CN201548428U

CN201548428U - 一种部分流稀释取样系统

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Publication number: CN201548428U
Application number: CN2009201649292U
Authority: CN
Inventors: 任海将; 寇传富; 黄劲; 江彩宏; 任登峰
Original assignee: Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Current assignee: Guangxi Yuchai Machinery Co Ltd
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2019-12-02

Abstract

本实用新型公开了一种部分流稀释取样系统，包括稀释气提供系统和与其连通的取样系统，所述稀释气提供系统包括压缩空气源和稳压器，所述压缩空气源与稳压器之间设有稀释空气调压阀，所述取样系统包括取样阀、过滤器，所述取样阀与过滤器之间设有取样滤纸支架，所述取样阀和取样滤纸支架之间形成稀释通道；所述稀释空气调节阀与稳压器之间设有用于控制稀释空气流量的脉宽控制电磁阀，所述稳压器与旁通通道之间设有用于测量稀释流量的层流量计，所述取样系统还包括用于提供取样压力的射流风机取样泵，所述取样泵与所述过滤器连接。本实用新型具有控制精度高、测试成本和维护成本低的优点。

Description

一种部分流稀释取样系统

技术领域

本实用新型涉及一种测量系统设备，特别涉及一种用于汽车和发动机的颗粒排放物部分流稀释取样系统。

背景技术

随着人类环境保护意识的提高，汽车和发动机行业对排放限值的控制越来越严格，从而对排放控制技术及排放检测设备也提出更高要求。目前国际上汽车或发动机的颗粒排放物测量设备分全流稀释取样系统和部分流稀释取样系统两种。

全流稀释系统：将发动机排出的尾气全部进行稀释后再进行采样。

部分稀释系统：从发动机排除的尾气中抽取部分废气进行稀释再采样。

如图1所示，现有部分流稀释取样系统主要由稀释、取样、标定三部分构成。

1、取样过程：经第一油水分离器4对稀释空气进行过滤，过滤后的稀释空气通过质量流量控制器5测出质量流量，并与发动机样气在稀释通道3内混合稀释。发动机样气通过取样管道1及样气取样阀2进入稀释通道3。

在取样泵10所提供压力作用下使稀释后的混合气经过取样通道或旁通通道(第一滤纸前取样阀8、第一滤纸支架13组合为第一取样通道、第二滤纸前取样阀9、第二滤纸支架14组合为第二取样通道，稀释后样气旁通阀7所在通道为旁通通道。当试验过程中取样时用到取样通道，取样停止取样时用到旁通通道)，最后通过过滤器12流经质量流量计11测出总的质量流量后排到自然环境中。由于在取样过程中取样泵10流量保持不变，控制器6需要通过质量流量计11所提供测量流量信号不断调节稀释空气进行流量补偿，从而达到取样泵的流量，确保取样过程稳定。(其中，控制器6负责控制流量大小，质量流量计11负责测量流量多少)

2、标定过程：首先通过精度较高的层流量计16(精度小于1％)对质量流计11各流量进行标定，其次通过质量流计11对质量流量控制器5进行各流量标定。其中质量流量控制器5即可调节流量大小，也可测量流量的多少；质量流计11只能测量流量多少，调节流量多少需要控制器6控制。

但是，上述系统主要存在如下问题：1、系统中采用质量流量控制器和质量流计测量稀释混合气质量流量，精度大于1.0％，且不耐脏，脏后清洗不方便。2、系统中采用的定容取样泵是膜片泵。由于在试验过程中采样流量小，且污染大，温度高，所以膜片泵在这种恶劣的工作条件下，需要经常维护，甚至要更换，成本太高。3、系统中质量流量控制器或调节阀，控制时间长，控制精度比较低(大于1.0％)。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种控制精度高、测试成本和维护成本低的部分流稀释取样系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种部分流稀释取样系统，包括稀释气提供系统和与其连通的取样系统，所述稀释气提供系统包括压缩空气源和稳压器，所述压缩空气源与稳压器之间设有稀释空气调压阀，所述取样系统包括取样阀、过滤器，所述取样阀与过滤器之间设有取样滤纸支架，所述取样阀和取样滤纸支架之间形成稀释通道，所述稀释空气调节阀与稳压器之间设有用于控制稀释空气流量的脉宽控制电磁阀，所述稳压器与旁通通道之间设有用于测量稀释流量的层流量计，所述取样系统还包括用于提供取样压力的射流风机取样泵，所述取样泵设置于压缩空气源与过滤器之间。

上述技术方案中，所述取样滤纸支架与过滤器之间设有由文氏管流量计组合阀控制的文氏管流量计，用于测量稀释和采样的总流量。

上述技术方案中，所述取样滤纸支架为由滤纸前取样阀控制的并联结构。

上述技术方案中，所述射流风机取样泵通过电磁阀与压缩空气源连接。

上述技术方案中，所述取样滤纸支架还并联有由采样旁通阀控制的旁通通道。

上述技术方案中，所述滤纸前取样阀、采样旁通阀与压缩空气源连接并受其控制。

上述技术方案中，在所述稀释空气调压阀与压缩空气源之间设置有稀释空气温度传感器。

上述技术方案中，在所述稀释通道上设置有取样点温度传感器。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的有益效果：

1、采用脉宽控制电磁阀控制稀释空气流量，比现有技术中所用的质量流量控制器或调节阀的控制时间短，控制精度高(小于0.5％)。采用脉宽控制电磁阀控制稀释空气能够以稳定压力通过层流量计，提供部分流取样系统中的稀释空气，满足稀释比≥4的要求。

2、采用射流风机作为取样泵，以0.3-0.4MPa的压缩空气做为动力源，既保证了采样流量的控制需要，又做到了可靠性，气体的腐蚀性及温度对它不产生任何影响。而且，射流风机无任何运动件，使用寿命长。

3、在取样系统中采用文氏管流量计来测量稀释和采样的质量流量，使测量精度提高到0.2％，响应时间小于0.1秒。流量计的测量精度直接影响发动机颗粒排放的测量结果，此精度明显好于现有技术中所用的质量流量控制器，而且采用不锈钢材质，可以耐脏，降低保养成本。

附图说明

图1为现有的部分流取样系统的结构示意图；

图2为本实用新型提供的部分流取样系统的结构示意图。

结合附图在其上标记以下附图标记：

1-样气取样管；2-样气取样阀；3-稀释通道；4-第一油水分离器；5-质量流量控制器；6-控制器、11-质量流量计；7-稀释后样气旁通阀；8-第一滤纸前取样阀；9-第二滤纸前取样阀；10-取样泵；12-过滤器；13-第一滤纸支架；14-第二滤纸支架；15-第二油水分离器；16-层流量计；17、36-压缩空气源；18-稀释空气调压阀；19-脉宽控制电磁阀；20-稳压器；21-层流量计；22-样气取样阀；23-稀释通道；24-取样点温度传感器；25-第一滤纸前取样阀；26-第二滤纸前取样阀；27-稀释后样气旁通阀；28-旁通通道；29-第一滤纸支架；30-第二滤纸支架；31-文氏管流量计组合阀；32-文氏管流量计；33-过滤器；34-射流风机取样泵；35-电磁阀。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

如图2所示，一种部分流稀释取样系统，包括稀释气提供系统和取样系统，二者相互连通。稀释气提供系统包括压缩空气源17和用于稳定稀释空气流量的稳压器20，压缩空气源与稳压器之间设有受压缩空气源控制的稀释空气调压阀18，在稀释空气调压阀18与压缩空气源17之间设置有稀释空气温度传感器，稀释空气调节阀18与稳压器20之间设有用于控制稀释空气流量的脉宽控制电磁阀19，稳压器20与稀释通道23之间设有用于测量稀释流量的层流量计21。取样系统包括受压缩空气源36控制的样气取样阀22和过滤器33，样气取样阀22与过滤器之间设有取样滤纸支架，取样滤纸支架为由第一滤纸前取样阀25控制的第一滤纸支架29和由第二滤纸前取样阀26控制的第二滤纸支架30并联而成，取样滤纸支架还并联有由采样旁通阀27控制的旁通通道28，样气取样阀22和取样通道之间形成稀释通道23，在稀释通道上设置有取样点温度传感器24。取样滤纸支架与过滤器33之间设有由文氏管流量计组合阀31控制的文氏管流量计32，用于测量稀释和采样的总流量。取样系统还包括用于提供取样压力的射流风机取样泵34，取样泵34与过滤器33连接，射流风机取样泵34通过电磁阀35与压缩空气源36连接。

在整个取样过程中的取样压力由射流风机取样泵34提供，如图2所示，先打开电磁阀35提供压缩空气，确保取样泵34的正常工作。在取样泵的作用下，样气从样气取样阀22进入稀释通道23，为保证取样压力及流量稳定，样气取样阀22优选球阀。稀释空气(压缩空气)首先通过调压阀18以一定压力经过脉宽控制电磁阀19后分两路进入稳压器20，最后经稳压器20进入层流量计21与样气在稀释通道23中混合。在整个稀释过程中要求稀释空气温度在25±5℃(即稀释空气温度传感器的测量温度)。

如图2，混合后的稀释空气和样气在稀释通道内温度不高于52℃(即取样点温度传感器24的测量温度)。当然确保取样点温度不超过52℃需要通过调整稀释比来控制，这是采用脉宽控制电磁阀19来控制。脉宽控制电磁阀19可以按一定比例控制稀释空气流量大小，层流量计21精确测出稀释流量的多少。稀释空气的设定应保证在任何工况下，使得紧靠颗粒物初级滤纸前的稀释排气温度不高于52℃，稀释比不小于4。

如图2所示，稀释后的样气在取样泵34的作用下通过第一滤纸取样阀25或第二滤纸取样阀26进入第一滤纸支架29或第二滤纸支架30，从而有一定量的颗粒物吸附在滤纸上。具体使用哪个通道根据实际情况决定，通常采样时只用其中一个取样通道即可，在非取样工况时，稀释后的废气从旁通通道28排出。样气混合气经过文氏管流量计32，经过文氏管流量计32的废气再通过过滤器33过滤后进入取样泵34排到大气中。届时文氏管流量计32所测流量即为总流量，层流量计21所测流量为稀释流量，稀释流量与总流量的差为采样流量。

在本实用新型的稀释取样系统中压缩空气起主要作用，具体有：控制电磁阀开关、检查取样管道泄露、稀释样气以及作为射流风机的动力源。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。

Claims

1.一种部分流稀释取样系统，包括稀释气提供系统和与其连通的取样系统，所述稀释气提供系统包括压缩空气源和用于稳定稀释空气流量的稳压器，所述压缩空气源与稳压器之间设有稀释空气调压阀，所述取样系统包括取样阀、过滤器，所述取样阀与过滤器之间设有取样滤纸支架，所述取样阀和取样滤纸支架之间形成稀释通道，其特征在于：所述稀释空气调节阀与稳压器之间设有用于控制稀释空气流量的脉宽控制电磁阀，所述稳压器与稀释通道之间设有用于测量稀释流量的层流量计，所述取样系统还包括用于提供取样压力的射流风机取样泵，所述取样泵设置于压缩空气源与过滤器之间。

2.根据权利要求1所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：所述取样滤纸支架与过滤器之间设有由文氏管流量计组合阀控制的文氏管流量计，用于测量稀释和采样的总流量。

3.根据权利要求1或2所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：所述取样滤纸支架为由滤纸前取样阀控制的并联结构。

4.根据权利要求1或2所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：所述射流风机取样泵通过电磁阀与压缩空气源连接。

5.根据权利要求1或2所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：所述取样滤纸支架还并联有由采样旁通阀控制的旁通通道。

6.根据权利要求5所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：所述滤纸前取样阀、采样旁通阀与压缩空气源连接并受其控制。

7.根据权利要求1或2所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：在所述稀释空气调压阀与压缩空气源之间设置有稀释空气温度传感器。

8.根据权利要求5所述的部分流稀释取样系统，其特征在于：在所述稀释通道上设置有取样点温度传感器。