專利名稱：一種部分流稀釋取樣系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測量系統(tǒng)設(shè)備，特別涉及一種用于汽車和發(fā)動機的顆粒排放
物部分流稀釋取樣系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人類環(huán)境保護意識的提高，汽車和發(fā)動機行業(yè)對排放限值的控制越來越嚴格，從而對排放控制技術(shù)及排放檢測設(shè)備也提出更高要求。目前國際上汽車或發(fā)動機的顆粒排放物測量設(shè)備分全流稀釋取樣系統(tǒng)和部分流稀釋取樣系統(tǒng)兩種。[0003] 全流稀釋系統(tǒng)將發(fā)動機排出的尾氣全部進行稀釋后再進行采樣。[0004] 部分稀釋系統(tǒng)從發(fā)動機排除的尾氣中抽取部分廢氣進行稀釋再采樣。[0005] 如圖1所示，現(xiàn)有部分流稀釋取樣系統(tǒng)主要由稀釋、取樣、標定三部分構(gòu)成。[0006] 1、取樣過程經(jīng)第一油水分離器4對稀釋空氣進行過濾，過濾后的稀釋空氣通過質(zhì)量流量控制器5測出質(zhì)量流量，并與發(fā)動機樣氣在稀釋通道3內(nèi)混合稀釋。發(fā)動機樣氣通過取樣管道1及樣氣取樣閥2進入稀釋通道3。 在取樣泵10所提供壓力作用下使稀釋后的混合氣經(jīng)過取樣通道或旁通通道(第一濾紙前取樣閥8、第一濾紙支架13組合為第一取樣通道、第二濾紙前取樣閥9、第二濾紙支架14組合為第二取樣通道，稀釋后樣氣旁通閥7所在通道為旁通通道。當試驗過程中取樣時用到取樣通道，取樣停止取樣時用到旁通通道)，最后通過過濾器12流經(jīng)質(zhì)量流量計11測出總的質(zhì)量流量后排到自然環(huán)境中。由于在取樣過程中取樣泵10流量保持不變，控制器6需要通過質(zhì)量流量計11所提供測量流量信號不斷調(diào)節(jié)稀釋空氣進行流量補償，從而達到取樣泵的流量，確保取樣過程穩(wěn)定。(其中，控制器6負責控制流量大小，質(zhì)量流量計11負責測量流量多少) 2、標定過程首先通過精度較高的層流量計16(精度小于1% )對質(zhì)量流計11各流量進行標定，其次通過質(zhì)量流計11對質(zhì)量流量控制器5進行各流量標定。其中質(zhì)量流量控制器5即可調(diào)節(jié)流量大小，也可測量流量的多少；質(zhì)量流計11只能測量流量多少，調(diào)節(jié)流量多少需要控制器6控制。 但是，上述系統(tǒng)主要存在如下問題1、系統(tǒng)中采用質(zhì)量流量控制器和質(zhì)量流計測量稀釋混合氣質(zhì)量流量，精度大于1. 0% ，且不耐臟，臟后清洗不方便。2、系統(tǒng)中采用的定容取樣泵是膜片泵。由于在試驗過程中采樣流量小，且污染大，溫度高，所以膜片泵在這種惡劣的工作條件下，需要經(jīng)常維護，甚至要更換，成本太高。3、系統(tǒng)中質(zhì)量流量控制器或調(diào)節(jié)閥，控制時間長，控制精度比較低(大于1.0%)。

實用新型內(nèi)容本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種控制精度高、測試成本和維護
成本低的部分流稀釋取樣系統(tǒng)。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種部分流稀釋取樣系統(tǒng)，包括稀釋氣提供系統(tǒng)和與其連通的取樣系統(tǒng)，所述稀釋氣提供系統(tǒng)包括壓縮空氣源和穩(wěn)壓
器，所述壓縮空氣源與穩(wěn)壓器之間設(shè)有稀釋空氣調(diào)壓閥，所述取樣系統(tǒng)包括取樣閥、過濾
器，所述取樣閥與過濾器之間設(shè)有取樣濾紙支架，所述取樣閥和取樣濾紙支架之間形成稀
釋通道，所述稀釋空氣調(diào)節(jié)閥與穩(wěn)壓器之間設(shè)有用于控制稀釋空氣流量的脈寬控制電磁
閥，所述穩(wěn)壓器與旁通通道之間設(shè)有用于測量稀釋流量的層流量計，所述取樣系統(tǒng)還包括
用于提供取樣壓力的射流風機取樣泵，所述取樣泵設(shè)置于壓縮空氣源與過濾器之間。 上述技術(shù)方案中，所述取樣濾紙支架與過濾器之間設(shè)有由文氏管流量計組合閥控
制的文氏管流量計，用于測量稀釋和采樣的總流量。 上述技術(shù)方案中，所述取樣濾紙支架為由濾紙前取樣閥控制的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。[0014] 上述技術(shù)方案中，所述射流風機取樣泵通過電磁閥與壓縮空氣源連接。[0015] 上述技術(shù)方案中，所述取樣濾紙支架還并聯(lián)有由采樣旁通閥控制的旁通通道。[0016] 上述技術(shù)方案中，所述濾紙前取樣閥、采樣旁通閥與壓縮空氣源連接并受其控制。[0017] 上述技術(shù)方案中，在所述稀釋空氣調(diào)壓閥與壓縮空氣源之間設(shè)置有稀釋空氣溫度傳感器。 上述技術(shù)方案中，在所述稀釋通道上設(shè)置有取樣點溫度傳感器。[0019] 由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型具有如下的有益效果 1、采用脈寬控制電磁閥控制稀釋空氣流量，比現(xiàn)有技術(shù)中所用的質(zhì)量流量控制器或調(diào)節(jié)閥的控制時間短，控制精度高(小于0.5%)。采用脈寬控制電磁閥控制稀釋空氣能夠以穩(wěn)定壓力通過層流量計，提供部分流取樣系統(tǒng)中的稀釋空氣，滿足稀釋比^ 4的要求。[0021] 2、采用射流風機作為取樣泵，以0. 3-0. 4MPa的壓縮空氣做為動力源，既保證了采樣流量的控制需要，又做到了可靠性，氣體的腐蝕性及溫度對它不產(chǎn)生任何影響。而且，射流風機無任何運動件，使用壽命長。 3、在取樣系統(tǒng)中采用文氏管流量計來測量稀釋和采樣的質(zhì)量流量，使測量精度提高到0. 2%，響應(yīng)時間小于0. 1秒。流量計的測量精度直接影響發(fā)動機顆粒排放的測量結(jié)果，此精度明顯好于現(xiàn)有技術(shù)中所用的質(zhì)量流量控制器，而且采用不銹鋼材質(zhì)，可以耐臟，降低保養(yǎng)成本。

圖1為現(xiàn)有的部分流取樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型提供的部分流取樣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 結(jié)合附圖在其上標記以下附圖標記 1-樣氣取樣管；2_樣氣取樣閥；3_稀釋通道；4_第一油水分離器；5_質(zhì)量流量控制器；6-控制器、ll-質(zhì)量流量計；7-稀釋后樣氣旁通閥；8-第一濾紙前取樣閥；9_第二濾紙前取樣閥；10-取樣泵；12-過濾器；13-第一濾紙支架；14_第二濾紙支架；15_第二油水分離器；16-層流量計；17、36_壓縮空氣源；18-稀釋空氣調(diào)壓閥；19-脈寬控制電磁閥；20-穩(wěn)壓器；21-層流量計；22-樣氣取樣閥；23-稀釋通道；24-取樣點溫度傳感器；25-第一濾紙前取樣閥；26-第二濾紙前取樣閥；27-稀釋后樣氣旁通閥；28-旁通通道；29-第一濾紙支架；30-第二濾紙支架；31-文氏管流量計組合閥；32-文氏管流量計；33_過濾器；34-射流風機取樣泵；35-電磁閥。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的一個具體實施方式
進行詳細描述，但應(yīng)當理解本實用新型的保護范圍并不受具體實施方式
的限制。 如圖2所示， 一種部分流稀釋取樣系統(tǒng)，包括稀釋氣提供系統(tǒng)和取樣系統(tǒng)，二者相互連通。稀釋氣提供系統(tǒng)包括壓縮空氣源17和用于穩(wěn)定稀釋空氣流量的穩(wěn)壓器20，壓縮空氣源與穩(wěn)壓器之間設(shè)有受壓縮空氣源控制的稀釋空氣調(diào)壓閥18，在稀釋空氣調(diào)壓閥18與壓縮空氣源17之間設(shè)置有稀釋空氣溫度傳感器，稀釋空氣調(diào)節(jié)閥18與穩(wěn)壓器20之間設(shè)有用于控制稀釋空氣流量的脈寬控制電磁閥19，穩(wěn)壓器20與稀釋通道23之間設(shè)有用于測量稀釋流量的層流量計21。取樣系統(tǒng)包括受壓縮空氣源36控制的樣氣取樣閥22和過濾器33，樣氣取樣閥22與過濾器之間設(shè)有取樣濾紙支架，取樣濾紙支架為由第一濾紙前取樣閥25控制的第一濾紙支架29和由第二濾紙前取樣閥26控制的第二濾紙支架30并聯(lián)而成，取樣濾紙支架還并聯(lián)有由采樣旁通閥27控制的旁通通道28，樣氣取樣閥22和取樣通道之間形成稀釋通道23，在稀釋通道上設(shè)置有取樣點溫度傳感器24。取樣濾紙支架與過濾器33之間設(shè)有由文氏管流量計組合閥31控制的文氏管流量計32，用于測量稀釋和采樣的總流量。取樣系統(tǒng)還包括用于提供取樣壓力的射流風機取樣泵34，取樣泵34與過濾器33連接，射流風機取樣泵34通過電磁閥35與壓縮空氣源36連接。 在整個取樣過程中的取樣壓力由射流風機取樣泵34提供，如圖2所示，先打開電磁閥35提供壓縮空氣，確保取樣泵34的正常工作。在取樣泵的作用下，樣氣從樣氣取樣閥22進入稀釋通道23，為保證取樣壓力及流量穩(wěn)定，樣氣取樣閥22優(yōu)選球閥。稀釋空氣(壓縮空氣)首先通過調(diào)壓閥18以一定壓力經(jīng)過脈寬控制電磁閥19后分兩路進入穩(wěn)壓器20，最后經(jīng)穩(wěn)壓器20進入層流量計21與樣氣在稀釋通道23中混合。在整個稀釋過程中要求稀釋空氣溫度在25±5°C (即稀釋空氣溫度傳感器的測量溫度)。 如圖2，混合后的稀釋空氣和樣氣在稀釋通道內(nèi)溫度不高于52°C (即取樣點溫度傳感器24的測量溫度)。當然確保取樣點溫度不超過52t:需要通過調(diào)整稀釋比來控制，這是采用脈寬控制電磁閥19來控制。脈寬控制電磁閥19可以按一定比例控制稀釋空氣流量大小，層流量計21精確測出稀釋流量的多少。稀釋空氣的設(shè)定應(yīng)保證在任何工況下，使得緊靠顆粒物初級濾紙前的稀釋排氣溫度不高于52t:，稀釋比不小于4。[0031] 如圖2所示，稀釋后的樣氣在取樣泵34的作用下通過第一濾紙取樣閥25或第二濾紙取樣閥26進入第一濾紙支架29或第二濾紙支架30，從而有一定量的顆粒物吸附在濾紙上。具體使用哪個通道根據(jù)實際情況決定，通常采樣時只用其中一個取樣通道即可，在非取樣工況時，稀釋后的廢氣從旁通通道28排出。樣氣混合氣經(jīng)過文氏管流量計32，經(jīng)過文氏管流量計32的廢氣再通過過濾器33過濾后進入取樣泵34排到大氣中。屆時文氏管流量計32所測流量即為總流量，層流量計21所測流量為稀釋流量，稀釋流量與總流量的差為采樣流量。 在本實用新型的稀釋取樣系統(tǒng)中壓縮空氣起主要作用，具體有控制電磁閥開關(guān)、檢查取樣管道泄露、稀釋樣氣以及作為射流風機的動力源。 最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型而并非限制本實用新型所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本實用新型已進行了詳細的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解，仍然可以對本實用新型進行修改或等同替換；而一切不脫離本實用新型的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求一種部分流稀釋取樣系統(tǒng)，包括稀釋氣提供系統(tǒng)和與其連通的取樣系統(tǒng)，所述稀釋氣提供系統(tǒng)包括壓縮空氣源和用于穩(wěn)定稀釋空氣流量的穩(wěn)壓器，所述壓縮空氣源與穩(wěn)壓器之間設(shè)有稀釋空氣調(diào)壓閥，所述取樣系統(tǒng)包括取樣閥、過濾器，所述取樣閥與過濾器之間設(shè)有取樣濾紙支架，所述取樣閥和取樣濾紙支架之間形成稀釋通道，其特征在于所述稀釋空氣調(diào)節(jié)閥與穩(wěn)壓器之間設(shè)有用于控制稀釋空氣流量的脈寬控制電磁閥，所述穩(wěn)壓器與稀釋通道之間設(shè)有用于測量稀釋流量的層流量計，所述取樣系統(tǒng)還包括用于提供取樣壓力的射流風機取樣泵，所述取樣泵設(shè)置于壓縮空氣源與過濾器之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于所述取樣濾紙支架與過 濾器之間設(shè)有由文氏管流量計組合閥控制的文氏管流量計，用于測量稀釋和采樣的總流
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于所述取樣濾紙支架 為由濾紙前取樣閥控制的并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于所述射流風機取樣 泵通過電磁閥與壓縮空氣源連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于所述取樣濾紙支架 還并聯(lián)有由采樣旁通閥控制的旁通通道。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于所述濾紙前取樣閥、采樣 旁通閥與壓縮空氣源連接并受其控制。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于在所述稀釋空氣調(diào) 壓閥與壓縮空氣源之間設(shè)置有稀釋空氣溫度傳感器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的部分流稀釋取樣系統(tǒng)，其特征在于在所述稀釋通道上設(shè)置 有取樣點溫度傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種部分流稀釋取樣系統(tǒng)，包括稀釋氣提供系統(tǒng)和與其連通的取樣系統(tǒng)，所述稀釋氣提供系統(tǒng)包括壓縮空氣源和穩(wěn)壓器，所述壓縮空氣源與穩(wěn)壓器之間設(shè)有稀釋空氣調(diào)壓閥，所述取樣系統(tǒng)包括取樣閥、過濾器，所述取樣閥與過濾器之間設(shè)有取樣濾紙支架，所述取樣閥和取樣濾紙支架之間形成稀釋通道；所述稀釋空氣調(diào)節(jié)閥與穩(wěn)壓器之間設(shè)有用于控制稀釋空氣流量的脈寬控制電磁閥，所述穩(wěn)壓器與旁通通道之間設(shè)有用于測量稀釋流量的層流量計，所述取樣系統(tǒng)還包括用于提供取樣壓力的射流風機取樣泵，所述取樣泵與所述過濾器連接。本實用新型具有控制精度高、測試成本和維護成本低的優(yōu)點。
文檔編號G01N1/38GK201548428SQ200920164929
公開日2010年8月11日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者任海將, 任登峰, 寇傳富, 江彩宏, 黃勁 申請人:廣西玉柴機器股份有限公司