[发明专利]浓度侦测装置及其侦测方法

权利要求书

1.一种用于液态燃料电池的液态燃料浓度侦测方法，包括下列步骤：

(a)提供一半径为R的浮体，其中该浮体的上半部具有一第一参考圆的图形，且该第一参考圆的半径为r，以及该第一参考圆上的一点、该浮体的质心与该第一参考圆的圆心三者所形成的夹角为α1；

(b)使得该浮体载浮于该液态燃料的液面上，且使得该第一参考圆能够维持在该液态燃料的液面上方，其中该浮体在该液态燃料的液面上恰形成一第一交界圆的图形；

(c)提供一成像平面，其中该成像平面是设置于该步骤(a)的该浮体的上方；

(d)提供一遮光罩，其中该遮光罩是设置于该成像平面与该浮体的间，以及该遮光罩设有一孔洞且该孔洞与该成像平面之间的垂直距离为f，以使得该第一参考圆及该第一交界圆的图形通过该孔洞而分别投影至该成像平面上，以形成一第二参考圆及一第二交界圆，其中该第二参考圆上的点坐标(u，v)以及该第二交界圆上的点坐标(x，y)的各坐标变量是分别满足下列等式：

u＝(S·cosθ·cosψ-R·cosα1·sinθ·cosψ+R·sinα1·cos(β+ψ))·(-f)/(-S·sinθ-R·cosα1·cosθ+R·cosα1-F)，

v＝(S·cosθ·sinψ-R·cosα1·sinθ·sinψ+R·sinα1·sin(β+ψ))·(-f)/(-S·sinθ-R·cosα1·cosθ+R·cosα1-F)，

x＝(S·cosθ·cosψ-R·cosα·sinθ·cosψ+R·sinα·cos(β+ψ))·(-f)/(-S·sinθ-R·cosα·cosθ+R·cosα-F)，

y＝(S·cosθ·sinψ-R·cosα·sinθ·sinψ+R·sinα·sin(β+ψ))·(-f)/(-S·sinθ-R·cosα·cosθ+R·cosα-F)，

其中，S是该浮体在该液态燃料的液面上的移动距离，θ是该浮体在该液态燃料的液面上的偏转角度，ψ是该成像平面与该液态燃料的液面二者之间的夹角，β是该第一参考圆上的一点相对于其圆心的相量角或该第一交界圆的一点相对于其圆心的相量角，F是该孔洞与该液态燃料的液面之间的垂直距离，α是该第一交界圆上的一点、该浮体的质心与该第一交界圆的圆心三者所形成的夹角；

(e)提供一计算装置，且使得该计算装置依据该第一参考圆及该第二参考圆的资料而计算出θ值、S值、F值；

(f)决定一β值，且使得该计算装置依据该β值而计算出该第二参考圆上对应该β值的一点的u坐标值与v坐标值，以及该第二交界圆上对应该β值的一点的x坐标值与y坐标值；

(g)使得该计算装置依据该步骤(d)中的坐标变量u及/或坐标变量v的等式，以及该步骤(e)的θ值、S值与F值，以及该步骤(f)的β值、u坐标值与v坐标值，而计算出ψ值；

(h)使得该计算装置依据该步骤(d)中的坐标变量x及/或坐标变量y的等式，以及该步骤(e)的θ值、S值与F值，以及该步骤(f)的β值、x坐标值与y坐标值，以及该步骤(g)的ψ值，而计算出α值；

(i)使得该计算装置依据该步骤(h)的α值及一函式h＝R-R·cosα，而计算出h值，其中h值是该浮体浮出该液态燃料的液面的高度；

(j)使得该计算装置依据该步骤(i)的h值及一函式ρ＝M/(V-[π·h²(3·R-h)/3])，而计算出ρ值，其中ρ值是该液态燃料的浓度，M是该浮体的质量，V是该浮体的体积。

2.如权利要求1所述的液态燃料浓度侦测方法，其特征在于，该步骤(e)中该计算装置是依据一函式S＝r·(a/b)，而计算出S值，其中a是该第二参考圆的几何中心G与该成像平面的原点O之间的距离，b是在直线GO方向上该第二参考圆上的一点与几何中心G之间的距离。

3.如权利要求2所述的液态燃料浓度侦测方法，其特征在于，该步骤(e)中该计算装置是依据一函式F＝f·(c1/c2)，而计算出F值，其中c2是在通过原点O且垂直于直线GO的方向上该第二参考圆上的一点与几何中心G之间的距离，以及c1是由一函式c1＝√(r²-S²)而计算得到。

4.如权利要求1所述的液态燃料浓度侦测方法，其特征在于，该步骤(f)的β值是介于0与2π之间。