CN113840979B - 用于对排气进行取样的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于排气后处理系统的取样组件，包括主体层、外碗状物、第一取样器和内碗状物。主体层限定圆柱形通路。外碗状物联接至主体层。第一取样器沿主体层周向延伸至外碗状物。第一取样器包括第一取样器通道和第一取样器孔。第一取样器通道被构造成将排气提供到外碗状物中。第一取样器孔被构造成接收来自圆柱形通路的排气并且将排气提供到第一取样器通道中。内碗状物至少部分地设置在外碗状物内并且被构造成接收来自外碗状物的排气并且将排气提供到圆柱形通路中。

Description

用于对排气进行取样的系统及方法
技术领域
本申请总体上涉及用于对内燃发动机的排气后处理系统中的排气进行取样的系统和方法。
背景技术
对于内燃发动机，如柴油发动机，氮氧化物(NOx)复合物可能会排放在排出物中。例如，可能希望减少NOx排放物以符合环境法规。为了减少NOx排放物，还原剂可以通过配给系统(dosing system)并且在后处理系统内配给到排出物中。还原剂有助于将一部分排出物转化为非NOx排放物，例如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和水(H2O)，从而减少NOx排放物。
在一些应用中，可能希望对由内燃发动机产生并且由后处理系统处理的排气中的成分(例如，NOx、N2、CO2和/或H2O)的浓度进行取样。通过对成分的浓度进行取样，可以监测后处理系统的运行。这种取样是使用传感器获得的，在该传感器周围提供排气。
排气可以经由取样管提供给传感器，该取样管延伸到排气导管中并且横穿排气导管，并且将排气引导至传感器。取样管可能会干扰排气的流动，从而增加排气导管中的背压和流动引起的噪声(例如，湍流等等)。结果，内燃发动机的性能可能会受到负面影响。
此外，在一些系统中，提供给传感器的排气可能包含液体。随着时间的推移，这种液体可能会聚集在传感器附近。暴露于液体可能会对传感器产生负面影响。
发明内容
在一个实施例中，一种用于排气后处理系统的取样组件包括主体层、外碗状物、第一取样器和内碗状物。主体层限定圆柱形通路。外碗状物联接至主体层。第一取样器沿主体层周向延伸至外碗状物。第一取样器包括第一取样器通道和第一取样器孔。第一取样器通道被构造成将排气提供到外碗状物中。第一取样器孔被构造成接收来自圆柱形通路的排气并且将排气提供到第一取样器通道中。内碗状物至少部分地设置在外碗状物内，并且被构造成接收来自外碗状物的排气并且将排气提供到圆柱形通路中。
在一些实施例中，所述主体层由取样组件主体中心轴线限定；所述内碗状物由内碗状物中心轴线限定；并且所述内碗状物中心轴线与所述取样组件主体中心轴线相交。
在一些实施例中，所述内碗状物中心轴线正交于所述取样组件主体中心轴线。
在一些实施例中，所述外碗状物以所述内碗状物中心轴线为中心。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括：NOx传感器；和NOx传感器联接器，其联接至所述外碗状物，并且包括NOx传感器联接开口，所述NOx传感器联接开口被构造成接纳所述NOx传感器，使得所述NOx传感器的一部分定位在所述外碗状物内。
在一些实施例中，所述NOx传感器联接开口由NOx传感器联接开口中心轴线限定；所述NOx传感器联接器被构造成在多个旋转位置联接至所述外碗状物；并且所述NOx传感器联接开口中心轴线在所述多个旋转位置中的任何一个旋转位置都不与所述内碗状物相交。
在一些实施例中，所述多个旋转位置包括：第一旋转位置；第二旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少90度；和第三旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少180度。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括取样器通道收集器，所述取样器通道收集器被构造为接收来自所述第一取样器的排气并且将排气提供到所述外碗状物中，所述取样器通道收集器沿着平行于所述取样器通道收集器的切线的轴线联接至所述第一取样器，使得从所述第一取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括第二取样器，所述第二取样器沿着所述主体层周向延伸至所述外碗状物，所述第二取样器包括：第二取样器通道，其被构造为将排气提供到所述外碗状物中，以及第二取样器孔，其被构造为接收来自所述圆柱形通路的排气并且将排气提供到所述第二取样器通道中。
在一些实施例中，所述第一取样器和所述第二取样器是相同的。
在一些实施例中，所述第一取样器延伸第一取样器第一端部和所述外碗状物之间的第一长度；所述第二取样器延伸第二取样器第一端部和所述外碗状物之间的第二长度；并且所述第二长度基本上等于所述第一长度。
在一些实施例中，所述主体层由取样组件主体中心轴线限定；所述内碗状物由内碗状物中心轴线限定；所述内碗状物中心轴线与所述取样组件主体中心轴线相交；所述第一取样器第一端部设置在所述内碗状物中心轴线的上游；并且所述第二取样器第一端部设置在所述内碗状物中心轴线的下游。
在另一实施例中，一种与NOx传感器一起使用的取样组件包括第一主体层、外碗状物、第一取样器和NOx传感器联接器。第一主体层限定圆柱形通道。外碗状物联接至第一主体层并且被构造成接收排气并且将排气提供至圆柱形通路。第一取样器沿第一主体层周向延伸至外碗状物。第一取样器包括第一取样器通道和第一取样器孔。第一取样器通道被构造成将排气提供到外碗状物中。第一取样器孔被构造成接收来自圆柱形通路的排气并且将排气提供到第一取样器通道中。NOx传感器联接器联接至外碗状物并且包括NOx传感器联接开口，该NOx传感器联接开口被构造成接纳NOx传感器。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括叠覆所述第一主体层的至少一部分的第二主体层；其中所述第一取样器由所述第一主体层形成；并且其中所述第一取样器通道被限定在所述第一主体层和所述第二主体层
之间。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括取样器通道收集器，所述取样器通道收集器被构造为接收来自所述第一取样器的排气并且将排气提供到所述外碗状物中，所述取样器通道收集器沿着平行于所述取样器通道收集器的切线的轴线联接至所述第一取样器，使得从所述第一取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中。
在一些实施例中，所述外碗状物和所述取样器通道收集器中的至少一个突出到所述圆柱形通路中。
在一些实施例中，所述NOx传感器联接器被构造成在多个旋转位置联接至所述外碗状物，所述多个旋转位置包括：第一旋转位置；第二旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少90度；和第三旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少180度。
在又一实施例中，一种取样组件包括主体层、外碗状物、第一取样器和第二取样器。主体层限定圆柱形通路。外碗状物联接至主体层并且被构造成接收排气并且将排气提供至圆柱形通路。第一取样器沿主体层周向延伸至外碗状物。第一取样器包括第一取样器通道和多个第一取样器孔。第一取样器通道被构造成将排气提供到外碗状物中。多个第一取样器孔中的每一个被构造成接收来自圆柱形通路的排气并且将排气提供到第一取样器通道中。第二取样器沿主体层周向延伸至外碗状物。第二取样器包括第二取样器通道和多个第二取样器孔。第二取样器通道被构造成将排气提供到外碗状物中。多个第二取样器孔中的每一个被构造成接收来自圆柱形通路的排气并且将排气提供到第二取样器通道中。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括取样器通道收集器，所述取样器通道收集器被构造成接收来自所述第一取样器和所述第二取样器的排气并且将排气提供到所述外碗状物中，所述取样器通道收集器沿着平行于所述取样器通道收集器的第一切线的第一轴线联接至所述第一取样器使得从所述第一取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中以及沿着平行于所述取样器通道收集器的第二切线的第二轴线联接至所述第二取样器使得从所述第二取样器提供的排气切向地提供到所述
取样器通道收集器中。
在一些实施例中，所述取样组件进一步包括内碗状物，所述内碗状物至少部分地设置在所述外碗状物内，并且被构造为接收来自所述外碗状物的排气并且将排气提供到所述圆柱形通路中；其中所述第一轴线在所述内碗状物和所述取样器通道收集器之间延伸；并且其中所述第二轴线在所述内碗状物和所述取样器通道收集器之间延伸。
附图说明
在附图和下面的描述中阐述了一个或更多个实现方式的细节。根据说明书、附图和权利要求，本公开的其他特征、方面和优点将变得明显，其中：
图1是示例性排气后处理系统的示意框图；
图2是用于排气后处理系统的示例性取样组件的透视图；
图3是沿平面A-A截取的图2所示的示例性取样组件的详细的横截面视图；
图4是图2所示的示例性取样组件的正视图；
图5是图2所示的示例取样组件的俯视图；
图6是沿平面A-A截取的图2所示的示例性取样组件的横截面视图；
图7是沿着平面B-B截取的图2所示的示例性取样组件的另一横截面视图；
图8是沿平面C-C截取的图2所示的示例性取样组件的横截面视图；
图9是用于排气后处理系统的另一示例性取样组件的详细的横截面视图；
图10是一些实施例中图9所示的示例性取样组件的详细的横截面视图；
图11是用于排气后处理系统的又一示例性取样组件的详细的横截面
视图；以及
图12是图11所示的示例性取样组件的正视图。
将会认识到，出于说明的目的，一些或所有的附图是示意性表示。提供附图是为了说明一个或更多个实现方式，应清楚地理解，它们不用于限制权利要求的范围或含义。
具体实施方式
以下是与用于对内燃发动机的排气后处理系统中的排气进行取样的方法、装置相关的各种概念及其实现方式的更详细描述。上面引出的和下面更详细讨论的各种概念可以以多种方式中的任何一种来实现，因为所描述的概念不限于任何特定的实现方式。提供具体实现方式和应用的示例主要是为了说明的目的。
I.概述
内燃发动机(例如，柴油内燃发动机，等等)产生包含诸如NOx、N2、CO2和/或H2O的成分的排气。在一些应用中，发动机监测这些成分的不同的量。当成分的量高于或低于阈值时，内燃发动机可以例如改变与内燃发动机相关联的排气后处理系统的性能(例如，为了减少成分的量等等)。
对排气的监测可以通过使用各种传感器对排气后处理系统内的排气进行取样来实现。这种取样是使用取样器进行的。通常的取样器突出到并横穿排气在其内流动的路径。例如，一些取样器包括取样管，该取样管延伸横穿排气在其内流动的路径的直径。作为延伸横穿该路径的结果，这些取样器可能会增加内燃发动机经受的背压，并且可能会增加下游排气中的噪声量，这两者都可能会导致内燃发动机的不期望的运行。
排气可能含有液体。液体和传感器之间的接触可能是不希望的。为了考虑到排气中的液体，一些取样器包括防水护罩。这些防水护罩可能会增加通常的取样器的成本、复杂性和制造限制。此外，这些防水护罩可能无法始终防止液体和传感器之间的接触。
取样器或包含在取样器中的传感器可能需要以不同的取向安装或安装在不同的位置，这取决于与特定的应用相关联的限制。例如，一些应用要求传感器要被定位在特定的旋转位置。因此，重要的是取样器在各种旋转位置下以期望的方式运行。通过延伸横穿排气在其内流动的路径来对气体进行取样的通常的取样器可能无法在各种旋转位置上一致地执行。因此，在一些应用中，通常的取样器可能无法以期望的方式运行。
本文所述的实现方式涉及一种取样组件，该取样组件使用突出到、但不延伸横穿排气在其内流动的通路的取样器对排气进行取样。因此，本文所述的取样组件能够对排气进行取样，而不会增加由通常的取样器引起的背压和下游噪音。
此外，本文所述的取样组件包括各种部件，例如取样器、取样器通道收集器、外碗状物和内碗状物，它们配合以使排气涡旋，从而可以通过涡旋中心附近的传感器获得样本。通过这种方式和其他方式，可以缓解或防止液体传输到传感器中。
此外，本文描述的取样组件便于传感器的时钟式旋转(clocking)，以适应与传感器相关联的各种限制。例如，外碗状物、内碗状物和联接器可以布置成使得传感器的中心轴线不与内碗状物或外碗状物相交，从而有助于在传感器的不同旋转位置处对排气进行一致的取样。
此外，本文描述的取样组件便于以各种旋转取向安装。例如，由于取样器的配置，取样器可以被构造为向外碗状物提供相同的排气流，而不管取样组件的旋转取向如何。
II.示例性排气后处理系统
图1描绘了排气后处理系统100，其具有用于排气导管系统104的示例性还原剂输送系统102。排气后处理系统100包括还原剂输送系统102、颗粒过滤器(例如，柴油颗粒过滤器(DPF))106、分解室108(例如，反应器、反应器管等等)和SCR催化器110。
DPF 106被配置成从在排气导管系统104中流动的排气中去除颗粒物质，例如烟灰。DPF 106包括入口和出口，在该入口处接收排气，在该出口处，排气在颗粒物质基本上从排气中过滤出和/或将颗粒物质转化为二氧化碳后排出。在一些实现方式中，可以省略DPF106。
分解室108被配置成将还原剂转化成氨。还原剂可以是例如尿素、柴油机排气流体(DEF)、尿素水溶液(UWS)、水性尿素溶液(例如，AUS32等等)以及其他类似的流体。分解室108包括入口和出口，该入口流体联接至DPF 106(例如，流体地构造成与DPF 106连通等等)以接收含有NOx排放物的排气，该出口用于使排气、NOx排放物、氨和/或还原剂流向SCR催化器110。
还原剂输送系统102包括配给模块112(例如，配给器等等)，该配给模块被配置成将还原剂配给到分解室108中(例如，经由注射器)。配给模块112安装至分解室108，使得配给模块112可以将还原剂配给到排气导管系统104中流动的排气中。配给模块112可以包括隔离器，该隔离器置入配给模块112的一部分和分解室108的在其上安装有配给模块112的部分之间。
配给模块112流体联接至还原剂源114。还原剂源114可以包括多个还原剂源114。还原剂源114可以是例如含有的柴油机排气流体箱。还原剂泵116(例如，供应单元等等)用于对来自还原剂源114的还原剂加压，以输送至配给模块112。在一些实施例中，还原剂泵116是受压力控制的(例如，被控制以获得目标压力等等)。还原剂泵116包括还原剂过滤器118。还原剂过滤器118过滤(例如，滤除等等)还原剂，然后将还原剂提供给还原剂泵116的内部部件(例如，活塞、叶片等等)。例如，还原剂过滤器118可以阻止或防止固体(例如，固化的还原剂、污染物等等)传输至还原剂泵116的内部部件。以这种方式，还原剂过滤器118可以促进还原剂泵116的延长的期望操作。在一些实施例中，还原剂泵116联接至与排气后处理系统100相关联的车辆底盘。
配给模块112包括至少一个注射器120。每个注射器120被构造成将还原剂配给到排气中(例如，在分解室108内等等)。在一些实施例中，还原剂输送系统102还包括空气泵122。在这些实施例中，空气泵122从空气源124(例如，进气口等等)并且通过设置在空气泵122上游的空气过滤器126抽吸空气。此外，空气泵122经由导管向配给模块112提供空气。在这些实施例中，配给模块112被构造成将空气和还原剂混合成空气-还原剂混合物，并将空气-还原剂混合物提供到分解室108中。在其他实施例中，还原剂输送系统102不包括空气泵122或空气源124。在这样的实施例中，配给模块112不被构造成将还原剂与空气混合。
配给模块112和还原剂泵116也电耦合或通信耦合至还原剂输送系统控制器128。还原剂输送系统控制器128被配置成控制配给模块112将还原剂配给到分解室108中。还原剂输送系统控制器128也可以被配置成控制还原剂泵116。
还原剂输送系统控制器128包括处理电路130。处理电路130包括处理器132和存储器134。处理器132可以包括微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，等等或它们的组合。存储器134可以包括但不限于电子、光学、磁性或能够为处理器、ASIC、FPGA等提供程序指令的任何其他存储或传输装置。该存储器134可以包括存储芯片、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、闪存或还原剂输送系统控制器128可以从中读取指令的任何其他合适的存储器。指令可以包括来自任何合适的编程语言的代码。存储器134可以包括各种模块，这些模块包括被配置为由处理器132实现的指令。
在各种实施例中，还原剂输送系统控制器128被配置成与具有排气后处理系统100的内燃发动机的中央控制器136(例如，发动机控制单元(ECU))、发动机控制模块(ECM)，等等)通信。在一些实施例中，中央控制器136和还原剂输送系统控制器128被集成为单个控制器。
在一些实施例中，中央控制器136可以与显示装置(例如，屏幕、监视器、触摸屏、平视显示器(HUD)、指示灯，等等)通信。显示装置可以被配置为响应于从中央控制器136接收信息而改变状态。例如，显示装置可以被配置为基于来自中央控制器136的通信在静态状态(例如，显示绿灯、显示“系统正常(SYSTEM OK)”消息，等等)和警报状态(例如，显示闪烁的红灯、显示“需要维护(SERVICE NEEDED)”消息，等等)之间改变。通过改变状态，显示装置可以向用户(例如，操作员，等等)提供还原剂输送系统102的状态(例如，运行、需要维护，等等)的指示。
分解室108位于SCR催化器110的上游。因此，还原剂被注射到SCR催化器110的上游，使得SCR催化器110接收还原剂和排气的混合物。还原剂液滴经历蒸发、热解和水解过程，以在排气导管系统104内形成非NOx排放物(例如，气态氨等等)。
SCR催化器110被配置成通过加速排气中的氨和NOx之间的将NOx还原成二价氮、水和/或二氧化碳的过程来帮助NOx排放物的还原。SCR催化器110包括入口和出口，该入口流体联接至分解室108，排气和还原剂从该分解室108接收，该出口流体联接至排气导管系统104的端部。
排气后处理系统100可以进一步包括氧化催化器(例如，柴油机氧化催化器(DOC))，其流体联接至排气导管系统104(例如，SCR催化器110的下游或DPF 106的上游)，以氧化排气中的烃和一氧化碳。
在一些实现方式中，DPF 106可以定位在分解室108的下游。例如，DPF 106和SCR催化器110可以组合成单个单元。在一些实现方式中，配给模块112可以替代地位于涡轮增压器的下游或涡轮增压器的上游。
在各种实施例中，排气后处理系统100还包括混合组件138(例如，混合器、多级混合器等等)。混合组件138设置在分解室上游部分140和分解室下游部分142之间。分解室上游部分140、混合组件138和分解室下游部分142一起形成分解室108。配给模块112联接至混合组件138，并且注射器120被配置成将还原剂配给到混合组件138中。如本文将更详细解释的，混合组件138用于将从分解室上游部分140接收的排气与由混合组件138提供的还原剂混合，并且向分解室下游部分142提供已经与还原剂混合的排气。
排气后处理系统100还包括取样组件144。在各种实施例中，取样组件144定位在SCR催化器110的下游。然而，在其他实施例中，取样组件144额外地或替代地定位在SCR催化器110的上游(例如，DPF 106的上游、DPF 106的下游和分解室108的上游、分解室108的下游和SCR催化
器110的上游等等)。
在各种实施例中，取样组件144包括NOx传感器146、颗粒传感器148和温度传感器150。NOx传感器146被配置成确定流经取样组件144的排气中的NOx的量(例如，水平、体积等等)。NOx传感器146可以是例如Continental 2.8NOx传感器、Continental 2.0NOx传感器或Bosch 4.0NOx传感器。颗粒传感器148被配置成确定流经取样组件144的排气中的颗粒的量。温度传感器150被配置成确定流经取样组件144的排气的温度。NOx传感器146、颗粒传感器148和温度传感器150被配置成与还原剂输送系统控制器128通信。例如，由NOx传感器146确定的NOx的量可以提供给还原剂输送系统控制器128，由颗粒传感器148确定的颗粒的量可以提供给还原剂输送系统控制器128，并且由温度传感器150确定的温度可以提供给还原剂输送系统控制器128。在一些实现方式中，省略了各种NOx传感器146、颗粒传感器148和温度传感器150。
虽然排气后处理系统100已经在与柴油内燃发动机一起使用的情况下被示出和描述，但是应当理解，排气后处理系统100可以与其他内燃发动机一起使用，例如汽油内燃发动机、混合动力内燃发动机、丙烷内燃发动机和其他类似的内燃发动机。
图2-12更详细地示出了根据各种实施例的取样组件144。如本文中更详细解释的，取样组件144被构造成便于对流经取样组件144的排气进行取样，使得排气中的成分(例如NOx)的量可以由传感器确定。如本文更详细解释的，取样组件144的结构被设计成使得基本上阻止液体(例如，水、还原剂、流体等等)传输至传感器的传感器元件(例如，使得传感器元件基本上与进入取样组件144的任何液体隔离，等等)。在一些应用中，当传感器的传感器元件暴露于液体时，传感器可能会变得不理想。因此，取样组件144能够比基本上不阻止液体传输至传感器的传感器元件的其他系统更值得期望。取样组件144包括取样组件主体200(例如，框架、结构等等)。
III.第一示例性取样组件
图2-8示出了根据各种实施例的具有取样组件主体200的示例性取样组件144。取样组件主体200包括取样组件主体上游端部202和取样组件主体下游端部204。取样组件主体上游端部202被构造为联接至(例如，紧固至、焊接至、夹紧至、使用带卡环夹紧至等等)上游排气导管，并且取样组件主体下游端部204被构造成联接至(例如，紧固至、焊接至、夹紧至、使用带卡环夹紧至等等)下游排气导管。取样组件主体上游端部202被构造成接收排气(例如，从排气后处理系统100的位于取样组件144上游的部件等等)，并且取样组件主体下游端部204被构造成提供排气(例如，提供给排气后处理系统100的位于取样组件144下游的部件等等)。
取样组件主体200具有取样组件主体中心轴线C主体(例如，其以该取样组件中心主体轴线为中心)。取样组件主体200通常是圆柱形的，并且具有取样组件主体外直径Dbo和取样组件主体内直径Dbi。如将在本文中更详细解释的，取样组件主体200包括向C主体突出的取样器。Dbi是在不包括这些取样器的位置处进行测量的。Dbi可以是例如2英寸、3英寸、4英寸、5英寸、6英寸或其他类似的值。Dbo大于Dbi。例如，Dbo可以是Dbi的101％、102％、105％、110％或其他类似的百分比。
在各种实施例中，Dbo和Dbi从取样组件主体上游端部202到取样组件主体下游端部204(例如，沿着取样组件主体200的长度等等)基本恒定(例如，+/-1％、+/-2％、+/-5％等等)。在其他实施例中，Dbo和Dbi从取样组件主体上游端部202到取样组件主体下游端部204变化(例如，减少、增加、交替地增加和减少等等)。
取样组件主体200还包括基底主体层206(例如，内层、第一主体层等等)和包封主体层208(例如，外层、第二主体层等)。基底主体层206限定通路207(例如，圆柱形通路、圆柱形开口等等)，在该通路内，从取样组件主体上游端部202提供的排气被传送至取样组件主体下游端部204。包封主体层208设置在基底主体层206的顶部上(例如，叠覆(overlap)、覆盖基底主体层206等等)。基底主体层206与排气相互作用(例如，接触排气等等)，并且包封主体层208与基底主体层206的排气基底部分地分离(例如，隔离等等)。因此，基底主体层206通过包封主体层208至少部分地与周围环境(例如，大气等等)分离。在各种实施例中，包封主体层208被包封(例如，卷绕、折叠、盘绕等等)到基底主体层206上，使得基底主体层206完全被包封主体层208叠覆(例如，覆盖等等)。在一些实施例中，包封主体层208仅包封到基底主体层206的一部分上(例如，使得基底主体层206的一部分不被包封主体层208覆盖，使得基底主体层206的一部分是暴露的等等)。
基底主体层206包括第一取样器210(例如，取样弓状物、取样环等等)和第二取样器212(例如，取样弓状物、取样环等等)。第一取样器210和第二取样器212中的每一个都沿着基底主体层206周向延伸(例如，沿着通路207的周边延伸等等)。在一些实施例中，第一取样器210和第二取样器212通过(例如，使用模具等等)使基底主体层206变形(例如，弯曲等等)而形成。在这些实施例中，流经第一取样器210和第二取样器212的排气与包封主体层208相互作用。在其他实施例中，第一取样器210和第二取样器212是联接至基底主体层206的独立的结构。例如，在取样组件主体200的组装期间，第一取样器210可以放置在基底主体层206上并焊接至基底主体层206。在这些实施例中的一些实施例中，流经第一取样器210和第二取样器212的排气不与包封主体层208相互作用，而是替代地仅与基底主体层206相互作用。
第一取样器210和第二取样器212是凸起的结构(例如，相对于基底主体层206的除第一取样器210或第二取样器212之外的部分等等)，使得第一取样器210和第二取样器212突出到由取样组件主体200限定的通路中并朝向C主体。因此，一部分(例如，靠近基底主体层206的部分等等)流动到取样组件主体上游端部202中的排气抵着(例如，接触等等)第一取样器210和/或第二取样器212流动。
由于第一取样器210和第二取样器212的不显眼的位置，取样组件144能够以某一压降(例如，流动到取样组件主体上游端部202中的排气的压力和流出取样组件主体下游端部204的排气的压力之间的差，等等)操作，与其它取样装置相比，例如那些延伸横穿排气在其内流动的通路的取样装置，该压降是低的。例如，取样组件144的压降可以基本上等于1千帕(kPa)。如本文使用的，对第一值“基本上等于”第二值的描述将第一值描述为等于第二值，并且将第一值描述为在第二值的5％以内(包括5％)(例如，第一值等于第二值的105％，第一值等于第二值的95％等等)。在一些应用中，取样组件144的压降可以基本上等于小于5kPa、小于3kPa、小于2kPa或小于0.5kPa。在各种应用中，压降介于0.25kPa和2kPa之间，包括0.25kPa和2kPa。以这种方式，取样组件144可以明显比产生显著压降的其他取样装置更合意。
第一取样器210包括多个第一取样器孔214(例如，孔洞、开口等等)，并且第二取样器212包括多个第二取样器孔216(例如，孔洞、开口等等)。当排气从取样组件主体上游端部202流向取样组件主体下游端部204时，一部分排气可以流经任一第一取样器孔214并进入第一取样器210和/或流经任一第二取样器孔216并进入第二取样器212。
在排气流经第一取样器孔214中的一个之后，排气进入第一取样器210的第一取样器通道218(例如，空隙、间隙等等)。第一取样器通道218形成在基底主体层206和包封主体层208之间。第一取样器通道218从第一取样器第一端部220(例如，终端等等)周向延伸至第一取样器第二端部221(例如，终端等等)。排气从第一取样器通道218流动到取样器通道收集器222中。在各种实施例中，第一取样器第二端部221定位成靠近取样器通道收集器222或与之邻接。在其他实施例中，取样器通道收集器222沿着第一取样器通道218的长度定位，例如在第一取样器通道218的中点附近，使得排气从第一取样器第一端部220和第一取样器第二端部221中的每一个流动到取样器通道收集器222。排气的流动在图3中用实线箭头表示。基底主体层206和包封主体层208在第一取样器第一端部220周围接合，使得除了流经第一取样器通道218之外，基本上禁止排气在基底主体层206和包封主体层208之间流出第一取样器第一端部220。类似地，基底主体层206和包封主体层208在第一取样器第二端部221周围接合，使得除了流经第一取样器通道218之外，基本上禁止排气在基底主体层206和包封主体层208之间流出第一取样器第二端部221。
类似地，在排气流经第二取样器孔216中的一个之后，排气进入第二取样器212的第二取样器通道224(例如，空隙、间隙等等)。第二取样器通道224形成在基底主体层206和包封主体层208之间。第二取样器通道224从第二取样器第一端部226(例如，终端等等)周向延伸至第二取样器第二端部227。排气从第二取样器通道224流动到取样器通道收集器222中。在各种实施例中，第二取样器第二端部227定位成靠近取样器通道收集器222或与之邻接。在其他实施例中，取样器通道收集器222沿着第二取样器通道224的长度定位，例如在第二取样器通道224的中点附近，使得排气从第二取样器第一端部226和第二取样器第二端部227中的每一个流动到取样器通道收集器222。基底主体层206和包封主体层208在第二取样器第一端部226周围接合，使得除了流经第二取样器通道224之外，基本上禁止排气在基底主体层206和包封主体层208之间流出第二取样器第一端部226。类似地，基底主体层206和包封主体层208在第二取样器第二端部227周围接合，使得除了流经第二取样器通道224之外，基本上禁止排气在基底主体层206和包封主体层208之间流出第二取样器第二端部227。
在一些实施例中，第一取样器210和第二取样器212被构造成使得排气可以被一致地取样(例如，变化可忽略等等)，而不管取样组件主体200的旋转取向如何。例如，第一取样器210和第二取样器212可以被构造成接收基本相等的排气流，而不管取样组件主体200的旋转取向如何。在一些应用中，第一取样器210和第二取样器212是相同的(例如，第一取样器210中的第一取样器孔214的数量与第二取样器212中的第二取样器孔216的数量相同，第一取样器通道218将排气提供到取样器通道收集器222中的流动速率与第二取样器通道224将排气提供到取样器通道收集器222中的流动速率相同，等等)。如本文中更详细解释的，NOx传感器146、颗粒传感器148和温度传感器150每个都联接至取样组件主体200。在一些应用中，可能希望取样组件主体200旋转以适应NOx传感器146、颗粒传感器148和/或温度传感器150。通过将第一取样器210和第二取样器212构造成一致地对排气进行取样，而不管取样组件主体200的旋转取向如何，取样组件主体200可以旋转并且安装成适应NOx传感器146、颗粒传感器148和/或温度传感器150(例如，由于空间限制、由于布线限制、由于安装限制等等)，而不会对取样组件主体200的合意性产生负面影响。相比之下，其他取样器在旋转时可能会不一致地对排气进行取样。因此，这些其他的取样器可能无法以合意的方式适应各种传感器。
流经第一取样器通道218和第二取样器通道224的排气中的液体可以包含液体。第一取样器通道218和第二取样器通道224各自由从第一取样器第一端部220到取样器通道收集器222以及从第二取样器第一端部226到取样器通道收集器222的长度限定。通过增加第一取样器通道218的长度和第二取样器通道224的长度，第一取样器通道218内的排气和第二取样器通道224内的排气的温度可以增加(例如，由于延长了由横穿第一取样器210或第二取样器212流动的排气提供的加热，等等)。随着排气被加热，排气内所含的任何液体都可以蒸发。因此，增加第一取样器通道218的长度或第二取样器通道224的长度可以缓解液体到取样器通道收集器222中的传输。
在各种实施例中，第一取样器通道218和第二取样器通道224被构造成使得第一取样器第一端部220和第二取样器第一端部226位于基底主体层206上几乎相同的径向位置处。在这样的实施例中，取样组件主体200可以被安装成使得第一取样器第一端部220和第二取样器第一端部226位于基底主体层206上近似最低的竖直位置(例如，最靠近具有排气后处理系统100的车辆横越所沿的表面的位置等等)。以这种方式，第一取样器通道218中的任何液体都可以在第一取样器通道218内向下流动(例如，由于重力等等)并收集在第一取样器第一端部220内，而且第二取样器通道224内的任何液体都可以在第二取样器通道224内向下流动(例如，由于重力等等)并收集在第二取样器第一端部226内。当收集在第一取样器第一端部220或第二取样器第一端部226中时，液体可以被横穿第一取样器第一端部220或第二取样器第一端部226流动的排气加热并且蒸发。
来自第一取样器通道218的排气和来自第二取样器通道224的排气在取样器通道收集器222中混合。取样器通道收集器222是圆形的，并且被布置成使得第一取样器通道218和第二取样器通道224与取样器通道收集器222相切地流动到取样器通道收集器222中。在这个意义上，相切意味着第一取样器通道218的中心轴线平行于取样器通道收集器222的切线，并且也可以从取样器通道收集器222的切线偏移(例如，相对于C内等等)，并且第二取样器通道224的中心轴线平行于取样器通道收集器222的切线，并且也可以从取样器通道收集器222的切线偏移。具体地，从第一取样器通道218提供的排气沿着第一轴线(其平行于取样器通道收集器222的第一切线，并且也可以从取样器通道收集器222的第一切线偏移)被提供到取样器通道收集器222中，并且从第二取样器通道224提供的排气沿着第二轴线(其平行于取样器通道收集器222的第二切线，并且也可以从取样器通道收集器222的第二切线偏移)被提供到取样器通道收集器222中。在各种实施例中，第一轴线和第二轴线平行。在一些实施例中，第一轴线和第二轴线平行，并且分开大于取样器通道收集器222的半径的距离。由于这些布置方式，因此使得从第一取样器通道218和第二取样器通道224流动的排气在取样器通道收集器222内涡旋。
取样器通道收集器222包括取样器通道收集器开口230(例如，孔洞、孔等等)。取样器通道收集器开口230的中心可以位于取样器通道收集器222的中心点上。在各种实施例中，取样器通道收集器开口230具有正交于C主体的中心轴线。
取样组件主体200还包括内碗状物232(例如，管、管道等等)。内碗状物232延伸穿过取样器通道收集器开口230，并且在取样器通道收集器开口230周围联接至取样器通道收集器222，使得基本上禁止排气流动到取样器通道收集器222和内碗状物232之间。内碗状物232和取样器通道收集器222被布置成使得从第一取样器通道218提供的排气沿着第一轴线(其平行于在内碗状物和取样器通道收集器222之间延伸的第一切线，并且也可以从在内碗状物和取样器通道收集器222之间延伸的第一切线偏移)被提供到取样器通道收集器222中，并且使得从第二取样器通道224提供的排气沿着第二轴线(其平行于在内碗状物与取样器通道收集器222之间延伸的第二切线，并且也可以从在内碗状物与取样器通道收集器222之间延伸的第二切线偏移)提供到取样器通道收集器222中。在一些实施例中，内碗状物232包括多个旋流叶片。每个旋流叶片的作用是使得在内碗状物232内流动的排气涡旋。
内碗状物232以内碗状物中心轴线C内为中心。在各种实施例中，C内与C主体正交。例如，C内可以与C主体正交并相交。在一些实施例中，取样器通道收集器开口230以C内为中心。
包封主体层208包括包封主体层碗状物开口234(例如，开口、孔洞，等等)。在各种实施例中，包封主体层碗状物开口234的直径基本上等于取样器通道收集器222的直径。包封主体层碗状物开口234定位在取样器通道收集器222上方。内碗状物延伸穿过包封主体层碗状物开口234。
取样组件主体200还包括外碗状物236(例如，管、管道等等)。外碗状物236以C内为中心。因此，外碗状物236和内碗状物232是同心的。外碗状物236延伸穿过包封主体层碗状物开口234，并且在包封主体层碗状物开口234周围联接至包封主体层208，使得基本上禁止排气流动到外碗状物236和包封主体层碗状物开口234之间。在一些实施例中，外碗状物236包括多个旋流叶片。每个旋流叶片的作用是使得在外碗状物236内流动的排气涡旋。
从第一取样器通道218流动的排气与取样器通道收集器222相切地进入取样器通道收集器222，并且与从同样进入取样器通道收集器222的从第二取样器通道224流动的排气是反向的。因此，取样器通道收集器222内的排气在内碗状物232和取样器通道收集器222之间以及内碗状物232和外碗状物236之间引起涡旋。该涡旋产生离心力，该离心力引起排气中的任何液体被径向向外推动并且抵着取样器通道收集器222或外碗状物236。当抵着取样器通道收集器222或外碗状物236时，液体可能暴露于额外的热量并引起该液体蒸发。
流经取样器通道收集器222的排气围绕内碗状物232向上流动并且进入到外碗状物236中(例如，在内碗状物232和外碗状物236之间，等等)。由第一取样器通道218、第二取样器通道224和取样器通道收集器222产生的离心力阻止液体移动到外碗状物236中。外碗状物236由从包封主体层208的外边缘到外碗状物236的顶部边缘的外碗状物高度Hob限定。在一些实施例中，Hob基本上等于25毫米(mm)。在各种应用中，Hob基本上等于10mm-40mm，包括10mm和40mm。
取样组件主体200还包括NOx传感器联接器238(例如，接头、适配器、衬套等等)。NOx传感器联接器238延伸穿过并且联接至外碗状物236。在一些实施例中，NOx传感器联接器238焊接至外碗状物236。在其他实施例中，NOx传感器联接器238螺纹连接到外碗状物236中。在另外的实施例中，NOx传感器联接器238压配合到外碗状物236中(例如，经由摩擦配合等等)。
NOx传感器联接器238与外碗状物236接合，从而基本上禁止排气流动到NOx传感器联接器238和外碗状物236之间。经由NOx传感器联接器238部分地禁止流入到外碗状物236中的排气流出取样组件主体200。当排气流入到外碗状物236中时，排气径向向外流动并且抵着NOx传感器联接器238流动。
NOx传感器联接器238包括NOx传感器联接开口240(例如，孔洞、孔等等)。NOx传感器联接开口240被构造为接纳NOx传感器146。NOx传感器联接开口240以NOx传感器联接开口的中心轴线CNOx为中心。CNOx与C内相交。以这种方式，提供给NOx传感器146的排气可以由位于由外碗状物236和/或内碗状物232产生的旋流的中心或中心附近的低压区提供。
在各种实施例中，CNOx在设置CNOx和C内所沿的平面中从C内偏移了NOx传感器偏移角ANOx。在各种应用中，ANOx可以基本上等于15°、12.5°、12.15°或其他类似的值。在各种实施例中，CNOx与C主体相交。在各种应用中，ANOx基本上等于10°-30°，包括10°和30°。
NOx传感器联接器238便于对NOx传感器146相对于外碗状物236进行时钟式旋转(例如，旋转、旋转重新定位等等)。具体而言，NOx传感器联接器238被构造成在多个旋转位置联接至外碗状物236。这些旋转位置可以包括NOx传感器联接器238相对于外碗状物236不旋转(例如，0°等等)和NOx传感器联接器238相对于外碗状物236的一整圈旋转(例如，360°等等)之间的任意数量的旋转位置。在一些示例中，这些旋转位置包括第一旋转位置(例如，0°等等)、与第一旋转位置分开至少90°的第二旋转位置(例如，90°、110°、150°、200°、325°、350°等等)、与第一旋转位置分开至少180°的第三旋转位置(例如，190°、210°、320°、340°等等)、以及与第一旋转位置分开至少270°的第四旋转位置(例如，315°、370°等等)。这使得NOx传感器联接器238能够相对于内碗状物232旋转(例如，使用夹具、使用钳子、使用扳手等等)，使得取样组件144针对目标应用而定制。这可以有助于将NOx传感器146定位在目标应用所期望的目标取向(例如，使得NOx传感器146适合与目标应用相关联的空间要求，等等)。
取样组件主体200被构造成使得NOx传感器146能够一致地对排气进行取样，而不管NOx传感器146的旋转位置如何。具体地，改变NOx传感器146的旋转位置仅仅引起NOx传感器146相对于内碗状物232旋转(例如，在内碗状物232内等等)。然而，取样器通道收集器222、外碗状物236、内碗状物232和NOx传感器联接器238配合以使得排气能够流入到NOx传感器146中，这在NOx传感器的任何旋转位置处基本相同。与取样组件主体200相比，其他取样器，例如取样管突出到排气中的取样器，可能无法在传感器的任何旋转位置处对排气进行一致地取样。
当排气抵着NOx传感器联接器238流动时，排气被向下重新引导并且流向NOx传感器146的外部传感器护罩242(例如，盖等等)。一部分排气经由一个或更多个外部传感器护罩开口244(例如，孔、孔洞等等)进入外部传感器护罩242，而剩余部分的排气继续流动到内碗状物232中并且向下流过外部传感器护罩242。
外部传感器护罩开口244各自具有直径。该直径可以被选择成阻止液体流经外部传感器护罩开口244(例如，外部传感器护罩开口244的直径可以小于不希望的液体量的直径，等等)。在一些应用中，每个外部传感器护罩开口244的直径是0.015625英寸、0.01英寸、0.001英寸、0.005英寸或其他类似的值。
流经外部传感器护罩开口244的那部分排气抵着内部传感器护罩246(例如，盖等等)流动。外部传感器护罩壁248(例如，挡板等等)联接至外部传感器护罩242和内部传感器护罩246，使得基本上禁止流动到外部传感器护罩壁248和外部传感器护罩242之间，并且基本上禁止流动到外部传感器护罩壁248和内部传感器护罩246之间。外部传感器护罩242和内部传感器护罩246共同限定它们之间的环形腔(例如，空隙等等)。该环形腔内的排气被向上引导(例如，由于排气流经外部传感器护罩开口244等等)并且经由一个或更多个内部传感器护罩开口250(例如，孔、孔洞等等)进入内部传感器护罩246。
限定在外部传感器护罩242和内部传感器护罩246之间的环形腔中的排气中的液体可以由于重力而收集在外部传感器护罩壁248上(例如，在外部传感器护罩242、内部传感器护罩246和外部传感器护罩壁248之间，等等)。
类似于外部传感器护罩开口244，内部传感器护罩开口250各自具有直径。该直径可以被选择成阻止液体流经内部传感器护罩开口250(例如，内部传感器护罩开口250的直径可以小于不希望的液体量的直径等等)。在一些应用中，每个内部传感器护罩开口250的直径是0.015625英寸、0.01英寸、0.001英寸、0.005英寸或其他类似的值。
取样组件主体200能够缓解液体到内部传感器护罩246中的传输，而无需使用其他取样器中可能使用的单独的防水护罩(例如，附加部件等等)。因此，取样组件主体200能够更快地生产(例如，取样组件主体200包括更少的部件，取样组件主体200更容易扩展，等等)并且比其他取样器便宜。此外，取样组件主体200能够对排气进行取样，而不会在排气流中产生噪音或增加其背压，因为就像在其他取样器中使用的那样的单独的防水护罩没有用在取样组件主体200中。
流经内部传感器护罩开口250的那部分排气在传感器元件252(例如，NOx传感器元件等等)周围流动。传感器元件252被配置成确定排气中的NOx的量。排气在传感器元件252周围在内部传感器护罩内流动，并且向下流向内部传感器护罩出口254(例如，孔、孔洞等等)。排气随后流经内部传感器护罩出口254并且进入到内碗状物232中。
在内碗状物232和外部传感器护罩242之间流动的排气被向下抽吸，流出内碗状物232，并且进入到由基底主体层206限定的通路中(例如，由于排气流经由基底主体层206限定的通路所产生的真空等等)。内碗状物232内的排气压力和由基底主体层206限定的通路内的排气压力之间的压差基本上防止了排气回流到内碗状物232中(例如，从由基底主体层206限定的通路回流到内碗状物232和外碗状物236中，等等)。
取样组件主体200还包括颗粒传感器开口256(例如，开口、孔洞等)。颗粒传感器开口256延伸穿过基底主体层206或者穿过基底主体层206和包封主体层208。在各种实施例中，颗粒传感器开口256定位在第一取样器210和/或第二取样器212的下游。颗粒传感器开口256的中心位于颗粒传感器开口的中心轴线Cpso上。在各种实施例中，Cpso相对于C内角偏移了颗粒传感器偏移角Ap。在各种应用中，Ap可以基本上等于50°、55°、60°或其他类似的值。在各种实施例中，Cpso与C主体相交。在各种应用中，Ap基本上等于40°-70°，包括40°和70°。
取样组件主体200还包括颗粒传感器联接器258(例如，接头、适配器、衬套等等)。颗粒传感器联接器258在颗粒传感器开口256周围联接至包封主体层208或者在颗粒传感器开口256周围联接至基底主体层206。
颗粒传感器联接器258包括颗粒传感器联接开口260(例如，孔洞、孔等等)。颗粒传感器联接开口260被构造成接纳颗粒传感器148。颗粒传感器联接开口260的中心可以位于Cpso或另一个轴线上。
取样组件主体200还包括温度传感器开口(例如，开口、孔洞等等)(未示出)。温度传感器开口延伸穿过基底主体层206或者基底主体层206和包封主体层208。在各种实施例中，温度传感器开口定位在第一取样器210和/或第二取样器212的上游。温度传感器开口以温度传感器开口的中心轴线Ctso为中心。在各种实施例中，Ctso相对于C内角偏移了温度传感器偏移角At。在各种应用中，At可以基本上等于55°、60°、65°或其他类似的值。在各种实施例中，Ctso与C主体相交。在各种应用中，At基本上等于40°-70°，包括40°和70°。
取样组件主体200还包括温度传感器联接器262(例如，接头、适配器、衬套等等)。温度传感器联接器262在温度传感器开口周围联接至包封主体层208或在温度传感器开口周围联接至基底主体层206。
温度传感器联接器262包括温度传感器联接开口264(例如，孔洞、孔等等)。温度传感器联接开口264被构造成接纳温度传感器150。温度传感器联接开口264可以以Ctso或另一个轴线为中心。
在各种实施例中，温度传感器开口在取样器通道收集器开口230的上游，并且颗粒传感器开口256在取样器通道收集器开口230的下游。因此，Ctso从C内偏移了温度传感器长度偏移Ltso(例如，朝向取样组件主体上游端部202等等)，并且Cpso从C内偏移了颗粒传感器长度偏移Lpso(例如，朝向取样组件主体下游端部204等等)。在各种应用中，Ltso可以基本上等于13mm、14mm、15mm或其他类似的值。在各种应用中，Ltso基本上等于10mm-20mm，包括10mm和20mm。在各种应用中，Lpso可以基本上等于13mm、14mm、15mm或其他类似的值。在各种实施例中，Ltso等于Lpso。在各种应用中，Lpso基本上等于10mm-20mm，包括10mm和20mm。
温度传感器开口由温度传感器开口半径rtso限定，并且颗粒传感器开口256由颗粒传感器开口半径rpso限定。温度传感器开口、颗粒传感器开口256和取样器通道收集器开口230被设置成使得温度传感器开口的上游边缘和颗粒传感器开口256的下游边缘之间的总长度T通过以下式子计算rtso、rpso、Ltso和Lpso之和来确定：
rtso+rpso+Ltso+Lpso＝T (1)
在各种应用中，T可以基本上等于60mm、62mm、64mm或其他类似的值。在各种应用中，T基本上等于50mm-70mm，包括50mm和70mm。
在各种实施例中，第一取样器210具有部分圆形的横截面(例如，沿着与C主体相交的平面等等)。在这些实施例中，第一取样器210由第一取样器直径dfs限定。在各种应用中，dfs可以基本上等于9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或其他类似的值。在各种应用中，dfs基本上等于5mm-20mm，包括5mm和20mm。
在各种实施例中，第二取样器212具有部分圆形的横截面。在这些实施例中，第二取样器212由第二取样器直径dss限定。在各种应用中，dss可以基本上等于9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm或其他类似的值。在一些实施例中，第一取样器210具有部分圆形的横截面，并且第二取样器212具有部分圆形的横截面。在这些实施例中的一些实施例中，dfs等于dss。在各种应用中，dss基本上等于5mm-20mm，包括5mm和20mm。
在各种实施例中，第一取样器孔214每个都是圆形的，并且由第一取样器孔直径dfsa限定。在各种应用中，dfsa可以基本上等于1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm或其他类似的值。在各种应用中，dfsa基本上等于0.25mm-5mm，包括0.25mm和5mm。每个第一取样器孔214的dfsa对于所有的第一取样器孔214可以是相同的，或者对于一些第一取样器孔214可以是不同的。
在各种实施例中，第二取样器孔216每个都是圆形的，并且由第二取样器孔直径dssa限定。在各种应用中，dssa可以基本上等于1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm或其他类似的值。在各种应用中，dssa基本上等于0.25mm-5mm，包括0.25mm和5mm。每个第二取样器孔216的dssa对于所有的第二取样器孔216可以是相同的，或者对于一些第二取样器孔216可以是不同的。在一些实施例中，一些或所有的第一取样器孔214的dfsa等于一些或所有的第二取样器孔216的dssa。
外碗状物236由外碗状物内直径dobi限定。在各种实施例中，dobi沿着Hob是恒定的。在其他实施例中，dobi沿着Hob变化(例如，逐渐增加、逐渐减小等等)。在各种应用中，dobi可以基本上等于20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或其他类似的值。在各种应用中，dobi基本上等于15mm-50mm，包括15mm和50mm。在各种应用中，Hob可以基本上等于15mm、20mm、25mm、30mm、35mm或其他类似的值。在各种应用中，Hob基本上等于5mm-45mm，包括5mm和45mm。
内碗状物232由内碗状物内直径dibi和内碗状物高度Hib限定。在各种实施例中，dibi沿着Hib是恒定的。在其他实施例中，dibi沿着Hib变化(例如，逐渐增加、逐渐减小等等)。在各种应用中，dibi可以基本上等于5mm、10mm、15mm、20mm、25mm或其他类似的值。在各种应用中，dibi基本上等于2mm-35mm，包括2mm和35mm。
取样组件主体200还由内碗状物232的内碗状物顶部边缘266和内部传感器护罩出口254之间的护罩高度Hs限定。内碗状物顶部边缘266限定进入内碗状物232的入口。在一些实施例中，Hs是负的。在这些实施例中，外部传感器护罩242延伸到内碗状物232中。在其他实施例中，Hs是正的。在这些实施例中，外部传感器护罩242不定位在内碗状物232内，而是位于内碗状物232上方。在各种应用中，Hs可以基本上等于-15mm、-10mm、-5mm、-1mm、0mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、10mm或其他类似的值。在各种应用中，Hs基本上等于-20mm-30mm，包括-20mm和30mm。
第一取样器210和第二取样器212各自能够被不同地配置，使得取样组件主体200针对目标应用进行定制。第一取样器第一端部220由相对于C内的第一取样器偏移角Afs、沿着平行于C主体的轴线从C内起的第一取样器轴向长度Kfs、以及沿着第一取样器通道218的中心轴线Cfs从取样器通道收集器222到第一取样器第一端部220的第一取样器周长Lfs限定。类似地，第二取样器第一端部226由相对于C内的第二取样器偏移角Acs、沿着平行于C主体的轴线从C内起的第二取样器轴向长度Kss、以及沿着第二取样器通道224的中心轴线Css从取样器通道收集器222到第二取样器第一端部226的第二取样器周长Lss限定。通过改变Afs、Acs、Kfs、Kss、Lfs和Lss，取样组件主体200可以针对目标应用进行定制。在一些实施例中，Lss基本上等于Lfs。在各种应用中，Kfs基本上等于0mm-13mm，包括0mm和13mm。在各种应用中，Afs基本上等于0°-15°，包括0°和15°。在各种应用中，Acs基本上等于0°-15°，包括0°和15°。
第一取样器210可以包括各种数量和构型的第一取样器孔214。每个第一取样器孔214由距第一取样器第一端部220的第一孔距离Tfsa限定。对于每个第一取样器孔214，Tfsa可以是不同的(例如，其中多个第一取样器孔214沿着Cfs间隔开，等等)，和对于多个第一取样器孔214可以是相同的(例如，其中一个第一取样器孔214位于第一取样器210的上游部分上，而另一个第一取样器孔214位于第一取样器210的下游部分上，等等)。在各种应用中，Tfsa基本上等于0mm-20mm，包括0mm和20mm。
另外，每个第一取样器孔214可以位于第一取样器210的上游部分上(例如，靠近取样组件主体上游端部202等等)、第一取样器210的下游部分上(例如，靠近取样组件主体下游端部204等等)、或者第一取样器210的内部部分上(例如，在第一取样器210的上游部分和第一取样器210的下游部分之间等等)。通过将第一取样器孔214定位在第一取样器210的上游部分上，可以利用排气的动量推动排气进入到第一取样器通道218中。通过将第一取样器孔214定位在第一取样器210的下游部分或第一取样器210的内部部分上，可以利用排气的压力(例如，而不是动量等等)推动排气进入到第一取样器通道218中。
第二取样器212可以包括各种数量和构型的第二取样器孔216。每个第二取样器孔216由距第二取样器第一端部226的第二孔距离Tssa限定。Tssa对于每个第二取样器孔216可以是不同的(例如，其中多个第二取样器孔216沿着Css间隔开等等)，和对于多个第二取样器孔216可以是相同的(例如，其中一个第二取样器孔216位于第二取样器212的上游部分上，而另一个第二取样器孔216位于第二取样器212的下游部分上等等)。在各种应用中，Tssa基本上等于0mm-20mm，包括0mm和20mm。
另外，每个第二取样器孔216可以位于第二取样器212的上游部分上(例如，靠近取样组件主体上游端部202等等)、第二取样器212的下游部分上(例如，靠近取样组件主体下游端部204等等)、或者第二取样器212的内部部分上(例如，在第二取样器212的上游部分和第二取样器212的下游部分之间等等)。通过将第二取样器孔216定位在第二取样器212的上游部分上，可以利用排气的动量推动排气进入到第二取样器通道224中。通过将第二取样器孔216定位在第二取样器212的下游部分上或第二取样器212的内部部分上，可以利用排气的压力(例如，而不是动量，等等)推动排气进入到第二取样器通道224中。
在各种实施例中，Afs基本上等于Acs。然而，在一些应用中，Afs大于Acs或Afs小于Acs。
在各种实施例中，Kfs是负的(例如，第一取样器第一端部220在C内和取样组件主体上游端部202之间)，而Kss是正的(例如，第二取样器第一端部226在C内和取样组件主体下游端部204之间)。然而，在一些应用
中，Kfs和Kss都是负的，或者Kfs和Kss都是正的。
在各种实施例中，Cfs基本上等于Css。然而，在一些应用中，Cfs大于Css或者Cfs小于Css。
在一些实施例中，取样组件主体200包括隔热体，该隔热体被定位成向第一取样器通道218、第二取样器通道224、取样器通道收集器222、外碗状物236、内碗状物232或NOx传感器联接器236的任何组合提供隔热(例如，以减少从排气到取样组件主体200内的气氛的热传递等等)。隔热体可以用于提高第一取样器通道218、第二取样器通道224、取样器通道收集器222、外碗状物236、内碗状物232或NOx传感器联接器236的任何组合的温度，这可以缓解液体传输到NOx传感器146中。
虽然取样组件主体200被示出和描述为包括第一取样器通道218和第二取样器通道224，但是应当理解，在一些实施例中，取样组件主体200可以仅包括第一取样器通道218或者仅包括第二取样器通道224。类似地，应当理解，取样组件主体200可以包括类似于第一取样器通道218或第二取样器通道224的附加的取样器通道(例如，两个附加的取样器通道等等)。
虽然内碗状物232和外碗状物236各自被示出和描述为圆柱形，但是应当理解，内碗状物232和外碗状物236可以是卵形、椭圆形、多边形或其他类似形状，使得取样组件主体200针对目标应用进行定制。此外，应当理解，内碗状物232的内表面可以具有与内碗状物232的外表面形状(例如，椭圆形等等)不同的形状(例如，圆柱形等等)，并且外碗状物236的内表面可以具有与外碗状物236的外表面形状(例如，正方形等等)不同的形状(例如，椭圆形等等)。
IV.第二示例性取样组件
图9和图10示出了根据各种实施例的具有取样组件主体200的示例性取样组件144。前面关于图2-8的取样组件144的描述以类似的方式适用于图9和图10所示的取样组件144。
取样组件主体200被构造成使得取样器通道收集器222是外碗状物236的一部分(例如，取样器通道收集器222在结构上与外碗状物236集成在一起等等)。外碗状物236的一部分位于基底主体层206的外侧(例如，外部等等)，外碗状物236的一部分延伸穿过基底主体层206，并且外碗状物236、取样器通道收集器222的一部分位于基底主体层206内。外碗状物236和取样器通道收集器222的这种布置方式可以消除对包封主体层208的需要，从而降低取样组件主体的成本。
如图9和图10所示，Hs大于图3所示的取样组件主体200的Hs。因此，排气可以从外碗状物236流动到内碗状物232中，而不首先流动到外部传感器护罩242和内碗状物232之间。在一些应用中，这种布置方式在降低背压(例如，由于取样组件144，位于取样组件144上游的排气后处理系统100的部件所经历的压力增加等等)方面可以是有利的。
内碗状物232还包括内碗状物凸缘700(例如，唇缘等等)。内碗状物凸缘700形成在内碗状物232的位于外碗状物236外侧的部分中。因此，内碗状物凸缘700突出到由取样组件主体200限定的通路中。在各种实施例中，内碗状物凸缘700由径向向外弯曲内碗状物凸缘700的一部分形成。
当排气流经由取样组件主体200限定的通路时，一部分排气不会流动到第一取样器210或第二取样器212中。这部分排气可能含有液体。内碗状物凸缘700用于通过使排气流偏转来缓解这部分排气流动到内碗状物232中。
图10示出了内碗状物232包括联接至内碗状物的内碗状物内表面1002的旋流叶片1000。旋流叶片1000在内碗状物232内螺旋延伸(例如，形成螺旋等等)并且限定螺旋通路，来自外碗状物236的排气可以在该螺旋通路内横穿，以离开进入到由取样组件主体200限定的通路。旋流叶片1000可以用于增强排气在内碗状物232内的涡旋，从而进一步缓解液体传输到外部传感器护罩242中。旋流叶片1000还可以用于缓解排气从由取样组件主体200限定的通路流动到内碗状物232中(例如，从而减少对外部传感器护罩242的冲击，从而减少对传感器元件252的冲击，等等)。
V.第三示例性取样组件
图11和图12示出了根据各种实施例的具有取样组件主体200的示例性取样组件144。前面关于图2-8的取样组件144的描述以类似的方式适用于图11和图12所示的取样组件144。
取样组件主体200被构造成使得取样器通道收集器222是外碗状物236的一部分(例如，取样器通道收集器222在结构上与外碗状物236集成在一起等等)。与图9和图10不同，整个外碗状物236位于基底主体层206内。
由于外碗状物236放置在基底主体层206内，因此排气从第一取样器通道218和第二取样器通道224在内碗状物顶部边缘266的径向向外(例如，相对于C主体，等等)的位置处流动到外碗状物236中。这可以引起流动到外碗状物236中的排气比在其他实施例中更快地被提供到内碗状物232中，其他实施例例如为图3所示的实施例，其中排气从第一取样器通道218和第二取样器通道224在内碗状物顶部边缘266的径向向内(例如，相对于C主体等等)的位置处流动到外碗状物236中。外碗状物236和取样器通道收集器222的这种布置方式可以降低背压并且消除对包封主体层208的需要，从而降低取样组件主体的成本。
基底主体层206包括NOx传感器联接器开口800。NOx传感器联接器238延伸穿过NOx传感器联接器开口800，并且在NOx传感器联接器开口800周围联接至基底主体层206。在一些实施例中，NOx传感器联接器238焊接至基底主体层206。在其他实施例中，NOx传感器联接器238螺纹连接到NOx传感器联接器开口800中。在另外的其他实施例中，NOx传感器联接器238压配合到NOx传感器联接器开口800中(例如，经由摩擦配合等等)。
如图11和图12中所示，Hs小于图9和图10所示的取样组件主体200的Hs。因此，如果不首先流动到外部传感器护罩242和内碗状物232之间，则排气就不能从外碗状物236流动到内碗状物232中。
在一些实施例中，取样组件主体200仅包括基底主体层206，而不包括包封主体层208。
VI.示例性实施例的构成
虽然本说明书包含许多特定的实现细节，但这些不应被解释为对任何可被要求保护内容的范围的限制，而是解释为特定的实现方式所特有的特征的描述。本说明书中在单独的实现方式的上下文中描述的某些特征也可以在单个实现方式中以组合方式实现。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实现方式中单独地或者以任何合适的子组合实现。此外，尽管特征可以被描述为以某些组合起作用，并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下，来自所要求保护的组合中的一个或更多个特征可以从该组合中排除，并且所要求保护的组合可以指子组合或子组合的变体。
如本文使用的，术语“基本上(substantially)”、“一般地(generally)”、“近似地(approximately)”和类似的术语旨在具有与本公开主题所属领域的普通技术人员共用且接受的用法相一致的广义含义。查阅本公开的本领域技术人员应理解，这些术语旨在允许对所描述和要求保护的某些特征的描述，而不将这些特征的范围限制到所提供的精确的数值范围。因此，这些术语应被解释为，指示所描述和要求保护的主题的非实质性或无关紧要的修改或改变被认为在如所附权利要求中引用的本发明的范围内。
本文使用的术语“联接(coupled)”及类似术语是指两个部件彼此直接结合或间接结合。这种结合可以是固定的(例如，永久的)或可移动的(例如，可移除或可释放的)。这种结合可以通过两个部件或者两个部件和任何附加的中间部件彼此一体形成为单个整体，或者通过两个部件或者两个部件和任何附加的中间部件附接至彼此来实现。
本文使用的术语“流体联接至(fluidly coupled to)”及类似术语是指两个部件或物体具有在两个部件或物体之间形成的路径，在该路径中，流体，例如空气、排气、液体还原剂、气态还原剂、水性还原剂、气态氨等，可以在有或没有中间部件或物体的情况下流动。用于实现流体连通的流体联接器或构型的示例可以包括管道、通道或用于实现流体从一个部件或物体到另一个部件或物体的流动的任何其他合适的部件。
重要的是要注意，在各种示例的实现方式中示出的系统的构成和布置的本质仅是说明性的，而不是限制性的。在所描述的实现方式的精神和/或范围内的所有改变和修改都希望受到保护。应当理解，一些特征可能不是必需的，并且缺少各种特征的实现方式可以被认为在本申请的范围内，范围由所附权利要求限定。当语言“一部分(a portion)”被使用时，该项目可以包括一部分和/或整个项目，除非特别地相反地陈述。
另外，术语“或(or)”以其包含性的意义(而不是排他性的意义)使用，使得当用于例如连接要素列表时，术语“或(or)”意味着列表中的一个、一些或所有要素。除非特别另有说明，否则诸如短语“X、Y和Z中的至少一个”之类的连接性语言与通常用于表达项目、术语等可以是X、Y、Z、X和Y、X和Z、Y和Z，或者X、Y和Z(即X、Y和Z的任意组合)的上下文一起理解。因此，除非另有说明，这种连接性语言通常并不意味着暗示某些实施例要求X中的至少一个、Y中的至少一个和Z中的至少一个都存在。
此外，本文中数值范围的使用(例如，W到P，等等)包括它们的最大值和最小值(例如，W到P包括W并且包括P等等)，除非另有说明。此外，一系列值(例如，W到P等等)不一定要求在数值范围内包括中间值(例如，W到P可以只包括W和P等等)，除非另有说明。

Claims (20)

1.一种用于排气后处理系统的取样组件，所述取样组件包括：
主体层，其限定圆柱形通路；
外碗状物，其联接至所述主体层；
第一取样器，其沿所述主体层周向延伸至所述外碗状物并且设置在所述圆柱形通路内，所述第一取样器包括：
第一取样器通道，其周向延伸并且被构造为将排气提供到所述外碗状物中，以及
第一取样器孔，其被构造为接收来自所述圆柱形通路的排气并且将排气提供到所述第一取样器通道中；和
内碗状物，其至少部分地设置在所述外碗状物内并且被构造成接收来自所述外碗状物的排气并且将排气提供到所述圆柱形通路中。
2.根据权利要求1所述的取样组件，其中：
所述主体层由取样组件主体中心轴线限定；
所述内碗状物由内碗状物中心轴线限定；并且
所述内碗状物中心轴线与所述取样组件主体中心轴线相交。
3.根据权利要求2所述的取样组件，其中，所述内碗状物中心轴线正交于所述取样组件主体中心轴线。
4.根据权利要求2所述的取样组件，其中，所述外碗状物以所述内碗状物中心轴线为中心。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的取样组件，所述取样组件进一步包括：
NOx传感器；和
NOx传感器联接器，其联接至所述外碗状物，并且包括NOx传感器联接开口，所述NOx传感器联接开口被构造成接纳所述NOx传感器，使得所述NOx传感器的一部分定位在所述外碗状物内。
6.根据权利要求5所述的取样组件，其中：
所述NOx传感器联接开口由NOx传感器联接开口中心轴线限定；
所述NOx传感器联接器被构造成在多个旋转位置联接至所述外碗状物；并且
所述NOx传感器联接开口中心轴线在所述多个旋转位置中的任何一个旋转位置都不与所述内碗状物相交。
7.根据权利要求6所述的取样组件，其中，所述多个旋转位置包括：
第一旋转位置；
第二旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少90度；和
第三旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少180度。
8.根据权利要求1-4和6-7中任一项所述的取样组件，所述取样组件进一步包括取样器通道收集器，所述取样器通道收集器被构造为接收来自所述第一取样器的排气并且将排气提供到所述外碗状物中，所述取样器通道收集器沿着平行于所述取样器通道收集器的切线的轴线联接至所述第一取样器，使得从所述第一取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中。
9.根据权利要求1-4和6-7中任一项所述的取样组件，所述取样组件进一步包括第二取样器，所述第二取样器沿着所述主体层周向延伸至所述外碗状物，所述第二取样器包括：
第二取样器通道，其周向延伸并且被构造为将排气提供到所述外碗状物中，以及
第二取样器孔，其被构造为接收来自所述圆柱形通路的排气并且将排气提供到所述第二取样器通道中。
10.根据权利要求9所述的取样组件，其中，所述第一取样器和所述第二取样器是相同的。
11.根据权利要求9所述的取样组件，其中：
所述第一取样器延伸第一取样器第一端部和所述外碗状物之间的第一长度；
所述第二取样器延伸第二取样器第一端部和所述外碗状物之间的第二长度；并且
所述第二长度基本上等于所述第一长度。
12.根据权利要求11所述的取样组件，其中：
所述主体层由取样组件主体中心轴线限定；
所述内碗状物由内碗状物中心轴线限定；
所述内碗状物中心轴线与所述取样组件主体中心轴线相交；
所述第一取样器第一端部设置在所述内碗状物中心轴线的上游；并且
所述第二取样器第一端部设置在所述内碗状物中心轴线的下游。
13.一种与NOx传感器一起使用的取样组件，所述取样组件包括：
第一主体层，其限定圆柱形通路；
外碗状物，其联接至所述第一主体层并且被构造成接收排气并且将排气提供给所述圆柱形通路；
第一取样器，其设置在所述圆柱形通路内并且沿所述第一主体层周向延伸至所述外碗状物，所述第一取样器包括：
第一取样器通道，其周向延伸并且被构造为将排气提供到所述外碗状物中，以及
第一取样器孔，其被构造为接收来自所述圆柱形通路的排气并且将排气提供到所述第一取样器通道中；和
NOx传感器联接器，其联接至所述外碗状物并且包括被构造为接纳所述NOx传感器的NOx传感器联接开口。
14.根据权利要求13所述的取样组件，所述取样组件进一步包括叠覆所述第一主体层的至少一部分的第二主体层；
其中所述第一取样器由所述第一主体层形成；并且
其中所述第一取样器通道被限定在所述第一主体层和所述第二主体层之间。
15.根据权利要求13或14所述的取样组件，所述取样组件进一步包括取样器通道收集器，所述取样器通道收集器被构造为接收来自所述第一取样器的排气并且将排气提供到所述外碗状物中，所述取样器通道收集器沿着平行于所述取样器通道收集器的切线的轴线联接至所述第一取样器，使得从所述第一取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中。
16.根据权利要求15所述的取样组件，其中，所述外碗状物和所述取样器通道收集器中的至少一个突出到所述圆柱形通路中。
17.根据权利要求13-14和16中任一项所述的取样组件，其中，所述NOx传感器联接器被构造成在多个旋转位置联接至所述外碗状物，所述多个旋转位置包括：
第一旋转位置；
第二旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少90度；和
第三旋转位置，其与所述第一旋转位置分开至少180度。
18.一种取样组件，包括：
主体层，其限定圆柱形通路；
外碗状物，其联接至所述主体层并且被构造为接收排气并且将排气提供给所述圆柱形通路；
第一取样器，其沿所述主体层周向延伸至所述外碗状物，所述第一取样器包括：
第一取样器通道，其周向延伸并且被构造为将排气提供到所述外碗状物中，以及
多个第一取样器孔，所述多个第一取样器孔中的每一个被构造成接收来自所述圆柱形通路的排气并且将排气提供到所述第一取样器通道中；和
第二取样器，其沿所述主体层周向延伸至所述外碗状物，所述第二取样器包括：
第二取样器通道，其周向延伸并且被构造为将排气提供到所述外碗状物中，以及
多个第二取样器孔，所述多个第二取样器孔中的每一个被构造成接收来自所述圆柱形通路的排气并且将排气提供到所述第二取样器通道中；
其中所述第一取样器或所述第二取样器中的至少一个设置在所述圆柱形通路内。
19.根据权利要求18所述的取样组件，所述取样组件进一步包括取样器通道收集器，所述取样器通道收集器被构造成接收来自所述第一取样器和所述第二取样器的排气并且将排气提供到所述外碗状物中，所述取样器通道收集器沿着平行于所述取样器通道收集器的第一切线的第一轴线联接至所述第一取样器使得从所述第一取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中以及沿着平行于所述取样器通道收集器的第二切线的第二轴线联接至所述第二取样器使得从所述第二取样器提供的排气切向地提供到所述取样器通道收集器中。
20.根据权利要求19所述的取样组件，所述取样组件进一步包括内碗状物，所述内碗状物至少部分地设置在所述外碗状物内，并且被构造为接收来自所述外碗状物的排气并且将排气提供到所述圆柱形通路中；
其中所述第一轴线在所述内碗状物和所述取样器通道收集器之间延伸；并且
其中所述第二轴线在所述内碗状物和所述取样器通道收集器之间延伸。
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