[发明专利]流量计测装置

权利要求书

1.一种流量计测装置，计测从发动机排出的排气的质量流量，所述流量计测装置的特征在于，具备：

导管，所述排气与示踪物一起在所述导管的内部流动；

照射部，其照射激光；

激光分配器，其将从所述照射部照射的激光反射成为沿着所述排气的流动方向将所述导管的内部空间剖切那样的片状的激光，并使该片状的激光沿着与所述排气的流动方向正交的方向推移；

拍摄部，其拍摄由所述激光分配器形成的片状的激光产生的所述导管的内部空间的剖切面的图像；以及

控制运算部，其算出所述排气的质量流量，

所述激光分配器使所述片状的激光在沿着其推移的方向的、所述导管内的整个范围往复一次，

所述拍摄部在将所述片状的激光在所述导管内往复一次的时间设为一周期，使对一周期进行了多等分的时间与摄像的时刻同步，并将摄像时间设为比对一周期进行了多等分的时间短的时间的情况下，在一周期的期间隔开一定的时间间隔，拍摄多个图像，

所述控制运算部

从所述拍摄部获得连续的两周期量的所述多个图像，

基于连续的两周期量的所述多个图像，算出各图像上的多个坐标中的每一周期的所述排气的移动向量，

将各图像上的多个坐标中的所述排气的移动向量平均化为一个移动向量，

将各图像上的平均化的一个移动向量中的、所述排气的流动方向的分量设为所述排气的移动量，

将所述多个图像中的所述排气的移动量的算术平均设为所述排气的代表移动量，

根据所述排气的代表移动量，算出所述排气的实际流速，

根据所述排气的实际流速，算出所述排气的实际流量，

基于所述排气的实际流量，算出所述排气的质量流量。

2.根据权利要求1所述的流量计测装置，其特征在于，

所述拍摄部对各图像的拍摄时间是对一周期进行多等分的时间的一半。

3.根据权利要求1或2所述的流量计测装置，其特征在于，

所述控制运算部

使用在比一周期小的时间间隔中算出的各图像上的多个坐标中的所述排气的移动向量，从在一周期量的时间间隔中算出的各图像上的多个坐标中的所述排气的移动向量中除去错误向量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的流量计测装置，其特征在于，

所述控制运算部

提取连续的两周期量的所述多个图像中的所述排气的浓淡的等高线，

基于提取了所述排气的浓淡的等高线的、连续的两周期量的所述多个图像，算出各图像上的多个坐标中的所述排气的移动向量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的流量计测装置，其特征在于，

还具备：

绝对压计，其计测在所述导管内流动的所述排气的绝对压力；

管状的旁路，其以与所述导管的内部连通的方式将两端部安装于所述导管；以及

压力计，其计测在所述旁路内流动的所述排气的压力，

所述控制运算部

基于由所述压力计计测到的在所述旁路内流动的所述排气的压力，算出所述旁路内的气柱的一次固有振动频率，

根据所述旁路内的气柱的一次固有振动频率算出所述旁路内的音速，

根据所述旁路内的音速算出所述排气气氛下的音速，

基于所述排气气氛下的音速，算出所述排气的瞬时温度，

根据所述排气的瞬时温度、所述排气的绝对压力及所述排气的实际流量，算出所述排气的标准状态下的体积流量，

基于所述排气的标准状态下的体积流量，算出所述排气的质量流量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的流量计测装置，其特征在于，

还具备计测在所述导管内流动的所述排气的空燃比的空燃比计，

所述控制运算部

基于所述排气的空燃比、及作为所述排气的根源的燃料的性状，算出所述排气的平均分子量，

根据所述排气的平均分子量算出所述排气的密度，

基于所述排气的密度，算出所述排气的质量流量。