用于测量发动机废气中包含的污染物的方法和设备的制造方法_2

文档序号:9932508阅读:来源:国知局
被采样的废气流中包含的有害浮悬微粒的特征数据,过滤器随后被查验以测量整个采样表面上的废气流中存在的有害浮悬微粒。
[0026]-分析单元采集的数据被以与探头的采样孔的位置相关联的方式处理。
[0027]-方法包括用于启动探头的初步步骤,以便开始对朝向分析单元的采样孔处的气体进行米集。
[0028]根据另一个方面,提出了能够实施上述方法的测量设备。
[0029]更具体地,提出了一种用于测量发动机的出口处的废气流中包含的污染物的设备,特征在于,其包括:
[0030]-具有单个用于对废气流进行采样的孔的单个探头;
[0031]-包括连接臂的机械手,所述探头安装在该连接臂上,机械手进一步包括用于将探头的采样孔布置在发动机的出口处的采样表面的不同点上的装置;
[0032]-分析单元,该分析单元被设置对由探头采样的废气流的特征数据执行连续的采集;
[0033]-机械手的控制单元,该控制单元被设置成使探头的采样孔沿着采样表面上的特定轨迹连续移动;
[0034]-处理单元,该处理单元被设置成对分析单元采集的数据进行处理,以便测量存在于废气流中的污染物。
[0035]优选地,控制单元被设置成使探头以对应于每恒定的单位时间扫过的表面的轨迹移动。
[0036]该设备的优选的但非限制性的方面被单独提出或者相结合如下:
[0037]-分析单元包括用于CO或CO2的分析的不散射辐射的吸收分析器、和/或利用火焰离子化的碳氢化合物分析器、和/或用于NO或NOx的分析的化学发光分析器。
[0038]-分析单元包括至少一个用于捕获存在于废气流中的有害浮悬微粒的过滤器。
【附图说明】
[0039]本发明的其它特征和优点通过以下的说明将进一步变得更加清晰,该说明是纯说明性和非限制性的并且应当参照附图阅读,该附图中:
[0040]图1示出了置于发动机的出口处的根据本发明的用于测量污染物的设备;
[0041]图2示出了在图1的设备中使用的采样探头;
[0042]图3示出了可被用于对污染物执行测量的采样探头经过的圆形轨迹;
[0043]图4示出了具有相等截面(iso-sect1n)的圈,该圈使得能够确定待由采样探头实施的圆形轨迹。
【具体实施方式】
[0044]如图1中所示,提出了一种用于测量污染物的设备的用途,该设备具有以下事实作为主要特征:该设备具有包括用于对废气流采样的单孔10的可动探头I。
[0045]也可被称作采样探头的该探头I安装在机械手2的连接臂20上。包括探头I的机械手2用于被布置在发动机3的出口处,该机械手2用于设法测量废气流中排放的污染物。如图1中所示,发动机3例如可被保持在框架4上或者被悬吊,由机械手2承载的探头I则被布置在发动机3的延伸线上。
[0046]机械手2与其连接臂20—起被设置成使探头I能够在发动机3的出口处的不同的点移动。更具体地,机械手2包括用于将探头I的采样孔10布置在发动机出口处的采样表面5的不同点上的装置。
[0047]采样表面5被预先限定并且对应于代表待测量污染物的区域的表面。该采样表面5具有大体取决于来自发动机3的废气气体的出口截面的形状。该采样表面5优选地是平面的,在此情况下该采样表面5被称作采样平面。
[0048]举例而言,当废气的出口截面是圆形的时,能够使用呈盘状的平面状采样表面5。
[0049]优选地,机械手2使得探头I的采样孔10能够被布置在限定于发动机的出口处的采样表面的任何点。
[0050]根据图2中示出的实施例,所使用的单孔探头I包括表现为锥形针的采样孔10。
[0051]探头可进一步包括管状主体11,被采样的废气流从在采样孔处的探头的入口通过该管状主体11流通,直至该废气流被分析为止。
[0052]优选地,探头I还包括将包围输送管状主体11的刚性壳体。该刚性壳体尤其能够实现对用于输送热的气体的管道的保护并且同样能够强化探头I。
[0053]根据特定的示例性实施例,探头I是钢质的并且具有采样孔10,该采样孔具有直径为3_的孔口。探头I例如可具有大约70cm的整体长度。
[0054]通常地,探头I包括抽吸系统,该抽吸系统能够使采样孔处的被采样气体在一组直达分析单元的导管中流通,该分析单元被设置成用于分析由探头采样的气体。
[0055]示出的测量设备则还包括分析单元,该分析单元被设置成用于对由探头I采样的废气流的特征数据执行连续的采集。
[0056]取决于人们想要测量的污染物的类型和性质,这种分析单元可包括多个类型的分析器。可通过分析器本身,或者通过能够记录分析器接收到的数据的特定的采集设备来完成对废气流的特征数据的采集。
[0057]当想要测量气体污染物时,分析器实际上通常与能够记录分析数据的设备联接。
[0058]分析单元例如可以是用于CO或CO2的分析的红外辐射的非扩散吸收分析器、和/或利用火焰离子化的碳氢化合物分析器、和/或用于NO或NOx的分析的化学发光分析器。根据这些示例,通常也设置有计算机系统来记录来自分析器的分析数据。
[0059]在其它情况下,分析单元中使用的分析器自身就能够记录废气流的特征数据。例如,当期望其测量诸如有害浮悬微粒或颗粒的固态污染物时,分析器可作为过滤器来使用,该过滤器积累包含在废气流中的固体的特征数据,同时对这些特征数据执行连续的采集。
[0060]根据特殊的实施例,在探头处,例如在如图2所示的采样探头I的出口处,布置有一个或多个分析器。
[0061]此外,设置有机械手2的控制单元21,该控制单元21使得能够启动所述机械手2的连接臂20的移动,并且因此启动优选地附接到连接臂20的端部的探头I的移动。
[0062]该控制单元21设置成用于使探头I的采样孔10沿着采样表面上特定的轨迹连续移动。如在本文中稍后进行说明的,该移动轨迹根据所期望的测量来具体限定。
[0063]最后,处理单元设置成用于处理由分析单元采集的数据,以测量存在于废气流中的污染物。该处理单元不仅能够确定存在于废气流中的污染物的性质,兵器还能够确定具体特征(尤其在浓度方面和沿着采样表面的空间分布方面)。
[0064]在气体分析器的情况下,处理单元例如可直接处理被采集的/被记录的数据,以便由这些数据推定发动机出口处的整个废气流中的气体污染物的特征。
[0065]为了分析有害浮悬微粒或者颗粒类型的固体,分析器作为过滤器使用,处理单元例如可包括反射计,该反射计能够测量被积累在过滤器上的有害浮悬微粒颗粒的反射率。尤其是在“烟雾数量”和沿着采样表面的空间分布方面,该设备能够具体表征来自废气流的有害浮悬微粒。
[0066]这样的测量设备(尤其是单孔探头I与机械手2的结合)相比于已知的设备具有大量的优点。
[0067]首先,制造单孔探头比制造多孔十字形探头要大为简单。因此,该单孔探头包括用于输送被采样的废气流的单个管道,该单孔探头不包含管道之间的任何连接件。此外,比起多孔十字形探头,进行热隔离更为简单,这是因为该单孔探头仅包括具有简单的形状的单
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