JPH06500851A - ガス試料抽出装置と同装置に使用する希釈トンネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ガス試料抽出装置と同装置に使用する希釈トンネル技亜分証 本発明は、エンジンまたは同種の装置の排気ガス流内の粒状物質の量を正確に測 定するための比例試料抽出装置、より詳細には、希釈用空気と排気ガス流との改 善された断熱冷却および混合を行う希釈トンネルを備えた試料抽出装置に関する ものである。

冑量伎徂 高速道路を走行する自動車からの排気物質は、現在、連邦政府によって規制され ており、Ｔｉｔｌｅ　４０．　Ｃｈａｐｔｅｒ　Ｉ　ｏｆ　Ｔｈｅ　Ｃｏｄｅ　 ｏｆ　Ｆｅｄｅｒａｌ　Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ、　５ｅモ狽■ ｏｎ　８６５ｕｐａｒｔ　Ｃ，に記載されている一定の汚染物質レベルを越えて はならない。

上記の連邦規則に基づき、エンジンを試験し、分析して上記基準に適合するかど うかを調べるため、より精巧な試験装置が開発された。たとえば、米国の環境保 護子（Ｅｎｖｉｒｏｒｕｍｅｎｔａｌ　Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　Ａｇｅｎｃｙ　 （ＥＰＡ　）　）が定めた最新のある規則は、ディーゼルトラックエンジンに関 する０、０６　ｇ／ｈｐｈの粒状物質制限基準を含んでいる。これらの「粒状物 質」は、周囲空気で最大温度５２°Ｃ（１２５°Ｆ）まで希釈したあと、特殊フ ィルタで集めることができる、凝縮水を除く、排気ガス流内の物質として定義さ れる。これには、凝集した炭素粒子、吸収された炭化水素、および硫酸塩が含ま れる。

米国特許第４．５８６，３６７号（１９８６年５月６日発行）および同第４，６ ６０，４０８号（１９８７年４月ｎ日発行）は、注意深く調整された試料抽出装 置によって希釈空気を追加することの重要性を教えており、また積極的に監視す る二次希釈の原理を紹介している。その一般クラスの試料抽出装置は、ヘビーデ ユティトラックエンジンの検定コンプライアンスに関するＥＰＡ　のガイドライ ンを満たす作業の際に使用される。上記２つの米国特許第４，５８６，３６７号 と同第４，６６０，４０８号は、さらに希釈される排気ガス流と希釈用空気流を 測定する際に誤差を除く必要性と、これらの流量を正確に制御する必要性に言及 している。

フィルタ圧力差と堆積したフィルタ質量との関係を教示している米国特許第４゜ ３６１　、０２８号（１９８２年１１月３０日発行）の装置を含め、希釈トンネ ルについて多くの考察がなされている。制定されようとしている法律は、粒状排 出勧賞を監視する必要性を、全希釈方式（ｆｕｌｌ　ｄｉｌｕｔｉｏｎ　ｓｙｓ ｔａｍ）の場合の実際の上限をはるかに越えるエンジンサイズにまで広げるはず である。全希釈方式は、エンジンからの全排気ガス流を大量の希釈用空気で混合 させる試験装置に適用される。たとえば、４．０ＯＯＫ−出力の機関車エンジン は、４５０’　Ｃの排出物を毎分的３６，０００立方フイート排出する。このエ ンジンを米国特許第４，５８６，３６７号に記載されているような装置で試験す るには、直径７フイートの希釈トンネルが必要となるであろう。

これは、実際的でないし、経済的にも受け入れられない解決策である。

現在使用されているガス試料抽出装置の性能に関する調査では、行政機関、試験 組織およびエンジン製造業者の間に大きなばらつきがあることがわかった。この ばらつきは否定的な影響を与える。一方では、工業試験所間の著しい不一致は、 低い結果の試験所には競争上優位になる。他方、満足できる有意な結果を得るに は多くの試験が必要であるから、試験と試験にばらつきがあると、試験費用が増 すことになる。試験と試験のばらつきに影響を及ぼす粒子メカニズムは幾つかあ るが、最も重要なものは、熱伝達によって、拡散、重力沈降、擾乱などの機械的 プロセスによって、ディーゼル粒状排気物質の可溶性部分と堆積した壁境界粒状 物質との炭化水素気相交換や粒子の連行によって、希釈トンネルやテールパイプ に粒子が堆積することである。従って、粒子の堆積メカニズムを避けることが特 に望ましい。

上記米国特許第４，５８６．３６７号のガス試料抽出装置は、粒子が堆積する現 象を取り扱っていない、使用される長いテールパイプは断熱されていないし、外 部からも加熱されいない。これは、熱伝達を助ける伝熱状態が生じる。それに加 えて、二次希釈を受ける試料の部分の温度は約３７５°Ｆである。従って、希釈 された試料は、熱伝達が原因で粒子損失を受ける。あとに重量測定されるフィル タの表面上でなく、壁土の物質の収集は、試験結果をめちゃくちゃにする可能性 がある。

さらに、凝集した物質は壁から脱落する傾向があり、あとの試験を別個に実施す るとき、それがフィルタによって収隼される可能性がある。さらに、従来の装置 はかなり大きいので、相当な装置支柱が必要であることが多い。

希釈トンネルは、Ｐａｕｌ　Ｍ、の論文″Ａｄｖａｎｃｅｓ　Ｉｎ　Ｉｎｓｔｒ ｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ“（Ｖｏｌｕｍｅ２９、　Ｐａｒｔ　３．　Ｐａｐｅｒ　 Ｎｏ、　７０８．１９７４　）に簡単に説明されている。その希釈トンネルは、 管状ハウジング、前記環状ハウジング内の管状プローブ、およびその下の希釈空 気管で構成されている。空気は、希釈空気管から半径方向外向きに管状ハウジン グに入り、ステンレス鋼織布で作られたプローブを半径方向内向きに通過する。

希釈空気の層流境界層は、排気ガス試料をプローブ壁から遮断するが、両者をほ とんど混合させないので好ましくない、レイノルズ数は２．０００　以下にする 必要があった。このような望ましくない流れの状態は、そのほかに、凝縮なしの 冷却の程度を１７０°Ｃの下限（現在の基準には不十分である）に制限する。

容認できる一様な結果を得るには、排気ガス試料の抽出および希釈空気の追加を 正確に制御された流量で行うことが不可欠である。従来のガス試料抽出装置は、 この最も必要な連続監視を試験係員が行うので、比較的単純な流量計と流量調節 器が設けられている。試験結果の精度を保証するため、温度と圧力の読取りを何 回も行う必要があった。そのあと、収集したデータを数学的に処理しなければな らず、また使用した装置が幼稚なものであるため、補正係数を使用しなければな らなかった。このように、既存のガス試料抽出装置は、産業界で標準品として採 用されるほど十分に開発されていない。

明らかに現在のディーゼルエンジン製造業者は、次の３つの個別の要請に直面し ている。

１、　試料抽出装置の壁土の熱を伝える粒状物質の堆積を避けることと、これら の壁面結合粒子と炭化水素との気相成分交換を避けることによって、試験結果の ばらつきをある程度減らすこと、 ２、　実験室の装置と同じ結果を得ることができる小型化された完全携帯可能な 試料抽出装置、および ３、　変化するエンジン動作パラメータを監視することができ、排気ガス抜取り 率を自動的に制御することができ、かつ動作温度および動作圧力の正常な範囲内 で事前に選定したガイドライン内で空気希釈率を変更することができる試料抽出 装置。

本発明は、上に述べた１つまたはそれ以上の問題を解決することを目指している 。

発皿Ω開示 本発明は、第１のｉｓとして、エンジンまたは同種の装置の排気ガス流内に設置 するようになっている試料抽出プローブ、清浄な希釈用空気源、およびフィルタ 組立体を備えたガス試料抽出装置を提供する。希釈トンネルは、複数の分配孔を 有する空気分配管、空気分配管のまわりに第１室を形成しているｔｚｖ’）ジン グ、および複数のミクロンサイズの微孔を有し、空気分配管内に第２室を形成し ている多孔質中心管で構成することが好ましい、第１室は希釈空気源に接続され ており、中心管は試料抽出プローブとフィルタ組立体の間に接続されている。

本発明は、第２のＢＰＪとして、エンジンまたは同種の装置の排気ガス流内の粒 状物質の量を測定するガス試料抽出装置を提供する。ガス試料抽出装置は、清浄 空気源、フィルタ組立体、フィルタ組立体に接続された真空ポンプ、排気ガス流 内に設置された試料抽出プローブ、複数の孔を有する空気分配管、空気分配管の まわりに第１室を形成しているカラー、および試料抽出プローブとフィルタ組立 体の間に接続され、内部通路に開いた複数のミクロンサイズの微孔を有し、空気 分配管との間に第２室を形成している多孔質中心管で構成されている。

本発明の希釈トンネルは、その内壁に熱を伝達する排気ガス粒状物質が堆積する のを実質上避けることが判った。また本発明の希釈トンネルは、経済的であり、 かつ非常にコンパクトな構造を有している０本発明の実施例は試験中のエンジン の過渡的動作状態の関数として希釈率を制御する。

凹皿ｑ固里笠説皿 第１図は、本発明の第１の実施例のガス試料抽出装置の断面図である。

第２図は、本発明の第２の実施例のガス試料抽出装置を示す、第１図に類似する 断面図である。

日　るための　のノ冑日 第１図に示すように、本発明に従って作られたガス試料抽出装置１０は、空気分 配管１４と中心軸１６をもつ改良された希釈トンネル１２を有する。空気分配管 １４は、半径方向に貫通する複数の分配孔１８を有する中央領域２０と、そのよ うな孔を有しない両端部分２２．２４をもつ、ステンレス鋼または同種材料で作 られた細長い円筒形の管であることが好ましい、一実施例の場合、空気分配管１ ４は、外径が２５．４ｆｌ、肉厚が約２．１　ｖｒｒであり、孔１８は直径が約 ４關で、図示のように円周まわりに６つの行に配列されている。各行は６０°の 間隔をおいて６個の孔を有し、流れが孔を通って一欅に分配されるように、隣り 合う行の孔はジグザグに配置されている。

希釈トンネル１２は、さらに空気分配管１４の中央領域２０の円周まわりに環状 室２日を形成するハウジング２６を有する。詳しく説明すると、ハウジング２６ は、楕円形カラーすなわちビヤだる状容器３０と一対の密封リング３２．３４よ り成り、一対の密封リング３２．３４は、中央領域２０と端部２２．２４の間の 所で前記カラー３０と空気分配管１４とをしつかり相互に結合する。カラー３０ に設けられた半径方向に貫通する入口ポート３５は、比較的低圧力レベル（たと えば、水柱５５″　（約２ｐｓｉ））の圧力レベルの下で、制御された流量を有 する清浄空気源３６に通じている。環状室２日に入る希釈用空気の流量をより望 ましく調整するため、清浄空気Ｂ３６は、直列に配置された加圧清浄空気リザー バ３７、手動調整可能な圧力調整器３日、流量制御オリフィス４１を有する臨界 制流器すなわちベンチュリ４０、および空気流量計４２を備えている。使用した 圧力調整器３８は（、Ａ、Ｎｏｒｇｒｅｎ　Ｃｏ、　（米国）から入手したもの であり、使用した空気流量計はＡｍｅｒｉｃａｎ　Ｍｅｔｅｒ　Ｃｏ＋ｗｐａｎ ｙ　（米国）から入手したものである。加圧供給ライン４３内の空気は、リザー バ３７に達する前に、乾燥フィルタ４４に通して余分な水分を除去し、続いて木 炭スクラバー４５または同種の装置に通して油および（または）炭化水素を除去 することによって、清浄さを高める処理が行われる。

希釈トンネル１２は、さらに空気分配管１４内に中心軸１６に沿って第２の環状 室４７を形成する中心管手段４６を有する。中心管手段４６は、内部通路５１に 向かって内側に開いた複数の比較的小さな孔５０をもつ焼結ステンレス鋼の細長 い円筒形の多孔質中心管４８を有する。精密に制御された望ましい多孔率をもつ 多孔質管が、Ｍｏｔｔ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａｌ　Ｃｏ、（米国）から市販 されている。使用した中心管４８は、外径が１５．９ａｕａ、肉厚が約１．６１ １ＩＩ＋であった０個々の孔５０のサイズは約２ミクロン以下であった。中心管 手段４６は、空気分配管１４の両端に、空気分配管１４と中心管４８とをしつか り相互に結合する一対の密封リング５２．５４を有する。

中心管４８は、通常の継手（図示せず）によって試料抽出プローブ５６に連結さ れており、一般にエンジン排気管５日の中に延びている。プローブ５６のノーズ 部分６０は、上流方向に面した入口通路６２を形成している。従って、粒子を含 む排気ガス流６４に比例する試料が、多孔質中心管４８の入口端（密封リング５ ２の所）から入ってくる。中心管４８の反対端すなわち出口端（密封リング５４ の所）は、９０＠ボール弁を介して、外側ハウジングすなわちインラインフィル タ保持器６７をもつフィルタアセンブリ６６に接続されている。フィルタ保持器 ６７は、通常形式のフィルタ保持器（たとえば、ＧｅｏＬｅｃｈ　Ｅｎｖｉｒｏ ｎｍｅｎｔａｌ　ｅｑｕｉＰｌｅｎｔ　Ｉｎｃ、（米国）から市販されている） である、フィルタアセンブリ６６は、図示のように取外し可能なフィルタ６日（ たとえば、Ｐａ１ｌｆｌｅｘ　Ｉｎｃ、　（米国）から市販されている）を有す る。使用したテフロン含浸繊維フィルタの直径は１４２關であった。

フィルタアセンブリ６６からの出口導管６９は、オリフィス７４を育する第２臨 界制流器すなわちペンリュリ７２と流量計７０の組合せに直列に接続されている 。臨界制流器４０と７２は共に通常構造の制流器である。第２臨界制流器７２の 出力側に、６立方フィート／分の能力をもつ吸引ポンプ７６が直列に接続されて いる。たとえば、Ｔｈｏｍａｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ　Ｉｎｃ、（米国）から 市販されているダイヤフラム真空ポンプは満足できるものであった。

代！実施伝 第１図のガス試料抽出装置１０は、あいにく排気ガス流６４の定常状態を測定す る比較的基本的かつ低コストの装置であり、長期間の監視と多数の数学的計算が 必要である。これらの難点を克服するため、第２図に、代替実施例のガス試料抽 出装置１０’を示す、第２図の代替実施例では、第１図において説明した構成部 品に類領する構成部品は同じ参照番号に（′）を付けて示しである。

第１の大きな相違点は、ガス試料抽出装置１０′に精巧な質量流制御器が使用さ れていることである。詳しく述べると、全流量制御計測器として電気制御式の主 質量流制御器（ＭＦＣ２）８０が使用されており、レザーバ３７′からの希釈用 空気の流量を正確に制御する計測器として電気制御式の副質量法制御器（ＭＦＣ ｌ）８２が使用されている。これらのサーマル質量流制御器は、普通の温度変動 および圧力変動に実質上影響されずに動作する毛管式（たとえば、５ｉｅｒｒａ 　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（米国）から市販されている）が好ましい、主制御器 ８０および副制御器８２は、それぞれ一対の電気ライン８６．８８および９０． ９２によってマイクロプロセッサベース比率設定プロセッサ（ＰＲ）８４に電気 的に接続されている。

第２の大きな相違点は、試料抽出するエンジン９５へ供給される吸気の流量を測 定するため空気流量計（ＡＭと略す）９４（たとえば、ベンチュリ計またはダニ エル流量計）が使用されていることである。エンジン９５は、図示の便宜上、想 像線の枠で示しである。さらに、エンジンへ瞬間的に供給される燃料の流量を測 定する燃料流量計（ＦＭと略す）９４が設けられている。空気流量計９４からの 信号ライン９日は信号調整器１００へ接続されており、燃料流量計９４からの信 号ライン１０２も同様に信号調整器１００へ接続されている。信号調整器１００ は、内部に２個のプログラム可能な電子処理装置（図示せず）を備えていること が好ましい、一方の電子処理装置は、事前にプログラムされた第１流量表に従っ て、信号ライン９８の電圧信号を、プロセッサ（ＰＲと略す）８４への第１出ロ ライン１０４の電気信号へ変換するようになっている。他方の電子処理装置は事 前にプログラムされた第２流量表に従って、信号ライン１０２の周波数信号をプ ロセッサ８４への第２出ロライン１０６の電気信号へ変換するようになっている 。

星果上例孤尻可姐法 第１図の固定比例ガス試料抽出装置１０においては、吸引ポンプ７６が起動され 、清浄空気リザーバ３７が第１室２日に連絡され、多孔質中心管４８内の通路５ １がフィルタアセンブリ６６へ連絡されたあと直ちに、圧力調整器３８とポール 弁６５が開かれた。臨界制流器４０のオリフィス４１は、流量計４２への清浄空 気の最大流量を効果的に制限する。第１図に示すように、流量計（Ｍｌ）４２の 上流側と下流側でそれぞれ圧力示度ＰＬ、Ｐ２が読み取られ、流量計４２の所で 第１温度示度ＴＩが読み取られた。ｉ械弐流量計４２．７０が使用され、それら は未調整の体積流量を与えるだけであるので、それらの示度を読み取り、その情 報を処理することによって、データを標準値へ変換し、次に質量流量へ変換する 必要があった。圧力示度Ｐ２は第１環状室２日に等しい約５５″水柱（約２ρｓ ｉ）に維持した。そのあと、希釈用空気が分配孔１８を通って第２環状室４７へ 広がった０次に、中心管４８の孔５０は、環状室４７の全長にわたって均一な圧 力レベルを維持し、かつ希釈用空気を？３［数の流れで通路５１内に均一に分配 した。都合がよいことに、これにより、排気管５８から試料抽出プローブ５６に 入る排気ガス流６４と中心管４８の内面とが直接接触するのを防止し、保護する 、比較的清浄な冷却空気の境界層膜が得られた。さらに、乱流状態にして希釈用 空気と排気ガス試料を十分に混合させるため、中心管４８内のレイノルズ数を約 ４．０００　以上に維持した。

フィルタアセンブリ６６の上流側と下流側で圧力示度Ｐ３．Ｐ４を読み取り、流 量計７０の下流側で別の圧力示度Ｐ５を読み取った。さらに、フィルタ保持器６ ７の本体の所で温度示度Ｔ２を読み取り、フィルタアセンブリ６６内の混合流の 温度Ｔ３を読み取り、流量計７０の所で流れの温度Ｔ４を読み取った。温度Ｔ１ 、Ｔ４は、臨界制流器４０．７２内に存在する空気流の状態と混合流の状態をそ れぞれ反映しているので、オリフィス４１．７４を通る流量を確認するのに使用 できる。

使用中、周囲の空気温度および排気ガス流の温度が相当な範囲にわたって変化し たにもかかわらず、流量計４２．７４と臨界制流器４０．７２は空気対ガスの希 釈比を約１０：１に維持することにうまく成功した。吸引ポンプ７４の能力は、 第２臨界制流器７２のオリフィス７４の一方から他方へ積極的かつ連続的に臨界 真空を吸い出すのに効果があった。言い換えると、濾過された空気と排気ガス流 の混合気は、オリフィス７４内で音速に達した。音速はそこを通過するとき起こ り得る最大速度である。従って、上記の組合せは本質的に一定流量装置を提供す る。第１臨界制流器４０も同様に作用する。−例として、オリフィス４１および ７４を通過する臨界流量は、それぞれ９０および９８リットル／分であった。

臨界制流器４００Å口の希釈用空気の圧力レベルは、試験の合間に圧力調整器３ ８を手動で調整することによって、修正できることを理解されたい。この調整で 、臨界制流器４０が許す空気質量流量を生じさせて、希釈比を事前に選定した範 囲内に修正することができる。

第１図に示した第１実施例の場合、希釈トンネル１２の全長（リング５２からリ ング５４まで）は、約２．５インチの最大直径の所で１４インチに過ぎない。全 試料抽出装置１０は３つの棚をもつ３０Ｘ３６インチの実験用カートに収まった 。

比較的かさばる機械式流量計４２．７０を置換することにより、さらに小さくで きると思われる。また、多孔質中心管４８に達する前に入口通路６２の壁に粒子 が堆積するのをできるだけ少なくするため、試料抽出プローブ５６の非希釈長さ をできるだけ短くすべきである。たとえば、多孔質中心管と排気管５８間の距離 は、１フイー）（１／３メートル）以下に保つべきである。

第２図の第２実施例の試料抽出装置１０′は、第１図の臨界制流器４０．７２お よびｌ！械式流量計４２．７０を使用する必要がない。これは、マイクロプロセ ッサベース比率設定プロセッサ８４で電気的に駆動される毛管式サーマル質量流 制御器８０．８２を使用することによって達成される。プロセッサ８４は、ＡＭ ９４およびＦＭ９６からそれぞれエンジン９５へ送られる瞬間的な全入口空気流 量の情報と、全入口燃料流量の情報を信号調整器１００から受け取る。このよう に、粒子の堆積および連行を実質上避けながら、過渡的エン、ジン状態に反応で きる比例主排気ガス試料抽出装置１０′が得られる。たとえば、比率設定プロセ ッサ８４は、ライン８６．８８によって制御信号を主質量流制御器８０へ割当て 、ライン９０．９２によって制御信号をより小さい流量能力の副質量法制御器８ ２へ割り当て、約１．１　〜１．０　の概算流量比率を設定することにより、約 １０＝１の典型的な希釈比を生み出すことができる。この値は可制御かつ可変で あるべきである。

希釈トンネル１２は、熱伝達または他の手段による粒子の堆積を実質上なくせる ことが実証された。加えて、希釈トンネルの小さい物理的サイズは携帯性に関す る規準も満たしている。米国特許第４，５８６，３６７号および同第４，６６０ ，４０８号に開示されている装置とは著しく対照的に（流れの関心事は、濾過さ れた全試料流に対し一定容積の試料流の温度を適切に低下させる二次希釈空気の 制御に集まっている）、第２図に示した本発明は、全エンジン過渡的排気ガス流 に対し比例して生（非希釈）ガス試料を抽出することを目指しており、また一対 の主および副賞量流制御器８０．８２で冷却用希釈空気を制御する手段を得てい る。

本発明のその他の特徴、目的および利点は、添付図面、明細書および請求の範囲 をＰ！続すれば理解することができる。

平成　年　月　日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．エンジン（９５）または同種の装置からの排気ガス流（６４）内に配置され た試料抽出プローブ（５６）、適当に加圧された清浄な希釈用空気源（３６）お よびフィルタアセンブリ（６６）を有するガス試料抽出装置（１０）に使用する ように構成された希釈トンネル（１２）であって、貫通する複数の分配孔（１８ ）を有する空気分配管（１４）、前記空気分配管（１４）の円周まわりに、前記 清浄空気源（３６）に接続可能な第１室（２８）を形成しているハウジング手段 （２６）、および前記空気分配管（１４）の内部に第２室（４７）を形成してい る中心管手段（４６）、 を備え、前記中心管手段（４６）は、試料抽出プローブ（５６）とフィルタアセ ンブリ（６６）の間に直列に接続された内部通路（５１）と複数のミクロンサイ ズの微孔（５０）をもつ多孔質中心管（４８）を有することを特徴とする希釈ト ンネル（１２）。 ２．さらに前記フィルタアセンブリ（６６）の下流の臨界制流器（７２）と、前 記臨界制法器（７２）の一方から他方へ臨界真空を吸い出し、比較的一定の全流 量を与える吸引ポンプ（７４）を備えたガス試料抽出装置（１０）に使用するよ うに構成された、請求の範囲第１項に記載の希釈トンネル（１２）。 ３．前記清浄空気源（３６）は、加圧リザーバ（３７）と、前記加圧リザーバ（ ３７）と前記第１室（２８）の間に直列に配置されたもう１つの臨界制流器（４ ０）を有することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の希釈トンネル（１２） 。 ４．前記清浄空気源（３６）は、前記加圧リザーバ（３７）と前記もう１つの臨 界制流器（４０）の間に、希釈比を変える調整可能な圧力調整器（３８）を有す ることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の希釈トンネル（１２）。 ５．使用中、レイノルズ数は約４，０００以上であり、前記多孔質中心管（４８ ）の内部通路（５１）内に乱流が存在することを特徴とする請求の範囲第１項に 記載の希釈トンネル（１２）。 ６．エンジン（９５）または同種の装置の排気ガス流（６４）内の粒状物質の量 を測定するガス試料抽出装置（１０）であって、加圧された清浄空気を供給する 希釈用空気源手段（３７）、質通する複数の分配孔（１８）を有する空気分配管 （１４）、前記空気分配管（１４）のまわりに、前記空気源手段（３７）に接続 可能な第１室（２８）を形成するカラー（３０）、内部通路（５１）に通じた複 数のミクロンサイズの微孔（５０）を有し、前記空気分配管（１４）の内部に第 ２室（４７）を形成している多孔質中心管（４８）、 排気ガス流（６４）を前記多孔質中心管（４８）の内部通路（５１）へ接続する ように構成された試料抽出プローブ（５６）、前記多孔質中心管（４８）の内部 通路（５１）に接続されたフィルタアセンブリ（６６）、および 前記フィルタアセンブリ（６６）に接続された真空ポンプ（７６）、を備えてい ることを特徴とするガス試料抽出装置（１０）。 ７．さらに、空気源手段（３７′）と第１室（２８′）の間に直列に配置された 第１質量流制御器（８２）、 フィルタアセンブリ（６６′）と真空ポンプ（７６′）の間に直列に配置された 第２質量流制御器（８０）、および前記質量流制御器（８０，８２）を電気的に 制御して、希釈用空気と排気ガス流（６４）の試料の混合物の流量比率と、希釈 用空気の流量比率をそれぞれ調整する制御手段（８４，９４，９６，１００）を 備えていることを特徴とする請求の範囲第６項に記載のガス試料抽出装置（１０ ）。 ８．前記制御手段（８４，９４，９６，１００）は、２個の質量流制御器（８２ ，８０）に電気的に接続されたマイクロプロセッサベース比率設定プロセッサ（ ８４）を有することを特徴とする請求の範囲第７項に記載のガス試料抽出装置（ １０）。 ９．前記制御手段（８４，９４，９６，１００）は、エンジン（９５）への吸気 の総流量を測定するように構成された空気流量計（９４）、エンジン（９５）へ 供給される燃料の総流量を測定するように構成された燃料流量計（９６）、およ び前記比率設定プロセッサ（８４）と空気流量計（９４）と燃料流量計（９６） に電気的に接続された信号調整器（１００）を有することを特徴とする請求の範 囲第８項に記載のガス試料抽出装置（１０）。 １０．使用中、レイノルズ数は約４，０００以上であり、多孔質中心管（４８） の内部通路（５１）内に乱流が存在することを特徴とする請求の範囲第６項に記 載のガス試料抽出装置（１０）。