is appropriately selected by the Doppler burst signal, the measurement is performed under the same fringe setting condition (the number of fringes, the fringe interval, etc.). Therefore, in order to obtain information corresponding to FIG. 12D, the fringe spacing of the optical system used in this experiment,
Due to the limitation of the resolution of the device, only particle information of about 80 m / s or less can be obtained. This has a resolution of 20
It is constant at MHz, and FIG. 12B shows particle information when the fringe interval is increased to increase the velocity measurement range (when the crossing angle of the laser light is narrowed), while FIG. Since c) is the particle information when the fringe interval is narrowed so that even small particles can be measured, if these pieces of information are superposed separately, it becomes as shown in FIG. 12 (d). This is because the fringe setting condition must be one condition in order to be able to select the processing of the LDV function. But,
This problem can be easily solved by increasing the resolution of the device. For example, if the device resolution is doubled to 40 MHz, the maximum speed is doubled from 80 m / s to 160 m / s.
Can be measured up to. Thus, it is easy to increase the resolution to more than twice that of the present experimental apparatus by using a commercially available processor.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1記載の発明
によれば、ドップラーバースト信号から時間を基準とす
る粒子情報と噴射ポンプのカム角度を基準とする粒子情
報を得るようにしたので、粒子情報を噴射ポンプの噴射
率等の噴射特性と同期させることができ、的確に定量的
な評価が行える。
As described above, according to the first aspect of the invention, the particle information based on time and the particle information based on the cam angle of the injection pump are obtained from the Doppler burst signal. The particle information can be synchronized with the injection characteristics such as the injection rate of the injection pump, and accurate quantitative evaluation can be performed.

【0043】また、請求項2記載の発明によれば、同一
粒子に対してPLDV機能に基づく粒子情報とLDV機
能に基づく粒子情報を選択的に得ることができるように
し、その粒子が球状、非球状、それ以外のいずれの粒子
パターンであるのかを判別できると共に、各々の粒子に
対して粒子情報を的確に得ることができる。つまり、そ
の粒子が非球状粒子であれば速度情報を、球状粒子であ
れば速度と粒径情報を得ることができる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to selectively obtain particle information based on the PLDV function and particle information based on the LDV function for the same particle. It is possible to determine whether the particle pattern is spherical or other, and it is possible to accurately obtain particle information for each particle. That is, if the particles are non-spherical particles, velocity information can be obtained, and if the particles are spherical particles, velocity and particle size information can be obtained.

【0044】更に、請求項3記載の発明によれば、被検
出粒子が3つの粒子性状のいずれであるかを判別した後
に、それぞれにマーキングを施して、被測定粒子に対応
した情報と共に記憶するようにしたので、マーキング情
報と粒子情報等に基づいて表示処理を行えば、各粒子性
状の分布が判る等、局所噴霧についてより明確な情報を
得ることができ、的確に定量的な評価を行うことができ
る。
Further, according to the third aspect of the invention, after determining which of the three particle properties the detected particle has, each is marked and stored together with the information corresponding to the measured particle. Therefore, if the display process is performed based on the marking information and the particle information, it is possible to obtain clearer information about the local spray such as the distribution of the characteristics of each particle, and perform an accurate quantitative evaluation. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のレーザドップラー法を利用した粒子分
析方法を用いる粒子分析装置を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a particle analysis apparatus using a particle analysis method using a laser Doppler method of the present invention.

【図2】図2(a)は、図1に示す粒子分析装置に用い
るインジェクタの一例を示し、図2(b)は、インジェ
クタに取り付けられるノズルの一例を示す図である。
2 (a) is a diagram showing an example of an injector used in the particle analyzer shown in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a diagram showing an example of a nozzle attached to the injector.

【図3】図3は、図1の装置で得られた結果を示すもの
で、(a)は時間を基準にしてデータ処理した結果を示
し、(b)は噴射率特性を示し、(c)はカム角度を基
準にしてデータ処理した結果を示す。
3 shows the results obtained by the apparatus of FIG. 1, (a) shows the result of data processing based on time, (b) shows the injection rate characteristics, (c) ) Indicates the result of data processing based on the cam angle.

【図4】図4は、ドッジプランジャのシート径を変化さ
せた3つのタイプのインゼクタ(IP−1、IP−2、
IP−3)を用いて得られる噴射率と同期した粒径分布
を示す図であり、(a)は噴射率特性を示す線図、
(b)は測定空間がLx=25mm、Lr=2.5mm
のときの粒径分布を示し、(c)は測定空間がLx=2
5mm、Lr=7.5mmのときの粒径分布を示し、
(d)は測定空間がLx=25mm、Lr=12.5m
mのときの粒径分布を示し、(e)は測定空間がLx=
50mm、Lr=2.5mmのときの粒径分布を示し、
(f)は測定空間がLx=75mm、Lr=2.5mm
のときの粒径分布を示す。
FIG. 4 is a diagram showing three types of injectors (IP-1, IP-2, which have different sheet diameters of the dodge plunger).
It is a figure which shows the particle size distribution which synchronized with the injection rate obtained using IP-3), (a) is a diagram which shows an injection rate characteristic,
In (b), the measurement space is Lx = 25 mm, Lr = 2.5 mm
Shows the particle size distribution when, and (c) shows that the measurement space is Lx = 2.
The particle size distribution when 5 mm and Lr = 7.5 mm is shown,
In (d), the measurement space is Lx = 25 mm, Lr = 12.5 m
The particle size distribution when m is shown, (e) shows that the measurement space is Lx =
The particle size distribution when 50 mm and Lr = 2.5 mm is shown,
In (f), the measurement space is Lx = 75 mm, Lr = 2.5 mm
The particle size distribution at the time of is shown.

【図5】図5は、ドッジプランジャのシート径を変化さ
せた3つのタイプのインゼクタ(IP−1、IP−2、
IP−3)に対し、測定空間をLx=25mm、Lrを
噴霧中心からノズルの径方向にずらして得られたD32
布を示す。
FIG. 5 is a diagram showing three types of injectors (IP-1, IP-2, which have different sheet diameters of the dodge plunger).
For IP-3), the D 32 distribution obtained by shifting the measurement space Lx = 25 mm and Lr in the radial direction of the nozzle from the spray center is shown.

【図6】図6は、請求項2と請求項3の発明に係る粒子
分析方法例を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of a particle analysis method according to the inventions of claims 2 and 3.

【図7】図7は、位相式レーザドップラー流速計(PL
DV)の基本構成を示す説明図である。
FIG. 7 is a phase type laser Doppler velocity meter (PL).
It is explanatory drawing which shows the basic composition of DV).

【図8】図8は、図7に示す位相式レーザドップラー流
速計(PLDV)を用いて被測定粒子を補足した時に得
られる干渉縞を示す。
8 shows interference fringes obtained when particles to be measured are captured using the phase laser Doppler velocimeter (PLDV) shown in FIG.

【図9】図9は、図7に示す3つの検知器で得られたド
ップラーバースト信号を対称化した信号を示す。
9 shows a symmetric signal of the Doppler burst signal obtained with the three detectors shown in FIG. 7.

【図10】図10は、位相のずれと粒径との相関関係を
示す線図である。
FIG. 10 is a diagram showing a correlation between a phase shift and a particle size.

【図11】図11は、従来のPLDV法とLDV法を説
明するフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a conventional PLDV method and LDV method.

【図12】図12(a)は噴射率特性を示し、(b)は
LDV機能に基づいて得られた粒速分布を示し、(c)
はPLDV機能に基づいて得られた粒速分布を示し、
(d)は(b)と(c)を合成した図を示し、(e)は
PLDV機能に基づいて得られた粒径分布を示す。
FIG. 12 (a) shows an injection rate characteristic, (b) shows a particle velocity distribution obtained based on the LDV function, and (c).
Indicates the particle velocity distribution obtained based on the PLDV function,
(D) shows the figure which combined (b) and (c), and (e) shows the particle size distribution obtained based on the PLDV function.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レーザ発信器 2 検知器 3 受信器 4 測定空間 5 コンピュータ 8 ノズル 9 噴射ポンプ 11 ロータリエンコーダ 7、12 プロセッサ 1 Laser Transmitter 2 Detector 3 Receiver 4 Measurement Space 5 Computer 8 Nozzle 9 Injection Pump 11 Rotary Encoder 7, 12 Processor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 噴射ポンプから噴射ノズルを介して噴霧
された液体粒子が通過する測定空間でレーザ光を交差さ
せ、前記測定空間を前記液体粒子が通過する際に生じる
ドップラーバースト信号を受信し、この受信された信号
から時間を基準とする粒子情報を得るようにしたレーザ
ドップラー法を利用した粒子分析方法において、前記噴
射ポンプのカム角度に対応した信号を検出し、前記受信
されたドップラーバースト信号から前記噴射ポンプのカ
ム角度を基準とする粒子情報を得ることができるように
したことを特徴とするレーザドップラー法を利用した粒
子分析方法。
1. A laser beam is crossed in a measurement space in which liquid particles sprayed from an injection pump through an injection nozzle pass, and a Doppler burst signal generated when the liquid particles pass through the measurement space is received, In the particle analysis method using the laser Doppler method to obtain time-based particle information from the received signal, the signal corresponding to the cam angle of the injection pump is detected, and the received Doppler burst signal The particle analysis method using the laser Doppler method is characterized in that the particle information based on the cam angle of the injection pump can be obtained from the above.
【請求項2】 被測定粒子が通過する測定空間でレーザ
光を交差させ、前記測定空間内を通過する同一粒子から
生じるドップラーバースト信号を少なくとも3つの検知
器によって受信し、この受信されたドップラーバースト
信号が所定パターンを有するか否かを判定すると共に、
前記所定パターンを有していると判定された場合に前記
被測定粒子の粒径が測定可能か否かを判定し、前記粒径
が測定可能である場合は前記被測定粒子を球状と判別し
て粒径と粒速を算出し、前記粒径が測定可能でない場合
は前記被測定粒子を非球状と判別して粒速のみを算出
し、前記ドップラーバースト信号が前記所定パターンを
有してしない場合は前記被測定粒子を球状、非球状以外
の状態であると判別するレーザドップラー法を利用した
粒子分析方法。
2. A laser beam is crossed in a measurement space through which a particle to be measured passes, a Doppler burst signal generated from the same particle passing through the measurement space is received by at least three detectors, and the received Doppler burst is received. While determining whether the signal has a predetermined pattern,
When it is determined that it has the predetermined pattern, it is determined whether the particle size of the measured particles can be measured, and when the particle size can be measured, the measured particles are determined to be spherical. Particle size and particle speed are calculated, and if the particle size is not measurable, the particle to be measured is determined to be non-spherical and only particle speed is calculated, and the Doppler burst signal does not have the predetermined pattern. In this case, a particle analysis method utilizing a laser Doppler method for determining that the particles to be measured are in a state other than spherical or non-spherical.
【請求項3】球状、非球状、それ以外の状態に識別され
た被測定粒子にマーキングを施し、前記被測定粒子に対
応した情報と共に記憶する請求項2記載のレーザドップ
ラー法を利用した粒子分析方法。
3. A particle analysis using a laser Doppler method according to claim 2, wherein the particles to be measured which are discriminated into spherical, non-spherical and other states are marked and stored together with information corresponding to the particles to be measured. Method.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509246A (en) * 2002-12-09 2006-03-16 オイロペイシェス ラボラトリウム フュア モレクラールビオロギー (エー エム ベー エル) A microscope having an observation direction perpendicular to the illumination direction
JP2009074835A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Doshisha Droplet particle imaging analysis system and analysis method
JP2013029423A (en) * 2011-07-28 2013-02-07 Toshiba Corp Flow velocity and grain size measurement method, and system therefor
JP2018112137A (en) * 2017-01-12 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 Injector evaluation method
JP2021529656A (en) * 2018-06-25 2021-11-04 ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングBASF Coatings GmbH A method for determining the droplet size distribution during spraying and a selection method based on it in paint development

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006509246A (en) * 2002-12-09 2006-03-16 オイロペイシェス ラボラトリウム フュア モレクラールビオロギー (エー エム ベー エル) A microscope having an observation direction perpendicular to the illumination direction
US7554725B2 (en) 2002-12-09 2009-06-30 Europaeisches Laboratorium Fuer Molekularbiologie (Embl) Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction
US8970950B2 (en) 2002-12-09 2015-03-03 Europaeisches Laboratorium Fuer Molekularbiologie (Embl) Single plane illumination microscope
US9823455B2 (en) 2002-12-09 2017-11-21 Europaeisches Laboratorium Fuer Molekularbiologie (Embl) Single plane illumination microscope
US9857577B2 (en) 2002-12-09 2018-01-02 European Molecular Biology Laboratory (Embl) Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction
US11042015B2 (en) 2002-12-09 2021-06-22 European Molecular Biology Laboratory Single plane illumination microscope
JP2009074835A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Doshisha Droplet particle imaging analysis system and analysis method
JP2013029423A (en) * 2011-07-28 2013-02-07 Toshiba Corp Flow velocity and grain size measurement method, and system therefor
JP2018112137A (en) * 2017-01-12 2018-07-19 トヨタ自動車株式会社 Injector evaluation method
JP2021529656A (en) * 2018-06-25 2021-11-04 ビーエーエスエフ コーティングス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングBASF Coatings GmbH A method for determining the droplet size distribution during spraying and a selection method based on it in paint development

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