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同步检测柴油机排放物气体成分及不透光度的检测系统

2019-04-30 11:19　来源: 互联网作者：叶校波浏览次数 2191

　　2.2 过滤器及二次过滤器
　　排放物通过过滤器将排放物中的碳粒等固体颗粒物过滤掉，使之不影响下一步的气体成分分析。同时又保护了后级的采样泵及流量计等元件不被碳粉堵塞污染。而为了不污染待测气体，二次过滤器对支路排放物要进行精度更高的过滤，而且不但要过滤颗粒物，还要过滤油雾。
　　2.3 气体缓冲罐-采样泵-气体缓冲罐
　　为了避免待测的排放物被泵污染，系统中的采样泵采用了隔膜型真空泵。由于是往复式运作，这种泵的压力曲线存在一定的脉动，所以要使用多泵头并联接管。同时要在采样泵前级添加气体缓冲罐稳定不透光度检测平台的气体压力，在后级增加气体缓冲罐为气体成分分析装置支路及回流支路提供稳压作用[3]。前级气体缓冲罐的容积由实验确定。实验具体按GB3847-2018中“C.3.8.2对于光吸收系数为1.7m-1的气体，被测气体和清扫空气的压力波动引起的光吸收系数的变化应不大于0.05m-1”的标准来测定压力波动与缓冲罐容积的关系。为了成本考虑，后级气体缓冲罐经试验可以使用和前级气体缓冲罐相同规格。
　　2.4 流量计及气体成分分析装置
　　流量计的作用是计量气体成分分析装置支路流过的气体，为排放物检测及节流器的调节提供参数。流量计安装在后级正压气路，能避免前级负压气路因探头安装方式而导致的气阻、气压环境改变而形成的计量误差[4]。
　　气体成分分析装置进行气体成分的分析，气体成分分析完毕后，剩余气体被排放到外界。
　　3 运行试验及改进
　　3.1 运行试验
　　该运行试验的首要目的验证该检测系统的光学镜头对柴油发动机排放物污染的防护能力。故而使用了经自由加速试验[5]后确定排放物不透光度峰值73%的重污染柴油车作为检测对象。正对该柴油车管排气管管口，用直管式无帽取样探头取样进行测试。第一次试验，调节节流器，使回流气体流量占系统空载总流量的25%。
　　在重复进行了5组自由加速试验后，该系统的不透光度检测平台的N值零位偏移18.2%。经用放大镜对左透镜、右透镜进行观察后，发现明显的碳粒及水雾、油膜污染。经清洗镜头后，试验继续。全部试验记录见表1。
　　3.2 试验结论及改进
　　试验后经仪器检测，回流气流在经过较长的管道输送后到达C、D入气口时温度已经下降至约60摄氏度，到达镜片位置时产生了冷凝现象。而在将回流气流流量比例调节至50%时，基本只观察到水雾和少许油膜的污染，受碳粒的污染比较轻微。
　　为解决水雾的问题，经研究，我们在左、右透镜后侧贴上PTC加热环，将透镜表面加热到60摄氏度，同时将气路部分封闭在恒温箱内。之后再进行测试，在进行5组自由加速试验后N值偏移1.3%。在多次反复同样实验后，确定偏移值范围在1%-1.5%之间。在这种情况下只需要及时调零和隔一段时间拭擦一次透镜就可以持续使用，满足实际应用要求。
　　最后我们使用了佛山市南华仪器股份有限公司的NHT-7不透光度计及NHA-509废气分析仪系列来验证该系统不透光度及气体组分检测数据的准确性，均初步通过测试。

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