CN101162222A - 用于测试新材料降解尾气性能的试验装置 - Google Patents

Abstract

用于测试新材料降解尾气性能的试验装置，它涉及一种试验装置。本发明解决了现有的试验测试设备存在不具备光催化反应所需的光条件致使使用范围受限、气体反应室不透光、测试结果受温度及环境变化影响大、设备成本高、结构复杂等问题。本发明所述气体反应室(12)是由透光性材料制成，气体反应室(12)由密封盖(1)和反应室容器(14)组成，密封盖(1)与反应室容器(14)密闭连接，传感器探头(13)插接在密封盖(1)上的插孔(4)上并与尾气分析仪(10)连接，真空泵(9)与反应室容器(14)的底端通过连接管(15)连通。本发明具有使用范围不受限、气体反应室可直接利用太阳光源作为反应条件、测试结果准确、设备成本低、结构简单等优点。

Description

用于测试新材料降解尾气性能的试验装置

技术领域

本发明涉及一种试验装置。

背景技术

随着光触媒等新型的可降解尾气材料的研究，相应的试验测试设备也应运而生，其中尾气浓度的测试设备早已研发并投入了应用，而作为测试试验的核心一气体反应室，由于试验工况的复杂性，其相关的研发工作还处于起步阶段。现有技术中提供了以下几种试验测试设备：一、美国Cusson公司推出的P7510型废气催化反应装置，可用来测试催化剂的净化效能及气体的流速，该设备的反应原理是在仪器内部装有陶瓷蜂窝载体，将要测试的各种催化剂分别置于载体上，测试流过该催化反应器的汽车尾气中各有害物质浓度的变化，从而得到各催化剂的催化转化效能。但该仪器的使用范围有一定的限制，它只能测试各种催化器所使用的催化剂而对光催化剂的净化效能却无法测量，原因是由于该仪器并不具备光催化反应所需的光条件。二、国内最大、最先进的“环境催化研究室”是北京工业大学环境化学与工程系环境污染治理研究室研发的汽车尾气净化催化剂活性评价装置。利用这一系列的设备和仪器来研究机动车污染治理技术及纳米催化剂制备技术和稀土催化等方面，但其在研究的过程中要动用这一整套设备，实际操作起来较为复杂，而且整体设备的成本也较高，对于一些部门和场所来说其应用上受到一定的限制。三、东北林业大学自主研制了一套汽车尾气反应测试设备，主要的尾气反应测试过程都在气体室中进行，其所使用的气体传感器件均为化学传感器，但化学传感器存在着明显的缺点，即其受温度及环境变化影响大，导致读数不稳定，长时间使用很容易失效；另外，由于其气体反应室主结构采用钢铁材料，不透光，需要紫外光源提供光反应条件，不能准确地模拟实际太阳光照条件。四、台湾科技大学营建系杨锦怀教授带领的研究团队研发的整套光触媒空气净化检测系统达到了较高的水准，但其室体也是全封闭不透光的，故仍存在上述问题；另外，气体反应室设计复杂，经济性欠佳。

发明内容

本发明为了解决现有的试验测试设备存在不具备光催化反应所需的光条件致使使用范围受限、气体反应室不透光、测试结果受温度及环境变化影响大、设备成本高、结构复杂等问题，进而提供了一种用于测试新材料降解尾气性能的试验装置。

本发明的技术方案是：用于测试新材料降解尾气性能的试验装置包括气体反应室、尾气分析仪、传感器探头、真空泵、风扇、负压表、进气阀、抽/排气阀、连接管、进气管；所述气体反应室是由透光性材料制成，气体反应室由密封盖和反应室容器组成，密封盖与反应室容器密闭连接，传感器探头插接在密封盖1上的插孔上并与尾气分析仪连接，真空泵与反应室容器的底端通过连接管连通，所述连接管上设有抽/排气阀，进气管与反应室容器的上端连通，进气管上设有进气阀，所述负压表设置在密封盖上，所述风扇位于气体反应室内并与密封盖固接。

本发明具有以下有益效果：本发明具有使用范围不受限、气体反应室可直接利用太阳光源作为反应条件、测试结果准确、设备成本低、结构简单等优点。本发明的有益效果具体体现在以下几个方面：1、可以对各种材料进行试验测试(包括光触媒材料)。室体主体材料采用有机玻璃，即具有一定的强度，又便于试验人员随时进行观察，特别是可以直接利用太阳光源作为降解尾气新材料(如光触媒材料)的反应条件(主要利用太阳光中的紫外线)，即使得试验环境更接近实际环境，又避免了使用高热紫外光灯带来的温度影响问题。具有测试准确，可以更精确地模拟实际光照环境等特点。2、圆柱形状的室体外形及风扇的设置，在保证不产生气体流动死角的基础上还可使气体随时处于流动状态中，可防止各种有害气体由于分子量的差异在气体反应室内出现分层现象，避免了由此带来的测试结果不准确的问题。3、适用于单探头和多探头传感器的应用，结构简单，经济实用，整体造价在2000元以下，生产制造方便，实用性强。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图，图2是图1中气体反应室的俯视图，图3是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1～3所示，本实施方式的用于测试新材料降解尾气性能的试验装置由气体反应室12、尾气分析仪10、传感器探头13、真空泵9、风扇7、负压表2、进气阀5、抽/排气阀6、连接管15、进气管11组成；所述气体反应室12是由透光性材料制成，气体反应室12由密封盖1和反应室容器14组成，密封盖1与反应室容器14密闭连接，传感器探头13插接在密封盖1上的插孔4上并与尾气分析仪10连接，真空泵9与反应室容器14的底端通过连接管15连通，所述连接管15上设有抽/排气阀6，进气管11与反应室容器14的上端连通，进气管11上设有进气阀5，所述负压表2设置在密封盖1上，所述风扇7位于气体反应室12内并与密封盖1固接。

气体反应室的高规格密封设计为试验提供了一个密闭、可以放置试件以及存储尾气的试验环境，另外，高强度室体结构设计及负压表的配备使气体反应室具有真空工作能力，更加有利于实现试验的准确性和高度的实际环境模拟性。

具体实施方式二：本实施方式所述气体反应室12由有机玻璃材料制成。有机玻璃的优点是透光好、密封性强、便于观测，而且可直接使用自然光源进行试验，更接近实际环境，同时也降低了因使用紫外光源产生的温度影响问题。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：如图1、图2所示，本实施方式所述密封盖1上设有密封盖十字型加劲梁3。如此设计，以加强其抗变形性能，保证气体室的真空工作能力。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式四：如图1所示，本实施方式所述反应室容器14的外形为圆柱形状，所述反应室容器14的底端面上设有十字型加劲梁16。圆柱形状可使被测气体均匀分布和扩散，并避免形成气体流动时的死角而出现气流的紊流现象，影响试验精度，气体室外形设计为圆柱形状，顶部设置密封盖。圆柱体的直径可做成500mm，其气体容量为80L左右。十字型加劲梁可加强其抗变形性能，保证气体室的真空工作能力。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式五：如图1、图3所示，本实施方式还包括试件架8，所述试件架8设置在气体反应室12内的底端面上。设置试件架可便于放置待测降解尾气新材料。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

工作原理：试件(待测降解尾气新材料)放入气体测试室中，盖好密封盖，关闭进气阀，打开抽/排气阀，将抽/排气阀连接真空泵，抽出室体中空气达到预定负压；关闭抽/排气阀，将尾气产生装置与进气管连通，并打开进气管上的进气阀，通入一定量的尾气(尽量保证气体室中气压为负值，有利于密封的效果)；打开风扇，待尾气浓度稳定后，开始测试记录尾气浓度变化值；试验完毕打开抽/排气阀，排出多余尾气。

Claims (5)

1.一种用于测试新材料降解尾气性能的试验装置，它包括气体反应室(12)、尾气分析仪(10)、传感器探头(13)、真空泵(9)、风扇(7)、负压表(2)、进气阀(5)、抽/排气阀(6)、连接管(15)、进气管(11)；其特征在于所述气体反应室(12)是由透光性材料制成，气体反应室(12)由密封盖(1)和反应室容器(14)组成，密封盖(1)与反应室容器(14)密闭连接，传感器探头(13)插接在密封盖(1)上的插孔(4)上并与尾气分析仪(10)连接，真空泵(9)与反应室容器(14)的底端通过连接管(15)连通，所述连接管(15)上设有抽/排气阀(6)，进气管(11)与反应室容器(14)的上端连通，进气管(11)上设有进气阀(5)，所述负压表(2)设置在密封盖(1)上，所述风扇(7)位于气体反应室(12)内并与密封盖(1)固接。

2.根据权利要求1所述的用于测试新材料降解尾气性能的试验装置，其特征在于所述气体反应室(12)由有机玻璃材料制成。

3.根据权利要求1所述的用于测试新材料降解尾气性能的试验装置，其特征在于所述密封盖(1)上设有密封盖十字型加劲梁(3)。

4.根据权利要求1所述的用于测试新材料降解尾气性能的试验装置，其特征在于所述反应室容器(14)的外形为圆柱形状，所述反应室容器(14)的底端面上设有十字型加劲梁(16)。

5.根据权利要求1所述的用于测试新材料降解尾气性能的试验装置，其特征在于它还包括试件架(8)，所述试件架(8)设置在气体反应室(12)内的底端面上。

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