CN114689473A - 颗粒物传感器测试分析系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及颗粒物传感器技术领域,公开了一种颗粒物传感器测试分析系统及方法,该系统包括控制/测量设备、颗粒产生装置、定容稀释通道、第一支路、第二支路、采样装置和颗粒物传感器；颗粒产生装置的第一端用于进气，控制/测量设备用于检测颗粒产生装置中颗粒物的浓度；第一支路与定容稀释通道连通、第二支路与定容稀释通道连通；颗粒物传感器设置于第一支路，颗粒物传感器用于收集稀释通道中部分颗粒物、且与控制/测量设备信号连接；采样装置设置于第二支路，采样装置用于实时获取定容稀释通道中颗粒物的采样数据、且与控制/测量设备信号连接，该系统能够模拟颗粒物传感器的实际工况，且准确地对颗粒物传感器进行测试和分析。
Description
技术领域
本发明涉及颗粒物传感器的技术领域，尤其是涉及一种颗粒物传感器测试分析系统及方法。
背景技术
颗粒物捕集器故障诊断是车载在线诊断(On-Board Diagnostics,OBD)系统的重要组成，随着我国轻、重型车国六法规的颁布，如何有效快速地对颗粒物捕集器进行故障诊断成为OBD系统成功应用的关键。
研究表明颗粒物传感器可以有效地对颗粒物捕集器故障进行诊断且可获得颗粒物质量及数量信息，而机动车排气颗粒的理化特性会对颗粒物传感器产生重要影响。
因此，如何设计一款能够准确对颗粒物传感器进行测试和分析的系统成为了本领域一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种颗粒物传感器测试分析系统，上述颗粒物传感器测试分析系统能够准确地对颗粒物传感器进行测试和分析。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种颗粒物传感器测试分析系统，包括控制/测量设备、颗粒产生装置、定容稀释通道、第一支路、第二支路、采样装置以及颗粒物传感器；其中，颗粒产生装置用于产生颗粒物，颗粒产生装置的第一端用于进气；控制/测量设备与颗粒产生装置信号连接、且控制/测量设备用于检测颗粒产生装置中颗粒物的浓度；定容稀释通道的第一端与颗粒产生装置的第二端连通，第一支路与定容稀释通道连通、第二支路与定容稀释通道连通，且第一支路与第二支路无交叠；颗粒物传感器设置于第一支路，颗粒物传感器用于收集流经定容稀释通道的部分颗粒物、且颗粒物传感器与控制/测量设备信号连接；采样装置设置于第二支路，采样装置用于实时获取定容稀释通道中颗粒物的采样数据、且采样装置与控制/测量设备信号连接。
本发明提供的颗粒物传感器测试分析系统，工作时，先由颗粒产生装置的第一端通入干燥洁净的空气，以对颗粒物传感器进行清零校准；
然后，通过控制/测量设备读取颗粒物传感器在不同工作阶段的特征数据，例如电流、电导率、回应时间等；同时，控制/测量设备同步读取采样装置所获取的定容稀释通道中颗粒物的采样数据；需要说明的是，不同的工作阶段包括颗粒累积阶段以及颗粒物传感器再生阶段，颗粒累积阶段即为颗粒物在颗粒物传感器中不断累积的阶段，颗粒物传感器再生阶段即为颗粒物传感器中的颗粒物被清除后的阶段；
接着，获取所述颗粒物传感器在不同工作阶段所收集的颗粒物，并进行相关表征(如形貌、热重、官能团等理化性质)的分析。
这种设置方式，能够通过颗粒产生装置和引入空气来模拟颗粒物传感器的实际工况；通过控制/测量设备与颗粒物传感器的信号连接，能够实现实时读取颗粒物传感器在不同工作阶段的电流、电导率、回应时间等特征数据；而采样装置的设置，能够实现同步实时获取所述定容稀释通道中颗粒物的采样数据，且也能够通过控制/测量设备来读取，从而令测试更加精准。
因此，这种颗粒物传感器测试分析系统，能够准确地对颗粒物传感器进行测试和分析。
可选地，颗粒物传感器测试分析系统还包括排气管；排气管的第一端与定容稀释通道连通，排气管的第二端用于排气。
可选地，排气管上设置有流量计；流量计用于实时检测流经排气管的气体的流量、且流量计与控制/测量设备信号连接。
可选地，排气管上设置有风机；风机用于将排气管内的气体由排气管的第二端吸出。
可选地，采样装置包括粒子计数器以及粒径谱仪。
可选地，颗粒产生装置的第一端设有过滤装置；过滤装置用于防止空气中的颗粒状杂质进入颗粒产生装置。
可选地，过滤装置包括HEPA滤芯。
一种根据颗粒物传感器测试分析方法，适用于上述的任一种颗粒物传感器测试分析系统，包括：建立颗粒物传感器测试分析系统；
由颗粒产生装置的第一端通入干燥洁净的空气，以对颗粒物传感器进行清零校准；
通过控制/测量设备读取颗粒物传感器在不同工作阶段的特征数据、且同步读取采样装置所获取的采样数据；
获取颗粒物传感器在不同工作阶段所收集的颗粒物，并进行相关表征分析。
可选地，不同工作阶段包括颗粒累积阶段以及颗粒物传感器再生阶段。
可选地，特征数据包括：电流以及导电率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的颗粒物传感器测试分析系统的结构示意图。
图标：1-控制/测量设备；2-颗粒产生装置；3-定容稀释通道；4-第一支路；5-第二支路；6-采样装置；7-颗粒物传感器；8-排气管；9-流量计；10-风机；11-粒子计数器；12-粒径谱仪；13-HEPA滤芯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的颗粒物传感器测试分析系统的结构示意图，如图1所示，本发明实施例提供的颗粒物传感器测试分析系统，包括控制/测量设备1、颗粒产生装置2、定容稀释通道3、第一支路4、第二支路5、采样装置6以及颗粒物传感器7；其中，颗粒产生装置2用于产生颗粒物，颗粒产生装置2的第一端用于进气；控制/测量设备1与颗粒产生装置2信号连接、且控制/测量设备1用于检测颗粒产生装置2中颗粒物的浓度；定容稀释通道3的第一端与颗粒产生装置2的第二端连通，第一支路4与定容稀释通道3连通、第二支路5与定容稀释通道3连通，且第一支路4与第二支路5无交叠；颗粒物传感器7设置于第一支路4，颗粒物传感器7用于收集流经定容稀释通道3的部分颗粒物、且颗粒物传感器7与控制/测量设备1信号连接；采样装置6设置于第二支路5，采样装置6用于实时获取定容稀释通道3中颗粒物的采样数据、且采样装置6与控制/测量设备1信号连接。
本实施例提供的颗粒物传感器测试分析系统，工作时，首先，由颗粒产生装置2的第一端通入干燥洁净的空气，以对颗粒物传感器7进行清零校准；
然后，通过控制/测量设备1读取颗粒物传感器7在不同工作阶段的特征数据，例如电流、电导率、回应时间等；同时，控制/测量设备1同步读取采样装置6所获取的定容稀释通道3中颗粒物的采样数据；需要说明的是，不同的工作阶段包括颗粒累积阶段以及颗粒物传感器7再生阶段，颗粒累积阶段即为颗粒物在颗粒物传感器7中不断累积的阶段，颗粒物传感器7再生阶段即为颗粒物传感器7中的颗粒物被清除后的阶段；
最后，获取所述颗粒物传感器7在不同工作阶段所收集的颗粒物，并进行相关表征(如形貌、热重、官能团等理化性质)的分析。
这种设置方式，能够通过颗粒产生装置2和引入空气来模拟颗粒物传感器7的实际工况；通过控制/测量设备1与颗粒物传感器7的信号连接，能够实现实时读取颗粒物传感器7在不同工作阶段的电流、电导率、回应时间等特征数据；而采样装置6的设置，能够实现同步实时获取所述定容稀释通道3中颗粒物的采样数据，且也能够通过控制/测量设备1来读取，从而令测试更加精准。
因此，这种颗粒物传感器测试分析系统，能够准确地对颗粒物传感器7进行测试和分析。
参考图1，作为一种可选的实施例，颗粒物传感器测试分析系统还包括排气管8；排气管8的第一端与定容稀释通道3连通，排气管8的第二端用于排气。
本实施例中，气体由颗粒产生装置2的第一端进入，流经定容稀释通道3后再由排气管8的第二端排出。
继续参考图1，作为一种可选的实施例，排气管8上设置有流量计9；流量计9用于实时检测流经排气管8的气体的流量、且流量计9与控制/测量设备1信号连接。
本实施例中，由于流量计9与控制/测量设备1信号连接，则控制/测量设备1可以实时读取流经排气管8的气体的流量，从而令对颗粒物传感器7的测试和分析更加精准。
如图1所示，作为一种可选的实施例，排气管8上设置有风机10；风机10用于将排气管8内的气体由排气管8的第二端吸出。
本实施例中，风机10的设置能够提高进排气的效率，从而更好地模拟实际工况。
继续参考图1，作为一种可选的实施例，采样装置6包括粒子计数器11以及粒径谱仪12。
本实施例中，粒子计数器11用于检测定容稀释通道3中颗粒物的粒径及其分布情况；粒径谱仪12也可用于检测定容稀释通道3中颗粒物的粒径、且还可以检测出颗粒物数量浓度、表面积浓度、体积浓度及质量浓度随颗粒物粒径的分布的情况。
如图1所示，作为一种可选的实施例，颗粒产生装置2的第一端设有过滤装置；过滤装置用于防止空气中的颗粒状杂质进入颗粒产生装置2。过滤装置包括HEPA滤芯13。
本实施例中，HEPA滤芯13的设置能够很好地防止空气中的颗粒状杂质进入颗粒产生装置2，从而有效消除杂质的影响，提高测试效率。
本发明实施例还提供了一种根据颗粒物传感器测试分析方法，适用于上述的任一种颗粒物传感器测试分析系统，包括如下步骤：
步骤S100,建立颗粒物传感器测试分析系统。
步骤S200,由颗粒产生装置2的第一端通入干燥洁净的空气，以对颗粒物传感器7进行清零校准。
步骤S300,通过控制/测量设备1读取颗粒物传感器7在不同工作阶段的特征数据、且同步读取采样装置6所获取的采样数据。
其中，不同工作阶段包括颗粒累积阶段以及颗粒物传感器7再生阶段，颗粒累积阶段即为颗粒物在颗粒物传感器7中不断累积的阶段，颗粒物传感器7再生阶段即为颗粒物传感器7中的颗粒物被清除后的阶段；
另外，特征数据应至少包括：电流以及导电率；
而且，当采样装置6包括粒子计数器11以及粒径谱仪12时，采样数据则包括颗粒物的粒径以及颗粒物数量浓度、表面积浓度、体积浓度和质量浓度随颗粒物粒径的分布情况。
还有，当排气管8上设置有流量计9时，可将流量计9与控制/测量设备1信号连接，以令控制/测量设备1读取流经排气管8的气体的流量，从而令对颗粒物传感器7的测试和分析更加精准。
步骤S400,获取颗粒物传感器7在不同工作阶段所收集的颗粒物，并进行相关表征分析。
其中，相关表征分析应至少包括形貌、热重、官能团等理化性质的分析。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，包括控制/测量设备、颗粒产生装置、定容稀释通道、第一支路、第二支路、采样装置以及颗粒物传感器；其中，
所述颗粒产生装置用于产生颗粒物，所述颗粒产生装置的第一端用于进气；
所述控制/测量设备与所述颗粒产生装置信号连接、且所述控制/测量设备用于检测所述颗粒产生装置中颗粒物的浓度；
所述定容稀释通道的第一端与所述颗粒产生装置的第二端连通，所述第一支路与所述定容稀释通道连通、所述第二支路与所述定容稀释通道连通，且所述第一支路与所述第二支路无交叠；
所述颗粒物传感器设置于所述第一支路，所述颗粒物传感器用于收集流经所述定容稀释通道的部分颗粒物、且所述颗粒物传感器与所述控制/测量设备信号连接；
所述采样装置设置于所述第二支路，所述采样装置用于实时获取所述定容稀释通道中颗粒物的采样数据、且所述采样装置与所述控制/测量设备信号连接。
2.根据权利要求1所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，所述颗粒物传感器测试分析系统还包括排气管；
所述排气管的第一端与所述定容稀释通道连通，所述排气管的第二端用于排气。
3.根据权利要求2所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，所述排气管上设置有流量计；
所述流量计用于实时检测流经所述排气管的气体的流量、且所述流量计与所述控制/测量设备信号连接。
4.根据权利要求2所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，所述排气管上设置有风机；
所述风机用于将所述排气管内的气体由所述排气管的第二端吸出。
5.根据权利要求1所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，所述采样装置包括粒子计数器以及粒径谱仪。
6.根据权利要求1-5任一项所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，所述颗粒产生装置的第一端设有过滤装置；
所述过滤装置用于防止空气中的颗粒状杂质进入所述颗粒产生装置。
7.根据权利要求6所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，所述过滤装置包括高效微粒空气(High Efficiency Particle Air，HEPA)滤芯。
8.一种根据颗粒物传感器测试分析方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的颗粒物传感器测试分析系统，其特征在于，包括：
建立所述颗粒物传感器测试分析系统；
由所述颗粒产生装置的第一端通入干燥洁净的空气，以对所述颗粒物传感器进行清零校准；
通过控制/测量设备读取所述颗粒物传感器在不同工作阶段的特征数据、且同步读取所述采样装置所获取的采样数据；
获取所述颗粒物传感器在不同工作阶段所收集的颗粒物，并进行相关表征分析。
9.根据权利要求8所述的颗粒物传感器测试分析方法，其特征在于，所述不同工作阶段包括颗粒累积阶段以及颗粒物传感器再生阶段。
10.根据权利要求8所述的颗粒物传感器测试分析方法，其特征在于，所述特征数据包括：电流以及导电率。
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