CN102401771A

CN102401771A - 一种车用活性炭罐工作能力试验装置

Info

Publication number: CN102401771A
Application number: CN2010102887613A
Authority: CN
Inventors: 王程; 许善珍; 吴永海; 包海涛
Original assignee: Huaiyin Institute of Technology
Current assignee: Huaiyin Institute of Technology
Priority date: 2010-09-21
Filing date: 2010-09-21
Publication date: 2012-04-04

Abstract

本发明公开了一种车用活性炭罐工作能力试验装置，由活性炭罐、收集器、电子天平、电磁阀、吸附流量传感器、脱附流量传感器、吸附流量调节阀、脱附流量调节阀、真空泵、除湿器、空气稳压箱、计算机测控系统组成。本发明完全符合国家标准HBC32-2004《环境保护产品认定技术要求汽油车燃油蒸发污染物控制系统(装置)》，且测试精度及自动化程度高，适用于科研院所、汽车检测和环保部门等机构对于车用活性炭罐工作能力的试验研究。

Description

一种车用活性炭罐工作能力试验装置

技术领域

本发明属于环境保护用的汽油车测试测量装置，涉及一种车用活性炭罐工作能力试验装置。

背景技术

汽车的多种有害排放物是造成空气污染的重要污染源，随着人们环保意识的提高，为控制燃油蒸发污染物的产生，国外自20世纪70年代以来开始在汽油车上安装燃油蒸发污染物控制装置。我国在1995年也颁布了控制燃油蒸发排放的相关法规。虽然控制装置有很多种，但以燃油蒸气储存装置活性炭罐为核心的污染物控制装置是目前国内外主要采用的形式。随着蒸发排放法规的日益严格，提高燃油蒸气储存装置活性炭罐的工作能力已成为当务之急，而且研制用于活性炭罐工作能力检测的试验装置也是很有必要的。

国家环境保护总局于2004年10月发布了HBC32-2004《环境保护产品认定技术要求汽油车燃油蒸发污染物控制系统(装置)》标准替代原HCRJ047-1999标准。HBC32-2004较HCRJ047-1999明确加大了活性炭罐工作能力测试循环次数，可见国家对炭罐的工作能力测试要求越来越严格，也同时反映了炭罐作为燃油蒸发排放控制系统中核心功能元件性能好坏的重要性。

目前国内使用的炭罐性能测试实验台形式很多，但是由于汽油车用活性炭罐性能测试试验程序复杂，环境恶劣，持续时间长，加上现有的测试系统人工操作项较多，操作繁琐且容易出错，在信息化飞速发展的今天迫切地需要研制自动化程度及测试精度较高且操作方便灵活的测试系统来满足社会生产的需要。

发明内容

由于目前国内现有活性炭罐性能测试实验台存在测试精度低，自动化程度不高等问题，难以适应国家标准HBC32-2004《环境保护产品认定技术要求汽油车燃油蒸发污染物控制系统(装置)》对试验要求，为了积极配合这一标准的执行，本发明建立以计算机测控系统为核心的一种车用活性炭罐工作能力试验装置。

所采用的技术方案是：

一种车用活性炭罐工作能力试验装置，由活性炭罐、收集器、电子天平、电磁阀、吸附流量传感器、脱附流量传感器、吸附流量调节阀、脱附流量调节阀、真空泵、除湿器、空气稳压箱、计算机测控系统组成。其中，吸附试验管路由耐腐蚀性好的金属管依次连接吸附流量调节阀、吸附流量传感器、电磁阀A、活性炭罐吸附口、活性炭罐通大气口、电磁阀D和收集器而成；脱附试验管路由耐腐蚀性好的金属管依次连接除湿器、空气稳压箱、电磁阀C、活性炭罐通大气口、活性炭罐脱附口、电磁阀B、脱附流量传感器、脱附流量调节阀、真空泵而成。

本发明专利可进一步补充说明为：

所述的车用活性炭罐工作能力试验装置中设有计算机测控系统。

所述吸附流量传感器用于采集炭罐吸附试验过程中的混合气流量信息，并送入计算机测控系统，计算机测控系统对混合气流量信息进行分析处理后，输出控制信号控制吸附流量调节阀开度。

所述脱附流量传感器用于采集炭罐脱附试验过程中的干空气流量信息，并送入计算机测控系统，计算机测控系统对干空气流量信息进行分析处理后，输出控制信号控制脱附流量调节阀开度。

所述电子天平有RS-232串行口，可与计算机测控系统进行数据通信。电子天平A用于测试活性炭罐在试验过程中的质量变化信息，并将该信息送入计算机测控系统进行计算分析处理；电子天平B用于测试收集器在试验过程中的质量变化信息，并将该信息送入计算机测控系统进行分析处理。

所述电磁阀用于控制试验过程中吸附、脱附管路的通断；电磁阀A、电磁阀D开启，电磁阀B、电磁阀C关闭时，吸附过程管路导通；电磁阀B、电磁阀C开启，电磁阀A、电磁阀D关闭时，脱附过程管路导通。

所述真空泵用于炭罐脱附试验过程抽取干空气，其运行-停止状态受计算机测控系统控制。

本发明的有益效果是，根据现代计算机测试控制技术的相关理论和方法，依据国家标准HBC32-2004对活性炭罐工作能力试验的规程限定，研制出完全符合国家标准的一种车用活性炭罐工作能力试验装置，该装置不仅测试精度高，而且还具有操作方便、成本低等特点，可以准确有效地对燃油蒸气储存装置活性炭罐的工作能力进行评价。

附图说明

图1是本发明一种车用活性炭罐工作能力试验装置示意图；

图2是本发明的计算机测控系统组成框图。

具体实施方式

下面依据国家标准HBC32-2004对活性炭罐工作能力试验规程的限定，结合附图，对本发明的实施方案进一步说明。

如图1所示，试验步骤如下：

1.试验开始，电子天平A对活性炭罐进行称重，并送入计算机测控系统记录；

2.吸附试验：使用50％容积丁烷和50％容积氮气的混合气对活性炭罐进行吸附试验，此时，控制电磁阀A、电磁阀D开启，电磁阀B、电磁阀C关闭，吸附试验管路导通，混合气经吸附流量调节阀、吸附流量传感器、电磁阀A、活性炭罐吸附口、活性炭罐通大气口、电磁阀D和收集器，对活性炭罐进行吸附处理进入大气；吸附流量传感器采集混合气气体流量信息，送入计算机分析处理后，输出控制信号控制吸附流量调节阀开度，使充气速率控制在标准规定要求的2.5g/min；同时，电子天平B实时监测收集器的增重信息，并送入计算机。直至活性炭罐达到工作临界点(收集器增重2g)，电磁阀A、电磁阀D关闭。

3.电子天平A对活性炭罐进行称重，并送入计算机测控系统记录。

4.脱附试验：控制电磁阀B、电磁阀C开启，电磁阀A、电磁阀D关闭，同时控制真空泵运转，此时脱附试验管路导通，空气在真空泵的作用下经除湿器、空气稳压箱、电磁阀C、活性炭罐通大气口、活性炭罐脱附口、电磁阀B、脱附流量传感器、脱附流量调节阀、真空泵，对活性炭罐进行脱附处理进入大气；同时，脱附流量传感器采集混合气气体流量信息，送入计算机分析处理后，输出控制信号控制脱附流量调节阀开度，使脱附气体流速控制在标准规定要求的25±1L/min。直至脱附气体达到600个活性炭罐有效容积，电磁阀B、电磁阀C关闭。

5.电子天平A对活性炭罐进行称重，并送入计算机测控系统记录。

6.重复上述2到5步骤150次。

7.根据国家标准规定要求，计算相应循环中步骤3与步骤5测得的活性炭罐质量之差，以此作为评价活性炭罐工作能力的基础参数。

8.试验结束，计算机测控系统生成、显示、打印试验报表。

计算机测控系统由工控机、数据采集卡、信号调理电路组成，如图2所示。

数据采集卡为NI PCI-6014，具有16位分辨率，16SE/8DI路模拟输入通道，2路模拟输出通道，信号输入输出范围为±10V，8路数字输入输出通道，2路计数通道。

信号调理电路采用放大、滤波等现有多种典型电路及其组合。

Claims

1.一种车用活性炭罐工作能力试验装置，其特征在于，它由活性炭罐、收集器、电子天平、电磁阀、吸附流量传感器、脱附流量传感器、吸附流量调节阀、脱附流量调节阀、真空泵、除湿器、空气稳压箱、计算机测控系统组成；其中，吸附试验管路由耐腐蚀性好的金属管依次连接吸附流量调节阀、吸附流量传感器、电磁阀A、活性炭罐吸附口、活性炭罐通大气口、电磁阀D和收集器而成；脱附试验管路由耐腐蚀性好的金属管依次连接除湿器、空气稳压箱、电磁阀C、活性炭罐通大气口、活性炭罐脱附口、电磁阀B、脱附流量传感器、脱附流量调节阀、真空泵而成。

2.根据权利要求1所述的一种车用活性炭罐工作能力试验装置，其特征在于，所述的车用活性炭罐工作能力试验装置中设有计算机测控系统，计算机测控系统采集吸附流量传感器获取的丁烷与氮气混合气气体流量信号，进行分析处理后，输出控制信号控制吸附流量调节阀开度。

3.根据权利要求1所述的一种车用活性炭罐工作能力试验装置，其特征在于，所述的车用活性炭罐工作能力试验装置中设有计算机测控系统，计算机测控系统采集脱附流量传感器获取的干空气气体流量信号，进行分析处理后，输出控制信号控制脱附流量调节阀开度。

4.根据权利要求1所述的一种车用活性炭罐工作能力试验装置，其特征在于，所述电子天平带有RS-232串行口，可与计算机测控系统建立数据通信。

5.根据权利要求1所述的一种车用活性炭罐工作能力试验装置，其特征在于，所述真空泵的运行-停止状态受计算机测控系统控制。