CN116952803A - 用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法，涉及气体检测技术领域。该系统包括：混合气体生成装置，用于根据空气和不同的单组分气体生成混合气体；过滤装置，与混合气体采集装置连接，用于对混合气体进行过滤处理；储存装置，与过滤装置连接，用于储存过滤处理后的混合气体；第一检测器，包括气相色谱和检测仪；第二检测器，包括气相色谱‑质谱联用仪；第三检测器；性能检验装置，用于根据第一检测器、第二检测器和第三检测器的检测结果检验过滤装置的性能。该系统针对混合气体中各个气体的特性，采用不同的检测方法，同时给出各污染物的浓度，相对传统的单组分检测，可同时有效检出多种有害气体，提高了检测效率和检测准确度。
Description
技术领域
本申请涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法。
背景技术
目前国内外仍主要以化石能源为主，空气污染仍很严重，其中汽车尾气和工业排放对空气污染的贡献最大，大量的废气排放使空气中的氮氧化物、挥发性有机物、硫化物、碳氢化合物、氨气、甲醛、臭氧等污染物含量超标，对人们的健康造成潜在危害。此外，下一代新能源汽车(燃料电池汽车)中的燃料电池电堆的阴极进气系统受空气中有毒有害气体影响较大，空气中一定浓度的氮氧化物、硫化物、氨气等对电堆造成不可逆的负面影响，导致电堆失效，因此使用汽车过滤材料是保护电堆的有效手段。
近年来，汽车过滤器材已成为燃油汽车和燃料电池汽车的核心零部件，市面上的汽车过滤器材包括纳米纤维布、活性炭平板滤材、汽车空滤、碳基复合材料等的过滤性能参差不齐，能有效评估其真实过滤性能的方法尚未建立，现有检测方法对汽车过滤器材的评价仅限于单种气体的表征，但过滤器材在实际应用中是实际空气，空气组分复杂多样，过滤器材寿命和性能严重不足。由此可见，单种气体的评价已经不能准确评估汽车过滤器材的实际性能，存在重大缺陷。由于多组分气体的检测难度大，气体相互干扰，对检测的准确度要求高，目前对于混合气体的同时吸附去除和检测的方法尚未建立，汽车过滤器材对多组分气体去除能力的评估尚未开展。
发明内容
鉴于上述问题，本申请提供了一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法。
根据本申请的第一个方面，提供了一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统，包括：混合气体生成装置，用于根据空气和不同的单组分气体生成混合气体，其中，单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛、乙醛中的其中之一；过滤装置，与混合气体采集装置连接，用于对混合气体进行过滤处理；储存装置，与过滤装置连接，用于储存过滤处理后的混合气体；第一检测器，包括气相色谱和检测仪，其中，气相色谱用于从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛；检测仪用于检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛中其中之一的浓度；第二检测器，包括气相色谱-质谱联用仪，用于从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛，并检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛的浓度；第三检测器，用于检测二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、臭氧中其中之一的浓度；性能检验装置，用于根据第一检测器、第二检测器和第三检测器的检测结果检验过滤装置的性能。
根据本申请的实施例，混合气体生成装置包括：多个气瓶，用于盛装不同的单组分气体；混气室，与多个气瓶连接，用于根据多个气瓶中的单组分气体生成混合气体；空气进气口，设于混气室一端，用于稀释混合气体；混合气体取气口，设于混气室另一端，用于标定混合气体的浓度；湿度计，设于混气室内，用于检测混合气体的湿度；温度计，设于混气室内，用于检测混合气体的温度。
根据本申请的实施例，混合气体生成装置还包括：多个单组分气体输送管道，分别与多个气瓶连接，用于输送不同的单组分气体；多个单组分气体流量控制器，分别与多个单组分气体输送管道连接，用于控制单组分气体的输入流量；混合气体流量控制器，设于混气室的输出端，用于控制单组分气体的输出流量。
根据本申请的实施例，过滤装置包括：过滤室；过滤器材，设于过滤室内，用于过滤混合气体；过滤气体流量监测器，设于过滤室出口处，用于检测过滤室的压力和过滤室的气体流量。
根据本申请的实施例，过滤器材包括：纳米纤维布、活性炭平板滤材、汽车空滤芯或碳基复合材料。
根据本申请的实施例，储存装置包括：尾气流量控制器，与过滤室连接，用于控制过滤后的混合气体的流量；尾气室，与尾气流量控制器连接，用于储存过滤后的混合气体；尾气排放控制阀，设于尾气室的出口处，用于控制排出时过滤后混合气体的流量；尾气取气口，与所述尾气室连接，用于收集尾气。
根据本申请的实施例，一氧化碳的浓度为10～200ppm，二氧化碳的浓度为100～1000ppm，二氧化氮、硫化氢和二氧化硫的浓度为10～200ppm，氨气的浓度为10～200ppm，甲苯、正丁烷的浓度为80～500ppm，臭氧的浓度为10～100ppb，甲醛的浓度为10～200ppm。
根据本申请的实施例，还包括：净化装置，与储存装置连接，用于净化过滤后的混合气体。
根据本申请的实施例，还包括：排气装置，与净化装置连接，用于排放净化后的混合气体。
本申请的第二方面提供了一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验方法，包括：根据空气和不同的单组分气体生成混合气体，其中，单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛、乙醛中的其中之一；对混合气体进行过滤处理；储存过滤处理后的混合气体；从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛；检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛中其中之一的浓度；从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛，并检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛的浓度；检测二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、臭氧中其中之一的浓度；根据检测结果检验过滤装置的性能。
根据本申请提供的用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法，通过集成多种单组分气体、混合气体生成装置、过滤装置、储存装置和多种检测器，针对混合气体中各个气体的特性，采用不同的检测方法，同时给出各污染物的浓度，相对传统的单组分检测，该系统可同时有效检出多种有毒有害气体，提高了检测效率和检测准确度。
附图说明
通过以下参照附图对本申请实施例的描述，本申请的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示意性示出了根据本申请实施例的用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统的结构图。
图2示意性示出了根据本申请实施例的用于汽车尾气过滤器材性能的检验方法的流程图。
【附图标记】
1-混合气体生成装置；11-气瓶；12-混气室；13-空气进气口；14-混合气体取气口；15-湿度计；16-温度计；17-单组分气体输送管道；18-单组分气体流量控制器；19-混合气体流量控制器；
2-过滤装置；21-过滤室；22-过滤器材；23-过滤气体流量监测器；
3-储存装置；31-尾气流量控制器；32-尾气室；33-尾气排放控制阀；34-尾气取气口；
4-第一检测器；
5-第二检测器；
6-第三检测器；
7-净化装置；
8-排气装置。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。显然，所描述的实施例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。在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本发明。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
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；可以是机械连接，也可以是电连接或可以互相通讯；可以是直接连接，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。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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“长度”、“周向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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子系统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。
贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。可能导致本发明的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。并且图中各部件的形状、尺寸、位置关系不反映真实大小、比例和实际位置关系。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。
类似地，为了精简本发明并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分到单个实施例、图或者对其描述中。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。本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指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何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。
图1示意性示出了根据本申请实施例的用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统的结构图。
如图1所示，本申请实施例的用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统，可以包括：混合气体生成装置1、过滤装置2、储存装置3、第一检测器4、第二检测器5、第三检测器6和性能检验装置。
其中，混合气体生成装置1用于根据空气和不同的单组分气体生成混合气体，其中，单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛、乙醛中的其中之一。
过滤装置2与混合气体采集装置1连接，用于对混合气体进行过滤处理。
储存装置3与过滤装置2连接，用于储存过滤处理后的混合气体。
第一检测器4包括气相色谱和检测仪，其中，气相色谱用于从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛；检测仪用于检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛中其中之一的浓度，第一检测器4还包括气相色谱软件操作计算机。
第二检测器5包括气相色谱-质谱联用仪，用于从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛，并检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛的浓度，第二检测器5还包括气相色谱-质谱联用仪软件操作计算机。
第三检测器6，包括：氮氧化物检测仪、氨气检测仪、臭氧检测仪。其中，氮氧化物检测仪用于检测二氧化氮、硫化氢、二氧化硫的浓度，氨气检测仪用于检测氨气的浓度，臭氧检测仪用于检测臭氧的浓度。
性能检验装置用于根据第一检测器4、第二检测器5和第三检测器6的检测结果检验过滤装置2的性能。
在上述实施例的基础上，混合气体生成装置1包括：多个气瓶11，混气室12，空气进气口13，混合气体取气口14，湿度计15和温度计16。
其中，多个气瓶11用于盛装不同的单组分气体。
混气室12与多个气瓶11连接，用于根据多个气瓶11中的单组分气体生成混合气体。
空气进气口13设于混气室12一端，用于稀释混合气体。
混合气体取气口14设于混气室12另一端，用于标定混合气体的浓度。
湿度计15设于混气室12内，用于检测混合气体的湿度。
温度计16设于混气室12内，用于检测混合气体的温度。
在上述实施例的基础上，混合气体生成装置1还包括：多个单组分气体输送管道17、多个单组分气体流量控制器18和混合气体流量控制器19。
其中，多个单组分气体输送管道17分别与多个气瓶11连接，用于输送不同的单组分气体。
多个单组分气体流量控制器18分别与多个单组分气体输送管道17连接，用于控制单组分气体的输入流量。
混合气体流量控制器19设于混气室12的输出端，用于控制单组分气体的输出流量。
在上述实施例的基础上，过滤装置2包括：过滤室21、过滤器材22和过滤气体流量监测器23。
其中，过滤器材22设于过滤室21内，用于过滤混合气体。
过滤气体流量监测器23设于过滤室21出口处，用于检测过滤室21的压力和过滤室22的气体流量，过滤器材22包括：纳米纤维布、活性炭平板滤材、汽车空滤芯或碳基复合材料。
在上述实施例的基础上，储存装置3包括：尾气流量控制器31、尾气室32、尾气排放控制阀33和尾气取气口34。
其中，尾气流量控制器31与过滤室21连接，用于控制过滤后的混合气体的流量；
尾气室32与尾气流量控制器31连接，用于储存过滤后的混合气体；
尾气排放控制阀33设于尾气室32的出口处，用于控制排出时过滤后混合气体的流量。
尾气取气口34与尾气室32连接，用于收集尾气。
在上述实施例的基础上，一氧化碳的浓度为10～200ppm，二氧化碳的浓度为100～1000ppm，二氧化氮、硫化氢和二氧化硫的浓度为10～200ppm，氨气的浓度为10～200ppm，甲苯、正丁烷的浓度为80～500ppm，臭氧的浓度为10～100ppb，甲醛的浓度为10～200ppm。
在上述实施例的基础上，还包括净化装置7和排气装置8。
其中，净化装置7与储存装置6连接，用于净化过滤后的混合气体。排气装置8与净化装置7连接，用于排放净化后的混合气体。
本申请实施例提供的用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统，通过集成多种单组分气体、混合气体生成装置1、过滤装置2、储存装置3和多种检测器，针对混合气体中各个气体的特性，采用不同的检测方法，同时给出各污染物的浓度，相对传统的单组分检测，该系统可同时有效检出多种有毒有害气体，提高了检测效率和检测准确度。
在进行检测的过程中，首先，将多个气瓶11中的单组分气体通过多个单组分气体输送管道17和多个单组分气体流量控制器18通入混气室12，单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、一氧化氮、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧和乙醛等10多种气体，单组分气体用空气作为平衡气体，如果混气室12需要额外补充一定量的空气，通过空气进气口13补充空气。混气室12设置有混合气体取气口14，用于再次标定混合气体中各组分浓度。10种气体在混气室中充分混合，并已知各组分在混合气体中的浓度(ppm)，混合气体的温度和湿度实时监测。
混合气体通过混合气体流量控制器19调节到一定流量后进入过滤室21，混合气体穿过过虑器材22完成吸附，过滤室21出口装有过滤气体流量监测器23，监测过滤室压力和气体流量。
经过过滤器材22过滤后的尾气通过尾气流量控制器31进入尾气室32，尾气室32安装有多个管道和阀门，分别与各种气体检测器连接，对尾气中各组分浓度实时监测，尾气室32还设置有尾气取气口34，用于尾气收集或标定。
尾气室32排出的尾气通过尾气流量控制器33后进入净化装置7，净化后的尾气达标后通过排气装置8排放。
下面将根据各种单组分气体在不同的浓度与流速，和混气室中不同温度和湿度情况下的检测数据，来表明过滤器材的吸附效果。
实施例一：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以0.5L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳30ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮30ppm、硫化氢30ppm、二氧化硫30ppm、氨气30ppm、甲苯80ppm、正丁烷80ppm、臭氧30ppb、甲醛30ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至5L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：25℃，湿度40％。具体检测结果如表1所示。
表1实施例一中活性炭平板滤材吸附结果
实施例二：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以1L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳30ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮30ppm、硫化氢30ppm、二氧化硫30ppm、氨气30ppm、甲苯80ppm、正丁烷80ppm、臭氧30ppb、甲醛30ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至10L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：25℃，湿度40％。具体检测结果如表2所示。
表2实施例二中活性炭平板滤材吸附结果
实施例三：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以0.5L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳60ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮60ppm、硫化氢60ppm、二氧化硫60ppm、氨气60ppm、甲苯160ppm、正丁烷160ppm、臭氧60ppb、甲醛60ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至5L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：25℃，湿度40％。具体检测结果如表3所示。
表3实施例三中活性炭平板滤材吸附结果
实施例四：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以1L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳60ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮60ppm、硫化氢60ppm、二氧化硫60ppm、氨气60ppm、甲苯160ppm、正丁烷160ppm、臭氧60ppb、甲醛60ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至10L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：25℃，湿度40％。具体检测结果如表4所示。
表4实施例四中活性炭平板滤材吸附结果
实施例五：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以0.5L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳30ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮30ppm、硫化氢30ppm、二氧化硫30ppm、氨气30ppm、甲苯80ppm、正丁烷80ppm、臭氧30ppb、甲醛30ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至5L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：25℃，湿度60％。具体检测结果如表5所示。
表5实施例五中活性炭平板滤材吸附结果
实施例六：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以1L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳30ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮30ppm、硫化氢30ppm、二氧化硫30ppm、氨气30ppm、甲苯80ppm、正丁烷80ppm、臭氧30ppb、甲醛30ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至10L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：25℃，湿度60％。具体检测结果如表6所示。
表6实施例六中活性炭平板滤材吸附结果
实施例七：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以0.5L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳30ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮30ppm、硫化氢30ppm、二氧化硫30ppm、氨气30ppm、甲苯80ppm、正丁烷80ppm、臭氧30ppb、甲醛30ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至5L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：45℃，湿度60％。具体检测结果如表7所示。
表7实施例七中活性炭平板滤材吸附结果
实施例八：
将一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛分别以10L/min的流速通入混气室中充分混合，混气室中各个气体的浓度经过标定后分别为：一氧化碳30ppm、二氧化碳500ppm、二氧化氮30ppm、硫化氢30ppm、二氧化硫30ppm、氨气30ppm、甲苯80ppm、正丁烷80ppm、臭氧30ppb、甲醛30ppm，混合气体通过混合气体流量控制器调控至10L/min后进入过滤室，过滤室铺满活性炭平板滤材，平板滤材面积为20cm*20cm＝400cm2，混合气体完全从平板滤材通过，穿过过滤室滤材后的混合气体通过尾气流量控制器进入尾气室检测，一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛分别用气相色谱、气相色谱-质谱联用仪检测，二氧化氮、硫化氢、二氧化硫用烟气分析仪联合紫外检测、氨气浓度用氨气检测仪联合紫外检测，臭氧浓度用臭氧检测仪检测。从尾气室排出的尾气通过尾气净化器净化后进入排放系统排空。系统温度：45℃，湿度60％。具体检测结果如表8所示。
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表8实施例八中活性炭平板滤材吸附结果
图2示意性示出了根据本申请实施例的用于汽车尾气过滤器材性能的检验方法的流程图。
如图2所示，本申请实施例的用于汽车尾气过滤器材性能的检验方法，可以包括：
S1，根据空气和不同的单组分气体生成混合气体，其中，单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛、乙醛中的其中之一。
S2，对混合气体进行过滤处理。
S3，储存过滤处理后的混合气体。
S4，从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛；检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛中其中之一的浓度。
S5，从混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛，并检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛的浓度。
S6，检测二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、臭氧中其中之一的浓度。
S7，根据检测结果检验过滤装置的性能。
需要说明的是，本发明的实施例中用于汽车尾气过滤器材性能的检验方法与本发明的实施例中用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统部分是相对应的，其具体实施细节及带来的技术效果也是相同的，在此不再赘。
附图中的流程图和框图，图示了按照本申请各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解，本申请的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本申请中。特别地，在不脱离本申请精神和教导的情况下，本申请的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本申请的范围。
以上对本申请的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本申请的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本申请的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本申请的范围之内。
Claims (10)
1.一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统，其特征在于，包括：
混合气体生成装置，用于根据空气和不同的单组分气体生成混合气体，其中，所述单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛、乙醛中的其中之一；
过滤装置，与所述混合气体采集装置连接，用于对所述混合气体进行过滤处理；
储存装置，与所述过滤装置连接，用于储存过滤处理后的混合气体；
第一检测器，包括气相色谱和检测仪，其中，所述气相色谱用于从所述混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛；所述检测仪用于检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛中其中之一的浓度；
第二检测器，包括气相色谱-质谱联用仪，用于从所述混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛，并检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛的浓度；
第三检测器，用于检测二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、臭氧中其中之一的浓度；
性能检验装置，用于根据所述第一检测器、第二检测器和第三检测器的检测结果检验所述过滤装置的性能。
2.根据权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述混合气体生成装置包括：
多个气瓶，用于盛装不同的单组分气体；
混气室，与所述多个气瓶连接，用于根据所述多个气瓶中的单组分气体生成混合气体；
空气进气口，设于所述混气室一端，用于稀释所述混合气体；
混合气体取气口，设于所述混气室另一端，用于标定所述混合气体的浓度；
湿度计，设于所述混气室内，用于检测所述混合气体的湿度；
温度计，设于所述混气室内，用于检测所述混合气体的温度。
3.根据权利要求2所述的检验系统，其特征在于，所述混合气体生成装置还包括：
多个单组分气体输送管道，分别与所述多个气瓶连接，用于输送不同的单组分气体；
多个单组分气体流量控制器，分别与所述多个单组分气体输送管道连接，用于控制所述单组分气体的输入流量；
混合气体流量控制器，设于所述混气室的输出端，用于控制所述单组分气体的输出流量。
4.根据权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述过滤装置包括：
过滤室；
过滤器材，设于所述过滤室内，用于过滤所述混合气体；
过滤气体流量监测器，设于所述过滤室出口处，用于检测所述过滤室的压力和所述过滤室的气体流量。
5.根据权利要求4所述的检验系统，其特征在于，所述过滤器材包括：纳米纤维布、活性炭平板滤材、汽车空滤芯或碳基复合材料。
6.根据权利要求4所述的检验系统，其特征在于，所述储存装置包括：
尾气流量控制器，与所述过滤室连接，用于控制过滤后的混合气体的流量；
尾气室，与所述尾气流量控制器连接，用于储存过滤后的混合气体；
尾气排放控制阀，设于所述尾气室的出口处，用于控制排出时过滤后混合气体的流量；
尾气取气口，与所述尾气室连接，用于收集尾气。
7.根据权利要求1所述的检验系统，其特征在于，所述一氧化碳的浓度为10～200ppm，所述二氧化碳的浓度为100～1000ppm，所述二氧化氮、硫化氢和二氧化硫的浓度为10～200ppm，所述氨气的浓度为10～200ppm，所述甲苯、正丁烷的浓度为80～500ppm，所述臭氧的浓度为10～100ppb，所述甲醛的浓度为10～200ppm。
8.根据权利要求1所述的检验系统，其特征在于，还包括：
净化装置，与所述储存装置连接，用于净化过滤后的混合气体。
9.根据权利要求8所述的检验系统，其特征在于，还包括：
排气装置，与所述净化装置连接，用于排放净化后的混合气体。
10.一种用于汽车尾气过滤器材性能的检验方法，其特征在于，包括：
根据空气和不同的单组分气体生成混合气体，其中，所述单组分气体包括一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、甲苯、正丁烷、臭氧、甲醛、乙醛中的其中之一；
对所述混合气体进行过滤处理；
储存过滤处理后的混合气体；
从所述混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛；检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛中其中之一的浓度；
从所述混合气体中分离出一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷和甲醛，并检测分离出的一氧化碳、二氧化碳、甲苯、正丁烷、甲醛的浓度；
检测二氧化氮、硫化氢、二氧化硫、氨气、臭氧中其中之一的浓度；
根据检测结果检验过滤装置的性能。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310921746.5A CN116952803A (zh) | 2023-07-25 | 2023-07-25 | 用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法 |
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| CN202310921746.5A Pending CN116952803A (zh) | 2023-07-25 | 2023-07-25 | 用于汽车尾气过滤器材性能的检验系统和方法 |
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2023
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