CN109425489A - 排气分析装置、排气分析方法和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供排气分析装置、排气分析方法和存储介质。在利用稀释取样方式的排气分析系统中,排气分析装置能够以更高精度计算排气中的测量对象成分的浓度等测量值。排气分析装置分析将排气和稀释所述排气的稀释气体混合所得到的稀释排气,所述排气分析装置包括:分析部,测量所述稀释排气中的测量对象成分;导入通道,向所述分析部导入所述稀释排气,并具有成为所述稀释排气的流动阻力的阻力部;粘性成分浓度确定部,确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及修正部,根据所述粘性成分浓度确定部确定的所述粘性成分的浓度,对所述分析部测量到的测量值进行修正。
Description
技术领域
本发明涉及对排气进行分析的排气分析装置、排气分析方法和存储有排气分析用程序的存储介质。
背景技术
如专利文献1所示,作为这种排气分析装置,已为公众所知的有与定容取样(Constant Volume Sampling:CVS)机构一起使用的装置,所述定容取样机构以如下方式构成:对从内燃机排出的排气进行全量取样,并且将大气等稀释气体与所述排气混合来生成混合气体(以下也称为稀释排气),并使该稀释排气的流量固定。
按照所述的CVS机构,通过对从内燃机排出的排气进行稀释,可以使包含在混合气体中的水分的浓度下降。由此,变得难以引起水分的冷凝,可以抑制因水的冷凝导致的气体浓度变化和水溶性成分的溶解损失所造成的测量误差。
但是,在使用这样的用大气等对采集到的排气进行稀释的稀释取样方式的排气分析系统中,有时与在未对采集到的排气进行稀释的直接取样方式中计算的排气中的测量对象成分的浓度值相比,由排气分析装置计算的排气中的测量对象成分的浓度值(更具体地说,将由排气分析装置计算的稀释排气的浓度值换算为稀释前排气的浓度值所得到的值)变低(即,产生测量误差)。
这样的问题在使用采用稀释取样方式的排气分析系统对测量对象成分的颗粒量和颗粒数进行计算的情况下也可能发生。
现有技术文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2014-174054号
发明内容
本发明是鉴于所述的问题而做出的发明,本发明的主要目的在于提供一种排气分析装置,其在使用稀释取样方式的排气分析系统中,能够以更高精度计算排气中的测量对象成分的浓度等测量值。
本发明人为了解决所述问题,着眼于在稀释取样方式中,因用大气等对排气进行稀释,所以导入排气分析装置的分析部的测量对象流体(即稀释排气)的粘度发生变化。
通常,排气分析装置在向分析部导入稀释排气的导入通道上设置有例如毛细管等流体阻力部,以将导入进行测量对象成分的浓度等测量的分析部的稀释排气的流量限制为该测量所需要的流量。在利用稀释取样方式的排气分析系统中,由于用大气等对排气进行稀释,所以将包含在大气中的例如氧气等粘度高的成分与排气混合,由此使稀释排气的粘度比稀释前的流体(即排气)的粘度变高。
本发明人经过专心研究,结果发现了:因稀释排气的粘度上升导致的对分析部的测量结果的影响在稀释排气通过所述导入通道的流体阻力部时变得显著,由此成为分析部的测量误差的原因之一。即,因稀释排气的粘度变高,稀释排气从毛细管等流体阻力部受到的流体阻力增大,导入分析部的稀释排气的流量下降,由此造成分析部的灵敏度下降,测量的分析对象成分的测量值下降。例如,虽然分析部预先对相对于规定的导入量的稀释排气中的测量对象成分的测量值进行了校准,但是因该稀释排气的导入量发生变化,导致计算的测量值产生偏差。
本发明人经进一步专心研究,结果发现了:在由所述分析部测量的测量值的变化值与稀释排气的粘度之间具有相关关系,此外,稀释排气的粘度与包含在稀释排气中的氧气等粘性成分的浓度之间具有相关关系。此外发现了:通过把握稀释排气中的粘性成分的浓度,能够计算因稀释排气的粘度上升造成的对分析部的测量的影响亦即能够计算由分析部测量的测量值的下降量,由此能够对分析部测量到的分析对象成分的测量值进行修正,从而得到了本发明的排气分析装置。
即,本发明提供一种排气分析装置,其分析稀释排气,所述稀释排气是将排气和稀释所述排气的稀释气体混合得到的,所述排气分析装置包括:分析部,测量所述稀释排气中的测量对象成分;导入通道,向所述分析部导入所述稀释排气,并具有成为所述稀释排气的流动阻力的阻力部;粘性成分浓度确定部,确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及修正部,根据所述粘性成分浓度确定部确定的所述粘性成分的浓度,对所述分析部测量到的测量值进行修正。
按照这样的排气分析装置,由于根据包含在作为测量对象流体的稀释排气中的与测量对象成分不同的粘性成分的浓度,对分析部测量到的测量对象成分的测量值进行修正,所以能够以高精度计算排气中的测量对象成分的测量值。即,通过根据粘性成分的浓度对分析部测量到的测量值进行修正,能够降低因对排气进行稀释造成的粘度变化而产生的对所述测量值的影响。
所述的所述稀释排气中与的所述测量对象成分不同的粘性成分(以下有时仅记载为“粘性成分”)具体地说是指其粘度比所述测量对象成分的粘度高的成分。
对由分析部测量的测量值的影响因具有比测量对象成分更高的粘度的粘性成分包含在稀释排气中而变得显著。因此,通过利用包含在稀释排气中的粘性成分中的具有比测量对象成分更高的粘度的粘性成分的浓度来对所述测量值进行修正,能够进一步降低因对排气进行稀释造成的粘度变化对所述测量值的影响。
具体地说,优选的是,所述粘性成分是氧气。
在使用大气作为稀释气体的情况下,包含在稀释气体中的粘度最高的粘性成分是氧气。由此,在对由分析部测量的测量值的影响中,起因于氧气的混合的影响最大。因此,通过使用稀释排气中的氧气的浓度对所述测量值进行修正,能够更有效地降低因对排气进行稀释造成的粘度变化对所述测量值的影响,从而能够以更高精度计算排气中的测量对象成分的浓度等测量值。
分析部测量的对象可以举出测量对象成分的浓度、质量或颗粒数。在该情况下,修正部根据粘性成分浓度确定部确定的粘性成分的浓度,对分析部测量到的测量对象成分的浓度、质量(颗粒量)或颗粒数的测量值进行修正。
优选的是,所述粘性成分浓度确定部基于所述稀释气体中的所述粘性成分的浓度和所述稀释排气的稀释率,计算所述稀释排气中的所述粘性成分的浓度。
按照这样的构成,由于不需要在排气分析装置中设置用于测量稀释排气中的粘性成分浓度的浓度计等传感器,所以能够削减浓度计等的初始导入费用及其维护费用,从而有助于削减成本。
可以根据从内燃机排出的所述排气中的理论CO2浓度与通过测量得到的所述稀释排气中的碳成分的合计浓度的比率计算稀释率,所述稀释率用于计算稀释排气中的所述粘性成分的浓度。
理论CO2浓度是指假设燃料以理论空燃比燃烧而计算出的CO2浓度,由燃料的平均组成确定。相对于此,稀释排气中的碳成分的合计浓度是指燃料完全燃烧产生的CO2的浓度与不完全燃烧产生的CO和THC等成分的浓度的合计。
按照这样的构成,由于理论CO2浓度由燃料的组成预先确定,所以仅通过测量稀释排气中的CO2、CO和THC等碳成分的浓度,就能够计算稀释率。
优选的是,所述稀释排气的一部分或全部收容在能够收容气体的气体取样袋内,所述粘性成分浓度确定部使用收容在所述气体取样袋内的稀释排气中的碳成分的合计浓度计算所述稀释率。
由于收容在气体取样袋内的稀释排气成为排气和稀释气体充分混合的状态,所以稀释排气中的各碳成分的浓度成为被平均化了的浓度。因此,通过使用这样的被平均化了的各碳成分的浓度,能够更准确地计算所述稀释率,从而能够更准确地计算稀释排气中的粘性成分浓度。其结果,能够以更高精度计算排气中的测量对象成分的浓度等测量值。
此外,可以根据所述稀释排气流量与所述排气流量的比率计算稀释排气的稀释率,所述稀释排气的稀释率用于计算稀释排气中的所述粘性成分的浓度。
本发明的排气分析装置可以还包括测量所述粘性成分浓度的浓度传感器,所述粘性成分浓度确定部取得所述浓度传感器测量到的浓度。
此外,本发明还提供一种排气分析方法,其分析稀释排气,将排气和稀释所述排气的稀释气体混合得到所述稀释排气,所述排气分析方法包括:分析步骤,测量通过具有流动阻力的导入通道导入的所述稀释排气中的测量对象成分;粘性成分浓度确定步骤,确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及修正步骤,根据所述粘性成分浓度确定步骤确定的所述粘性成分的浓度,对在所述分析步骤中测量到的测量值进行修正。
此外,本发明还提供一种存储介质,其存储有排气分析装置用程序,所述排气分析装置分析稀释排气,所述稀释排气是将排气和稀释所述排气的稀释气体混合得到的,所述排气分析装置用程序使计算机具有:作为分析部的功能,所述分析部测量通过具有流动阻力的导入通道导入的所述稀释排气中的测量对象成分;作为粘性成分浓度确定部的功能,所述粘性成分浓度确定部确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及作为修正部的功能,所述修正部根据所述粘性成分浓度确定部确定的所述粘性成分的浓度,对所述分析部测量到的测量值进行修正。
按照这样的排气分析方法和存储有排气分析装置用程序的存储介质,能够起到与通过所述排气分析装置得到的作用效果相同的作用效果。
按照如上所述构成的本发明,能够提供一种排气分析装置,其在利用稀释取样方式的排气分析系统中,能够以更高精度计算排气中的测量对象成分的浓度等测量值。
附图说明
图1是示意性地表示本实施方式的排气分析系统的构成的图。
图2是表示同一实施方式的排气分析装置的功能的功能框图。
图3是示意性地表示同一实施方式的分析部的构成的图。
图4是比较使用同一实施方式的排气分析装置计算的NOx浓度值与使用以往的排气分析装置计算的NOx浓度值的图。
附图标记说明
100 排气分析系统
1 CVS装置
2 排气分析装置
21 分析部(CLD式NOx仪)
22 导入通道
22a 流体阻力部
231 粘性成分浓度确定部
233 修正部
具体实施方式
下面,参照附图,对包括本发明的排气分析装置的排气分析系统的一种实施方式进行说明。
本实施方式的排气分析系统100用于测量从例如发动机等内燃机排出的排气中的测量对象成分的浓度。
具体地说,如图1所示,所述排气分析系统100在使用底盘测功装置进行的车辆模式运转测试(WLTP模式、JC08模式等)中,测量从发动机排出的排气中的测量对象成分的浓度。更具体地说,所述排气分析系统100包括:定容取样(CVS)装置1,对排气进行全量采集,并且将稀释气体与全量采集到的排气混合而生成稀释排气,并使该稀释排气的流量成为固定;稀释排气取样袋M,采集并收容稀释排气;以及排气分析装置2,分析收容在稀释排气取样袋内的稀释排气,测量该稀释排气中的测量对象成分的浓度,基于测量结果计算排气中的测量对象成分的浓度。
如图1所示,CVS装置1包括:主流道ML,从内燃机101的排气管102排出的排气在该主流道ML中流动;稀释气体流道DL,与主流道ML合流,并且对排气进行稀释的稀释气体在该稀释气体流道DL中流动;以及流量控制部12,设置在比主流道ML和稀释气体流道DL的合流点更靠下游,将用稀释气体稀释得到的稀释排气的流量控制为固定。
如图1所示,流量控制部12是由临界流量文丘里管CFV和抽吸泵P构成的临界流量文丘里管方式。在本实施方式中设置有一个临界流量文丘里管CFV,但是也可以采用下述方式:并列设置多个临界流量文丘里管CFV,例如通过使用开关阀等改变流过稀释排气的临界流量文丘里管CFV,由此能够改变稀释排气的流量。
在排气和稀释气体的总流量亦即稀释排气的流量成为固定的状态下,通过所述CVS装置1,稀释排气的一部分经由稀释排气取样流道SL收容到稀释排气取样袋M内。
收容在稀释排气取样袋M内的稀释排气向分析装置2供给,并且通过该分析装置2计算排气中的测量对象成分的浓度。
如图2所示,排气分析装置2包括:分析部21,测量从稀释排气取样袋M供给的稀释排气中的测量对象成分的浓度;导入通道22,将稀释排气导入分析部21;以及计算装置23,根据包含在稀释排气中的与测量对象成分不同的粘性成分的浓度,对分析部21输出的浓度值进行修正。
另外,在本实施方式中,测量对象成分是NOx(NO和NO2),与包含在稀释排气中的测量对象成分不同的粘性成分是氧气(O2)。
分析部21是测量包含在稀释排气中的作为测量对象成分的NOx的浓度的装置,具体地说是CLD式NOx仪。
CLD式NOx仪21能够测量稀释排气中的NOx的量(浓度),如图3所示,其包括:NO转换器211、臭氧发生器212和包括光检测器(未图示)的反应器213。NO转换器211将NOx转换为NO,设置在一对并行路径的一方上,所述一对并行路径将通过导入通道22导入的稀释排气分为两路。在所述并行路径的终端设置有电磁式切换阀214,仅从任意一方的路径以择一的方式向反应器213内导入气体。臭氧发生器212将从氧气瓶等供给的氧气转换为臭氧,并将固定量的含臭氧气体通过毛细管212a输出。反应器213是具有固定容积的箱体,具有试样气体导入口、含臭氧气体导入口和导出口。向试样气体导入口引导如上所述来自由切换阀选择的任意一方的并行路径的气体,并且向含臭氧气体导入口引导来自所述臭氧发生器212的含臭氧气体。所述各气体在反应器213内部混合并发光。未图示的光检测器测量反应器213内的发光强度,在该实施方式中,光检测器例如使用光电倍增管。
导入通道22将收容在稀释排气取样袋M内的测量对象气体导入分析部21。在导入通道22上设置有成为稀释排气的流动阻力的流体阻力部22a,由此,将导入分析部21的稀释排气的流量限制为NOx的浓度测量所需要的流量。具体地说,流体阻力部22a例如是毛细管或节流孔等流量控制构件,使导入通道22内的流道面积变小来限制流量。
计算装置23在物理上是例如由CPU、存储器和AD转换器等构成的电路。此外,在功能上而言,该计算装置23通过使所述CPU及其外围设备按照存储在存储器中的程序协同动作,发挥作为以下的粘性成分浓度确定部231、存储部232和修正部233的功能。
以下对各部分进行详细说明。
粘性成分浓度确定部231确定稀释排气中的氧气浓度([O2]sam)。
在此,氧气浓度确定部231基于稀释气体中的氧气浓度([O2]sam)和稀释排气的稀释率(DF),计算稀释排气中的氧气浓度。更具体地说,按照以下的(1)式来确定稀释排气中的氧气浓度。稀释气体中的氧气浓度([O2]amb)可以使用作为大气中的氧气浓度的20.95%,或者是直接测量大气中的氧气浓度并使用得到的氧气浓度值。
在此,说明能够通过所述(1)式来确定稀释排气中的氧气浓度([O2]sam)的原理。由于本实施方式的排气分析系统100对排气进行全量取样并进行稀释,所以包含在排气中的氧气量与包含在稀释气体中的氧气量的和、与包含在稀释排气中的氧气量相等。即,稀释排气中的氧气浓度([O2]sam)与稀释排气流量的累计值(Vmix)的积等于排气中的氧气浓度([O2]ex)与排气流量的累计值(Vex)的积和稀释气体中的氧气浓度([O2]amb)与稀释气体流量的累计值(Vamb)的积之和,以下(2)式的关系成立。
[O2]samVmix=[O2]exVex+[O2]ambVamb...(2)
如果进一步对所述(2)式进行变换,则成为以下的(3)式。
在此,由于排气中的氧气浓度([O2]ex)与稀释气体中的氧气浓度([O2]amb)相比是极小的值,所以相对于稀释气体中的氧气浓度([O2]amb)与稀释气体流量的累计值(Vamb)的积,排气中的氧气浓度([O2]ex)与排气流量的累计值(Vex)的积小到能够忽视的程度(即[O2]exVex<<[O2]ambVamb)。因此,能够进一步以如下方式对所述(3)式进行变换。
由此,导出确定稀释排气中的氧气浓度([O2]sam)的所述(1)式。
氧气浓度确定部231当根据所述(1)式确定稀释排气中的氧气浓度时,如以下(4)式所示,将稀释率(DF)计算为排气中的理论CO2浓度([CO2]ideal)与稀释排气中的碳成分(CO2、CO、THC)的合计浓度([CO2]sam+[CO]sam+[THC]sam)的比率。
在此,理论CO2浓度是假设在内燃机中燃烧的燃料以理论空燃比燃烧所计算出的CO2浓度。更具体地说,平均组成是CxHyOz的燃料以理论空燃比燃烧时,发生以下的反应式(a)的反应。
由此,可以通过以下的(5)式计算理论CO2浓度([CO2]ideal)。
在此,HCR是1摩尔燃料中氢原子数与碳原子数之比(y/x),OCR是1摩尔燃料中氧原子数与碳原子数之比(z/x),βO2是干燥空气中的不活泼气体与氧气的摩尔比(约3.774)。由于HCR和OCR都由燃料的平均组成确定,所以理论CO2浓度成为根据燃料预先确定的值。
本实施方式的排气分析装置2具有CO2仪、CO仪和THC仪(未图示),能够分别测量稀释排气取样袋M内的稀释排气中的CO2浓度、CO浓度和THC浓度。粘性成分浓度确定部231取得所述CO2仪、CO仪和THC仪测量的值,并且利用这些测量值计算稀释率DF。
存储部232形成在所述存储器的规定区域,存储NOx浓度修正数据,该NOx浓度修正数据是将稀释排气中的氧气浓度([O2]sam)与由分析部21测量的NOx浓度的下降率关联起来的数据。
修正部233基于粘性成分浓度确定部231确定的稀释排气中的氧气浓度和存储在分析部21中的NOx浓度修正数据,对由分析部21测量到的NOx的浓度值进行修正,并且基于修正后的NOx的浓度值计算排气中的NOx浓度。更具体地说,修正部233基于从粘性成分浓度确定部231取得的氧气浓度,参照存储在存储部232中的NOx浓度修正数据,确定针对分析部21测量到的NOx的浓度值的修正值(或修正率)。此外,基于确定了的修正值(或修正率)对由分析部21测量到的NOx浓度值进行修正。此外,基于由此得到的修正后的NOx浓度计算排气中的NOx浓度。
按照以所述方式构成的本实施方式的排气分析装置2,由于根据稀释排气中的氧气浓度,对分析部21测量到的NOx的浓度值进行修正,所以能够以更高精度测量排气中的NOx的浓度。即,通过根据氧气浓度对分析部21测量到的NOx的浓度值进行修正,能够降低对排气进行稀释导致的粘度变化对浓度值的影响。
此外,由于基于包含在稀释排气中的粘性成分中的氧气的浓度,对由分析部21测量的测量值进行修正,所以能够进一步有效地降低对排气进行稀释导致的粘度变化对浓度值的影响,从而能够以更高精度计算排气中的NOx的浓度。
此外,由于粘性成分浓度确定部231基于稀释气体中的氧气浓度和稀释排气的稀释率DF计算稀释排气中的氧气浓度,所以不需要在排气分析装置2中设置用于测量稀释排气中的氧气浓度的氧气浓度计等传感器。因此,能够削减浓度计的初始导入费用和维护费用,从而能够有助于削减成本。
此外,由于粘性成分浓度确定部231利用收容在稀释排气取样袋M内的稀释排气中的碳成分的合计浓度计算稀释率DF,所以能够通过利用被充分平均化了的各碳成分的浓度更准确地计算稀释率DF。由此,能够更准确地计算稀释排气中的氧气浓度。其结果,能够以更高精度计算排气中的NOx浓度。
表1
表1是比较使用本实施方式的排气分析装置计算的NOx浓度值与使用以往的排气分析装置计算的NOx浓度值的表。此外,表1和图4是表示通过使用本实施方式的排气分析装置2,能够降低由稀释排气的粘度变化导致的测量对象成分的浓度值测量误差的表和图。具体地说表示如下的结果:在使排气中的NOx浓度相同并使稀释排气中的氧气浓度变化的条件下,比较使用本实施方式的排气分析装置2通过根据氧气浓度对通过CLD式NOx仪得到的稀释排气中的NOx浓度值进行修正而计算出的排气中的NOx浓度值(O2修正后的NOx浓度值)与除了不对通过CLD式NOx仪测量的NOx浓度值进行修正以外使用条件相同的排气分析装置得到的排气中的NOx浓度值(O2修正前的NOx浓度值)。
在未根据氧气浓度对通过CLD式NOx仪测量到的NOx浓度值进行修正的情况下,伴随稀释排气中的氧气浓度增加,通过测量得到的排气中的NOx浓度值的测量误差变大。稀释排气中的氧气浓度为20%时,在得到的排气中的NOx浓度值中产生大约3%的误差。
另一方面,在使用本实施方式的排气分析装置2并根据氧气浓度对由CLD式NOx仪测量到的NOx浓度值进行修正的情况下,即使稀释排气中的氧气浓度增加,也使通过测量得到排气中的NOx浓度值的测量误差进入0.10%以内。
从这些结果可知,在利用稀释取样方式的排气分析系统中,通过使用本实施方式的排气分析装置2,能够降低因稀释排气的粘度变化导致的测量对象成分的浓度值的测量误差,从而能够以更高精度计算排气中的测量对象成分的浓度。
<其它实施方式>
另外,本发明并不限定于所述实施方式。
在所述实施方式中,排气分析系统100测量排气中的测量对象成分的浓度,但是并不限定于此。在其它实施方式中,可以测量排气中的测量对象成分的质量和颗粒数等。
在排气分析系统100测量排气中的测量对象成分的颗粒数的情况下,分析部21可以是使用激光散射式凝聚颗粒计数器(CPC)的固体颗粒数测量装置(SPCS)。在排气分析系统100测量排气中的测量对象成分的质量的情况下,分析部21可以是作为PM测量设备的PM采集过滤器,该PM采集过滤器用于捕集包含在稀释排气中的颗粒状物质(PM)。或者可以是能够使用稀释的排气进行测量的其它测量设备。此外,排气分析系统100可以根据计算出的排气中的测量对象成分的浓度值与排气流量的积,计算测量对象成分的排出质量。
在所述实施方式中,粘性成分浓度确定部231将稀释率计算为所述排气中的理论CO2浓度与通过测量得到的所述稀释排气中的碳成分的合计浓度的比率,但是并不限定于此。在其它实施方式中,也可以将稀释率计算为稀释排气流量的累计值Vmix(稀释排气的容积)与排气流量的累计值Vex(排气的容积)的比率(容积比)。在所述CVS装置1中控制成稀释排气的流量固定亦即排气流量和稀释气体流量的总流量固定。因此,通过测量稀释排气流量的累计值Vmix和稀释气体流量的累计值Vamb(稀释气体的容积),能够计算排气流量的累计值Vex,并能够使用该排气流量的累计值Vex计算稀释率。
在所述实施方式中,粘性成分浓度确定部231基于稀释气体中的氧气成分的浓度和稀释排气的稀释率,计算稀释排气中的所述粘性成分的浓度,但是并不限定于此。在其它实施方式中,排气分析装置2还包括测量稀释排气中的氧气浓度的氧化锆式氧传感器等氧气浓度计,粘性成分浓度确定部231可以取得通过氧气浓度计测量到的氧气浓度。
在所述实施方式中,分析部21是CLD式NOx仪,但是也可以使用NDIR法检测器、FID法检测器、FTIR方式检测器和QCL-IR法检测器等利用其它原理的检测器。
在所述实施方式中,测量对象成分是NOx或颗粒,但是并不限定于此,可以将CO、CO2、HC和THC等碳化合物、以及SO2、H2S等硫化合物等其它成分作为测量对象成分。
在所述实施方式中,粘性成分浓度确定部231使用收容在稀释排气取样袋M内的稀释排气中的碳成分的合计浓度计算稀释率DF,但是并不限定于此。在其它实施方式中,也可以采用下述方式:在比CVS装置1的主流道ML和稀释气体流道DL的合流点更靠下游侧,设置对稀释排气进行取样的取样管道,并且将能够连续测量稀释排气中的碳成分浓度的浓度计与该取样管道连接。在这种实施方式中,粘性成分浓度确定部231可以使用与取样管道连接的浓度计连续测量的浓度值来计算稀释率DF。
在所述实施方式中,将稀释排气中的与测量对象成分不同的粘性成分设为氧气,根据氧气浓度对测量对象成分的浓度进行修正,但是并不限定于此。在其它实施方式中,例如可以使用氧气以外的粘性成分的浓度对测量对象成分的浓度进行修正,所述氧气以外的粘性成分是包含在稀释气体中的成分且粘度比测量对象成分高。
其它实施方式的排气分析系统100可以具有采集并收容稀释气体的稀释气体取样袋。在这种实施方式中,可以构成为:排气分析装置2计算收容在稀释气体取样袋内的稀释气体中的NOx浓度,通过从收容在稀释排气取样袋中的稀释排气中的NOx浓度减去稀释气体中的NOx浓度来进行背景校正,计算包含在排气中的NOx量。在该情况下,计算装置23可以根据包含在稀释气体中的与测量对象成分(NOx)不同的粘性成分(氧气)的浓度,对分析部21输出的浓度值进行修正。对包含在稀释气体中的测量对象成分的浓度值进行修正的构成与对包含在稀释排气中的测量对象成分的浓度值进行修正的构成相同。
在所述实施方式中,排气分析系统100对排气进行全量取样并进行稀释,但是并不限定于此。在其它实施方式中,可以对排气的一部分进行取样并进行稀释。
在所述实施方式中,排气分析系统100测量在使用底盘测功装置的测试中排出的排气中的测量对象成分,但是并不限定于此。在其它实施方式中,可以测量在使用发动机测试装置或传动系等驱动测试装置的测试中排出的排气中的测量对象成分。
在所述实施方式中,与测量对象成分不同的粘性成分是指其粘度比测量对象成分的粘度高的成分,但是并不限定于此。在其它实施方式中,与测量对象成分不同的粘性成分可以是其粘度比排气的粘度高的成分。即使在这种情况下,也能够得到所述本发明的效果。
在所述实施方式中,气体分析系统100测量从发动机等内燃机排出的排气中的测量对象成分,但是并不限定于此。在其它实施方式中,可以测量从火力发电厂等外燃机或工厂等排出的排气中的测量对象成分。
此外,本发明并不限定于所述实施方式,可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变形。
Claims (11)
1.一种排气分析装置,其分析稀释排气,所述稀释排气是将排气和稀释所述排气的稀释气体混合得到的,
所述排气分析装置的特征在于,
所述排气分析装置包括:
分析部,测量所述稀释排气中的测量对象成分;
导入通道,向所述分析部导入所述稀释排气,并具有成为所述稀释排气的流动阻力的阻力部;
粘性成分浓度确定部,确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及
修正部,根据所述粘性成分浓度确定部确定的所述粘性成分的浓度,对所述分析部测量到的测量值进行修正。
2.根据权利要求1所述的排气分析装置,其特征在于,所述粘性成分的粘度比所述测量对象成分的粘度高。
3.根据权利要求2所述的排气分析装置,其特征在于,所述粘性成分是氧气。
4.根据权利要求1所述的排气分析装置,其特征在于,
所述分析部测量所述测量对象成分的浓度、质量或颗粒数,
所述修正部对所述分析部测量到的所述测量对象成分的浓度、质量和颗粒数中的任意一种的测量值进行修正。
5.根据权利要求1所述的排气分析装置,其特征在于,所述粘性成分浓度确定部基于所述稀释气体中的所述粘性成分的浓度和所述稀释排气的稀释率,计算所述稀释排气中的所述粘性成分的浓度。
6.根据权利要求5所述的排气分析装置,其特征在于,
所述排气是从内燃机排出的排气,
根据所述排气中的理论CO2浓度与通过测量得到的所述稀释排气中的碳成分的合计浓度的比率,计算所述稀释率。
7.根据权利要求6所述的排气分析装置,其特征在于,
所述稀释排气的一部分或全部收容在能够收容气体的气体取样袋内,
所述粘性成分浓度确定部使用收容在所述气体取样袋内的稀释排气中的碳成分的合计浓度计算所述稀释率。
8.根据权利要求5所述的排气分析装置,其特征在于,
所述排气是从内燃机排出的排气,
根据所述稀释排气的流量与所述排气的流量的比率计算所述稀释率。
9.根据权利要求1所述的排气分析装置,其特征在于,
所述排气分析装置还包括测量所述粘性成分浓度的浓度传感器,
所述粘性成分浓度确定部取得所述浓度传感器测量到的浓度。
10.一种排气分析方法,其分析稀释排气,将排气和稀释所述排气的稀释气体混合得到所述稀释排气,
所述排气分析方法的特征在于,
所述排气分析方法包括:
分析步骤,测量通过具有流动阻力的导入通道导入的所述稀释排气中的测量对象成分;
粘性成分浓度确定步骤,确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及
修正步骤,根据所述粘性成分浓度确定步骤确定的所述粘性成分的浓度,对在所述分析步骤中测量到的测量值进行修正。
11.一种存储介质,其存储有排气分析装置用程序,所述排气分析装置分析稀释排气,所述稀释排气是将排气和稀释所述排气的稀释气体混合得到的,
所述存储介质的特征在于,
所述排气分析装置用程序使计算机具有:
作为分析部的功能,所述分析部测量通过具有流动阻力的导入通道导入的所述稀释排气中的测量对象成分;
作为粘性成分浓度确定部的功能,所述粘性成分浓度确定部确定所述稀释排气中的与所述测量对象成分不同的粘性成分的浓度;以及
作为修正部的功能,所述修正部根据所述粘性成分浓度确定部确定的所述粘性成分的浓度,对所述分析部测量到的测量值进行修正。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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