一种移动源发动机排气流量监测装置的制作方法

本实用新型属于发动机尾气污染治理领域，涉及到基于伯努利方程计算排气流量的测试技术，尤其是针对后处理系统无法精确得知发动机污染物质量浓度的情况。

背景技术：

发动机尾气污染治理需要精确知道尾气中污染物的质量，而目前尾气传感器测得的都是体积浓度，因此需要精确地知道排气流量才能将体积浓度转换为质量浓度。一般发动机排气质量流量计算需要通过进气质量流量和燃油质量流量加和。因此在发动机加装后处理装置时往往需要实现与发动机ECU的通讯，但存在计算复杂，对后处理装置控制时间滞后的问题。在这种情况下，研发出一种独立的能够对发动机排气量进行精确测量的方法显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型主要解决的技术问题是提出一种移动源发动机排气流量监测装置，从而达到获取发动机排气流量的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

一种移动源发动机排气流量监测装置，其特征在于：包括取压管路，压差传感器(2)，控制单元(3)，和温度传感器(6)；排气管增加变截面，使排气管形成大径和小径，压差传感器(2)和温度传感器(6)同时连接到控制单元(3)；压差传感器通过取压管路分别连接到排气管大径(4)和排气管小径(5)，温度传感器(6)安装在排气管上获取排气温度；并测量变截面直径；获取排气管变截面处压差值。

进一步，压差传感器具有高压、低压接口，通过取压管路分别连接排气管变截面大径和小径。

包括取压管路，压差传感器，控制单元，排气管大径、排气管小径和温度传感器。排气管增加变截面直径形成大径和小径，从而实现排气压力的变化。

所述排气温度由温度传感器测得。

所述排气密度为根据排气温度计算所得。

所述压差值由压差传感器直接测得。

所述压差传感器与排气管由取压管路连接。

所述压差传感器具有高压、低压接口，通过取压管路分别连接排气管变截面大径和小径。

所述排气流量为根据测得排气密度、压差、排气管变截面截面积计算所得，计算公式为：

其中Q为所要计算的排气流量，单位kg/s；ρ为排气密度，单位kg/m³；S₁、S₂为排气管变截面的两个截面积，单位m²；Δp为排气管变截面压差，单位pa。

实用新型具有以下优特点：1、可以在不获取发动机运行工况的条件下得知发动机排气流量信息。2、独立于发动机之外，对发动机不需要做任何改动。3、对发动机正常运行没有任何影响。

附图说明

图1为测试系统原理图。

图2为取压管路在排气管变截面安装示意图之一。

图3为取压管路在排气管变截面安装示意图之二。

附图标记说明：

1-取压管路

2-压差传感器

3-控制单元

4-排气管大径

5-排气管小径

6-温度传感器

具体实施方式

如图1所示，一种移动源发动机排气流量监测装置，包括取压管路，压差传感器，控制单元，排气管大径，排气管小径，温度传感器。

所述温度传感器安装于靠近排气管变截面处。

首先确定排气管变截面的实现方案，或出口端扩大，或出口端缩小，从而形成排气管大径和排气管小径。

测量排气管变截面直径，计算不同截面的截面积。

根据温度传感器获得排气温度，进而计算出排气密度。

压差传感器测得取压管路两端压强差。

根据以下公式计算排气流量：

其中Q为所要计算的排气流量，单位kg/s；ρ为排气密度，单位kg/m³；S₁、S₂为排气管变截面的两个截面积，单位m²；Δp为排气管变截面压差，单位Pa。

该装置基于伯努利方程原理，实时监测移动源发动机的排气流量，该装置可独立于发动机之外，对发动机不需要做任何改动。利用压差、排气管变截面截面积和气体密度最终计算出排气流量。其中压差采用压差传感器测得，该传感器具有高压、低压接口，传感器与排气管用取压管路连接。

本装置获取排气管变截面处压差值。根据温度传感器获得排气温度，进而计算排气密度；根据排气管变截面直径计算不同截面的面积；根据压差值可以计算排气管中废气的质量流量。