本发明专利技术涉及一种用于稀释特别是发动机或车辆的废气的装置（稀释器）。更特别地，本发明专利技术涉及一种装置和一种方法，其能够保持恒定的稀释率，而不必考虑排气管线中的废气背压，并无需使用任何移动部件。所提出的稀释器使用非常少的一部分废气，该废气经过毛细管道而被取样，所述毛细管道只是被浸没到排气气流中，否则，排气气流会自由地排放到大气中。经过毛细管的样品流量通过在毛细管出口处保持经调节的负压力来实现。随后，经稀释的排气被收集在稳定化腔室中，在该稳定化腔室中，温度、湿度和停留时间均可以随意调整，以调节所收集的气溶胶。多个毛细管和稳定化腔室可以被级联以增加稀释率。在最终的稀释阶段之后，颗粒样品可以被收集在用于重量分析测定法的过滤器上，或者通过计数器、表面监测器或用于颗粒的物理或化学特性的任何其它技术来分析。在一个优选的具体实施方案中，毛细管道利用皮下注射器针头来实现，并且两个级联的皮下注射器针头／稳定化腔室被结合以提供所需的稀释率。在另一个具体实施方案中，废气可以借助于两个探针而被导入到所述稀释器的毛细管道，所述两个探针分别位于需要被表征的任何后处理装置的上游和下游。借助于截止阀，废气可以通过所述上游或下游探针而被送入稀释器的毛细管，由此对该装置的过滤效率提供评估。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于稀释特别是发动机废气的装置，即所谓的稀 释器。更特别地，本专利技术涉及一种装置和一种方法，其能够保持恒定的稀释率，而不必考虑排气管线中的废气背压(backpressure)。
技术介绍
在排气被导入到仪器进行分析之前，在排气取样的过程中稀释器 是必须的。特别地，稀释器会降低废气的温度和湿度，否则，分析仪 器不可能经受其温度和湿度。此外，稀释器会降低污染物的浓度并在 分析之前使样品平衡。废气的稀释可以通过使用完全流动的稀释器来实现，其中所有废 气被导入到稀释管道，在稀释管道处，废气在分析之前与经环境过滤 的空气混合。这种稀释系统包括恒定体积的取样技术，其描述于欧洲 委员会(the European Commission)的法规91/441/EEC(官方公报L 242， 30/08/1991 P.0001-0106)中。由于废气和稀释空气的混合比例随着废气 的瞬时流量(flowrate)而改变，所以恒定体积、完全流动的稀释器对 于瞬时测试引起了可变的稀释率。当遇到排出物，特别是颗粒物排出 物的精确表征(characterization)时，可变的稀释率存在着显著的缺点， 因为根据稀释后的挥发物和半挥发物物质的饱和比，其会引起颗粒成 核和凝结(condensation)的可变度。为了克服可变的稀释率的问题，广泛采用了部分流动取样系统， 在该系统中仅有一部分废气被取样、测量并用测定量的稀释空气调节， 以提供固定的稀释率。通过这种系统实现的稀释率典型地在10: 1至 1000: l的范围内。这种较宽的范围要求在可利用仪器的测量范围内， 降低来自诸如传统的柴油发动机、具有颗粒过滤器的柴油机的不同来 源的颗粒水平。这种部分流动系统例如描述于专利申请 US2003/0232449A1、 JP2004205253A2004.T.22中。因为所提供的稀释率对于废气压力的变化相当敏感，所以这些装置主要目的是在后处理 装置的下游对排气进行取样。在后处理装置的上游，并且特别是在柴 油机颗粒过滤器的上游，排气背压会在高于环境几毫巴至数百毫巴之 间变化，从而导致了稀释率的显著变化。呈现在专利CH693491中的装置解决了该问题，提供了恒定的稀 释率，该稀释率对于上游的废气条件不太敏感，但是却引入了大量的 移动部件，这些移动部件对于稀释热而潮湿并充满颗粒的废气是不合 乎需要的。专利技术目的本专利技术的目的是稀释废气，提供恒定的稀释率，而不必考虑上游 废气的压力，且无需使用任何移动部件。所提出的稀释器使用非常少 的一部分废气(量级为0.5 1pm)，该废气经过毛细管道而被取样。由于 废气的量相当低，所以不需要稀释器和排气管线之间的紧密固定，但 是毛细管会仅仅浸没在排气气流中，否则，排气气流会自由地排放到 大气中。在这方面，毛细管入口总是暴露于几乎环境压力中，而不考 虑废气的压力，这就导致了恒定的稀释率。经过毛细管的样品流量可 以通过在毛细管出口处保持经调节的负压力来实现。随后，经稀释的 排气被收集在稳定化腔室中，在该稳定化腔室中，温度、湿度和停留 时间均可以随意调整，以调节所收集的气溶胶(aerosol)。不同的稀释 率设置可以通过适当地调整稳定化腔室中的负压来实现。多个毛细管 和稳定化腔室可以被级联(cascaded)以增加稀释率。在最终的稀释阶 段之后，颗粒样品可以被收集在用于重量分析测定法的过滤器上，或 者通过计数器、表面监测器或用于颗粒的物理或化学特性的任何其它 技术来分析。
技术实现思路
在一个优选的具体实施方案中，毛细管道利用皮下注射器针头来 实现，并且两个级联的皮下注射器针头/稳定化腔室被结合以提供所需 的稀释率。稀释器的位置相对于车辆/发动机排气管线固定，并且所述 针头被插入所述排气管线中。该实施方案可以被用于稀释来自诸如压 縮点火发动机、火花点火发动机以及整车排气管线的任何发动机或车7辆配置的气溶胶。在另一个具体实施方案中，废气可以借助于两个探针而被导入到 所述稀释器的毛细管道，所述两个探针分别位于需要被表征的任何后 处理装置的上游和下游。所述探针具有适当的直径，从而提供在边缘 处高于所述第一皮下注射器针头中的流量的总体废气流量。过度流量 被排放到处于恒定压力下的大气中。借助于截止阀，废气可以通过所 述上游或下游探针而被送至稀释器的毛细管，由此对该装置的过滤效 率提供评估。附图说明图1显示了本专利技术的第一个具体实施方案。其示出了第一毛细管(1)和第二毛细管(5)以及第一稳定化腔室(2)和第二稳定化腔室 (6)。排气在稳定化腔室(2)、 (6)中调节后，借助于泵(9)而从排 气管被抽到测量仪器。图2显示了通过第一毛细管(1)在管道出口尖端的上游的第一稀 释空气管道(3)中排放样品而形成的第一混合尖端的细节。图3显示了本专利技术的第二个具体实施方案。在该实施方案中，第 一稀释空气管道(3)和第二稀释空气管道(7)以及样品出口 (8)的 流动阻力借助于节流机构(14)、 (13)和(12)而进行独立地调节。 图4中具体显示的过度流量配置还被用于对后处理装置的上游和下游 的排气进行连续取样。图4显示了过度流动配置，其中，当排气流量自由地排放到大气 中时，第一毛细管(1)的入口尖端由排气流量浸没并环绕。具体实施例方式参考图1，附图标记(1)表示第一毛细管，第一毛细管将未稀释 的排气抽取到第一稳定化腔室(2)中。第一稳定化腔室中的稀释通过 经由第一稀释空气管道(3)导入稀释空气而进行。由于第一稳定化腔 室(2)中的负压，经过第一毛细管(1)的样品和经过第一稀释空气 管道(3)的稀释空气被导入到第一稳定化腔室(2)中。第一稳定化 腔室(2)中的负压通过泵(9)经由第一出口管道(4)抽取空气而产生。第一稳定化腔室(2)中样品的稀释率(量级典型地为20: 1)和停留时间(量级典型地为0.5-l.Os)可以借助于节流机构(11)而调节， 节流机构(11)可以是任何适合的调节阀或者质量流量控制器。样品 在第一稳定化腔室中的稳定化必须能够使得排气成分与稀释空气均匀 混合，并使得温度平衡。由于第一毛细管(1)的尖端处于环境压力下，所以经过第一毛细 管的流量(量级典型地为0.5 1pm)仅取决于第一稳定化腔室(2)中的 压力、经过第一稀释空气管道(3)的稀释空气流量(量级典型为10 lpm 至更低程度)、排气管中废气的温度。负压和第一稀释空气流量通过所 使用的泵(9)和节流机构(11)的特性曲线而隐性地关联。因此，在 稳定状态的发动机操作且恒定的废气温度下，第一稳定化腔室(2)中 的稀释率仅取决于节流机构(11)的设定。为了进一步增加稀释率，如果这需要排气管中的高颗粒浓度，那 么第二毛细管(5)被牢固地连接到第一稳定化腔室(2)，使第一 (primary)稀释的样品通向第二稳定化腔室(6)。从第一稳定化腔室 (2)到第二稳定化腔室(6)的流量通过在第二稳定化腔室(6)中产 生相比第一稳定化腔室(2)中更高的负压而实现。这可以通过将泵(9) 经由样品管道(8)连接到第二稳定化腔室(6)而实现，无需任何中 间阻力，而是仅利用用于颗粒特性的装置/技术(10)。除了前一段中提 到的变化(variables)夕卜，该配置中的总体稀释率取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于特别是车辆或发动机的废气取样的稀释器，该稀释器包括第一毛细管（１），所述第一毛细管（１）连接到第一稳定化腔室（２），所述第一稳定化腔室的压力借助于真空泵（９）而被保持在环境压力以下，所述真空泵（９）借助于第一出口管道（４）而连接到所述第一稳定化腔室，所述第一稳定化腔室中的稀释空气借助于第一稀释空气管道（３）经过第一混合尖端而被引入， 其特征在于，提供过度流量配置，用于提供超过所述毛细管（１）中的样品流量的废气流量，所述废气流量总体上环绕所述毛细管入口尖端，其中所 述第一毛细管（１）被浸没在具有所述配置的废气流量中，其中所述稀释器经由所述第一毛细管（１）抽取废气。
【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：Z萨马拉斯，L恩齐亚克里斯托，
申请(专利权)人：塞萨洛尼基亚里士多德大学研究委员会，Z萨马拉斯，L恩齐亚克里斯托，
类型：发明
国别省市：GR[希腊]
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