1.本实用新型涉及一种气体均匀性测试装置以及测试系统，属于发动机尾气后处理技术领域。
背景技术：
2.随着全球排放法规的不断升级，其对尾气后处理系统提出越来越高的要求，其中氨气浓度的均匀性对系统设计具有重要影响。
3.现有技术中普遍采用的方法是一氧化氮测氨气均匀性的方法，然而该方法中使用的一氧化氮不仅昂贵，具有剧毒，而且是使用一氧化氮转换量间接计算出氨气量。这种测试方法过程会引入其他因子，不是直接测量，因此对结果的准确性有一定的影响。现有技术中另一种测量方法是在同一管道截面内打上多孔，通过改变采样孔的位置来测量氨气的均匀性，然而该方法存在测量点数少的问题，容易结果失真。
技术实现要素：
4.本实用新型的目的在于提供一种测量方便且准确性较高的气体均匀性测试装置以及测试系统。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种气体均匀性测试装置，其包括采样管、用以安装所述采样管的旋转装置、用以驱动所述采样管沿径向移动的第一驱动装置、以及用以驱动所述旋转装置发生旋转以带动所述采样管沿周向转动的第二驱动装置，所述采样管用以采集采样截面上若干采样位置处的气体。
6.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一驱动装置与所述第二驱动装置分开设置；或者
7.所述第一驱动装置与所述第二驱动装置整合在一起。
8.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述旋转装置为旋转筒体，所述气体均匀性测试装置包括支撑所述旋转筒体的一端的第一支撑架以及支撑所述旋转筒体的另一端的第二支撑架，所述旋转筒体能够在所述第二驱动装置的驱动下以所述第一支撑架以及所述第二支撑架为轴进行旋转。
9.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述气体均匀性测试装置包括第一固定法兰以及第二固定法兰，所述第一支撑架固定于所述第一固定法兰，所述第二支撑架固定于所述第二固定法兰，所述第一支撑架与所述第二支撑架相向延伸。
10.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述第一支撑架与所述第二支撑架均呈中空的圆筒状，以让所述气体穿过。
11.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述采样管呈l型。
12.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述气体均匀性测试装置还包括与所述采样管相连的气体分析仪，所述气体为氨气，所述气体分析仪用以分析所述采样位置处的气体浓度，并通过如下公式对气体均匀性值进行计算：
13.其中：
14.ui
nh3
表示氨气的气体均匀性值；
15.c
nh3，i
表示第i个采样位置处氨气的气体浓度值；
16.表示所有采样位置处氨气的气体浓度平均值；
17.ai表示第i个采样位置的面积，即测量间距的平方值；
18.表示第1个采样位置到第n个采样位置的数值求和。
19.本实用新型还揭示了一种测试系统，其包括发动机、与所述发动机相连的尾气后处理装置以及与所述尾气后处理装置相连的气体均匀性测试装置，其中所述尾气后处理装置连接在所述发动机的下游，所述尾气后处理装置包括柴油氧化催化器、柴油颗粒捕集器以及选择性催化还原剂，所述气体均匀性测试装置连接在所述选择性催化还原剂的下游，其特征在于，所述气体均匀性测试装置为前述的气体均匀性测试装置。
20.相较于现有技术，本实用新型的采样管能够沿径向移动以及沿周向转动，从而能够采集到采样截面上多个采样位置处的气体，增大了采样位置的覆盖率，提高了测量的便利性和准确性。
附图说明
21.图1是本实用新型测试系统的示意图。
22.图2是图1中气体均匀性测试装置的主视图。
23.图3是沿图2中a-a线的剖面示意图。
24.图4是本实用新型测试系统中当采样管处于第一径向深度时的示意图。
25.图5是本实用新型测试系统中当采样管处于第二径向深度时的示意图。
具体实施方式
26.下面将结合附图详细地对本实用新型的具体实施方式进行描述，其中如果存在若干具体实施方式，在不冲突的情况下，这些实施方式中的特征可以相互组合。当描述涉及附图时，除非另有说明，不同附图中相同的数字或者符号表示相同或相似的要素。以下示例性具体实施方式中所描述的内容并不代表本实用新型的所有实施方式，相反，它们仅是与本实用新型的权利要求书中所记载的、与本实用新型相一致的产品的例子。
27.在本实用新型中使用的术语是仅仅出于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本实用新型的保护范围。应当理解，本实用新型的说明书以及权利要求书中所使用的，例如“第一”、“第二”以及类似的词语，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分特征的命名。
28.请参照图1至图5所示，本实用新型揭示了一种测试系统，其包括发动机1、与所述发动机1相连的尾气后处理装置2、与所述尾气后处理装置2相连的气体均匀性测试装置3、测功机4、连接所述测功机4与所述发动机1的联轴器5、连接所述发动机与所述尾气后处理装置2的前端排气管6、以及与所述气体均匀性测试装置3相连的尾端排气管7。所述尾气后处理装置2连接在所述发动机1的下游，所述尾气后处理装置2包括柴油氧化催化器(doc)
21、柴油颗粒捕集器(dpf)22以及选择性催化还原剂(scr)23、尿素混合器(未图示)、尿素喷嘴(未图示)等。所述气体均匀性测试装置3连接在所述选择性催化还原剂23的下游。所述尾端排气管7连接在所述气体均匀性测试装置3的下游。
29.所述发动机1在本实用新型的一种实施方式中为柴油内燃机。所述测功机4主要用于测量所述发动机1的功率、扭矩和转速。所述联轴器5连接所述测功机4和所述发动机1，用于传递动力。所述尾端排气管7用于使测试状态(如背压，安装方式等)与实际使用状态基本相符。
30.请结合图2至图5所示，所述气体均匀性测试装置3包括采样管31、用以安装所述采样管31的旋转装置32、用以驱动所述采样管31沿径向r-r移动的第一驱动装置、用以驱动所述旋转装置32发生旋转以带动所述采样管31沿周向ω-ω转动的第二驱动装置、以及与所述采样管31相连的气体分析仪(未图示)。所述采样管31用以采集采样截面s上若干采样位置sn处的气体。采样时，所述采样管31在所述采样位置sn处停留的时间可以根据需要灵活设置。
31.所述第一驱动装置与所述第二驱动装置分开设置；或者所述第一驱动装置与所述第二驱动装置整合在一起。在本实用新型图示的实施方式中，所述第一驱动装置与所述第二驱动装置为电机。
32.所述旋转装置32为旋转筒体，所述气体均匀性测试装置3包括支撑所述旋转筒体的一端的第一支撑架33以及支撑所述旋转筒体的另一端的第二支撑架34，所述旋转筒体能够在所述第二驱动装置的驱动下以所述第一支撑架33以及所述第二支撑架34为轴进行旋转。具体地，所述气体均匀性测试装置3包括第一固定法兰35以及第二固定法兰36，所述第一支撑架33固定于所述第一固定法兰35，所述第二支撑架34固定于所述第二固定法兰36，所述第一支撑架33与所述第二支撑架34相向延伸。所述第一支撑架33与所述第二支撑架34均呈中空的圆筒状，以让所述气体穿过。
33.在本实用新型图示的实施方式中，所述采样管31呈l型，所述气体为氨气。所述气体分析仪用以分析所述采样位置sn处的气体浓度，并通过如下公式对气体均匀性值进行计算：
34.其中：
35.ui
nh3
表示氨气的气体均匀性值；
36.c
nh3，i
表示第i个采样位置处氨气的气体浓度值；
37.表示所有采样位置处氨气的气体浓度平均值；
38.ai表示第i个采样位置的面积(例如图4以及图5中小正方形的面积)，即测量间距的平方值(测量间距为图4以及图5中小正方形的边长)；
39.表示第1个采样位置到第n个采样位置的数值求和。
40.本实用新型还揭示了一种测试方法，所述测试方法利用前述的气体均匀性测试装置3进行，所述测试方法包括如下步骤：
41.s1：启动所述第一驱动装置，沿所述径向r-r调节所述采样管31的位置；
42.s2：启动所述第二驱动装置，使所述旋转装置按照一定的速度发生旋转；
43.s3：通过上述公式对气体均匀性值进行计算；其中：
44.所述步骤s1以及所述步骤s2可以先后进行或者同步进行，以实现对所述采样截面s上若干采样位置sn处的气体采集。
45.作为本实用新型进一步改进的技术方案，所述步骤s2先于所述步骤s1。
46.请结合图4所示，图4显示了当所述采样管31在所述第一驱动装置的作用下到达插入深度为d1时的位置示意图，此时，随着所述旋转装置的旋转，所述采样管31能够采集到圆周m1上各个采样位置sn处的气体。
47.请结合图5所示，图5显示了当所述采样管31在所述第一驱动装置的作用下到达插入深度为d2时的位置示意图，此时，随着所述旋转装置的旋转，所述采样管31能够采集到圆周m2上各个采样位置sn处的气体。
48.相较于现有技术，本实用新型的采样管31能够沿径向r-r移动以及沿周向ω-ω转动，从而能够采集到采样截面s上多个采样位置sn处的气体，增大了采样位置的覆盖率，提高了测量的便利性和准确性，易于实现自动化测量。优选地，所述采样管31能够在所述采样截面s上到达以圆心为基点的、不同半径的位置上，进一步提高了测量的准确性。
49.以上实施例仅用于说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案，对本说明书的理解应该以所属技术领域的技术人员为基础，尽管本说明书参照上述的实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。