專利名稱：一種氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
節(jié)能減排已成為當(dāng)今社會面臨的共同問題，各國對空氣質(zhì)量的要求也越來越高，機(jī)動車尾氣排放已成為主要的大氣污染物，目前，發(fā)動機(jī)后處理系統(tǒng)用氮氧化物傳感器測量尾氣中氮氧化物濃度，并通過氮氧化物傳感器獲取到的氮氧化物值來采取相應(yīng)的措施來降低氮氧化物氣體的排放，使尾氣排放中有害氮氧化物氣體的含量降到最低，達(dá)到減排的 要求。目前，對如何測試氮氧化物傳感器缺乏有效的方法，一般的方法就是利用試驗(yàn)室臺架，在尾氣排放管道處對安放的氮氧化物傳感器進(jìn)行測試，但臺架運(yùn)行過程中，耗費(fèi)大量的燃油以及需要安排臺架實(shí)驗(yàn)室工作人員進(jìn)行協(xié)調(diào)，并且臺架運(yùn)行過程中，不能夠?qū)ξ矚鉁y試氣體的構(gòu)成進(jìn)行精確的控制，另外由于實(shí)驗(yàn)場地本身的限制，使得氮氧化物傳感器不能進(jìn)行深入地測試，針對這一問題，我們迫切需要一種有效的系統(tǒng)來檢測氮氧化物傳感器的工作狀態(tài)，以供對氮氧化物傳感器的深入了解并研究使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，可以方便研究人員對工作中的氮氧化物傳感器進(jìn)行控制策略和性能測試的研究。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下一種氮氧化物傳感器檢測系統(tǒng)，包括模擬尾氣配氣裝置、加熱裝置、SCR (選擇性催化還原)檢測裝置、電信號測試裝置，尾氣排放處理裝置，模擬尾氣配氣裝置與加熱裝置的一端相連，加熱裝置的另一端并聯(lián)有SCR檢測裝置、電信號測試裝置和尾氣排放處理裝置，模擬尾氣配氣裝置包括至少兩個(gè)用于存儲不同模擬尾氣的儲氣罐，其中有一個(gè)為氮?dú)鈨夤?，儲氣罐通過調(diào)壓閥連接質(zhì)量流量計(jì)，質(zhì)量流量計(jì)連接配氣儀，配氣儀通過模擬氣體開啟閥門連接加熱裝置，氮?dú)鈨夤捱€并聯(lián)有第二調(diào)壓閥，第二調(diào)壓閥上依次連接有第二質(zhì)量流量計(jì)和水蒸氣發(fā)生裝置，水蒸氣發(fā)生裝置也連接在模擬氣體開啟閥門上，模擬尾氣配氣裝置還包括空氣進(jìn)氣裝置，空氣進(jìn)氣裝置包括擾動氣體發(fā)生裝置，擾動氣體發(fā)生裝置通過減壓閥門連接擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)，擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)再連接到加熱裝置上。加熱裝置包括加熱爐和檢測腔體，檢測腔體安裝在加熱爐中，檢測腔體上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，檢測腔體的進(jìn)氣口連接模擬尾氣配氣裝置的擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)和模擬氣體開啟閥門，檢測腔體的出氣口連接SCR檢測裝置、電信號測試裝置和尾氣排放處理裝置，檢測腔體的出氣口通過連接SCR檢測裝置、電信號測試裝置和尾氣排放處理裝置。[0011]SCR檢測裝置包括彼此連接的氮氧化物傳感器控制器和SCR控制裝置，SCR控制裝置包括控制器與顯示裝置。電信號測試裝置包括PXI模塊化測試測量與控制標(biāo)準(zhǔn)平臺及平臺顯示器。尾氣排放處理裝置包括真空發(fā)生器、排放凈化裝置，排放凈化裝置的進(jìn)氣口通過廢氣開啟閥門連接加熱裝置的檢測腔體，真空發(fā)生器通過真空發(fā)生器控制閥門連接在排氣凈化裝置的出氣口，加熱裝置的檢測腔體與排氣凈化裝置之間通過氣體溫度傳感器和尾氣檢測儀連接。本實(shí)用新型的氮氧化物傳感器檢測系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)I.配氣裝置能夠精確模擬尾氣環(huán)境，并且氣體經(jīng)過加熱送到測試腔體，再測試傳感器；2.加熱裝置使用的管式電爐，加熱快捷方便，電爐內(nèi)的檢測腔體可以根據(jù)不同的 測試要求進(jìn)行改進(jìn)更換，可變性好；3、氮氧化物傳感器通過控制器運(yùn)行，并由SCR系統(tǒng)監(jiān)控，監(jiān)控到的傳感器測得的氧氣含量、氮氧化物含量，與配氣系統(tǒng)得到的值進(jìn)行對比，可以知道傳感器工作情況是否良好；4、通過NI的PXI平臺，能夠精確分析處理氮氧化物傳感器工作中的電信號；5、尾氣經(jīng)過凈化處理，無污染。本實(shí)用新型的氮氧化物傳感器檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能夠進(jìn)行對氮氧化物傳感器不同測試要求的試驗(yàn)，可以測試氮氧化物傳感器的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，可供氮氧化物傳感器研究開發(fā)使用，解決了研究人員對氮氧化物傳感器測試載體的摸索。

圖I是本實(shí)用新型的檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的檢測系統(tǒng)安裝被測傳感器后的應(yīng)用示意圖；圖3是本實(shí)用新型的測試方法流程框圖。圖中1一模擬尾氣配氣裝置、2—加熱裝置、3—SCR檢測裝置、4一電信號測試裝置、5—尾氣排放處理裝置、6—儲氣罐、7—調(diào)壓閥、8—質(zhì)量流量計(jì)、9 一配氣儀、10—水蒸氣發(fā)生裝置、12—擾動氣體發(fā)生裝置、13—擾動氣體閥門、14 一擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)、15—模擬氣體開啟閥門、16—加熱爐、17—檢測腔體、18—?dú)怏w溫度傳感器、19一尾氣檢測儀、20—氮氧化物傳感器控制器、21—SCR控制裝置、22 —電信號采集接口、23—廢氣開啟閥門、24—排放凈化裝置、25—真空發(fā)生器控制閥門、26—真空發(fā)生器、27—傳感器安裝位置、6A—氮?dú)鈨夤蕖?A—第二調(diào)壓閥、8A—第二質(zhì)量流量計(jì)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。一種氮氧化物傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于包括模擬尾氣配氣裝置I、加熱裝置
2、SCR檢測裝置3、電信號測試裝置4，尾氣排放處理裝置5，模擬尾氣配氣裝置I與加熱裝置2的一端相連，加熱裝置2的另一端并聯(lián)有SCR檢測裝置3、電信號測試裝置4和尾氣排放處理裝置5，模擬尾氣配氣裝置I包括至少兩個(gè)用于存儲不同模擬尾氣的儲氣罐6，其中有一個(gè)為氮?dú)鈨夤?A，儲氣罐6通過調(diào)壓閥7連接質(zhì)量流量計(jì)8，質(zhì)量流量計(jì)8連接配氣儀9，配氣儀9通過模擬氣體開啟閥門15連接加熱裝置，氮?dú)鈨夤?A還并聯(lián)有第二調(diào)壓閥7A，第二調(diào)壓閥7A上依次連接有第二質(zhì)量流量計(jì)8A和水蒸氣發(fā)生裝置10，水蒸氣發(fā)生裝置10也連接在模擬氣體開啟閥門15上，模擬尾氣配氣裝置I還包括空氣進(jìn)氣裝置，空氣進(jìn)氣裝置包括擾動氣體發(fā)生裝置12，擾動氣體發(fā)生裝置12通過擾動氣體閥門13連接擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)14，擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)14再連接到加熱裝置上。加熱裝置2包括加熱爐16和檢測腔體17，檢測腔體17安裝在加熱爐16中，檢測腔體17上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，檢測腔體17的進(jìn)氣口連接模擬尾氣配氣裝置I的擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)14和模擬氣體開啟閥門15，檢測腔體17的出氣口連接SCR檢測裝置3、電信號測試裝置4和尾氣排放處理裝置5，檢測腔體17的出氣口通過連接SCR檢測裝置3、電信號測試裝置4和尾氣排放處理裝置5。SCR檢測裝置3包括彼此連接的氮氧化物傳感器控制器20和SCR控制裝置21，SCR控制裝置包括控制器與顯示裝置。電信號測試裝置4包括PXI模塊化測試測量與控制標(biāo)準(zhǔn)平臺及平臺顯示器。PXI是面向儀器系統(tǒng)的PCI擴(kuò)展。尾氣排放處理裝置5包括真空發(fā)生器26、排放凈化裝置24，排放凈化裝置24的進(jìn)氣口通過廢氣開啟閥門23連接加熱裝置2的檢測腔體17，真空發(fā)生器26通過真空發(fā)生器控制閥門25連接在排氣凈化裝置24的出氣口，加熱裝置的檢測腔體17與排氣凈化裝置24之間通過氣體溫度傳感器18和尾氣檢測儀19連接。模擬尾氣配氣裝置I中，氮?dú)鈨夤?A以及外圍裝置包括水蒸氣發(fā)生裝置10，精確度為PPm級別的五組配氣儀9，通過五組配氣儀9與各分氣源的調(diào)壓閥7、質(zhì)量流量計(jì)8的共同使用，使最終進(jìn)入加熱爐16爐膛的被測模擬氣體符合試驗(yàn)要求，此即為配好的測試模擬氣體。SCR檢測裝置3與電信號測試裝置4的測試線連接電信號采集接口 22，當(dāng)被測傳感器安裝在加熱裝置2中的檢測腔體17上進(jìn)行檢測時(shí)，電信號采集接口 22接在傳感器的信號線上。模擬尾氣配氣裝置I與加熱裝置2相連，測試模擬氣體經(jīng)由管道進(jìn)入加熱裝置2進(jìn)行加熱，以供對安裝在加熱裝置2中檢測腔體17傳感器安裝位置27上的被測氮氧化物傳感器進(jìn)行檢測，加熱裝置2模擬汽車排出的高溫，使用的加熱16為管式電爐，溫度可實(shí)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)，管式電爐的好處是可以應(yīng)測試的要求不同，設(shè)計(jì)不同的檢測腔體17，供安放尾氣檢測儀19、溫度傳感器18、被測氮氧化物傳感器等裝置。SCR檢測裝置3、電信號測試裝置4以及尾氣檢測儀19、溫度傳感器18同時(shí)對測試模擬氣體以及安裝在傳感器安裝位置27上的氮氧化物傳感器進(jìn)行監(jiān)控。SCR監(jiān)控裝置3中，氮氧化物傳感器控制器20與SCR控制裝置21通過CAN通訊連接，SCR控制裝置21再通過LIN通訊與裝有監(jiān)控軟件的電腦連接，實(shí)現(xiàn)了檢測過程中，對檢測腔體17內(nèi)氧氣和氮氧化物含量的監(jiān)控，并與五組配氣儀9設(shè)置的值作為比對依據(jù)。電信號測試裝置4使用的是美國美國國家儀器公司(NI)的PXI模塊化測試測量與控制標(biāo)準(zhǔn)平臺，對氮氧化物傳感器各線路的電壓、電流、電阻信號進(jìn)行測試，其信號精確度能夠達(dá)到nV、ρΑ、ηΩ級別，平臺中的各模塊可以實(shí)現(xiàn)同步測試，同步誤差能夠保證微秒級別，這樣可以知道氮氧化物傳感器加熱電阻的實(shí)時(shí)電信號以及電阻的變化情況，同時(shí)，平臺內(nèi)設(shè)有模擬輸出模塊，可以給傳感器外加一些信號改變，加以研究，通過平臺內(nèi)已有的LabVIEW軟件編寫，可以實(shí)現(xiàn)對不同信號的測量和數(shù)據(jù)的分析。排放處理裝置5包括一個(gè)真空發(fā)生器26，用于測試前將檢測腔體17內(nèi)的空氣排出，一個(gè)排放凈化裝置24，用于尾氣內(nèi)氮氧化物的吸收，防止廢氣對人和環(huán)境造成危害。系統(tǒng)中，根據(jù)需要可以在不同的部位可以添加氣體閥門來控制測試氣體的流向。·
權(quán)利要求1.一種氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，其特征在于包括模擬尾氣配氣裝置(I)、加熱裝置(2)、SCR檢測裝置(3)、電信號測試裝置(4)，尾氣排放處理裝置(5)，模擬尾氣配氣裝置(I)與加熱裝置(2 )的一端相連，加熱裝置(2 )的另一端并聯(lián)有SCR檢測裝置(3 )、電信號測試裝置(4 )和尾氣排放處理裝置(5 )， 所述模擬尾氣配氣裝置(I)包括至少兩個(gè)用于存儲不同模擬尾氣的儲氣罐(6)，其中有一個(gè)為氮?dú)鈨夤?6A)，儲氣罐(6)通過調(diào)壓閥(7)連接質(zhì)量流量計(jì)(8)，質(zhì)量流量計(jì)(8)連接配氣儀(9)，配氣儀(9)通過模擬氣體開啟閥門(15)連接加熱裝置，氮?dú)鈨夤?6A)還并聯(lián)有第二調(diào)壓閥(7A)，第二調(diào)壓閥(7A)上依次連接有第二質(zhì)量流量計(jì)(8A)和水蒸氣發(fā)生裝置(10)，水蒸氣發(fā)生裝置(10)也連接在模擬氣體開啟閥門(15)上， 所述模擬尾氣配氣裝置(I)還包括空氣進(jìn)氣裝置，空氣進(jìn)氣裝置包括擾動氣體發(fā)生裝 置(12)，擾動氣體發(fā)生裝置(12)通過擾動氣體閥門(13)連接擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)(14)，擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)(14)再連接到加熱裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述加熱裝置(2)包括加熱爐(16)和檢測腔體(17)，檢測腔體(17)安裝在加熱爐(16)中，檢測腔體(17)上設(shè)置有進(jìn)氣口和出氣口，檢測腔體(17)的進(jìn)氣口連接模擬尾氣配氣裝置(I)的擾動氣體質(zhì)量流量計(jì)(14)和模擬氣體開啟閥門(15)，檢測腔體(17)的出氣口連接SCR檢測裝置(3)、電信號測試裝置(4)和尾氣排放處理裝置(5)， 檢測腔體(17)的出氣口通過連接SCR檢測裝置(3)、電信號測試裝置(4)和尾氣排放處理裝置(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述SCR檢測裝置(3)包括彼此連接的氮氧化物傳感器控制器(20)和SCR控制裝置(21)，SCR控制裝置包括控制器與顯示裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述電信號測試裝置(4)包括PXI模塊化測試測量與控制標(biāo)準(zhǔn)平臺及平臺顯示器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，其特征在于所述尾氣排放處理裝置(5)包括真空發(fā)生器(26)、排放凈化裝置(24)，排放凈化裝置(24)的進(jìn)氣口通過廢氣開啟閥門(23)連接加熱裝置(2)的檢測腔體(17)，真空發(fā)生器(26)通過真空發(fā)生器控制閥門(25)連接在排氣凈化裝置(24)的出氣口，加熱裝置的檢測腔體(17)與排氣凈化裝置(24)之間通過氣體溫度傳感器(18)和尾氣檢測儀(19)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氮氧化物傳感器的檢測系統(tǒng)，包括模擬尾氣配氣裝置、加熱裝置、SCR檢測裝置、電信號測試裝置，尾氣排放處理裝置，模擬尾氣配氣裝置與加熱裝置的一端相連，加熱裝置的另一端并聯(lián)有SCR檢測裝置、電信號測試裝置和尾氣排放處理裝置，檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，能夠進(jìn)行對氮氧化物傳感器不同測試要求的試驗(yàn)，可以測試氮氧化物傳感器的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，可供氮氧化物傳感器研究開發(fā)使用，解決了研究人員對氮氧化物傳感器測試載體的摸索。
文檔編號G01N33/00GK202502086SQ20122014982
公開日2012年10月24日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者于政, 倪銘, 宋巍, 尹亮亮, 談洪亮 申請人:無錫隆盛科技股份有限公司