CN212433023U - 一种汽车催化剂水热老化测试设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种汽车催化剂水热老化测试设备，测试设备包括老化炉、供气装置、液体供应装置及液体蒸发装置，供气装置与老化炉连通，液体蒸发装置包括蒸发器，液体供应装置与蒸发器的进口连通，蒸发器的出口与老化炉连通；供气装置包括气体减压阀、气体电磁阀、气体流量计及气体调节阀；液体供应装置包括储液罐、液体电磁阀、液体流量计、液体调节阀；液体蒸发装置还包括第一三通阀，第一三通阀的第一端口与蒸发器连通，其第二端口与第三调节阀连通，其第三端口为检测口。本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备，解决汽车催化剂水热老化测试的过程繁琐的问题，保证测试的重复性、测试过程的一致性和测试可靠度。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车尾气处理催化剂进行水热老化测试装置领域，尤其涉及一种汽车催化剂水热老化测试设备。
背景技术
汽车催化剂一般由堇青石蜂窝陶瓷载体和催化涂层组成，其中催化涂层主要包含活性组分、贵金属和其他催化成分、载体材料等。其中γ-Al2O3具有很强的吸附能力和很大的比表面，因而常用于涂层材料。但涂层材料高温不稳定，比如γ-Al2O3在1000℃时易于相变成α-Al2O3，从而降低催化活性。为防止涂层材料高温劣化，以及降低贵金属使用量，通常需要再涂层材料中加入稀土或碱土元素氧化物作为助剂。同时，汽车催化剂在较高的使用温度、较大的气流速度和高温水蒸气的条件下，载体和涂层结构容易崩塌，孔容积减少，结晶度降低，分子筛的孔道结构发生改变，比表面积和活性中心减少，进而降低催化剂的催化活性。
随着我国汽车产业的飞速发展，新车型平台的加速推出，以及新国六标准的实施，各种汽车催化剂的新产品研发力度大量增加，汽车催化剂性能指标特别是耐久性能否满足实用化要求，一直受到国内外汽车界的极大关注。
为了提高催化剂研发产品的评价效率，特别是在相同的条件下对不同方案合成的催化剂进行评价，常常需要对催化剂在相同的条件下进行老化测试。国内外最常用的两种台架老化测试方法-断油方法和ARL-102方法。
目前已有多个专利公开了多种水热老化装置，如下：
如专利CN101424601A公开了一种多样品旋转老化装置，该实用新型中设置了多个样品杯，每个样品杯装填一种催化剂，采用机械旋转方式，让每个样品杯绕中心轴在加热炉中均匀旋转，使每个样品杯及其中的催化剂受热均匀。但该专利存在以下问题：⑴受样品杯的制造精度和各样品杯内催化剂的堆放状态的影响，通过各样品的水蒸汽的量无法精确控制；⑵所有样品杯通过一根轴旋转，有可能造成催化剂的相互污染；⑶旋转机构容易出现机械故障。
专利CN201644103U公开了一种催化裂化催化剂多样品水热老化装置，将多根装有催化剂的老化管安装在一个流化加热炉中，通过精确控制各根老化管的水蒸汽流量，达到温度、蒸汽流量一致的效果。虽避免了机械旋转结构，解决专利CN101424601A存在的问题，但该专利仍存在的问题有：⑴加热炉中的流化固体粉尘、催化剂粉尘容易串入老化管中污染催化剂；⑵水蒸汽进入管在老化管中的位置有可能影响蒸汽的分布，导致催化剂流化状态不均匀，影响重复性；⑶需要为每一根老化管配备蒸汽发生器；⑷所有老化管浸入在流化炉中，不便催化剂快速降温。
现有测试装置中还存在以下问题：(1)无法保证测试的重复性，即在相同条件下维持一致的测试环境从而得到一致的测试评价；(2)无法验证测试过程中气体和气流均匀性和可靠性。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种高重复性、高可控性的汽车催化剂水热老化测试设备，以解决汽车催化剂水热老化测试过程繁琐的问题，所述技术方案如下：
本实用新型提供一种汽车催化剂水热老化测试设备，其包括老化炉、至少一个供气装置、至少一个液体供应装置及至少一个液体蒸发装置，所述供气装置与外部气源连通，所述供气装置与老化炉连通，所述液体蒸发装置包括蒸发器，所述液体供应装置与蒸发器的进口连通，所述蒸发器的出口与老化炉连通；
所述供气装置包括依次设置的气体减压阀、气体电磁阀、气体流量计以及气体调节阀；
所述液体供应装置包括储液罐、设置在储液罐出口的液体电磁阀、与液体电磁阀连接的液体流量计、与液体流量计连接的液体调节阀；
所述液体蒸发装置还包括设置在所述液体调节阀与蒸发器之间管路上的第一三通阀，所述第一三通阀的第一端口与所述蒸发器连通，其第二端口与液体调节阀连通，其第三端口为检测口；
所述水热老化测试设备还包括PLC系统以及与所述PLC系统连接的功率调节器件，所述功率调节器件用于调节蒸发器的蒸发功率；
所述老化炉内设置有待测试的成品催化剂，所述蒸发器与老化炉之间的管路外侧设置有伴热保温罩，所述蒸发器与老化炉之间的管路上设置有第二三通阀，所述第二三通阀的第一端口与蒸发器连通，其第二端口与老化炉连通，其第三端口为检测口。
进一步地，所述供气装置为两个，分别为氧气供气装置和氮气供气装置，所述氧气供气装置与老化炉连通，所述氮气供气装置与蒸发器的进口连通；所述氧气供气装置包括依次设置的第一减压阀、第一电磁阀以及第一调节阀，所述第一电磁阀与第一调节阀之间的管路上设置有第一流量计。
进一步地，所述氮气供气装置包括依次设置的第二减压阀、第二电磁阀以及第二调节阀，所述第二电磁阀与第二调节阀之间的管路上设置有第二流量计。
进一步地，所述蒸发器包括壳体、设置在所述壳体内的盘管、设置在所述盘管外部的电加热带、与盘管连接的文丘里管、设置在盘管远离文丘里管一侧的检测腔、设置在电加热带外的第一热电偶以及设置在检测腔外的第二热电偶，所述蒸发器的氮气进口与文丘里管的气体进口连接，所述蒸发器的液体进口与文丘里管的引压侧连接。
进一步地，所述老化炉通过供气管道与供气装置连接，所述供气管道上设置有加热装置。
进一步地，所述第二三通阀的第三端口处能够设置标准气体流量计，所述第一三通阀的第三端口处能够设置量筒。
进一步地，所述老化炉包括上下相对设置的老化腔外罩和老化腔底盘，所述老化腔外罩和老化腔底盘之间具有中空空间，所述老化炉内设置有上下相对设置的催化剂托盘和催化剂顶盖，所述催化剂托盘和催化剂顶盖之间形成容置待测试催化剂的空间，所述老化腔底盘和催化剂托盘之间设置有密封圈。
进一步地，所述汽车催化剂水热老化测试设备还包括与所述PLC系统连接的报警器。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果如下：
a.本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备，实现在不同温度、不同气氛条件下进行催化剂水热老化试验，整个系统结构紧凑、外观简洁，自动化程度高，操作简单明了，系统运行稳定可靠，在投资和运行成本得到有效下降的前提下，得到更完善的测试结果；
b.本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备，解决汽车催化剂水热老化测试的过程繁琐的问题，保证测试的重复性，即在相同条件下维持一致的测试环境从而得到一致的测试评价；
c.本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备，保证测试过程中气体和气流均匀性和可靠性，保证测试过程的一致性和测试可靠度；
d.本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备，可用于机动车尾气净化催化剂包括三元催化剂(TWC)、氧化催化剂(DOC)、氮氧化物选择性还原催化剂(SCR)、NOx吸附还原催化剂(NSR)、柴汽油颗粒捕捉催化剂 (DPF/GPF)等多种类型催化剂的水热老化试验，实现催化剂的快速劣化评测。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的汽车催化剂水热老化测试设备的主视图；
图2为实用新型实施例提供的汽车催化剂水热老化测试设备的纯水蒸发器系统组成图；
图3为本实用新型实施例提供的汽车催化剂水热老化测试设备的老化炉的主视图。
其中，附图标记包括：1-第一减压阀，2-第一电磁阀，3-第一流量计，4-第一调节阀，5-第二减压阀，6-第二电磁阀，7-第二流量计，8-第二调节阀，9-纯水罐，10-第三电磁阀，11-第三流量计，12-液体调节阀，13-第一三通阀，131- 第一三通阀的第三端口，14-纯水蒸发器，21-壳体，22-文丘里管，23-盘管，24- 电加热带，25-第一电热偶，26-第二电热偶，27-检测腔，15-伴热保温罩，16- 第二三通阀，161-第二三通阀的第三端口，18-催化剂，19-老化炉，91-老化腔底盘，92-密封圈，93-催化剂托盘，94-催化剂顶盖，95-老化腔外罩。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备可用于机动车尾气净化催化剂包括三元催化剂(TWC)、氧化催化剂(DOC)、氮氧化物选择性还原催化剂(SCR)、NOx吸附还原催化剂(NSR)、柴汽油颗粒捕捉催化剂(DPF/GPF) 等多种类型催化剂的水热老化试验，实现催化剂的快速劣化评测。
在本实用新型的一个实施例中，提供了一种汽车催化剂水热老化测试设备，具体结构参见图1和图2，其包括PLC系统、老化炉19、至少一个供气装置、至少一个液体供应装置及至少一个液体蒸发装置，所述供气装置与外部气源连通，所述供气装置与老化炉19连通。
所述供气装置的具体结构如下：所述供气装置包括依次设置的气体减压阀、气体电磁阀、气体流量计以及气体调节阀；减压阀维持一定的供给压力，以稳定后端电磁阀阀门、气体流量计的工作状态；电磁阀用于快速关断气体供给；气体流量计可以得到在较小的流量下得到精确的流量数值(一般精度可以达到 +/-0.2％F.S)，所述气体流量计、气体调节阀与PLC系统(PLC闭环控制系统) 回路组成闭环控制，对气体流量进行精确检测和控制，使气体流量控制在设定流量值范围内。此供气装置能够稳定控制气体流量，并且实时监测流量参数。同时，所有流量过程参数通过PLC记录存档，或者纸式记录仪、电子式记录仪记录存档。因此，在相同的测试条件下，多次的测试过程能够保证一致的测试结果。
在本实用新型提供的一个实施例中，所述供气装置为两个，分别为氧气供气装置和氮气供气装置，所述氧气供气装置用于提供氧气，所述氮气供气装置用于提供氮气，所述氧气供气装置与老化炉连通，所述氮气供气装置与蒸发器 14的进口连通。
所述氧气供气装置的具体结构如下：所述氧气供气装置包括依次设置的第一减压阀1、第一电磁阀2以及第一调节阀4，所述第一电磁阀2与第一调节阀 4之间的管路上设置有第一流量计3。所述氧气供气装置与外部氧气气源连通，氧气可依次通过第一减压阀1、第一电磁阀2、第一流量计3、第一调节阀4进入老化炉内，氧气进入方向参见图1中a所指。
所述氮气供气装置的具体结构如下：所述氮气供气装置包括依次设置的第二减压阀5、第二电磁阀6以及第二调节阀8，所述第二电磁阀6与第二调节阀 8之间的管路上设置有第二流量计7，所述氮气供气装置与外部氮气气源连通，氮气可依次通过第二减压阀5、第二电磁阀6、第二流量计7、第二调节阀8进入老化炉内，或进入蒸发器内。氮气进入方向参见图1中b所指。
所述第二流量计7以及第二调节阀8与PLC系统组成闭环控制，使氮气流量控制在设定流量范围内。所述氧气供气装置的第一流量计3、第一调节阀4与 PLC系统组成闭环控制，使氧气流量控制在设定流量范围内。
所述PLC系统包括输入模块与输出模块，通过PLC系统的输入模块检测到流量计读数值，PLC系统的输出模块控制流量调节阀，使流量精准控制在流量设定值的偏差范围之内。当流量在一个调节周期内超过调节偏差时，系统触发报警器工作提供报警提示，需要检查气体或液体流量参数设定是否超过设计范围，或者气体供应装置、液体供应装置是否出现故障。
所述水热老化测试设备可精确控制所需容量的氮气、氧气。如果需要其他气体加入测试，只需增加供气装置，即与氧气供气装置相同或与氮气供气装置相同的供气装置，并按照实际气体进行流量标定。
所述液体供应装置的具体结构如下：所述液体供应装置包括用于存储液体的储液罐9、设置在储液罐9出口的液体电磁阀10、与液体电磁阀10连接的液体流量计11、与液体流量计11连接的液体调节阀12，所述液体供应装置与液体蒸发装置的蒸发器14的进口连通。
所述储液罐9可用于存储水，所述储液罐9为氮气背压型液态水罐(氮气进入方向参见图1中c所指)，通过储液罐9内的氮气压力，将液态水依次流过所述液体电磁阀10、液体流量计11、液体调节阀12后，送入蒸发器14，所述蒸发器14内部具有螺旋盘管，液态水送入所述螺旋盘管顶部，在重力和氮气压力推动自上而下流动。
所述液体蒸发装置包括蒸发器14，所述液体供应装置与蒸发器14的进口连通，所述蒸发器14的出口与老化炉19连通。
所述液体蒸发装置还包括设置在所述液体调节阀12与蒸发器14之间管路上的第一三通阀13，所述第一三通阀13的第一端口与所述蒸发器14连通，其第二端口与液体调节阀12连通，其第三端口为检测口。
水热老化测试需要提供准确定量的水蒸气。而水蒸气不同于常规气体，比热容很大，易凝结相变为液态水，并且水蒸气也易腐蚀气体流量计和调节阀，因此，提供高精度、可准确监测的水蒸气流量是水热老化测试的关键环节。此申请中，提供了一种简捷高效、成本较低、可快速搭建、但又精确可控的水蒸汽蒸发器，可以精准提供水热老化过程中的水蒸气来源。
所述蒸发器14的具体结构如下：所述蒸发器14包括壳体21、设置在所述壳体21内的盘管23、设置在所述盘管23外部的电加热带24、与盘管23连接的文丘里管22、设置在盘管23远离文丘里管22一侧的检测腔27、设置在电加热带24外的第一热电偶25以及设置在检测腔27外的第二热电偶26，所述电加热带24、第一热电偶25均与PLC系统连接，所述蒸发器14的氮气进口与所述氮气供气装置连通，所述氮气进口(参见图2中g所指，通过所述氮气供气装置通入氮气)与文丘里管22的气体进口连接，所述蒸发器14的液体进口(参见图2中e所指)与文丘里管22的引压侧连接，压力较高的氮气将在文丘里管 22出口处与液体(如纯水)进行充分混合，减小液体(如纯水)液滴尺寸，维持液体蒸汽(如水蒸气)的稳定蒸发过程。蒸汽出口参见图2中f所指。所述氮气供气装置的氮气再通入老化炉内，从蒸发器通入老化炉内没有损耗，即氮气全部进入老化炉内。
所述汽车催化剂水热老化测试设备还包括与所述PLC系统连接的功率调节器件以及报警器。以纯水为例，螺旋盘管外部的电加热带24提供充足的液态水量对应的蒸发热量，当把测试过程所需水蒸气量输入PLC系统后，换算为所需的液态水量，使精确的液态水量流入螺旋盘管。具体地，结合PLC系统，可得到电加热带的蒸发功率，通过PLC系统控制功率调节器件调节蒸发功率，通过功率调节器件使电加热带24提供充足的液态水量对应的蒸发热量，进而使加热温度精准控制在设定值的偏差范围(合格范围)之内。当温度测量值在一个调节周期内超过调节偏差时，系统提供报警提示，需要检查纯水流量参数设定是否超过设计范围，或者纯水供应故障。
所述第一热电偶25、第二热电偶26、电加热带24、功率调节器件、PLC系统构成一套闭环控制系统，维持水蒸气的稳定过热蒸发过程，从而提供水蒸气的精准控制量。
如果蒸发器的检测腔27外部的第二热电偶26检测到的温度值与第一热电偶25的检测值相比低于安全限值，说明液态水未完全蒸发，PLC系统将提供报警提醒，需要检查蒸发量、蒸发温度的参数设定是否超过设计范围，或者电加热带是否正常工作。
所述螺旋盘管底部是检测腔27，如果蒸发过程有偏差发生，液态水未完全蒸发完毕，则液态水残留在此检测腔内继续蒸发而从带走热量，检测腔外部的第二热电偶26将检测到温度下降，PLC系统根据第二热电偶26的检测结果触发报警器工作提供报警提醒。
所述水热老化测试装置可提供精确控制量的过热水蒸气，如果需要蒸发其他液体，只需增加与蒸发器相同的蒸发装置，并按照实际蒸发液体进行流量标定，并修改蒸发功率和加热温度计算公式。
液体蒸发后的蒸气管路与供气装置的气体输送管路合并后连接老化炉，以为老化炉内催化剂提供蒸汽和气体。
所述老化炉19的具体结构如下：参见图3，所述老化炉19包括上下相对设置的老化腔外罩95和老化腔底盘91，所述老化腔外罩95和老化腔底盘91之间具有中空空间，所述老化炉19内设置有上下相对设置的催化剂托盘93和催化剂顶盖94，所述催化剂托盘93和催化剂顶盖94之间形成容置待测试催化剂18 的空间，所述老化腔底盘91和催化剂托盘93之间设置有密封圈92。老化气体通过老化腔底盘91，自下而上流过待测试催化剂18，最后通过老化炉排气口排出。
老化气体通入老化腔底盘91，自下而上流过待测试催化剂18，在催化剂外侧建立稳定的老化气氛，并通过老化腔外罩95与老化腔底盘91的缝隙流出老化腔。完成测试后的高温气体通过图1中d所指方向排出。老化腔底盘、老化腔外罩仍然采用不锈钢310S制造，不锈钢310S耐物理冲击、可自由加工成各种形状尺寸、可以随意搬运和储存。密封圈92、催化剂托盘93、催化剂顶盖94 使用堇青石材料进行制造，堇青石与催化剂载体的基材相同，因此与催化剂具有相同的热膨胀系数和耐老化的结构强度，不会造成热膨胀不一致使催化剂倒伏和倾斜，从而无法还原测试过程的重复性。另外，堇青石价格经济，重复使用寿命长，大大减少测试费用成本。催化剂顶盖94主要作用是防止催化剂边缘过渡加热，在内外老化气流的冲刷下提前崩塌损坏。另外，催化剂顶盖也对在老化腔中建立稳定的老化气氛，起到辅助作用。整个老化腔由于部分关键部分采用了堇青石等优化结构和材料，极大的增加老化腔的使用寿命，降低了使用成本。
所述老化炉19通过供气管道与供气装置连接，所述供气管道上设置有加热装置。所述蒸发器14与老化炉19之间的管路外侧设置有伴热保温罩15，保持进入老化炉内的蒸汽温度恒定，且所述气体通过所述蒸发器14与老化炉19之间的管路进入老化炉，保持进入老化炉内的气体温度恒定。
所述蒸发器14与老化炉19之间管路上设置有第二三通阀16，所述第二三通阀16的第一端口与蒸发器14连通，其第二端口与老化炉19连通，其第三端口为检测口。
所述汽车催化剂水热老化测试设备通过流量计、调节阀、PLC系统回路组成闭环控制，对氧气、氮气、纯水的流量进行精确的检测和控制，并与预先设定值进行比较，当实际值超过设定值偏差后，可进行报警。
本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试设备的具体实施方式如下：设定测试所需气体的预设流量、液体蒸汽的预设流量(根据液体蒸汽的预设流量，计算对应的液体的预设流量)以及水热老化测试时间；将成品催化剂装入老化炉的老化腔内，再在成品催化剂上放置老化炉顶盖，开启测试时间；设置预热老化炉的温度参数，开始升温程序。若老化炉的温度没有达到其预设温度，则继续加热；若液体蒸发装置的温度没有达到其预设温度，则继续加热，待老化炉的温度、液体蒸发装置的温度均分别达到各自的预热温度，再启动气体供应装置和液体供应装置，向老化炉内输送预设流量的气体和预设流量的液体，供气装置包括氧气供应装置和氮气供应装置；当气体流量计计量的实际流量值与气体的预设流量的差值在合格范围内，且水热老化测试时间达到，关闭老化炉、氧气供应装置和液体供应装置，保持氮气供应装置继续运行；若否，则报警；同时液体流量计计量的实际流量值与液体的预设流量的差值在合格范围内，且水热老化测试时间达到，关闭老化炉、氧气供应装置和液体供应装置，保持氮气供应装置继续运行；若否，则报警。水热老化测试过程中，老化炉的温度是由老化炉自行恒温控制。
当老化炉的温度降低至预热温度以下后关闭氮气供应装置；供气装置和液体供应装置的自动关闭也可以依据各自预先设定的延期时间，延期时间到后各自关闭气体和液体；当老化炉的温度降至常温后，打开老化炉取出老化测试后的催化剂，进行测试分析。
所述PLC闭环控制系统可进行气体或液体流量计的精度检验和误差修正。由于本装置中所选的气体流量计和液体流量计较为精密并且与系统整合度高，无法简单的拆卸送检，因此需要定期在线快速精度检验和误差修正。
所述液体流量计的检验方法如下：开启纯水电磁阀并计算流量计累积的液体量，达到一定数值后关闭电磁阀，把累积的液体量与实际量筒中液体量对比，直到流量计精度符合实际需求。具体地，设置液体蒸汽的预设流量；根据液体蒸汽的预设流量，计算对应的液体的预设流量；在第一三通阀的第三端口处接入空量筒，并把第一三通阀出口切换至量筒；开启液体电磁阀向第三端口的空量筒处输送预设流量的液体，当达到预设流量后关闭液体电磁阀；将预设流量与量筒中实际称重液体量进行对比，取占比液体流量计计量量程范围的0-100％中的一个或多个(按照液体流量计额定工作流量范围的20％、50％、80％进行至少三次检验)，来设置对应液体蒸汽的预设流量，以按照上述步骤进行一次或多次的重复测试。
所述气体流量计的检验方法如下：设置气体的预设流量；在第二三通阀的第三端口处放置标准气体流量计，并切换第二三通阀的出口；开启气体电磁阀，向第二三通阀的第三端口处输送预设流量的气体，当达到预设流量后关闭气体电磁阀；由PLC系统开启预设流量与标准气体流量计计量的实际流量的对比，对比后的数值，将可以记录进PLC系统并作为PLC闭环控制系统的流量修正参数。开启气体流量计并与标准气体流量计对比校验，取占比气体流量计计量量程范围的0-100％中的一个或多个，来设置对应气体的预设流量，以按照步骤1 至5进行一次或多次的重复测试。即比如按照气体流量计额定工作流量范围的20％、50％、80％进行至少三次检验，直到流量计精度符合实际需求。
所述水热老化测试设备中各气体流量计、液体流量计校验量程范围可在 20％、50％、80％量程处进行精度误差修正。
本实用新型提供的汽车催化剂水热老化测试装置，通过高精度气体流量计、气体调节阀，使气体流量精确；高精度水流量计、高精度水流量调节阀、高可控度蒸发器，可以精准提供催化剂水热老化过程中水蒸气来源。解决了测试过程的一致性问题，在相同的测试条件下，多次的测试过程能够保证一致的测试结果。
通过外部参照标准仪表和PLC系统的校验程序，可以简单迅速的对装置内的流量计等进行校验，以控制流量计的实际偏差在实验所需精度控制范围内，从而保证测试的可靠度，真正实现了在不同温度、不同气氛条件下进行催化剂水热老化试验的商业实用性问题，整个系统结构紧凑、外观简洁，自动化程度高，操作简单明了，系统运行稳定可靠，在投资和运行成本得到有效下降的前提下，得到更完善的测试结果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，包括老化炉(19)、至少一个供气装置、至少一个液体供应装置及至少一个液体蒸发装置，所述供气装置与外部气源连通，所述供气装置与老化炉(19)连通，所述液体蒸发装置包括蒸发器(14)，所述液体供应装置与蒸发器(14)的进口连通，所述蒸发器(14)的出口与老化炉(19)连通；
所述供气装置包括依次设置的气体减压阀、气体电磁阀、气体流量计以及气体调节阀；
所述液体供应装置包括储液罐(9)、设置在储液罐(9)出口的液体电磁阀(10)、与液体电磁阀(10)连接的液体流量计(11)、与液体流量计(11)连接的液体调节阀(12)；
所述液体蒸发装置还包括设置在所述液体调节阀(12)与蒸发器(14)之间管路上的第一三通阀(13)，所述第一三通阀(13)的第一端口与所述蒸发器(14)连通，其第二端口与液体调节阀(12)连通，其第三端口(131)为检测口；
所述水热老化测试设备还包括PLC系统以及与所述PLC系统连接的功率调节器件，所述功率调节器件用于调节蒸发器(14)的蒸发功率；
所述老化炉(19)内设置有待测试的成品催化剂(18)，所述蒸发器(14)与老化炉(19)之间的管路外侧设置有伴热保温罩(15)，所述蒸发器(14)与老化炉(19)之间的管路上设置有第二三通阀(16)，所述第二三通阀(16)的第一端口与蒸发器(14)连通，其第二端口与老化炉(19)连通，其第三端口(161)为检测口。
2.根据权利要求1所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述供气装置为两个，分别为氧气供气装置和氮气供气装置，所述氧气供气装置与老化炉连通，所述氮气供气装置与蒸发器(14)的进口连通；所述氧气供气装置包括依次设置的第一减压阀(1)、第一电磁阀(2)以及第一调节阀(4)，所述第一电磁阀(2)与第一调节阀(4)之间的管路上设置有第一流量计(3)。
3.根据权利要求2所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述氮气供气装置包括依次设置的第二减压阀(5)、第二电磁阀(6)以及第二调节阀(8)，所述第二电磁阀(6)与第二调节阀(8)之间的管路上设置有第二流量计(7)。
4.根据权利要求3所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述蒸发器(14)包括壳体(21)、设置在所述壳体(21)内的盘管(23)、设置在所述盘管(23)外部的电加热带(24)、与盘管(23)连接的文丘里管(22)、设置在盘管(23)远离文丘里管(22)一侧的检测腔(27)、设置在电加热带(24)外的第一热电偶(25)以及设置在检测腔(27)外的第二热电偶(26)，所述蒸发器(14)的氮气进口与文丘里管(22)的气体进口连接，所述蒸发器(14)的液体进口与文丘里管(22)的引压侧连接。
5.根据权利要求1所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述老化炉(19)通过供气管道与供气装置连接，所述供气管道上设置有加热装置。
6.根据权利要求1所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述第二三通阀(16)的第三端口处能够设置标准气体流量计，所述第一三通阀(13)的第三端口处能够设置量筒(20)。
7.根据权利要求1所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述老化炉(19)包括上下相对设置的老化腔外罩(95)和老化腔底盘(91)，所述老化腔外罩(95)和老化腔底盘(91)之间具有中空空间，所述老化炉(19)内设置有上下相对设置的催化剂托盘(93)和催化剂顶盖(94)，所述催化剂托盘(93)和催化剂顶盖(94)之间形成容置待测试催化剂(18)的空间，所述老化腔底盘(91)和催化剂托盘(93)之间设置有密封圈(92)。
8.根据权利要求1所述的汽车催化剂水热老化测试设备，其特征在于，所述汽车催化剂水热老化测试设备还包括与所述PLC系统连接的报警器。
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