CN108918204A - 能够连接商用pm采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，包括：尾气保温连接管路，用于对尾气进行保温并引入稀释管道；纯净空气进气管路，用于对外界空气进行过滤并引入稀释管道；稀释管道，用于将尾气与纯净空气混合稀释；排风装置，设置于稀释管道末端，用于将稀释管道内的混合气体排出；采样管路，具有设置于稀释管道中后段中轴线上并且正对气流来向的采样口，和与采样头密封罩相连的尾端；采样头密封罩具有容纳商用PM采样仪采样头的空间，与外界密封，能与采样管路及商用PM采样仪连通并密封。本发明便携式汽油车颗粒物采样装置，能够模拟颗粒物形成的实际过程及满足等速采样要求；其具有较高的便捷性，能够适应现场及大量汽车采样的需要。

Description

能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置
技术领域
本发明涉及便携式汽油车颗粒物采样装置，特别是一种能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置。
背景技术
发动机排放的气态物及颗粒物是环境主要有害污染物之一，为了控制并治理大气环境污染，对汽车尾气的采样及分析不可或缺。目前对汽车排放污染物的采样，主要在于气体，而对于颗粒物的采样比较缺乏。由于汽车排放的颗粒物具有固、液态共存特点，且温度较高，因此其采样仍是难点。大型实验室采样仪虽然能够较准确地进行颗粒物采样，但其体积大，便携性差，且成本高昂，难以适应现场及大量汽车采样的需要，而一些直接滤膜采样或类似装置又难以模拟颗粒物形成的实际过程及等速采样要求。
发明内容
本发明的目的在于：克服上述现有技术的缺陷，并基于较为成熟的商用PM采样仪及其智能化的现有技术，提出一种能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置。
为了达到上述目的，本发明提出的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，包括：
尾气保温连接管路，用于对尾气进行保温并引入稀释管道；
纯净空气进气管路，设置于稀释管道的前端，用于对外界空气进行过滤并引入稀释管道；
稀释管道，用于将尾气与纯净空气混合并稀释；
排风装置，设置于稀释管道末端，用于将稀释管道内的混合气体排出；
采样管路，具有设置于稀释管道中后段中轴线上并且正对气流来向的采样口，和与采样头密封罩相连的尾端；
采样头密封罩，具有容纳商用PM采样仪采样头的空间，与外界密封且能与采样管路及商用PM采样仪连通并密封。
本发明能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，进一步的改进在于：
1、所述尾气保温连接管路设置于空气进气管的中轴线上，其通过套管与纯净空气进气管路内的空气过滤层及多孔板固定。
2、所述空气进气管与稀释管道固定为一体，或两者为一整体管道的两段。
3、所述采样口附近设置有温度测量探头。
4、所述尾气保温连接管路具有内管、包裹于内管外的电加热层和套设于加热层外的保温层，其电加热层采用单相恒功率电热带环绕并紧贴在内管上，工作时，内管温度不低于90℃。避免因大幅降温导致采样过程与实际汽车排放过程出现较大差异的现象。同时该管道可组装并置于不大的箱子内，便于携带。
5、所述排风装置具有风量调节机构，工作时，通过调节风量，在适当的采样管路直径下，使采样口处的气流流速与商用PM采样仪的采样流速相等,实现等速采样。
6、所述采样头密封罩具有两个对拼的半壳，两个半壳通过密封罩上下接口和紧固螺丝固定为一体，并将商用PM采样仪的采样头固定在所述密封罩内，其中一半壳设有采样气流导入接口，与所述采样管路密封连接，另一半壳具有开孔的紧固件，通过旋进固紧螺丝将商用PM采样仪的采样管道与所述密封罩密封固紧。
本发明便携式汽油车颗粒物采样装置，结构巧妙，能够模拟颗粒物形成的实际过程及满足等速采样要求；其具有较高的便捷性，能够适应现场及大量汽车采样的需要，并且制造成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本实施例粒径分布测量装置结构示意图。
图2是尾气保温连接管路剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。
如图1所示，本发明实施例便携式汽油车颗粒物采样装置，包括：尾气保温连接管路1、纯净空气进气管路、稀释管道10、排风装置9、采样管路7和采样头密封罩16。
尾气保温连接管路1，用于对尾气进行保温并引入稀释管道。如图2所示，尾气保温连接管路具有内管13（可采用金属软管或TEFLON管）、包裹于内管13外的电加热层12（由电热带紧贴内管缠绕而成）和套设于加热层外的保温层11（由保温材料制成，可选用三层保温棉外裹玻纤布铝箔）。尾气保温连接管路的内管温度不低于90℃，避免一些采样系统因大幅降温导致采样过程与实际汽车排放过程出现较大差异的现象。
纯净空气进气管路，设置于稀释管道10的前端，用于对外界空气进行过滤并引入稀释管道。纯净空气进气管路包括空气进气管、设置于空气进气管内的空气过滤层3（用来过滤空气中的小颗粒物）和多孔板4（用来节流）。本例中，多孔板为厚度5mm的不锈钢圆板，圆板上开具40-50个Φ6小孔，空气过滤层3选用多层高密度聚丙烯纤维棉，过滤效率达到95%以上。本例中，尾气保温连接管路设置于空气进气管的中轴线上，并通过套管2（起到隔离过滤材料与尾气保温连接管路1及固定作用）与纯净空气进气管路内的空气过滤层3和多孔板4固定。
稀释管道10，采用内外壁抛光不锈钢管制成，用于将尾气与纯净空气混合并稀释。本例中稀释管道直径为68mm。本例中，空气进气管与稀释管道为同一根不锈钢管的两段。
排风装置，设置于稀释管道末端，用于将稀释管道内的混合气体排出。本例中排风装置9为排风扇，排风扇具有风门和风门调节器8，用于调节排风扇的排风流量，以保证采样口流速与商用PM采样仪采样流速一致。
采样管路7，采用内外壁抛光的小不锈钢管道，通过固紧螺丝6固定于稀释管道10内，其采样口设置于稀释管道中后段中轴线上并且正对气流来向，尾端通过采样气流导入接口15与采样头密封罩16相连。 采样口处设置有温度测量探头5，用来测量采样口温度并确保采样口温度在52度以下。
采样头密封罩16，由两个半壳对拼后通过密封罩上下接口19和紧固螺丝18固定而成。采样头密封罩16与外界密封且通过采样气流导入接口15和采样管路7连通。商用PM采样器23的采样头（图1中虚线框）通过螺丝17固定在采样头密封罩16内。图1中，20是密封件，22是旋进固紧螺丝，用来将采样头密封罩16与商用PM采样器23的采样管道21密封固紧。
本发明汽油车颗粒物采样装置的工作过程如下：
将汽油车尾气通过尾气保温连接管路1导入至稀释管道10，同时，外界空气经过过滤并经节流后进入稀释管道10，纯净空气与尾气在稀释管道10内混合，使尾气得到稀释，再从采样管路7将采样气流导入采样头密封罩16，经通用采样头由采样管道21接到商用PM采样仪23上，实现采样。通用采样头可根据需要采用PM2.5或PM10的组合件，其内置采样滤膜，用来采集PM2.5或PM10。
通过利用抽风扇标称风量、稀释管道直径及商用智能PM采样仪采样气流数据，计算采样管道直径，调节风门，达到稀释管道内混合气流速度与采样口采样气流速度相同的目的。避免由于颗粒物流速与采样流速相差过大而导致的颗粒物形态的人为改变。通过在进样处及采样口分别测量实验样气CO2的浓度可确定稀释比，用来计算尾气中的颗粒物浓度。通过采样口温度测试，设置采样口与进样口的空间距离，确保采样口温度在52℃以下。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，包括：
尾气保温连接管路，用于对尾气进行保温并引入稀释管道；
纯净空气进气管路，设置于稀释管道的前端，用于对外界空气进行过滤并引入稀释管道；
稀释管道，用于将尾气与纯净空气混合并稀释；
排风装置，设置于稀释管道末端，用于将稀释管道内的混合气体排出；
采样管路，具有设置于稀释管道中后段中轴线上并且正对气流来向的采样口，和与采样头密封罩相连的尾端；
采样头密封罩，具有容纳商用PM采样仪采样头的空间，与外界密封，能与采样管路及商用PM采样仪连通并密封。
2.根据权利要求1所述的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，其特征在于：所述纯净空气进气管路包括空气进气管、设置于空气进气管内的空气过滤层和多孔板，所述多孔板均匀开设有小孔。
3.根据权利要求2所述的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，其特征在于：所述尾气保温连接管路设置于空气进气管的中轴线上，并通过套管与纯净空气进气管路内的空气过滤层及多孔板固定。
4.根据权利要求2所述的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，其特征在于：所述空气进气管与稀释管道固定为一体，或两者为一整体管道的两段。
5.根据权利要求1所述的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，其特征在于：所述尾气保温连接管路具有内管、包裹于内管外的电加热层和套设于加热层外的保温层，工作时，内管温度不低于90℃。
6.根据权利要求1所述的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，其特征在于：所述排风装置具有风量调节机构，工作时，通过调节风量，使采样口处的气流流速与商用PM采样仪的采样流速相等,实现等速采样。
7.根据权利要求1所述的能够连接商用PM采样仪的便携式汽油车颗粒物采样装置，其特征在于：所述采样头密封罩具有两个对拼的半壳，两个半壳通过密封罩上下接口和紧固螺丝固定为一体，商用PM采样仪的采样头被固定在所述密封罩内，所述密封罩设有采样气流导入接口，将所述采样管路连接并密封固紧。
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