CN113340766B - 一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及重型机械后处理领域，具体涉及一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，包括如下步骤：获取待测颗粒捕集设备的出厂状态压差值随排气流量的变化曲线；向待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备清洗前压差值随排气流量的变化曲线；向待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备清洗后压差值随排气流量的变化曲线；根据三条曲线的差异量化的相关性判断待测颗粒捕集设备是否满足要求。通过获取待测颗粒捕集设备的出厂曲线，可以在清洗效果评估过程中提供一个绝对的参考标准。本申请以清洗前后与出厂参数的相对曲线来验证清洗效果更加客观准确。
Description
技术领域
本发明涉及重型机械后处理技术领域，具体涉及一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法。
背景技术
柴油机的尾气排放主要含有过多的碳氢化合物、一氧化碳和碳烟颗粒物，如未对排放物进行处理而直接排放至外界大气中，会产生严重的环境污染。为满足现有技术中大中型工程器械的尾气排放要求，在柴油机的后端安装柴油颗粒捕集设备已经成为柴油机控制排放的主要方式。颗粒捕集设备主要用于捕集碳烟颗粒物，柴油机在运行过程中，颗粒捕集设备会持续的捕集柴油机排放的碳烟颗粒物，并逐渐的覆盖越来越多的碳烟颗粒物，然而由于颗粒捕集设备设置在柴油机的排气管路中，会随着时间的增加逐渐降低排气管路的有效通过路径，最终导致无法满足排放的要求。
现有技术中通过对颗粒捕集设备进行拆卸清洗以恢复颗粒捕集设备的碳载量。主要方法包括对颗粒捕集设备进行高温烧结，将吸附在颗粒捕集设备上的碳烟颗粒物通过高温灼烧的方式与氧气充分反应，最终形成二氧化碳排出。附着在颗粒捕集设备上的烧结的碳灰则通过高压气流吹出。但是，现有技术具有如下缺点：
1.目前并没有将颗粒捕集设备的清洗效果进行验证，即目前获取的颗粒捕集设备清洗效果仅限于获取清洗后的通气能力，而未考虑颗粒捕集设备出厂状态下的实际通气能力和清洗之前的通气能力与清洗后的通气能力的相对关系，无法准确验证颗粒捕集设备的清洗效果；
2.即便采用清洗前后对照的方式对颗粒捕集设备进行进气端和出气端的压差检测，现有技术中的缺陷还在于用于检测清洗效果的气流流量不可调，导致不同类型、型号的颗粒捕集设备都使用统一的流量进行测量，清洗前的压差、清洗后的压差测试时的排气流量数据无法准确获知，无法对应不同型号颗粒捕集设备的出厂参数，测得的结构没有实际的参考意义；
3.现有的测试方式仅测试点工况，而实际应用中，持续工作的同时，工况也在随时变化，现有的测试无法结合实际情况进行综合性的测量，测试结果不准确；
4.现有的测试方式忽略的颗粒捕集设备出厂参数，尤其是新出厂颗粒捕集设备的压差曲线随流量的变化关系，缺少直接的对比参数，无法衡量清洗效果的可靠性。
发明内容
为了解决现有技术中的一个或多个技术问题，或至少提供一种有益的选择，本发明提供一种颗粒捕集设备清洗效果评估方法，能够明确验证颗粒捕集设备的清洗效果是否满足要求。
本发明公开的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，所述出厂参数包括在目标排气流量下，颗粒捕集设备进气端内部气压值P0进和出气端内部气压值P0出的压差值ΔP0随排气流量Q变化形成的曲线L0；
根据出厂参数向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
根据进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线L1；
根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
根据进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线L2；
根据L0、L1、L2三条曲线差异量化的相关性计算函数，判断待测颗粒捕集设备的清洗效果是否满足要求。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，所述颗粒捕集设备进气端内部气压值P0进和出气端内部气压值P0出的压差值ΔP0，满足ΔP0＝P0进-P0出；
和/或，清洗前待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出压差值ΔP1，满足ΔP1＝P1进-P1出；
和/或，清洗后待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出压差值ΔP2，满足ΔP2＝P2进-P2出。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，执行根据L0、L1、L2三条曲线差异量化的相关性计算函数，判断待测颗粒捕集设备的清洗效果是否满足要求步骤时，具体包括：
定义fi为各自的流量压差曲线拟合函数，出厂颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f0(qi)＝ΔP0i，清洗前的待测颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f1(qi)＝ΔP1i，清洗后的待测颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f2(qi)＝ΔP2i，其中，i为不同流量点；
定义F(f1f2f3)＝m为将三条曲线的差异量化的相关性计算函数，判断m0是否位于第一预设区间，以确认待测颗粒捕集设备相对于出厂状态的清洗效果是否满足要求，其中，m0＝F(f0,f2)；
和/或
判断m1是否位于第二预设区间，以确认待测颗粒捕集设备相对于清洗前的清洗效果是否满足要求，其中，m1＝F(f1,f2)。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，执行根据出厂参数向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量步骤时，具体包括：
向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量；
获取当前排气流量；
根据出厂参数的流量变化，调节当前排气流量至目标排气流量；
和/或
执行根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量步骤时，具体包括：
向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量；
获取当前排气流量；
根据出厂参数的流量变化，调节当前排气流量至目标排气流量。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，执行根据进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线步骤时，具体包括：
获取不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
根据多个对应进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取多个压差值ΔP1；
生成压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线；
和/或
执行根据进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线步骤时，具体包括：
获取不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
根据多个对应进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取多个压差值ΔP2；
生成压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，向待测颗粒捕集设备输入目标排气流量时，所述目标排气流量Q具有临界值，压差值ΔP1和压差值ΔP2分别与排气流量Q在临界值之前为线性函数关系，在临界值之后为二次函数关系。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，评估方法还包括如下步骤：
建立数据库；
将不同型号颗粒捕集设备的出厂参数写入数据库；
获取待测颗粒捕集设备的识别信息；
根据待测颗粒捕集设备的识别信息读取出厂参数。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，所述评估方法还包括如下步骤：
获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，所述出厂参数包括待测颗粒捕集设备包括待测颗粒捕集设备的出厂质量信息；
获取清洗前待测颗粒捕集设备的质量信息；
获取清洗后待测颗粒捕集设备的质量信息；
获取清洗前的待测颗粒捕集设备与出厂质量信息的差值；和/或，清洗后待测颗粒捕集设备与出厂质量信息的差值；
判断质量信息差值是否位于预设区间内，以确认清洗效果是否满足要求。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，执行变频风机根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入排气流量步骤时，向待测颗粒捕集设备内通入的气流为大于600℃的热气流，评估方法还包括如下步骤：
获取时间t1后，待测颗粒捕集设备进气端内部温度T1；
判断待测颗粒捕集设备出气端内部温度T1是否大于温度阈值T0；
若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备中仍具有未清理的可燃物，未达到清洗要求。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量时，还包括对待测颗粒捕集设备壳体裂纹检测步骤，包括：
获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
根据多个进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取待测颗粒捕集设备清洗前的压差值ΔP2随气流流量Q变化的曲线L2；
判断在同一坐标系象限内，曲线L2是否位于出厂颗粒捕集设备压差值ΔP0随排气流量Q变化形成的曲线L0的下方；
若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备载体有裂纹。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，对待测颗粒捕集设备载体裂纹检测步骤还包括：
建立坐标系；
向待测颗粒捕集设备内部通入检测光；
获取待测颗粒捕集设备外部图像信息；
根据图像信息判断待测颗粒捕集设备外部是否有漏光；
若判断结果为是，则获取漏光处的坐标信息；
根据一个或多个漏光处的坐标信息合围形成裂纹区域坐标。
作为一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法的优选技术方案，对待测颗粒捕集设备载体裂纹检测步骤还包括：
向待测颗粒捕集设备内部通入检测光；
利用光敏设备判断是否在待测颗粒捕集设备外部检测到光信号；
若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备载体有裂纹。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1.通过获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，可以在清洗效果评估过程中提供一个绝对的参考标准。以出厂参数中进气端内部气压值和出气端内部气压值的压差值随排气流量变化形成的曲线作为基准，与清洗前的颗粒捕集设备进气端内部气压值和出气端内部气压值的压差值随排气流量变化形成的曲线进行对比，能够获取颗粒捕集设备堵塞程度，即清洗前的通气能力，以出厂参数中进气端内部气压值和出气端内部气压值的压差值随排气流量变化形成的曲线作为基准，与清洗后的颗粒捕集设备进气端内部气压值和出气端内部气压值的压差值随排气流量变化形成的曲线进行对比，能够获取颗粒捕集设备清洗后的通气能力，清洗前压差随流量变化的曲线和清洗后压差随流量变化的曲线进行对比即可对颗粒捕集设备的清洗效果进行验证，清洗效果越接近出厂参数时的压差随流量变化的曲线，则表明清洗效果越好，反之，则表明清洗效果欠佳，不满足要求。相对于现有技术中仅根据清洗后的绝对值参数来标定是否达到清洗效果，通过本申请的技术方案以清洗前后与出厂参数的相对曲线来验证清洗效果更加客观准确。
2.为了更准确的评估清洗效果是否达到要求，本申请采集不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值和出气端内部气压值，通过多个样本的检测获取差值以生成压差随流量变化的曲线，可显著提高检测精度，可以避免因颗粒捕集设备老化等问题影响通气能力而被误认为清洗效果欠佳的问题，结果更加客观准确。同时也可根据清洗后的通气能力判断颗粒捕集设备能否满足后期使用的可靠性，以此保证柴油机满足排放标准。
3.由于不同的气流流量可能会对颗粒捕集设备进气端和出气端的压差值产生影响，进而影响压差值随流量变化的曲线，因此本申请通过限定一临界值，在临界值之前，压差值随着流量增加的增加成线性变化，在临界值之后，压差值随着流量增加的增加成二次函数变化，即当流量达到一定程度后，压差值随着流量增加的增加成放缓态势，可利用临界值前后的曲线变化判断检测待测颗粒捕集设备是否满足正常的使用要求，如破损、老化等情况导致的临界值位置发生明显变化，以此提高使用可靠性。
4.在获取颗粒捕集设备的出厂参数时，一方面可以采用人工输入的方式，也可以根据颗粒捕集设备的识别信息直接调取出厂参数，建立的颗粒捕集设备出厂参数数据库可显著提高颗粒捕集设备清洗效果评估的效率，更利于实现集中化检测。
5.向颗粒捕集设备内通入高温气流，对颗粒捕集设备进气端内部温度进行检测，在温度达到阈值表明通入待测颗粒捕集设备的气流将颗粒捕集设备中未清理的可燃物点燃，从而导致出气端温度升高，以此表明当前颗粒捕集设备未满足清洗要求，通过对颗粒捕集设备出气端温度的检测和进气端、出气端压差的检测，二者结合可进一步提高清洗效果评估的效率和准确性。
6.本申请在检测颗粒捕集设备清洗效果是否满足清洗要求的同时，还能用于检测颗粒捕集设备是否在使用过程中或清洗过程中受损开裂的问题，根据检测结果来避免颗粒捕集设备在后续使用过程中功效降低，提高设备使用可靠性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一实施例中颗粒捕集设备清洗效果评估方法的流程图。
图2为本发明一实施例中清洗前设备利用多个采集样本生成压差值随排气流量变化曲线的流程图。
图3为本发明一实施例中清洗后设备利用多个采集样本生成压差值随排气流量变化曲线的流程图。
图4为本发明一实施例中通过建立数据库匹配颗粒捕集设备出厂参数的流程图。
图5为本发明一实施例中以温度判断颗粒捕集设备是否含有可燃物的流程图。
图6为本发明一实施例中以压差值变化曲线判断颗粒捕集设备是否裂纹的流程图。
图7为本发明一实施例中以图像采集设备检测颗粒捕集设备裂纹区域的流程图。
图8为本发明一实施例中以光敏设备检测颗粒捕集设备是否裂纹的流程图。
图9为本发明一实施例中以质量传感器检测颗粒捕集设备是否满足清洗要求的流程图。
具体实施方式
为了更清楚的阐释本发明的整体构思，下面再结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
需说明，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。但注明直接连接则说明连接地两个主体之间并不通过过度结构构建连接关系，只通过连接结构相连形成一个整体。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
具体采取的方案是：
如图1所示，一种颗粒捕集设备清洗效果评估方法，应用一种检测设备，检测设备包括变频风机、变频器、流量计和压力传感器，之间通过PID调节，变频风机输出的目标排气流量能够作为整个测试评估的基准条件，能够为评估过程中提供稳定、可控的排气流量的输出，确保检测过程的准确性。本领域技术人员可以理解的是，也可以通过其他设备提供稳定、可控的流量输出，如压气机等。
一种颗粒捕集设备清洗效果评估方法，包括如下步骤：
S100获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，所述出厂参数包括在目标排气流量下，颗粒捕集设备进气端内部气压值P0进和出气端内部气压值P0出的压差值ΔP0随排气流量Q变化形成的曲线L0，其中，ΔP0＝P0进-P0出；
颗粒捕集设备的出厂参数可由出厂厂商在设备出厂时直接标注，或者由评估机构根据全新出厂、未使用过的洁净颗粒捕集设备，在通入目标排气流量的前提下，采集进气端和出气端内部气压值，并根据进气端和出气端的气压值获取压差值，进而生成压差值随流量变化的曲线，至少将曲线记录存档，以在评估待测颗粒捕集设备时作为基准进行参照。通过获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，可以在清洗效果评估过程中提供一个绝对的参考标准。
本领域技术人员可以理解的是，ΔP0可以通过进气端内部气压值P0进和出气端内部气压值P0出计算得出，也可预先的存入出厂参数中作为标定参数供检测评估使用。
S200根据出厂参数向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
具体的，变频风机根据出厂参数向清洗前的待测颗粒捕集设备输入排气流量，流量计获取当前排气流量反馈至变频器，变频器控制变频风机根据出厂参数的流量变化，调节当前排气流量至目标排气流量，利用设置于颗粒捕集设备进气端和出气端的压力传感器，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
可以理解的是，标定出厂参数时，向颗粒捕集设备中通入的气流流量为公开数据，向清洗前的待测颗粒捕集设备内通入的气流流量应以前述公开数据作为目标排气流量，并与目标排气流量保持一致，以确保检测结果的准确性和一致性。
实际检测过程中，可通过在待测颗粒捕集设备的进气端和出气端分别设置压力传感器来测量气压压力，设置流量计来测量流量，其中，流量计优选为质量流量计，可以理解的是，也可以采用体积流量计，而通过质量流量计能够保证检测的便捷性和准确性。
S300根据进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线L1，其中，ΔP1＝P1进-P1出；
S400根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
具体的，变频风机根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入排气流量，流量计获取当前排气流量反馈至变频器，变频器控制变频风机根据出厂参数的流量变化，调节当前排气流量至目标排气流量，利用设置于颗粒捕集设备进气端和出气端的压力传感器，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
相对于堵塞的颗粒捕集设备，清洗后的颗粒捕集设备通气能力理论上更好，即在通入相同目标排气流量的气流时，清洗后的颗粒捕集设备出气端气压值P2出应大于P1出。
S500根据进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线L2，其中，ΔP2＝P2进-P2出；
S600根据L0、L1、L2三条曲线差异量化的相关性计算函数，判断待测颗粒捕集设备的清洗效果是否满足要求，具体包括：
S610定义fi为各自的流量压差曲线拟合函数，出厂颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f0(qi)＝ΔP0i，清洗前的待测颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f1(qi)＝ΔP1i，清洗后的待测颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f2(qi)＝ΔP2i，其中，i为不同流量点；
定义F(f1f2f3)＝m为将三条曲线的差异量化的相关性计算函数，判断m0是否位于第一预设区间，以确认待测颗粒捕集设备相对于出厂状态的清洗效果是否满足要求，其中，m0＝F(f0,f2)；
和/或
S620判断m1是否位于第二预设区间，以确认待测颗粒捕集设备相对于清洗前的清洗效果是否满足要求，其中，m1＝F(f1,f2)。
本实施例以出厂参数(尤其是出厂的全新颗粒捕集设备在通入目标排气流量时，进气端和出气端的气压压差值随排气流量变化的曲线)作为基准与清洗前的颗粒捕集设备参数(通入目标排气流量时，进气端和出气端的气压压差值随排气流量变化的曲线)进行对比，能够获取颗粒捕集设备堵塞程度，即清洗前的通气能力，以出厂参数(尤其是出厂的全新颗粒捕集设备在通入目标排气流量时，进气端和出气端的气压压差值随排气流量变化的曲线)作为基准与清洗后的颗粒捕集设备参数(通入目标排气流量时，进气端和出气端的气压压差值随排气流量变化的曲线)进行对比，能够获取颗粒捕集设备清洗后的通气能力，清洗前参数和清洗后参数进行对比即可对颗粒捕集设备的清洗效果进行验证，清洗效果越接近出厂时压差值随排气流量变化的曲线，则表明清洗效果越好，反之，则表明清洗效果欠佳，不满足要求。相对于现有技术中仅根据清洗后的绝对值参数来标定是否达到清洗效果，通过本申请的技术方案以清洗前后与出厂参数的相对曲线来验证清洗效果更加客观准确。
可以理解的是，本发明中，对颗粒捕集设备不作具体限定，其不限于应用于柴油机的DPF(壁流式柴油机颗粒捕集器，Diesel Particulate Fliter)设备，还包括CDPF(催化型柴油机颗粒捕集器，Catalyzed Diesel Particulate Filter)和SCRF(涂覆SCR催化剂颗粒捕集器，Selective Catalytic Reduction on Filter)设备等。
如图2所示，进一步的结合前述实施例，执行根据进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线步骤时，具体包括：
S311获取不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
S312根据多个对应进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取多个压差值ΔP1；
S313生成压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线.
同样的，如图3所示，进一步的结合前述实施例，执行根据进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线步骤时，具体包括：
S321获取不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
S322根据多个对应进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取多个压差值ΔP2；
S323生成压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线。
为了更准确的评估清洗效果是否达到要求，本实施例中，采集不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值和出气端内部气压值，以及不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值和出气端内部气压值，通过多个样本的检测获取差值以生成压差随流量变化的曲线，可显著提高检测精度。
此外，在理想状态下，清洗后的颗粒捕集设备能恢复至100％(即出厂状态)，但是考虑到实际使用过程中的材料老化等问题，清洗后的颗粒捕集设备的清洗能力仍会相对于全新设备有所降低，且随着使用时间的增加，颗粒捕集设备的通气能力会逐渐降低，因此，本申请还可根据出厂时压差值随目标排气流量变化、清洗前压差值随目标排气流量变化、清洗后压差值随目标排气流量变化三条曲线的相关性进行限定，在清洗后的颗粒捕集设备的曲线与出厂曲线相关性差距过大后，可出具报告提示更换颗粒捕集设备，以避免因颗粒捕集设备老化等问题影响通气能力而被误认为清洗效果欠佳的问题，结果更加客观准确。同时也可根据清洗后的通气能力判断颗粒捕集设备能否满足后期使用的可靠性，以此保证柴油机满足排放标准。
由于不同的气流流量可能会对颗粒捕集设备进气端和出气端的压差值产生影响，进而影响压差值随流量变化的曲线。如图3所示，在一个实施例中，变频器控制变频风机向待测颗粒捕集设备输入目标排气流量时，目标排气流量Q具有临界值，压差值ΔP1和压差值ΔP2分别与排气流量Q在临界值之前为线性函数关系，在临界值之后为二次函数关系。
本申请通过限定一临界值，在临界值之前，压差值随着流量增加的增加成线性变化，在临界值之后，压差值随着流量增加的增加成二次函数变化，即当流量达到一定程度后，压差值随着流量增加的增加成放缓态势，可利用临界值前后的曲线变化判断检测待测颗粒捕集设备是否满足正常的使用要求，如破损、老化等情况导致的临界值位置发生明显变化，以此提高使用可靠性。本领域技术人员可以理解的是，在实际检测过程中，不局限于仅在线性函数关系段、或者仅二次函数关系段进行采样，整条曲线均能够作为采样范围，保证清洗前、清洗后待测颗粒捕集设备的前后压差随流量变化的曲线上的采样点一一对应即可。
如图4所示，在一个实施例中，评估方法还包括如下步骤：
S110建立数据库；
S120将不同型号颗粒捕集设备的出厂参数写入数据库；
S130获取待测颗粒捕集设备的识别信息；
S140根据待测颗粒捕集设备的识别信息读取出厂参数。
在获取颗粒捕集设备的出厂参数时，一方面可以采用人工输入的方式，也可以根据颗粒捕集设备的识别信息直接调取出厂参数，本实施例通过建立颗粒捕集设备出厂参数数据库，在进行颗粒捕集设备清洗效果评估时，可直接通过颗粒捕集设备的识别信息快速读取出厂参数，提高出厂压差值ΔP0随目标排气流量变化的曲线的获取效率，进而快速与待测颗粒捕集设备清洗前的压差值ΔP1随目标排气流量变化的曲线、清洗后的压差值ΔP2随目标排气流量变化的曲线进行比对，可显著提高颗粒捕集设备清洗效果评估的效率，更利于实现集中化、大批量检测。其中，识别信息为可根据颗粒捕集设备生产厂家、具体型号分类进行生成的识别码或者其他识别信息。
本实施例中，出厂参数可进一步包括：生产厂家、催化剂涂敷含量、生产工艺、规格(如直径、高度、孔密度，孔隙率、通道壁厚等)、载体材料的数据(如碳化硅、堇青石、钛酸铝等)、孔道形状(如非对称孔道、六边形、正常的等)。
如图5所示，在一个实施例中，检测设备还包括温度传感器，执行变频风机根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入排气流量步骤时，向待测颗粒捕集设备内通入的气流为大于600℃的热气流，评估方法还包括如下步骤：
S411获取时间t1后，待测颗粒捕集设备进气端内部温度T1；
S412判断待测颗粒捕集设备出气端内部温度T1是否大于温度阈值T0；
S413若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备中仍具有未清理的可燃物，未达到清洗要求；
S414若判断结果为否，则判定待测颗粒捕集设备中不具有未清理的可燃物。
本领域技术人员可以理解的，对于待测颗粒捕集设备中不具有未清理可燃物的情况，也可分为待测颗粒捕集设备已经完成较好的清理效果，和待测颗粒捕集设备中还包括大量无机盐未清理两种情况，虽然无法继续燃烧提高温度，但是也会由于含有无法燃烧的无机盐而影响清洗效果判断的准确性。因此，可以作为辅助判断标准，结合压差值随目标排气流量的变化曲线相关性来进行判断。
如图6所示，在一个实施例中，向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量时，还包括对待测颗粒捕集设备壳体裂纹检测步骤，包括：
S421获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
S422根据多个进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取待测颗粒捕集设备清洗前的压差值ΔP2随气流流量Q变化的曲线L2；
S423判断在同一坐标系象限内，曲线L2是否位于出厂颗粒捕集设备压差值ΔP0随排气流量Q变化形成的曲线L0的下方；
S424若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备载体有裂纹；
S425若判断结果为否，则执行步骤S600。
本申请在检测颗粒捕集设备清洗效果是否满足清洗要求的同时，还能用于检测颗粒捕集设备是否在使用过程中或清洗过程中受损开裂的问题，根据检测结果来避免颗粒捕集设备在后续使用过程中功效降低，提高设备使用可靠性。
如图7所示，进一步的，为了能够更直观的获取裂纹形状、位置，检测设备还包括图像采集设备，对待测颗粒捕集设备载体裂纹检测步骤还包括：
S431建立坐标系；
S432向待测颗粒捕集设备内部通入检测光；
S433获取待测颗粒捕集设备外部图像信息；
S434根据图像信息判断待测颗粒捕集设备外部是否有漏光；
S435若判断结果为是，则获取漏光处的坐标信息；
S436根据一个或多个漏光处的坐标信息合围形成裂纹区域坐标；
S437若判断结果为否，则判定待测颗粒捕集设备载体没有裂纹。
实际应用中，检测光可通过使用LED灯实现，LED灯向颗粒捕集设备照射，若待测颗粒捕集设备具有裂纹，则检测光会透过裂纹外传，在颗粒捕集设备外部通过图像获取单元(如光学摄像机)获取裂纹的位置和形状，并反馈给用户。
如图8所示，更进一步的，也可根据裂纹区域坐标生成裂纹区域图像，以使用户更加直观的获取裂纹信息。
此外，在一个实施例中，检测设备还包括光敏设备，对待测颗粒捕集设备载体裂纹检测步骤还包括：
S441向待测颗粒捕集设备内部通入检测光；
S442利用光敏设备判断是否在待测颗粒捕集设备外部检测到光信号；
S443若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备载体有裂纹；
S444若判断结果为否，则判定待测颗粒捕集设备载体没有裂纹。
通过光敏设备检测光信号的可靠性更高，对于评估颗粒捕集设备载体是否有裂纹的判断更加准确。
如图9所示，在一个实施例中，检测设备还包括质量传感器，评估方法还包括如下步骤：
S451获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，所述出厂参数包括待测颗粒捕集设备包括待测颗粒捕集设备的出厂质量信息；
S452获取清洗前待测颗粒捕集设备的质量信息；
S453获取清洗后待测颗粒捕集设备的质量信息；
S454获取清洗前的待测颗粒捕集设备与出厂质量信息的差值；和/或，清洗后待测颗粒捕集设备与出厂质量信息的差值；
S455判断质量信息差值是否位于预设区间内；
S456若判断结果为是，则判定清洗效果满足要求；
S457若判断结果为否，则判定清洗效果未满足要求。
判断待测颗粒捕集设备清洗效果的最直接方式在于判断其质量变化，在有限范围内，质量变化越大，表明清洗的越干净，本申请通过质量变化来对清洗效果进行辅助评估，可提高评估效率和评估准确性。在实际应用中，测量质量时需要保证在一定的温度范围内，如在达到150℃后，再进行质量测量，以去除外部的影响因素。
本发明所保护的技术方案，并不局限于上述实施例，应当指出，任意一个实施例的技术方案与其他一个或多个实施例中技术方案的结合，在本发明的保护范围内。虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (12)
1.一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，所述出厂参数包括在目标排气流量下，颗粒捕集设备进气端内部气压值P0进和出气端内部气压值P0出的压差值ΔP0随排气流量Q变化形成的曲线L0；
根据出厂参数向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
根据进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线L1；
根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量，获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
根据进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线L2；
根据L0、L1、L2三条曲线差异量化的相关性计算函数，判断待测颗粒捕集设备的清洗效果是否满足要求。
2.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，所述颗粒捕集设备进气端内部气压值P0进和出气端内部气压值P0出的压差值ΔP0，满足ΔP0＝P0进-P0出；
和/或，清洗前待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出压差值ΔP1，满足ΔP1＝P1进-P1出；
和/或，清洗后待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出压差值ΔP2，满足ΔP2＝P2进-P2出。
3.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，执行根据L0、L1、L2三条曲线差异量化的相关性计算函数，判断待测颗粒捕集设备的清洗效果是否满足要求步骤时，具体包括：
定义fi为各自的流量压差曲线拟合函数，出厂颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f0(qi)＝ΔP0i，清洗前的待测颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f1(qi)＝ΔP1i，清洗后的待测颗粒捕集设备流量压差曲线拟合函数f2(qi)＝ΔP2i，其中，i为不同流量点；
定义F(f1f2f3)＝m为将三条曲线的差异量化的相关性计算函数，判断m0是否位于第一预设区间，以确认待测颗粒捕集设备相对于出厂状态的清洗效果是否满足要求，其中，m0＝F(f0,f2)；
和/或
判断m1是否位于第二预设区间，以确认待测颗粒捕集设备相对于清洗前的清洗效果是否满足要求，其中，m1＝F(f1,f2)。
4.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，执行根据出厂参数向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量步骤时，具体包括：
向清洗前的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量；
获取当前排气流量；
根据出厂参数的流量变化，调节当前排气流量至目标排气流量；
和/或
执行根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量步骤时，具体包括：
向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量；
获取当前排气流量；
根据出厂参数的流量变化，调节当前排气流量至目标排气流量。
5.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，执行根据进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线步骤时，具体包括：
获取不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出；
根据多个对应进气端内部气压值P1进和出气端内部气压值P1出获取多个压差值ΔP1；
生成压差值ΔP1随排气流量Q变化形成的曲线；
和/或
执行根据进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线步骤时，具体包括：
获取不同排气流量下多个待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
根据多个对应进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取多个压差值ΔP2；
生成压差值ΔP2随排气流量Q变化形成的曲线。
6.根据权利要求5所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，向待测颗粒捕集设备输入目标排气流量时，所述目标排气流量Q具有临界值，压差值ΔP1和压差值ΔP2分别与排气流量Q在临界值之前为线性函数关系，在临界值之后为二次函数关系。
7.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，评估方法还包括如下步骤：
建立数据库；
将不同型号颗粒捕集设备的出厂参数写入数据库；
获取待测颗粒捕集设备的识别信息；
根据待测颗粒捕集设备的识别信息读取出厂参数。
8.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，所述评估方法还包括如下步骤：
获取待测颗粒捕集设备的出厂参数，所述出厂参数包括待测颗粒捕集设备包括待测颗粒捕集设备的出厂质量信息；
获取清洗前待测颗粒捕集设备的质量信息；
获取清洗后待测颗粒捕集设备的质量信息；
获取清洗前的待测颗粒捕集设备与出厂质量信息的差值；和/或，清洗后待测颗粒捕集设备与出厂质量信息的差值；
判断质量信息差值是否位于预设区间内，以确认清洗效果是否满足要求。
9.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，执行变频风机根据出厂参数向清洗后的待测颗粒捕集设备输入排气流量步骤时，向待测颗粒捕集设备内通入的气流为大于600℃的热气流，评估方法还包括如下步骤：
获取时间t1后，待测颗粒捕集设备出气端内部温度T1；
判断待测颗粒捕集设备出气端内部温度T1是否大于温度阈值T0；
若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备中仍具有未清理的可燃物，未达到清洗要求。
10.根据权利要求1所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，向清洗后的待测颗粒捕集设备输入目标排气流量时，还包括对待测颗粒捕集设备壳体裂纹检测步骤，包括：
获取待测颗粒捕集设备进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出；
根据多个进气端内部气压值P2进和出气端内部气压值P2出获取待测颗粒捕集设备清洗前的压差值ΔP2随气流流量Q变化的曲线L2；
判断在同一坐标系象限内，曲线L2是否位于出厂颗粒捕集设备压差值ΔP0随排气流量Q变化形成的曲线L0的下方；
若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备载体有裂纹。
11.根据权利要求10所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，对待测颗粒捕集设备载体裂纹检测步骤还包括：
建立坐标系；
向待测颗粒捕集设备内部通入检测光；
获取待测颗粒捕集设备外部图像信息；
根据图像信息判断待测颗粒捕集设备外部是否有漏光；
若判断结果为是，则获取漏光处的坐标信息；
根据一个或多个漏光处的坐标信息合围形成裂纹区域坐标。
12.根据权利要求10所述的一种颗粒捕集设备清洗效果的评估方法，其特征在于，对待测颗粒捕集设备载体裂纹检测步骤还包括：
向待测颗粒捕集设备内部通入检测光；
利用光敏设备判断是否在待测颗粒捕集设备外部检测到光信号；
若判断结果为是，则判定待测颗粒捕集设备载体有裂纹。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 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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