DE10203310A1 - Probenahmesystem für Abgassensoren - Google Patents
Probenahmesystem für AbgassensorenInfo
- Publication number
- DE10203310A1 DE10203310A1 DE10203310A DE10203310A DE10203310A1 DE 10203310 A1 DE10203310 A1 DE 10203310A1 DE 10203310 A DE10203310 A DE 10203310A DE 10203310 A DE10203310 A DE 10203310A DE 10203310 A1 DE10203310 A1 DE 10203310A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- mixing device
- sensor
- gas mixture
- gas
- guide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 95
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 72
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000003736 xenon Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
- G01N1/2252—Sampling from a flowing stream of gas in a vehicle exhaust
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
- G01N1/38—Diluting, dispersing or mixing samples
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0004—Gaseous mixtures, e.g. polluted air
- G01N33/0009—General constructional details of gas analysers, e.g. portable test equipment
- G01N33/0011—Sample conditioning
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
- G01N2001/2264—Sampling from a flowing stream of gas with dilution
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Probenahmesystem für Abgassensoren. DOLLAR A Es wird eine Vorrichtung zum Messen von gasförmigen Komponenten eines strömenden Gasgemisches mit einer Gasführung und mindestens einem mit dem strömenden Gasgemisch in Kontakt stehenden Sensor vorgeschlagen. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist bei der Vorrichtung vorgesehen, daß in die Strömung des Gasgemisches mindestens eine Mischvorrichtung eingebracht ist, die das Gasgemisch zu Mischgas homogenisiert, bevor es durch den Sensor erfaßt wird. DOLLAR A Anwendung in Abgassystem von Brennkraftmaschinen.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen von gasförmigen Komponenten eines strömenden Gasgemisches. Das Gasgemisch bewegt sich in einer Gasführung und kommt mit einem dort eingebrachten Sensor in Kontakt, der einzelne Gaskomponenten detektiert.
- Es ist bereits eine Anordnung zur Messung eines strömenden Gases aus der DE 297 06 003 U1 bekannt. Diese beschreibt einen Xenon-Gassensor zur Überwachung und Regelung der Xenon- Konzentration in strömenden Medien. Dieser Xenon-Gassensor weist einen Wärmeleitfähigkeitssensor und eine hutförmige Abdeckung des Sensorwiderstandes auf. Die Anströmung soll nicht in Richtung der Öffnung der hutförmigen Abdeckung des Wärmeleitfähigkeitssensors erfolgen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Bestimmung der Konzentration von einzelnen Komponenten eines strömenden Gasgemisches derart auszubilden und anzuordnen, daß die tatsächliche momentane Konzentration der zu messenden Komponenten innerhalb des Gasgemisches erfaßt wird.
- Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß in die Strömung des Gasgemisches mindestens eine Mischvorrichtung eingebracht ist, die das Gasgemisch zu Mischgas homogenisiert, bevor es durch den Sensor erfaßt wird.
- Hierdurch wird erreicht, daß im Gasgemisch vorhandene Stromfäden verwirbelt und gemischt werden. In Stromfäden turbulenter oder laminarer Strömungen treten gegenüber dem tatsächlichen momentanen Durchschnittswert lokale absolute Konzentrationsschwankungen auf, die durchaus im einstelligen Prozentbereich (10-2) oder darüber liegen können. Diese lokalen unter- oder überdurchschnittlichen momentanen Konzentrationen verschiedener Komponenten des Gasgemisches werden durch die Mischvorrichtung ausgeglichen und dem Sensor homogenisiertes Mischgas zugeführt und somit Fehlmessungen vermieden.
- In Abgasen von Brennkraftmaschinen treten solche unerwünschten Konzentrationsschwankungen durch Stromfäden mehr oder weniger in der gesamten Abgasführung auf. Je nachdem an welcher Stelle der Abgasführung beispielsweise eine sogenannte Lambda-Sonde als Sensor sitzt, werden durch die erfindungsgemäße Vorrichtung Stromfäden verwirbelt. Die beim strömenden Mischgas ermittelte momentane Konzentration einer Komponente entspricht somit mit höherer Wahrscheinlichkeit der absoluten momentanen Konzentration als ohne Mischvorrichtung. Anzuwenden ist die erfindungsgemäße Mischvorrichtung prinzipiell an einer beliebigen Stelle in der Abgasführung, vorzugsweise im Flammrohr, nach dem Fächerkrümmer, in einem Auspufftopf oder in einem Abschnitt des Auspuffrohrs. Die Lambda-Sonde kann insbesondere vor oder nach einem Katalysator bzw. zwischen zwei Katalysatoren in die Abgasführung eingebracht werden und dort die Mischvorrichtung vorgesehen sein.
- Hierzu ist es vorteilhaft, daß die Mischvorrichtung das gesamte oder einen annähernd repräsentativen Teil des in der Gasführung strömenden Gasgemisches homogenisiert. Im günstigsten Fall kann die Homogenisierung von nur 1% des Gasgemisches ausreichen, bevorzugt werden etwa 20% homogenisiert. Die Konzentration der einzelnen Komponenten kann hierfür beispielsweise als etwa symmetrisch über den Querschnitt der Gasführung angenommen werden. Somit kann es ausreichend sein, nur einen für den gesamten Querschnitt als repräsentativ anzusehenden Teil des Gasgemisches zu mischen. Nach dem Mischen eines Teils oder des gesamten Gasgemisches ist das Mischgas dem Sensor zugänglich. Wird nur ein Teil des Gasgemisches gemischt, so führt die Mischvorrichtung dem Sensor das Mischgas zu. Auch beim Mischen nur eines Teils des Gasgemisches kann es von Vorteil sein, dem Sensor wiederum nur einen Teil oder das gesamte Mischgases zuzuführen. Die Menge des dem Sensor zugeführten Mischgases ist beispielsweise auch abhängig von der Frequenz mit welcher der Sensor mißt und liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 10% und 90%. Wird das gesamte Gasgemisch durch die Mischvorrichtung erfasst, so besteht die Möglichkeit, den Sensor zumindest nach der Mischvorrichtung anzubringen. In diesem Fall muss er nicht direkt hinter der Mischvorrichtung vorgesehen sein.
- Eine Möglichkeit gemäß einer Weiterbildung zum Mischen eines Teils des Gasgemischstroms ist, die Mischvorrichtung nur im Mittelbereich in Richtung des Durchmesser der Gasführung vorgesehen. Die Mischvorrichtung ragt hierbei von der Rohrwandung der Gasführung bis in den Bereich der Mittelachse der Gasführung. Dabei kann die Mischvorrichtung einen Abstand zur gegenüberliegenden Rohrwandung aufweisen oder sich über den gesamten Durchmesser erstrecken. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Mischvorrichtung entlang des gesamten Innenumfangs der Gasführung vorzusehen. Unabhängig der Positionierung und Gestaltung der Mischvorrichtung bildet diese eine Art Drossel in der Gasführung. Ein Teil des Druckverlustes wird dabei für die Zuführung des Mischgases zum Sensor genutzt.
- Ferner ist es vorteilhaft, daß die Querschnittsfläche der Mischvorrichtung senkrecht zur Strömungsrichtung variiert. Damit kann der für die Messung entnommene Bereich des Gasgemisches variiert werden. Die Querschnittsfläche beträgt zwischen 5% und 90%, bevorzugt 15% des Strömungsquerschnitts der Gasführung. Die Querschnittsfläche ist symmetrisch oder unsymmetrisch ausgebildet. Die Mischvorrichtung kann unabhängig ihrer Querschnittsfläche direkt oder in annähernd radialer Richtung durch die Gehäusewand der Gasführung eingebracht werden. Beim direkten Einbringen wird die Mischvorrichtung mit oder ohne Sensor in axialer Richtung in die Gasführung eingebracht oder mittels eines Adapterstücks in die Strömung geschaltet.
- Vorteilhaft ist es hierzu auch, daß die Mischvorrichtung mindestens eine Einlaßöffnung und mindestens eine Auslaßöffnung aufweist. Das durch die Einlaßöffnung eingetretene Gasgemisch wird durch eine Führungsvorrichtung in seiner Strömungsrichtung umgelenkt und zum Sensor geführt. Direkt am Sensor oder in der Nähe des Sensors ist die Auslassöffnung vorgesehen. Das durch die Umlenkung homogenisierte Gasgemisch wird größtenteils am Sensor vorbeigeführt und analysiert bzw. detektiert. Die Umlenkung der Strömungsrichtung bewirkt das Mischen des Gasgemisches.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß die Querschnitte der Einlaßöffnungen und Auslaßöffnungen in ihrer Größe und Form variieren. Durch Versuchsreihen ist ermittelbar, für welche Strömungsparameter wie beispielsweise Geschwindigkeit, Massestrom, Temperatur und Zusammensetzung welche Öffnungsquerschnitte vorteilhaft sind.
- Auch die Dimensionierung der Mischvorrichtung, deren Form und deren Anordnung hat Einfluß auf die Form uncl Position der Ein- und Auslaßöffnungen. Nicht nur die Querschnittsfläche der Mischvorrichtung quer zur Strömungsrichtung, sondern auch die Querschnitte der Mischvorrichtung parallel zur Strömungsrichtung können in der Form und in der Größe variieren.
- Der als Einlaßabstand bezeichnete Abstand der Einlaßöffnungen zueinander hat ebenfalls Einfluß auf das letztendlich ermittelte Meßergebnis. Durch Variieren des Einlaßabstandes kann die Zuverlässigkeit der Sensormessung beispielsweise bei Vorliegen unterschiedlicher Temperaturzonen innerhalb des Gasgemisches verbessert werden.
- Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfindung, daß die Größe, die Form und der Einlaßabstand der Ein- und Auslaßöffnungen untereinander in Abhängigkeit des jeweiligen Abstandes zum Sensor variiert. Vorzugsweise werden die Einlaß- und Auslaßöffnungen mit abnehmenden Abstand zum Sensor kleiner.
- Als Alternative zur Bildung von großen Einlaß- oder Auslaßöffnungen werden diese durch Poren der Mischvorrichtung gebildet. Hierzu kommen Sintermetalle bestehend aus Metall oder aus einer Kombination von Keramik und Metall zum Einsatz. Auch sind Mischvorrichtung vorgesehen, die ausschließlich aus Keramik gebildet sind.
- Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, daß die Mischvorrichtung den Sensor aufnimmt und mit dem Sensor in die Gasführung eingebracht wird. Dabei ist der Sensor alleine oder zusammen mit der Mischvorrichtung auswechselbar. Das Auswechseln erfolgt über eine Öffnung in der Rohrwand der Gasführung oder je nach Einbringung durch ein Zwischenstück eines Rohres oder ähnliches, das als Adapter in die Strömungsanlage eingesetzt ist.
- Vorteilhaft ist es ferner, daß die Mischvorrichtung zusätzlich zur Führungsvorrichtung mindestens ein außen liegendes Leitblech aufweist. Das Leitblech vergrößert den erfassten Strömungsquerschnitt und führt mehr Gasgemisch zu den Einlaßöffnungen. Bei der Verwendung in einem Abgasstrom erhitzt sich das Leitblech wesentlich schneller als die Mischvorrichtung und vermeidet somit die Bildung von Kondensat in der Mischvorrichtung. Ferner wird dadurch die Mischvorrichtung selbst schneller erhitzt.
- Auch ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, daß die Mischvorrichtung zusätzlich durch eine Heizvorrichtung beheizbar ist. Die Beheizung ist unabhängig von der Verwendung eines Leitblechs. Zur Beheizung nimmt die Mischvorrichtung eine elektrische Heizvorrichtung auf. Der Sensor ist dabei derart positioniert, daß er durch eventuelles Kondensat und durch die Beheizung nicht beeinflußt wird. Mittels der Heizvorrichtung wird das in bzw. an der Mischvorrichtung und am Sensor auftretende Kondensat erhitzt und verdampft. In vorteilhafter Weise kann die Heizvorrichtung schon mit dem Motorstart oder zumindest vor Erreichen des Taupunktes des Abgasstroms in Betrieb genommen werden. Somit wird vom Betriebsstart an die Bildung von Kondensat verhindert. Die Heizvorrichtung ist innerhalb der Mischvorrichtung als Gitter- Wand- oder Stabheizung ausgebildet.
- Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt
- Fig. 1 einen Querschnitt einer rohrförmigen Gasführung mit Mischvorrichtung;
- Fig. 2 einen Querschnitt einer trichterförmigen Gasführung mit Mischvorrichtung;
- Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung vor der Mischvorrichtung mit Einlaßöffnungen;
- Fig. 4 einen Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung hinter der Mischvorrichtung mit Auslaßöffnung;
- Fig. 5 einen Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung vor der Mischvorrichtung mit Poren;
- Fig. 6 einen Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung vor der Mischvorrichtung mit schlitzförmiger Einlaßöffnung;
- Fig. 7 einen Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung vor der Mischvorrichtung mit verschieden beabstandeten Einlaßöffnungen;
- Fig. 8 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen des Sensors mit der Mischvorrichtung;
- Fig. 9 einen Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung vor der Mischvorrichtung mit unsymmetrischem Leitblech;
- Fig. 10 einen Schnitt parallel zur Strömungsrichtung durch verschiedene Mischvorrichtungen mit Leitbiech;
- Fig. 11 einen Schnitt durch eine Mischvorrichtung mit Poren;
- Fig. 12 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen des Sensors mit beabstandeter Mischvorrichtung;
- Fig. 13 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen einer gitterförmigen Heizvorrichtung mit der Mischvorrichtung;
- Fig. 14 einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen einer stabförmigen Heizvorrichtung mit der Mischvorrichtung.
- Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer rohrförmigen Gasführung 2 mit Mischvorrichtung 4. In die Rohrwand 2.1 ist die Mischvorrichtung 4 eingebracht. Am oberen Ende der Mischvorrichtung 4 ist der Sensor 3 vorgesehen. Der Sensor 3weist ein Sensorgehäuse 3.1 und einen elektrischen Sensoranschluß 3.2 auf.
- Das untere Ende der Mischvorrichtung 4 liegt an der gegenüberliegenden Rohrwand 2.1 an. Die Mischvorrichtung 4 erstreckt sich über den gesamten Durchmesser 5 der Gasführung 2. Das Gasgemisch 1.1 strömt durch die Einlaßöffnungen 10 in Strömungsrichtung 13 parallel zur Mittelachse 6 in die Führungsvorrichtung 12 der Mischvorrichtung 4. Dort wird das Gasgemisch 1.1 senkrecht zur Strömungsrichtung 13 nach oben hin abgelenkt. Dadurch wird das Gasgemisch 1.1 gemischt. Das dadurch entstandene Mischgas 1.2 strömt am Sensor 3 vorbei durch die Auslaßöffnung 11 in die Gasführung 2. Dabei detektiert der Sensor 3 die einzelnen Gaskomponenten.
- Fig. 2 zeigt einen Querschnitt einer trichterförmigen Gasführung mit Mischvorrichtung entsprechend Fig. 1. Die Einlaßöffnungen 10 sind in Verlängerung des Strömungsquerschnitts 9 an der Mischvorrichtung 4 angebracht. Die Mischvorrichtung 4 weist nur eine Auslaßöffnung 11 auf, durch die das Mischgas 1.2 nach der Messung durch den Sensor 3 wieder austritt.
- Fig. 3 zeigt einen zur Strömungsrichtung 13 senkrechten Schnitt durch die Gasführung 2 mit Blick auf die Mischvorrichtung 4. Die Mischvorrichtung 4 erstreckt sich über den Durchmesser 5 der Gasführung 2 und weist mehrere Einlaßöffnungen 10 auf.
- Fig. 4 zeigt eine Auslaßöffnung 11, die in Strömungsrichtung 13 auf der zu den Einlaßöffnungen 10 entgegengesetzten Seite der Mischvorrichtung 4 vorgesehen ist.
- Die Auslaßöffnung 11 ist im Einflußbereich des Sensors 3 angebracht. Der Sensor 3 ist aufgrund der Mischvorrichtung 4 nicht sichtbar.
- Als Alternative zu der in Fig. 3 dargestellten Einlaßöffnungen 10 ist in Fig. 5 eine Mischvorrichtung 4 dargestellt, die aus Sintermetall gebildet ist. Die gesamte Mischvorrichtung 4 weist Poren 16 auf, die als Einlaßöffnungen 10 und als Auslaßöffnung 11 dienen.
- In Fig. 6 ist als weitere Alternative eine schlitzförmige Einlaßöffnung 10 dargestellt. Die Auslaßöffnung 11 ist hier entsprechend der Fig. 4 ausgebildet. Der Sensor 3 befindet sich vor der Auslaßöffnung 11.
- Fig. 7 stellt Einlaßöffnungen 10 dar, die verschiedene Einlaßabstände 15 aufweisen. Auch bei diesem Beispiel ist die Auslaßöffnung 11 nach Fig. 4 ausgebildet.
- In Fig. 8 ist ein Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen des Sensors 3 zusammen mit der Mischvorrichtung 4 dargestellt. Die Vorrichtung weist einen an die Rohrwand 2.1 der Gasführung 2 angeschweißten Flansch 2.2 auf. In den Flansch 2.2 ist die Führungsvorrichtung 12 eingebracht. In die Führungsvorrichtung 12 ist der Sensor 3 eingesetzt. Der Kopf des Sensors 3 ragt bis in den Bereich der Auslaßöffnung 11. Um den Sensor 3 mit dem Sensorgehäuse 3.1 zu fixieren, werden diese Bauteile mit einer Überwurfmutter 2.3 am Flansch 2.2 befestigt.
- Das Gasgemisch 1.1 wird nach der Ablenkung in der Führungsvorrichtung 12 zu Mischgas 1.2 gemischt und strömt in den Sensorkopf 3.3. Um den Sensor 3 zu umspülen weist der Sensorkopf 3.3 Löcher 3.4 auf. Die Löcher 3.4 sind im Bereich der Auslaßöffnung 11 vorgesehen.
- In Fig. 9 ist ein Schnitt senkrecht zur Strömungsrichtung 13 durch die Gasführung 2 dargestellt. Die Mischvorrichtung 4 weist ein unsymmetrisches Leitblech 18 auf. Das Leitblech 18 dient zum Erfassen und Führen des Gasgemisches 1.1 an die Einlaßöffnung 10.
- In Fig. 10 sind verschiedene mögliche Querschnitte 14 von Mischvorrichtungen 4 mit Leitblech 18 im Schnitt dargestellt. Die Leitbleche 18 führen das Gasgemisch 1.1 in die Öffnungen der Mischvorrichtung 4. Die verschiedenen Mischvorrichtungen 4 unterscheiden sich im wesentlichen im Querschnittsprofil und in der Spannweite der Leitbleche 18.
- Fig. 11 zeigt eine Mischvorrichtung 4 mit Netzstruktur und Poren 16 aus Sintermetall im Schnitt. Die Löcher 3.4 sind oberhalb der Auslaßöffnung 11 vorgesehen. Aufgrund der Druckdifferenzen vor, nach und in der Führungsvorrichtung 12 wird das Gasgemisch 1.1 nach oben hin abgelenkt. Die Positionierung des Sensors 3 gegenüber der Auslaßöffnung 11 hat Einfluß auf die Messung und das Meßergebnis.
- Fig. 12 zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Einbringen des Sensors 3. Die Mischvorrichtung 4 ist zum Wandbereich 7 hin beabstandet angeordnet und ist in die Gasführung 2 entsprechend Fig. 8 eingebracht.
- Gemäß den Fig. 13 und 14 ist die Mischvorrichtung 4 mittels einer Heizvorrichtung 19 beheizbar. Dadurch wird das in der Mischvorrichtung 4 und eventuell am Sensor 3 auftretende Kondensat verdampft. In Fig. 13 ist die Heizvorrichtung 19als Gitterheizung 20 mit einem Heizgitter 20.1 ausgebildet. In Fig. 14 ist die Heizvorrichtung 19 als Stabheizung 21 mit einem Heizstab 21.1 ausgebildet.
- Die Heizvorrichtung 19 ist in die Mischvorrichtung 4 innerhalb der Rohrwand 2.1 eingebracht. Über der Heizvorrichtung 19 befindet sich der Sensor 3 mit Sensorgehäuse 3.1 und Sensoranschluß 3.2. Über ein Stromkabel 19.2 wird die Heizvorrichtung 19 geregelt mit Energie versorgt. Neben der Mischvorrichtung 4 wird der Abgasstrom 19.1 innerhalb der Mischvorrichtung 4 beheizt. Die Thermik des Abgasstroms 19.1 wird durch das Aufheizen begünstigt. Die Nähe der Heizung zum Sensor 3 trägt zur Vermeidung von Kondensat am Sensor 3 bei.
Claims (11)
1. Vorrichtung zum Messen von gasförmigen Komponenten eines
strömenden Gasgemisches (1.1) mit einer Gasführung (2) und
mindestens einem mit dem strömenden Gasgemisch (1.1) in
Kontakt stehenden Sensor (3),
dadurch gekennzeichnet,
daß in die Strömung des Gasgemisches (1.1) mindestens eine
Mischvorrichtung (4) eingebracht ist, die das Gasgemisch (1.1)
zu Mischgas (1.2) homogenisiert, bevor es durch den Sensor (3)
erfaßt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischvorrichtung (4) zwischen 1% und 100%, bevorzugt
20% des in der Gasführung (2) strömendes Gasgemisches (1.1)
homogenisiert und die Mischvorrichtung (4) wahlweise
zusätzlich dem Sensor (3) zwischen 10% und 90% des
Mischgases (1.2) zuführt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischvorrichtung (4) am gesamten Durchmesser (5) der
Gasführung (2) oder von einem inneren Wandbereich (7) bis in
den Bereich der Mittelachse (6) mit einem Abstand (17) oder
entlang des gesamten Innenumfangs der Gasführung (2)
vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Querschnittsfläche (8) der Mischvorrichtung (4)
senkrecht zur Strömungsrichtung (13) zwischen 5% und 90%,
bevorzugt 15% des Strömungsquerschnitts (9) der Gasführung
beträgt und/oder die Mischvorrichtung (4) durch die
Gehäusewand (2.1) der Gasführung (2) eingebracht wird.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischvorrichtung (4) mindestens eine
Einlaßöffnung (10) und mindestens eine Auslaßöffnung (11)
aufweist, wobei zwischen der Einlaßöffnung (10) und der
Auslaßöffnung (11) eine Führungsvorrichtung (12) vorgesehen
ist, die das durch die Einlaßöffnungen (10) aufgenommene
Gasgemisch (1.1) in seiner Strömungsrichtung (13) umlenkt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wahlweise oder in Kombination
a) die Querschnitte der Einlaßöffnungen (10) in der Form und
in der Größe variieren,
b) die Querschnitte der Auslaßöffnungen (11) in der Form und
in der Größe variieren,
c) die Querschnittsfläche (8) der Mischvorrichtung (4)
senkrecht Strömungsrichtung (13) in der Form und in der Größe
variieren,
d) die Querschnitte (14) der Mischvorrichtung (4) parallel zur
Strömungsrichtung in der Form und in der Größe variieren,
e) die Einlaßöffnungen (10) in ihrem Einlaßabstand (15)
zueinander variieren,
f) die Einlaßöffnungen (10) durch Poren (16) gebildet sind,
g) die Auslaßöffnungen (11) durch Poren (16) gebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Größe, die Form und der Einlaßabstand (15) der Ein-
und/oder der Auslaßöffnungen (10, 11) untereinander in
Abhängigkeit des Abstandes der jeweiligen Ein- und/oder der
Auslaßöffnungen zum Sensor variiert.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß wahlweise oder in Kombination die Oberfläche, die
Einlaßöffnungen (10) oder die Auslaßöffnungen (11) der
Mischvorrichtung (4) aus Metall und/oder Keramik besteht.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischvorrichtung (4) den Sensor (3) aufnimmt und/oder
mit dem Sensor (3) in die Gasführung (2) eingebracht wird und
mit dem Sensor (3) auswechselbar ist.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischvorrichtung (4) zusätzlich zur
Führungsvorrichtung (12) mindestens ein außen liegendes
Leitblech (18) aufweist, welches das Gasgemisch (1.1) in die
Einlaßöffnungen (10) leitet.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Mischvorrichtung (4) durch eine Heizvorrichtung
beheizbar ist, oder eine Heizvorrichtung aufnimmt.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10203310A DE10203310A1 (de) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | Probenahmesystem für Abgassensoren |
US10/353,091 US6843104B2 (en) | 2002-01-29 | 2003-01-29 | Sampling system for exhaust gas sensors and method of using same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10203310A DE10203310A1 (de) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | Probenahmesystem für Abgassensoren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10203310A1 true DE10203310A1 (de) | 2003-07-31 |
Family
ID=7713271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10203310A Ceased DE10203310A1 (de) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | Probenahmesystem für Abgassensoren |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6843104B2 (de) |
DE (1) | DE10203310A1 (de) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006044736A1 (de) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Roth-Technik Austria Ges.M.B.H. | Abgasführendes Gehäuse oder Rohr einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine |
DE102009039488A1 (de) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Entnahmestab für Fluidproben in Anlagen |
DE102010046851A1 (de) | 2010-09-29 | 2012-03-29 | Scania Cv Ab | Vorrichtung zum Erfassen von Komponenten eines strömenden Gasgemisches, insbesondere zum Erfassen des Stickoxidgehalts in einem Abgasstrom |
WO2012096675A1 (en) | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Cummins Ip, Inc. | Exhaust gas sensor module |
EP2626694A1 (de) * | 2012-02-10 | 2013-08-14 | Cummins IP, Inc. | Abgassensormodul |
US8756913B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-06-24 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Exhaust gas sensor module |
DE102013007523A1 (de) | 2013-05-02 | 2014-11-06 | Daimler Ag | Abgasanlage für einen Kraftwagen |
CN104271913A (zh) * | 2012-05-04 | 2015-01-07 | 斯堪尼亚商用车有限公司 | 用于测量废气中成分的仪器 |
CN104712407A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 卡特彼勒公司 | 用于流体采样的系统和方法 |
DE102015217178B3 (de) * | 2015-09-09 | 2016-04-28 | Ford Global Technologies, Llc | Probenentnahmevorrichtung |
US9482154B2 (en) | 2012-12-05 | 2016-11-01 | Cummins Cal Pacific, Llc | Exhaust gas collector for an exhaust aftertreatment system |
DE102015116358A1 (de) | 2015-09-28 | 2017-03-30 | Energicos Systems Llp | Vorrichtung und Verfahren zur Permanentüberwachung von Abgas in einem Abgasstrom |
WO2019155111A1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | Wärtsilä Finland Oy | NOx MEASUREMENT DEVICE |
US11181027B2 (en) | 2018-04-02 | 2021-11-23 | Cummins Emission Solutions Inc. | Aftertreatment system including noise reducing components |
US11486289B2 (en) | 2018-07-03 | 2022-11-01 | Cummins Emission Solutions Inc. | Body mixing decomposition reactor |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130213013A1 (en) * | 2011-01-14 | 2013-08-22 | Cummins Ip, Inc. | Exhaust gas sensor module |
US20130098479A1 (en) * | 2011-10-21 | 2013-04-25 | Safety Power Inc. | Gas Extractor for Exhaust Gas Monitoring |
DE102012102137A1 (de) * | 2012-03-14 | 2013-09-19 | Avl Emission Test Systems Gmbh | Anlage zur Entnahme von Abgasproben von Verbrennungskraftmaschinen |
CN102749227B (zh) * | 2012-07-17 | 2014-03-26 | 西华大学 | 一种内燃机缸内采样系统及采样方法 |
US10775341B2 (en) * | 2016-03-25 | 2020-09-15 | Ngk Insulators, Ltd. | Sensor element, manufacturing method therefor, and gas sensor |
US10066535B2 (en) | 2016-11-17 | 2018-09-04 | Caterpillar Inc. | Compact design exhaust aftertreatment system with NOx sensor |
US11435252B2 (en) | 2018-05-01 | 2022-09-06 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Gas sensor system |
CN113840979B (zh) | 2019-05-21 | 2023-10-27 | 康明斯排放处理公司 | 用于对排气进行取样的系统及方法 |
US11306642B2 (en) * | 2019-06-27 | 2022-04-19 | Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc | Exhaust sensor baffle |
US11098631B2 (en) * | 2019-07-26 | 2021-08-24 | Caterpillar Inc. | NOx sensor protection system |
US10907520B1 (en) | 2019-10-22 | 2021-02-02 | Faurecia Emissions Control Technologies, Usa, Llc | Sampling device for an exhaust gas sensor |
CN113738486B (zh) * | 2021-10-14 | 2024-01-02 | 无锡威孚力达催化净化器有限责任公司 | 应用于柴油机后处理系统的集气导流装置及工作方法 |
CN115406851B (zh) * | 2022-10-31 | 2023-01-10 | 广东惠丰达电气设备有限公司 | 基于光谱测量的高精度气体成分检测装置及检测方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5922900B2 (ja) * | 1976-10-29 | 1984-05-29 | 日本碍子株式会社 | 主として内燃機関よりの排気ガス中の酸素分圧測定装置 |
JPS562438A (en) * | 1979-06-22 | 1981-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Mixing ratio controller for internal combustion engine |
JPS58106530U (ja) * | 1982-01-12 | 1983-07-20 | 日産自動車株式会社 | 多気筒内燃機関の空燃比制御装置 |
US4622009A (en) * | 1982-03-05 | 1986-11-11 | Leco Corporation | Carbon, hydrogen, and nitrogen analyzer |
US4795614A (en) * | 1987-02-27 | 1989-01-03 | The Perkin-Elmer Corporation | Apparatus for analysis of organic material |
JP2520151B2 (ja) * | 1988-05-25 | 1996-07-31 | 日本碍子株式会社 | 板状酸素センサ |
US5450749A (en) * | 1993-08-25 | 1995-09-19 | Wci Outdoor Products, Inc. | Gas sampling method and dilution tunnel therefor |
US5423972A (en) * | 1994-01-18 | 1995-06-13 | General Motors Corporation | Watertight exhaust gas sensor |
DE29706003U1 (de) | 1997-03-27 | 1997-08-28 | Sensor Devices GmbH, 44319 Dortmund | Xenon-Gassensor |
EP0978721B1 (de) * | 1998-08-05 | 2011-04-06 | Ngk Spark Plug Co., Ltd | Gassensor |
-
2002
- 2002-01-29 DE DE10203310A patent/DE10203310A1/de not_active Ceased
-
2003
- 2003-01-29 US US10/353,091 patent/US6843104B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006044736A1 (de) * | 2006-09-20 | 2008-03-27 | Roth-Technik Austria Ges.M.B.H. | Abgasführendes Gehäuse oder Rohr einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine |
DE102006044736B4 (de) * | 2006-09-20 | 2008-07-24 | Roth-Technik Austria Ges.M.B.H. | Abgasführendes Gehäuse oder Rohr einer Abgasanlage einer Brennkraftmaschine |
DE102009039488A1 (de) * | 2009-08-31 | 2011-03-03 | Robert Bosch Gmbh | Entnahmestab für Fluidproben in Anlagen |
DE102010046851A1 (de) | 2010-09-29 | 2012-03-29 | Scania Cv Ab | Vorrichtung zum Erfassen von Komponenten eines strömenden Gasgemisches, insbesondere zum Erfassen des Stickoxidgehalts in einem Abgasstrom |
EP3409914A1 (de) * | 2011-01-14 | 2018-12-05 | Cummins IP, Inc. | Abgassensormodul |
EP2663751A1 (de) * | 2011-01-14 | 2013-11-20 | Cummins IP, Inc. | Abgassensormodul |
US8756913B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-06-24 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Exhaust gas sensor module |
EP2663751A4 (de) * | 2011-01-14 | 2015-03-25 | Cummins Ip Inc | Abgassensormodul |
WO2012096675A1 (en) | 2011-01-14 | 2012-07-19 | Cummins Ip, Inc. | Exhaust gas sensor module |
EP2626694A1 (de) * | 2012-02-10 | 2013-08-14 | Cummins IP, Inc. | Abgassensormodul |
CN104271913A (zh) * | 2012-05-04 | 2015-01-07 | 斯堪尼亚商用车有限公司 | 用于测量废气中成分的仪器 |
US9482154B2 (en) | 2012-12-05 | 2016-11-01 | Cummins Cal Pacific, Llc | Exhaust gas collector for an exhaust aftertreatment system |
DE102013007523A1 (de) | 2013-05-02 | 2014-11-06 | Daimler Ag | Abgasanlage für einen Kraftwagen |
CN104712407A (zh) * | 2013-12-11 | 2015-06-17 | 卡特彼勒公司 | 用于流体采样的系统和方法 |
DE102015217178B3 (de) * | 2015-09-09 | 2016-04-28 | Ford Global Technologies, Llc | Probenentnahmevorrichtung |
DE102015116358A1 (de) | 2015-09-28 | 2017-03-30 | Energicos Systems Llp | Vorrichtung und Verfahren zur Permanentüberwachung von Abgas in einem Abgasstrom |
WO2019155111A1 (en) * | 2018-02-09 | 2019-08-15 | Wärtsilä Finland Oy | NOx MEASUREMENT DEVICE |
US11181027B2 (en) | 2018-04-02 | 2021-11-23 | Cummins Emission Solutions Inc. | Aftertreatment system including noise reducing components |
US11486289B2 (en) | 2018-07-03 | 2022-11-01 | Cummins Emission Solutions Inc. | Body mixing decomposition reactor |
US11891937B2 (en) | 2018-07-03 | 2024-02-06 | Cummins Emission Solutions Inc. | Body mixing decomposition reactor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6843104B2 (en) | 2005-01-18 |
US20030172741A1 (en) | 2003-09-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE10203310A1 (de) | Probenahmesystem für Abgassensoren | |
DE102008041038B4 (de) | Gassensor | |
DE2914275C2 (de) | Vorrichtung zur Luftdurchsatz-Messung für eine Brennkraftmaschine | |
DE102014100691B3 (de) | Vorrichtung zur Bestimmung der Konzentration zumindest eines Gases in einem Probengasstrom mittels Infrarotabsorptionsspektroskopie | |
DE2911317C2 (de) | Vorrichtung zur Analyse des Auspuffgases eines Kraftfahrzeugmotors | |
EP0506897A1 (de) | Gasmessfühler, insbesondere zur bestimmung des sauerstoffgehaltes in abgasen von brennkraftmaschinen. | |
DE102007035035A1 (de) | Gassensor | |
EP0448817B1 (de) | Schutzrohr für Sauerstoffsensoren | |
DE2747619C3 (de) | ||
EP2825863A1 (de) | Anlage zur entnahme von abgasproben von verbrennungskraftmaschinen | |
WO2010146079A1 (de) | Beheizbare durchflussmesszelle | |
DE3027863A1 (de) | Flammenionisationsdetektor | |
DE102016208814B4 (de) | PLUG-IN NOx-Sensorschnorchel zur Messoptimierung unter Verpackungsbeschränkungen | |
EP0873513B1 (de) | Dichtelement für messfühler | |
DE102006019723A1 (de) | Messsondensystem, Anordnung und Verfahren zur Erfassung von Abgasparametern stromabwärts einer Gasturbine | |
DE102006060312A1 (de) | Gassensor | |
DE19916797A1 (de) | Halbleiter-Gassensor mit Gehäuse und Verfahren zur Messung von Gaskonzentrationen | |
DE102016125354B4 (de) | Gas-Messvorrichtung und Gas-Messverfahren | |
EP0545976A1 (de) | Überwachung der funktion eines von einem katalysierbaren fluid durchströmbaren katalysators. | |
WO2020002549A1 (de) | Verfahren zur messung von stickoxiden und vorrichtung zur durchführung des verfahrens | |
DE112015003068B4 (de) | Gassensor mit einer Elementabdeckung bestehend aus einer Innen- und einer Außenabdeckung | |
DE3140444A1 (de) | Gas-sensor mit in perforierter haube eingeschlossenem spuerelement | |
DE102011106373B4 (de) | Vorrichtung zur Oxidation der oxidierbaren Anteile einer Brenngasprobe zur Qualitätsbestimmung des Brenngases | |
AT526265A1 (de) | Vorrichtung zur Aufbereitung eines gasförmigen Mediums | |
DE3838074C2 (de) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8131 | Rejection |