一穿孔的混合板和一流体通道与稀释风道一起防止颗粒物质聚集在取样系统的部件上。取样探头的入口从稀释风道的中心线偏移到一位置以减小稀释风道的长度，所述位置对应于一沿着样本混合物的分布曲线的平均颗粒物质浓度。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本申请要求于2003年10月30号申请的临时申请US 60/515,733的优先权。本专利技术涉及一种具有稀释风道(dilution tunnel)的废气取样系统。现有技术的使用风道的废气取样系统有两个严重的问题。第一，颗粒物质沉积在稀释风道的部件上会引起结果的不精确，因为这些颗粒物质从来不会在过滤介质上被取样或收集和测量。现有技术的稀释风道具有混合板，其易于形成停滞区域，在停滞区域内废气以及稀释气体的湍流穿过孔回流并且聚集在靠近孔的混合板表面上。携带在这些混合物中的颗粒物质沉积在停滞区域内的壁板上，这导致这些颗粒物质不能被过滤器收集，从而引起结果不准确。一推荐的解决方案是在稀释风道外面设置一流体腔。稀释风道在壁板上具有穿孔，这些穿孔允许流体从流体腔流入稀释风道中。然而，这种设置不能阻止颗粒物质聚集在稀释风道的表面上。第二，现有技术的风道非常长，且很难包装。现有技术的风道设计成具有相当长的通道，以保证到混合物在风道内被取样时废气和稀释气体已充分地混合。所需的是一更短的稀释风道，其设计成防止颗粒物质沉积在稀释风道的表面上。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于测量颗粒物质的废气取样系统。此系统包括一废气源和一稀释气体源。一稀释风道包括一与废气源以及稀释气体源流体连通的上游侧。废气源中携带有颗粒物质。一混合板设置在稀释风道中并且包含一孔，此孔用来增强废气源和稀释源的混合，以产生样本混合物。除了穿过所述孔的、防止颗粒物质聚集在混合板上的流动之外，在所述孔的周围设置许多穿孔以便允许一流动穿过混合板。取样系统还包括一探头，其设置在稀释风道内在混合板的下游，用来接收样本混合物。所述取样器包含一过滤器，此过滤器具有一用来收集颗粒物质的过滤器元件。探头的入口以一预定的量从稀释通道的中心线偏移到一位置，以便缩短风道的长度，所述位置对应于一沿着样本混合物的分布曲线的平均颗粒浓度位置。所述稀释风道包括一与稀释风道隔开的壁板，从而提供一流体通道，所述流体通道用于在与稀释风道内的样本混合物的流动方向大致平行的方向上输送流体，以防止颗粒物质聚集在稀释风道的内表面上。相应地，本专利技术提供了一更短的稀释风道，其中它设计成防止颗粒物质沉积在稀释风道的表面上。附图说明图1本专利技术的稀释风道的一横切面视图，具有一穿孔的混合板；图2本专利技术的稀释风道的一横切面视图，具有一偏离风道中心线的探头；图3以图解的方式示出了偏移的取样探头入口与颗粒物质浓度分布曲线的关系。具体实施例方式图1示出了本专利技术的废气取样系统10。此系统10包括一稀释风道12，其输送从废气源14例如车辆废气管中出来的废气。稀释气体也存在于稀释风道12中，并通过在混合板16上的孔与废气相混合。此稀释气体可以是空气或其它流体。废气和稀释气体沿着稀释风道12的长度混合，以提供样本混合物。一旦这些气体被均匀地混合好后，具有入口19的取样探头18就取样一部分混合物用于随后的分析。被探头18提取的样本S可以经过过滤器20，其捕获样本S中的颗粒物质。一泵22用来将样本引入并通过探头18。一装置17将混合物引导通过稀释风道，并且装置17也可以包括各式各样的流量测量装置、变换器和废气取样系统内的其它部件。此系统10是非常概要式的并且只是示例性的。在混合板16的下游一般具有一个停滞区域24，颗粒物质容易在此聚集。这些颗粒物质不能被过滤器20收集，这导致不精确。本专利技术的混合板16利用了混合板16上众多的穿孔17或孔，允许气流F能够穿过混合板16的壁板。此气流F足以阻止颗粒物质沉积在混合板16上和停滞区域24中，从而所述颗粒物质可以被过滤器20收集。现有技术的稀释风道一般将探头18定位成使得其入口19与稀释风道12的中心线对齐。此外，探头入口19定位在这样的一点处，在此点上混合物的浓度分布曲线30沿着稀释风道12的直径是相同的，这导致稀释风道非常长，难以装在测试单元内。参照图2，来自废气和稀释气体中的颗粒物质P一旦通过了混合板16的孔之后就倾向于聚集在稀释风道12的壁板上，这会使颗粒物质P不能被探头18收集。由于穿孔的混合板16，稀释风道12还包括一与稀释风道12的壁板隔开的环状的内壁26。在所示的例子中，所述的壁26和稀释风道12提供了一环状的腔32，此腔具有一环状的出口34。所述环状的腔32设置在稀释风道的内侧，大致与稀释风道的内表面36平行地延伸。所述腔32和出口34以这样一种方式设置，从而促使流体沿着内表面36流动或大致与内表面36平行地流动，以便阻止颗粒物质沿着内表面36聚集。一稀释源在一接头28处连接到位于稀释风道12的壁板和内壁26之间的空间内，从而稀释气体沿着风道12的内表面流动，防止颗粒物质聚集在此表面，所述颗粒物质不会被过滤器20收集。与接头流体连通的稀释源可以与在混合板16上游提供的稀释源相同，也可以不相同。在本专利技术的另一方面，探头18的入口19可以定位在更靠近混合板16的地方，从而缩短稀释风道12的长度。在探头入口19定位在靠近混合板16的地方时，混合物的浓度分布曲线30沿着稀释风道的直径是不一致的。但是，稀释入口19的径向位置可选择成使得样本S代表一平均值。参照图2和3，浓度分布曲线30示出了在靠近稀释风道的中心线处的颗粒物质高度集中，及在靠近稀释风道12壁板处的颗粒物质的低集中。使用偏离中心线的探头的现有技术设置总是定位在这样一个区域，在此区域内沿着稀释风道的直径具有一致的颗粒物质分布。因为由探头18抽取和由过滤器20收集的样本代表了在测试过程中颗粒物质的整合，所以就可以采集到平均颗粒浓度。在图3中，取样入口由位置X表示。对于不同的浓度分布曲线，一代表性的颗粒物质数量都可以在位置X处被收集。第一浓度分布曲线C1代表了在一特别的测试过程中在一点处颗粒物质的分布。也示出了第二浓度分布曲线C2。这样选择位置X，使得在整个测试过程中为不同浓度分布曲线准确收集有代表性的颗粒物质数量。所述位置X可以用流体建模软件和/或凭经验选取。尽管本专利技术的优选构造都已经被展示出来了，在这个领域内的普通技术工人可能会认为，在本专利技术的范围内会有某些改动。因此，应该学习下面的权利要求，以确定本专利技术的真实范围和内容。权利要求1.一种用于测量颗粒物质的废气取样系统，包括废气源和稀释气体源；稀释风道，其具有一与所述废气源以及稀释气体源流体连通的上游侧，所述废气源含有颗粒物质；和混合板，其设置在稀释风道中并且具有一孔，所述孔用来增强废气以及稀释源的混合以便产生样本混合物，以及具有多个设置在所述孔周围的穿孔，除了穿过所述孔的、防止颗粒物质聚集在混合板上的流动之外，所述穿孔允许一穿过混合板的流动。2.按权利要求1所述的系统，包括一具有探头的取样器，所述探头设置在稀释风道内在混合板的下游，用来接收样本混合物。3.按权利要求2所述的系统，其特征在于，所述取样器包含一过滤器，所述过滤器具有一用来收集颗粒物质的过滤器元件。4.按权利要求2所述的系统，其特征在于，所述稀释风道包含一中心线，并且探头包含一入口，所述入口以预定的量偏离稀释通道的中心线，所述预定的量对应于一沿着样本混合物的分布曲线的平均颗粒浓度位置。5.按权利要求1所述的系统，其特征在于，所述稀释风道包含一与稀释风道隔开的壁板，从而提供一流体通道，所述流体通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于测量颗粒物质的废气取样系统，包括：废气源和稀释气体源；稀释风道，其具有一与所述废气源以及稀释气体源流体连通的上游侧，所述废气源含有颗粒物质；和混合板，其设置在稀释风道中并且具有一孔，所述孔用来增强废气以及稀释 源的混合以便产生样本混合物，以及具有多个设置在所述孔周围的穿孔，除了穿过所述孔的、防止颗粒物质聚集在混合板上的流动之外，所述穿孔允许一穿过混合板的流动。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：N克雷夫特，
申请(专利权)人：AVL北美公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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