JPH11218519A - 排ガス中のｐｍ測定方法 - Google Patents
排ガス中のｐｍ測定方法Info
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- JPH11218519A JPH11218519A JP10033836A JP3383698A JPH11218519A JP H11218519 A JPH11218519 A JP H11218519A JP 10033836 A JP10033836 A JP 10033836A JP 3383698 A JP3383698 A JP 3383698A JP H11218519 A JPH11218519 A JP H11218519A
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- Japan
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- pulse signal
- gas
- signal portion
- signal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンなど内燃機関から排出さ
れるガス中に含まれるドライスートの粒径分布を連続的
にしかも精度よく定量分析することができる新規で有用
な排ガス中のＰＭ測定方法を提供すること。 【解決手段】 内燃機関１から排出されるガスＧをサン
プルガスＳとして採取し、これを水素炎イオン化検出器
５に導入し、そのとき水素炎イオン化検出器５から得ら
れる信号ｆにおけるパルス信号部分ｐの面積、すなわ
ち、電荷量を算出し、この面積分布に基づいてドライス
ートの粒径分布を求めるようにしている。
れるガス中に含まれるドライスートの粒径分布を連続的
にしかも精度よく定量分析することができる新規で有用
な排ガス中のＰＭ測定方法を提供すること。 【解決手段】 内燃機関１から排出されるガスＧをサン
プルガスＳとして採取し、これを水素炎イオン化検出器
５に導入し、そのとき水素炎イオン化検出器５から得ら
れる信号ｆにおけるパルス信号部分ｐの面積、すなわ
ち、電荷量を算出し、この面積分布に基づいてドライス
ートの粒径分布を求めるようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばディーゼ
ルエンジンなど内燃機関から排出されるガス中に含まれ
るＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、すす
などの微粒子状物質）を定量分析する排ガス中のＰＭ測
定方法に関する。
ルエンジンなど内燃機関から排出されるガス中に含まれ
るＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、すす
などの微粒子状物質）を定量分析する排ガス中のＰＭ測
定方法に関する。
【０００２】地球環境保全などの観点から、次世代のデ
ィーゼル・エンジンは、ＰＭエミッションの大幅低減が
求められるものと予測される。ＰＭ排出量の少ないディ
ーゼル・エンジンを開発するには、ＰＭ形成のメカニズ
ムに対する理解が求められる。ディーゼル・エンジンの
ＰＭ排出量は、過渡状態のときの方が定常状態のときよ
り多いから、高速のＰＭ分析装置がないとＰＭエミッシ
ョンの特性を測定することができない。
ィーゼル・エンジンは、ＰＭエミッションの大幅低減が
求められるものと予測される。ＰＭ排出量の少ないディ
ーゼル・エンジンを開発するには、ＰＭ形成のメカニズ
ムに対する理解が求められる。ディーゼル・エンジンの
ＰＭ排出量は、過渡状態のときの方が定常状態のときよ
り多いから、高速のＰＭ分析装置がないとＰＭエミッシ
ョンの特性を測定することができない。
【０００３】前記ＰＭの主成分は、ドライスート（ｄｒ
ｙ ｓｏｏｔ）と可溶有機分（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｏｒｇ
ａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ、ＳＯＦと略称する）であ
る。ドライスートは、非結晶炭化水素からなり、ＰＭ形
成において各生成部位として働く。ＳＯＦは、蒸発温度
が５２℃以上のときの炭化水素と定義されるが、常温状
態でドライスートの核の周囲に凝集しやすい。
ｙ ｓｏｏｔ）と可溶有機分（Ｓｏｌｕｂｌｅ Ｏｒｇ
ａｎｉｃ Ｆｒａｃｔｉｏｎ、ＳＯＦと略称する）であ
る。ドライスートは、非結晶炭化水素からなり、ＰＭ形
成において各生成部位として働く。ＳＯＦは、蒸発温度
が５２℃以上のときの炭化水素と定義されるが、常温状
態でドライスートの核の周囲に凝集しやすい。
【０００４】
【従来の技術】前記ＰＭを測定する方法としてフィルタ
重量法が知られている。このフィルタ重量法は、エンジ
ンからの排ガスを希釈トンネルを用いて空気で５２℃以
下にまで希釈・冷却し、適宜の材料よりなる捕集フィル
タでＰＭを一定時間採取し、このＰＭを捕集したフィル
タを精密天秤を用いて測定する方法である。
重量法が知られている。このフィルタ重量法は、エンジ
ンからの排ガスを希釈トンネルを用いて空気で５２℃以
下にまで希釈・冷却し、適宜の材料よりなる捕集フィル
タでＰＭを一定時間採取し、このＰＭを捕集したフィル
タを精密天秤を用いて測定する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記フ
ィルタ重量法は、所謂バッチ処理方式であるとともに、
ドライスートのみの量を得るには、前記ＰＭを捕集した
フィルタに適宜の化学操作を施すなどして分離する必要
があるなど非常に煩わしい手間と多くの時間が必要であ
るとともに、ドライスートをリアルタイムに連続測定を
行うことができないといった欠点がある。また、フィル
タ重量法においては、ドライスートの総量を求めること
はできても、ドライスートの粒径分布を得ることはでき
なかった。
ィルタ重量法は、所謂バッチ処理方式であるとともに、
ドライスートのみの量を得るには、前記ＰＭを捕集した
フィルタに適宜の化学操作を施すなどして分離する必要
があるなど非常に煩わしい手間と多くの時間が必要であ
るとともに、ドライスートをリアルタイムに連続測定を
行うことができないといった欠点がある。また、フィル
タ重量法においては、ドライスートの総量を求めること
はできても、ドライスートの粒径分布を得ることはでき
なかった。
【０００６】これに対して、インパクターと呼ばれる装
置を用いてドライスートの粒径分布を得る手法が実施さ
れているが、この手法は半ばバッチ方式であり、測定を
連続的に行うことができないといった不都合がある。
置を用いてドライスートの粒径分布を得る手法が実施さ
れているが、この手法は半ばバッチ方式であり、測定を
連続的に行うことができないといった不都合がある。
【０００７】ところで、従来より、サンプルガス中の全
炭化水素（Ｔｏｔａｌ Ｈｙｄｒｏ−Ｃａｒｂｏｎ、以
下、ＴＨＣという）などＨＣを定量分析するものとし
て、図３に示すような水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍ
ｅ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下、
ＦＩＤという）２０が知られている。すなわち、図３に
おいて、２１は燃焼室で、その内部にはノズル２２と、
コレクタ電極２３が設けられている。そして、２４はサ
ンプルガスＳを供給するためのサンプルガス供給路、２
５は水素ガスのみまたは水素ガスと他の燃焼性ガスとか
らなる燃料ガスＦを供給する燃料ガス供給路で、両ガス
供給管２４，２５はノズル２２の上流側で一体となって
ノズル２２に接続されている。また、２６は助燃用空気
Ａを供給するための助燃ガス供給路で、その端部は燃焼
室２１の適宜箇所で開口接続されている。
炭化水素（Ｔｏｔａｌ Ｈｙｄｒｏ−Ｃａｒｂｏｎ、以
下、ＴＨＣという）などＨＣを定量分析するものとし
て、図３に示すような水素炎イオン化検出器（Ｆｌａｍ
ｅ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ、以下、
ＦＩＤという）２０が知られている。すなわち、図３に
おいて、２１は燃焼室で、その内部にはノズル２２と、
コレクタ電極２３が設けられている。そして、２４はサ
ンプルガスＳを供給するためのサンプルガス供給路、２
５は水素ガスのみまたは水素ガスと他の燃焼性ガスとか
らなる燃料ガスＦを供給する燃料ガス供給路で、両ガス
供給管２４，２５はノズル２２の上流側で一体となって
ノズル２２に接続されている。また、２６は助燃用空気
Ａを供給するための助燃ガス供給路で、その端部は燃焼
室２１の適宜箇所で開口接続されている。
【０００８】前記ノズル２２は、高圧配線２７を介して
高圧直流電源３３（図５参照）に接続され、コレクタ電
極２３は、信号線２８を介して信号処理回路（図示して
ない）に接続されている。なお、２９は燃焼室２１の内
部上方に設けられる着火装置、３０は排気口、３１は絶
縁スリーブである。
高圧直流電源３３（図５参照）に接続され、コレクタ電
極２３は、信号線２８を介して信号処理回路（図示して
ない）に接続されている。なお、２９は燃焼室２１の内
部上方に設けられる着火装置、３０は排気口、３１は絶
縁スリーブである。
【０００９】上記構成のＦＩＤ２０においては、例えば
ＨＣ成分を含むサンプルガスＳを、燃料ガスＦ、助燃用
空気Ａとともに燃焼室２１内に導入し、着火装置２９に
よって例えば放電スパークを生じさせることにより、ノ
ズル２２の先端に所望の炎３２が形成され、この炎３２
のエネルギーでＨＣの熱イオン化が生じ、サンプルガス
Ｓ中に含まれる炭化水素ＨＣ量に比例した電流出力が信
号線２８を介して出力され、これによって、サンプルガ
スＳ中のＨＣ濃度を分析することができる。
ＨＣ成分を含むサンプルガスＳを、燃料ガスＦ、助燃用
空気Ａとともに燃焼室２１内に導入し、着火装置２９に
よって例えば放電スパークを生じさせることにより、ノ
ズル２２の先端に所望の炎３２が形成され、この炎３２
のエネルギーでＨＣの熱イオン化が生じ、サンプルガス
Ｓ中に含まれる炭化水素ＨＣ量に比例した電流出力が信
号線２８を介して出力され、これによって、サンプルガ
スＳ中のＨＣ濃度を分析することができる。
【００１０】ところで、ディーゼルエンジンからの排ガ
ス中に含まれるＰＭには、上述したように、主として炭
化水素成分（ＨＣ）であるＳＯＦと主として炭素成分
（Ｃ）であるドライスートがあり、従来までの考えによ
れば、前記ＦＩＤ２０によっては、炭素成分を検出する
ことができないとされていた。
ス中に含まれるＰＭには、上述したように、主として炭
化水素成分（ＨＣ）であるＳＯＦと主として炭素成分
（Ｃ）であるドライスートがあり、従来までの考えによ
れば、前記ＦＩＤ２０によっては、炭素成分を検出する
ことができないとされていた。
【００１１】しかしながら、本願発明者の研究によれ
ば、従来からＨＣ成分の分析に使用されているＦＩＤ２
０によって、ＨＣのみならず、Ｃ（炭素）をも検出する
ことができることを見出した。
ば、従来からＨＣ成分の分析に使用されているＦＩＤ２
０によって、ＨＣのみならず、Ｃ（炭素）をも検出する
ことができることを見出した。
【００１２】すなわち、図４は、ＦＩＤ２０の燃焼室２
１内における熱イオンの生成過程を説明するための図
で、ノズル２２とコレクタ電極２３との間に設けられる
高圧直流電源３３によって、例えばノズル２２に＋３０
０Ｖの電圧が印加した状態で、着火装置２９によって放
電スパークを生じさせると、ノズル２２の先端には例え
ば１５００Ｋといった高温の炎３２が形成される。
１内における熱イオンの生成過程を説明するための図
で、ノズル２２とコレクタ電極２３との間に設けられる
高圧直流電源３３によって、例えばノズル２２に＋３０
０Ｖの電圧が印加した状態で、着火装置２９によって放
電スパークを生じさせると、ノズル２２の先端には例え
ば１５００Ｋといった高温の炎３２が形成される。
【００１３】このとき、炭素（グラファイト）を主成分
とするサンプルガスＳ中に含まれるドライスートは、下
記の理由により検出されると発明者は推定している。す
なわち、上述のような高温下で、ドライスートは、熱エ
ネルギーにより電子を放出し、熱イオン化が行われるの
ではないかということである。このときグラファイトが
イオン化するエネルギーは４．５ｅＶ（１０３．７ｋｃ
ａｌ／ｍｏｌ）である。本来、グラファイトは、その比
抵抗が４×１０-5Ω・ｃｍであり、半導体であるが、前
記大きさのエネルギーを受けることにより、比較的容易
に帯電したグラファイトとなると考えられる。そして、
このイオン化により放出される電子がノズル２２に集め
られることにより、炭素成分であるグラファイトをも検
出することができると推定している。
とするサンプルガスＳ中に含まれるドライスートは、下
記の理由により検出されると発明者は推定している。す
なわち、上述のような高温下で、ドライスートは、熱エ
ネルギーにより電子を放出し、熱イオン化が行われるの
ではないかということである。このときグラファイトが
イオン化するエネルギーは４．５ｅＶ（１０３．７ｋｃ
ａｌ／ｍｏｌ）である。本来、グラファイトは、その比
抵抗が４×１０-5Ω・ｃｍであり、半導体であるが、前
記大きさのエネルギーを受けることにより、比較的容易
に帯電したグラファイトとなると考えられる。そして、
このイオン化により放出される電子がノズル２２に集め
られることにより、炭素成分であるグラファイトをも検
出することができると推定している。
【００１４】図５は、前記ＦＩＤ２０におけるグラファ
イトに対する応答性を示すものである。
イトに対する応答性を示すものである。
【００１５】この発明は、上述の事柄および知見に基づ
いてなされたもので、ディーゼルエンジンなど内燃機関
から排出されるガス中に含まれるドライスートの粒径分
布を連続的にしかも精度よく定量分析することができる
新規で有用な排ガス中のＰＭ測定方法（以下、単にＰＭ
測定方法という）を提供することを目的としている。
いてなされたもので、ディーゼルエンジンなど内燃機関
から排出されるガス中に含まれるドライスートの粒径分
布を連続的にしかも精度よく定量分析することができる
新規で有用な排ガス中のＰＭ測定方法（以下、単にＰＭ
測定方法という）を提供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明のＰＭ測定方法は、内燃機関から排出され
るガスをサンプルガスとして採取し、これを水素炎イオ
ン化検出器に導入し、そのとき水素炎イオン化検出器か
ら得られる信号におけるパルス信号部分の面積、すなわ
ち、電荷量を算出し、この面積分布に基づいてドライス
ートの粒径分布を求めるようにしている。
め、この発明のＰＭ測定方法は、内燃機関から排出され
るガスをサンプルガスとして採取し、これを水素炎イオ
ン化検出器に導入し、そのとき水素炎イオン化検出器か
ら得られる信号におけるパルス信号部分の面積、すなわ
ち、電荷量を算出し、この面積分布に基づいてドライス
ートの粒径分布を求めるようにしている。
【００１７】ＰＭを含む排ガスをフィルタを通さずにＦ
ＩＤに直接導入すると、このＦＩＤからは、図２（Ａ）
に示すような信号ｆが得られる。このＦＩＤ信号ｆに
は、ＴＨＣに対応したベース信号部分ｂと、ドライスー
トに対応したパルス信号部分ｐと、ノイズｎが含まれて
いる。このようなＦＩＤ信号ｆからドライスートに対応
するパルス信号部分ｐのみを取り出すため、例えば次の
ような手法を採用する。
ＩＤに直接導入すると、このＦＩＤからは、図２（Ａ）
に示すような信号ｆが得られる。このＦＩＤ信号ｆに
は、ＴＨＣに対応したベース信号部分ｂと、ドライスー
トに対応したパルス信号部分ｐと、ノイズｎが含まれて
いる。このようなＦＩＤ信号ｆからドライスートに対応
するパルス信号部分ｐのみを取り出すため、例えば次の
ような手法を採用する。
【００１８】すなわち、ＦＩＤ信号ｆは連続的に出力さ
れるので、パルス認識を行うため、しきい値Ｓthを設定
し、このしきい値Ｓth以上の信号を、図２（Ｂ）に示す
ようなパルス信号部分ｐとし、しきい値Ｓth未満の信号
を、同図（Ｃ）に示すようなベース信号部分ｂとして、
ＦＩＤ信号ｆからパルス信号部分ｐのみを取り出すので
ある。
れるので、パルス認識を行うため、しきい値Ｓthを設定
し、このしきい値Ｓth以上の信号を、図２（Ｂ）に示す
ようなパルス信号部分ｐとし、しきい値Ｓth未満の信号
を、同図（Ｃ）に示すようなベース信号部分ｂとして、
ＦＩＤ信号ｆからパルス信号部分ｐのみを取り出すので
ある。
【００１９】そして、前記図２（Ｂ）に示すパルス信号
部分ｐの各々の面積を適宜の手法によって求める。この
面積の大きさ、すなわち、電荷量は、ドライスートの粒
径と比例するものと考えられるので、これらの面積の分
布を求めることにより、ドライスートの粒径分布を得る
ことができる。
部分ｐの各々の面積を適宜の手法によって求める。この
面積の大きさ、すなわち、電荷量は、ドライスートの粒
径と比例するものと考えられるので、これらの面積の分
布を求めることにより、ドライスートの粒径分布を得る
ことができる。
【００２０】この発明によれば、ディーゼルエンジンな
どの排ガスにおけるドライスートの粒径分布を、高速に
しかも連続的に得ることができる。
どの排ガスにおけるドライスートの粒径分布を、高速に
しかも連続的に得ることができる。
【００２１】この発明においては、たった一つのＦＩＤ
を用いるだけでよいから、装置全体の構成が大いに簡略
化される。
を用いるだけでよいから、装置全体の構成が大いに簡略
化される。
【００２２】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１は、この発明のＰＭ測定方法を実
施するための装置の構成例を概略的に示すもので、この
図において、１はディーゼルエンジン、２はディーゼル
エンジン１に接続される排気管、３は排気管２を流れる
排ガスＧの一部をサンプルガスＳとして採取するための
プローブ４を介して接続されるサンプルガス流路であ
る。このサンプルガス流路３は、プローブ４を含めて温
調できるように構成されている。５はサンプルガス流路
３に設けられるＦＩＤで、ディーゼルエンジン１の排ガ
スＧを希釈しないで測定できるように構成されており、
図３に示したものと実質的に変わるところがない。６は
ＦＩＤ５の信号ラインで、プリアンプ７およびアナログ
系の信号処理装置８が設けられている。
ながら説明する。図１は、この発明のＰＭ測定方法を実
施するための装置の構成例を概略的に示すもので、この
図において、１はディーゼルエンジン、２はディーゼル
エンジン１に接続される排気管、３は排気管２を流れる
排ガスＧの一部をサンプルガスＳとして採取するための
プローブ４を介して接続されるサンプルガス流路であ
る。このサンプルガス流路３は、プローブ４を含めて温
調できるように構成されている。５はサンプルガス流路
３に設けられるＦＩＤで、ディーゼルエンジン１の排ガ
スＧを希釈しないで測定できるように構成されており、
図３に示したものと実質的に変わるところがない。６は
ＦＩＤ５の信号ラインで、プリアンプ７およびアナログ
系の信号処理装置８が設けられている。
【００２３】上述のように構成されたＰＭ測定装置の動
作について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１
に示すように、排気管２を流れるディーゼルエンジン１
からの排ガスＧは、その一部がプローブ４を経てサンプ
ルガス流路３にサンプルガスＳとして取り込まれる。そ
して、このサンプルガスＳは、図３に示すように、燃料
ガスＦおよび助燃用空気Ａとともに燃焼室２１内に導入
され、着火装置２９によってノズル２２の先端に所望の
炎３２が形成され、この炎３２のエネルギーでＨＣの熱
イオン化が生じ、サンプルガスＳ中に含まれるＨＣおよ
びドライスートの量に比例した電流出力（ＦＩＤ信号）
ｆが信号ライン６に出力される。
作について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１
に示すように、排気管２を流れるディーゼルエンジン１
からの排ガスＧは、その一部がプローブ４を経てサンプ
ルガス流路３にサンプルガスＳとして取り込まれる。そ
して、このサンプルガスＳは、図３に示すように、燃料
ガスＦおよび助燃用空気Ａとともに燃焼室２１内に導入
され、着火装置２９によってノズル２２の先端に所望の
炎３２が形成され、この炎３２のエネルギーでＨＣの熱
イオン化が生じ、サンプルガスＳ中に含まれるＨＣおよ
びドライスートの量に比例した電流出力（ＦＩＤ信号）
ｆが信号ライン６に出力される。
【００２４】前記ＦＩＤ信号ｆは、プリアンプ７によっ
て適当に増幅および波形整形された後、信号処理装置８
に入力される。そして、このＦＩＤ信号ｆは、図２
（Ａ）に示すように、ＴＨＣの量に比例したトレンドと
呼ばれるベース信号部分ｂに、ドライスートの量に比例
したパルス信号部分ｐが重畳したものとなっている。
て適当に増幅および波形整形された後、信号処理装置８
に入力される。そして、このＦＩＤ信号ｆは、図２
（Ａ）に示すように、ＴＨＣの量に比例したトレンドと
呼ばれるベース信号部分ｂに、ドライスートの量に比例
したパルス信号部分ｐが重畳したものとなっている。
【００２５】上記ＦＩＤ信号ｆからパルス信号部分ｐの
みを取り出すには、例えば次のようにする。すなわち、
パルス認識を行うためのしきい値Ｓthの設定を行う。こ
の実施の形態においては、ＦＩＤ信号ｆに含まれるノイ
ズｎの影響をキャンセルするため、しきい値Ｓthは、Ｆ
ＩＤ信号ｆにおける一定の周期時間Ｔにおける信号平均
値Ｓave にノイズｎの振幅値Ｓn を加えた値としてい
る。すなわち、各周期時間Ｔにおけるしきい値Ｓthは、 Ｓth＝Ｓave ＋Ｓn と設定される。
みを取り出すには、例えば次のようにする。すなわち、
パルス認識を行うためのしきい値Ｓthの設定を行う。こ
の実施の形態においては、ＦＩＤ信号ｆに含まれるノイ
ズｎの影響をキャンセルするため、しきい値Ｓthは、Ｆ
ＩＤ信号ｆにおける一定の周期時間Ｔにおける信号平均
値Ｓave にノイズｎの振幅値Ｓn を加えた値としてい
る。すなわち、各周期時間Ｔにおけるしきい値Ｓthは、 Ｓth＝Ｓave ＋Ｓn と設定される。
【００２６】そして、前記ＦＩＤ信号ｆに前記しきい値
Ｓthを適用することにより、しきい値Ｓth以上の大きさ
のものは、図２（Ｂ）に示すようなパルス信号部分ｐと
なり、しきい値Ｓth未満の信号は、同図（Ｃ）に示すよ
うなベース信号部分ｂとなる。これによって、ベース信
号部分ｂとパルス信号部分ｐとが混在するＦＩＤ信号ｆ
からパルス信号部分ｐのみを取り出すことができる。
Ｓthを適用することにより、しきい値Ｓth以上の大きさ
のものは、図２（Ｂ）に示すようなパルス信号部分ｐと
なり、しきい値Ｓth未満の信号は、同図（Ｃ）に示すよ
うなベース信号部分ｂとなる。これによって、ベース信
号部分ｂとパルス信号部分ｐとが混在するＦＩＤ信号ｆ
からパルス信号部分ｐのみを取り出すことができる。
【００２７】前記分離されたパルス信号部分ｐにおける
面積、すなわち、パルス信号部分ｐとベースラインＢＬ
とによって囲まれる部分の面積（図２（Ｂ）においてハ
ッチングで示す部分）を個々に求める。このパルス信号
部分ｐの面積の求め方としては、種々の公知の手法があ
り、例えばパルス信号部分を複数の細かな方形または台
形に分割して、各方形または台形の面積を求めてそれら
の総和を求める手法がある。
面積、すなわち、パルス信号部分ｐとベースラインＢＬ
とによって囲まれる部分の面積（図２（Ｂ）においてハ
ッチングで示す部分）を個々に求める。このパルス信号
部分ｐの面積の求め方としては、種々の公知の手法があ
り、例えばパルス信号部分を複数の細かな方形または台
形に分割して、各方形または台形の面積を求めてそれら
の総和を求める手法がある。
【００２８】前記個々のパルス信号部分ｐの面積の大き
さ、すなわち、電荷量は、ドライスートの粒径と比例す
るものと考えられるので、これらの面積の分布を求める
ことにより、ドライスートの粒径分布を得ることができ
る。
さ、すなわち、電荷量は、ドライスートの粒径と比例す
るものと考えられるので、これらの面積の分布を求める
ことにより、ドライスートの粒径分布を得ることができ
る。
【００２９】この発明によれば、ディーゼルエンジン１
の排ガスにおけるドライスートの粒径分布を、高速にし
かも連続的に得ることができる。
の排ガスにおけるドライスートの粒径分布を、高速にし
かも連続的に得ることができる。
【００３０】そして、この発明においては、たった一つ
のＦＩＤを用いるだけでよいから、装置全体の構成が大
いに簡略化される。
のＦＩＤを用いるだけでよいから、装置全体の構成が大
いに簡略化される。
【００３１】上述の実施の形態においては、ディーゼル
エンジン１の排ガスＧを希釈せず、その一部をＦＩＤ５
にサンプルガスＳとして導入するようにしていたが、こ
れに代えて、図６に示すように、排ガスＧを適宜希釈し
てＦＩＤ５に導入するサンプリング形態を採るようにし
てもよい。
エンジン１の排ガスＧを希釈せず、その一部をＦＩＤ５
にサンプルガスＳとして導入するようにしていたが、こ
れに代えて、図６に示すように、排ガスＧを適宜希釈し
てＦＩＤ５に導入するサンプリング形態を採るようにし
てもよい。
【００３２】すなわち、図６において、９はディーゼル
エンジン１に接続される排気管１０に接続される希釈用
トンネルで、その上流側からフィルタ１１を介して希釈
エアーＤＡが供給され、下流側には吸引ポンプなどを含
む定流量採取装置（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ
Ｓａｍｐｌｅｒ、以下、ＣＶＳという）１２が設けられ
ている。この希釈用トンネル９によって、ディーゼルエ
ンジン１からの排ガスＧが適宜の倍率で希釈されるとと
もに、一定流量流れる。１３は希釈用トンネル９に対し
て排気管１０とＣＶＳ１２との間において接続されるサ
ンプリング流路で、前記希釈されたガスＧがサンプルガ
スＳとして一定流量流れる。
エンジン１に接続される排気管１０に接続される希釈用
トンネルで、その上流側からフィルタ１１を介して希釈
エアーＤＡが供給され、下流側には吸引ポンプなどを含
む定流量採取装置（Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｖｏｌｕｍｅ
Ｓａｍｐｌｅｒ、以下、ＣＶＳという）１２が設けられ
ている。この希釈用トンネル９によって、ディーゼルエ
ンジン１からの排ガスＧが適宜の倍率で希釈されるとと
もに、一定流量流れる。１３は希釈用トンネル９に対し
て排気管１０とＣＶＳ１２との間において接続されるサ
ンプリング流路で、前記希釈されたガスＧがサンプルガ
スＳとして一定流量流れる。
【００３３】上述の各実施の形態においては、信号処理
装置８をアナログ系に構成しているが、これに限られる
ものではなく、信号処理装置８をディジタル系に構成し
てもよく、その場合、信号処理装置８としてコンピュー
タを用いることができる。
装置８をアナログ系に構成しているが、これに限られる
ものではなく、信号処理装置８をディジタル系に構成し
てもよく、その場合、信号処理装置８としてコンピュー
タを用いることができる。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、ディーゼルエンジンなど内燃機関からの排ガスにお
けるドライスートの粒径分布を、リアルタイムで連続的
にしかも精度よく定量分析することができる。そして、
この発明においては、従来とは異なり、たった一つのＦ
ＩＤを用いるだけでよいから、装置全体の構成が大いに
簡略化される。
ば、ディーゼルエンジンなど内燃機関からの排ガスにお
けるドライスートの粒径分布を、リアルタイムで連続的
にしかも精度よく定量分析することができる。そして、
この発明においては、従来とは異なり、たった一つのＦ
ＩＤを用いるだけでよいから、装置全体の構成が大いに
簡略化される。
【図１】この発明の排ガス中のＰＭ測定方法を実施する
ための構成の一つの実施の形態を示す図である。
ための構成の一つの実施の形態を示す図である。
【図２】前記ＰＭ測定方法を説明するための図である。
【図３】この発明で用いる水素炎イオン化検出器の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図４】前記水素炎イオン化検出器の燃焼室内における
熱イオンの生成過程を説明するための図である。
熱イオンの生成過程を説明するための図である。
【図５】前記水素炎イオン化検出器におけるグラファイ
トに対する応答性の一例を示す図である。
トに対する応答性の一例を示す図である。
【図６】この発明の排ガス中のＰＭ測定方法を実施する
ための構成の他の実施の形態を示す図である。
ための構成の他の実施の形態を示す図である。
１…内燃機関、５…水素炎イオン化検出器（ＦＩＤ）、
Ｇ…排ガス、Ｓ…サンプルガス、ｆ…ＦＩＤ信号、ｐ…
パルス信号部分。
Ｇ…排ガス、Ｓ…サンプルガス、ｆ…ＦＩＤ信号、ｐ…
パルス信号部分。
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関から排出されるガスをサンプル
ガスとして採取し、これを水素炎イオン化検出器に導入
し、そのとき水素炎イオン化検出器から得られる信号に
おけるパルス信号部分の面積を算出し、この面積分布に
基づいてドライスートの粒径分布を求めるようにしたこ
とを特徴とする排ガス中のＰＭ測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033836A JPH11218519A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 排ガス中のｐｍ測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10033836A JPH11218519A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 排ガス中のｐｍ測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11218519A true JPH11218519A (ja) | 1999-08-10 |
Family
ID=12397584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10033836A Pending JPH11218519A (ja) | 1998-01-30 | 1998-01-30 | 排ガス中のｐｍ測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11218519A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005205847B2 (en) * | 2000-04-12 | 2006-12-14 | Goyen Controls Co Pty Ltd | Method and apparatus for detecting particles in a gas flow |
| AU2005205846B2 (en) * | 2000-04-12 | 2006-12-14 | Goyen Controls Co Pty Ltd | Method and apparatus for detecting particles in a gas flow |
-
1998
- 1998-01-30 JP JP10033836A patent/JPH11218519A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005205847B2 (en) * | 2000-04-12 | 2006-12-14 | Goyen Controls Co Pty Ltd | Method and apparatus for detecting particles in a gas flow |
| AU2005205846B2 (en) * | 2000-04-12 | 2006-12-14 | Goyen Controls Co Pty Ltd | Method and apparatus for detecting particles in a gas flow |
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