用于发动机尾气测量的气路系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及测量系统，特别是设及一种用于检测柴油发动机尾气不透光烟度 及CO、C〇2、肥、〇2、NOx成分的检测气路系统。
【背景技术】
[0002] 目前遍及我国大部分地区的雾靈现象，对城市和乡村环境影响非常大，对人民群 众的身体健康构成重大威胁。汽车尾气排放是多数地区空气污染的主因之一，而其中柴油 车的尾气排放又是重要元凶。随着我国汽车保有量的不断增加，对柴油车尾气排放的严格 把关势在必行。
[0003] GB3847-2005、GB17691-2005等标准的出台，改变了 W往的不透光烟度测量方法， 要求对柴油发动机不透光烟度采用化R工况测量，并能同步测量柴油发动机尾气的成分组 成，而国内现存的大多数不透光烟度法排放测试设备因为结构和原理上的不足，难W完全 符合新的检测办法，测量数据与国外成熟产品相比有较大的误差。 【实用新型内容】
[0004] 为了克服现有的缺陷，本实用新型提出一种用于发动机尾气测量的气路系统。
[0005] 本实用新型所提出的气路系统包括设置在主管道上的顺序连接的采样单元、加热 管道单元、测量单元、流量监控单元和气体分析单元;其中，
[0006] 采样单元包括采样探头、采样阀W及和采样阀连接的第四电磁阀，用于连接尾气 排烟管道，进行尾气的采样。
[0007] 优选的，采样探头在头部有45度的斜面，外部有标识斜面朝向的标志。
[000引优选的，采样探头由不诱钢波纹管与不诱钢管焊接而成，不诱钢波纹管有散热效 果，可W将高溫尾气溫度降至后级管道元件可W承受的范围内。
[0009] 进一步的，在排烟管道上安装烟道垂直连接装置，采样探头穿过烟道垂直连接装 置进入排烟管道取样。可W在尾气排气管道平直段的中间位置加入该烟道连接装置，将采 样探头头部45度的斜面朝向烟道气流流入的方向，采样探头垂直插入烟道垂直连接装置 内，该装置可W采用螺纹、焊接、法兰或卡髓的形式固定采样探头;采样探头垂直插入排气 管道的深度须使斜面中屯、尽量接近排气管道中屯、线。
[0010] 加热管道单元包括内管、热空气管和顺次连接的热空气发生器、调速阀、第一电磁 阀、调压过滤阀和压缩空气端口，内管穿过热空气管并与热空气管间隔一定的空隙，热空气 发生器产生的热空气从内管与热空气管之间的空隙喷出，使内管得到加热，保持溫度在 60-100摄氏度，防止流经内管的尾气发生冷凝；
[0011] 优选的，加热管道单元采用电热或采用保溫材料管道的形式。
[0012] 测量单元包括T型管道、光电接收转换器、光源和两个透镜，T型管道具有位于T型 管道的竖直部的末端的入口和位于T型管道的横向部的两端的两个出口，入口与主管道连 接，一个出口与光电接收转换器和相邻的一个透镜相连接，另一个出口与光源和相邻的另 一个透镜相连接。本测量单元采用分流透射式设计，在尾气流过τ型管道过程中利用尾气对 光吸收的原理来测量尾气的烟度值。
[0013] 优选的，Τ型管道内刻有全螺纹，表面的氧化着黑色处理，可W将Τ型管道内反射和 漫射作用产生的漫反射光对光电池的影响应减少到最低程度。
[0014] 进一步的，Τ型管道上配有发热元件及溫度传感器，可W将溫度恒定在100度，在减 少水汽凝结的同时还可W使检测环境保持稳定，保证每次测量的重复性。Τ型管道配有气压 传感器，可W用气压数据修正检测结果。
[0015] 进一步地，通过管壁密封圈分别与两个出口密封连接的出气口座，出气口座具有 出气口、中空的压片、阻隔玻璃和镜片密封垫，阻隔玻璃通过压片和镜片密封垫固定在出气 口座上，光源发出的光线穿过透镜、出气口座上的阻隔玻璃进入Τ型管道的一个出口，并从Τ 型管道的另一个出口穿过阻隔玻璃(4)和另一个透镜到达光电接收转换器。
[0016] 本气路系统还包括设置在主管道路上的位于测量单元下游的流量控制单元，流量 控制单元包括与测量单元尾气排出管道顺次相连的Ξ通阀、过滤器、流量计、气体缓冲器和 真空累。尾气在本单元经过过滤后不会对后级流量计造成污染，气体缓冲器可W稳定流量 曲线的波动，加上流量计的监测，能保证整个气路流量曲线的稳定，从而保证测量值的准确 性。
[0017] 优选的，过滤器及旁路过滤器使用滤忍，污染后可W手动更换。
[0018] 进一步的，流量控制单元还包括后环境空气接口，通过Ξ通阀与过滤器相连。通过 Ξ通阀的后环境空气接口使得真空累与外界大气连通，造成真空累进入空转的待机状态， 减少了等待真空累启动的时间，使气路系统的反应更快速。
[0019] 进一步的，本气路系统还包括气体分析单元，用来检测尾气的C0、C02、HC、^、N0x 成分。气体分析单元在采样阀前端与主管道相连，包括顺序连接的旁路过滤器、单向阀、旁 路采样累、气体分析光学平台和气体传感器，气体分析光学平台有标准气接口，从标准气接 口输入标准气可W对气体分析单元进行校准，气体分析光学平台检测尾气的C0、C02、HC成 分，气体传感器可W有多个，并联连接在气体分析光学平台的下端，比如可W02传感器和 NOx传感器可W用来检测尾气的02与NOx成分。
[0020] 进一步的，压缩空气端口、调压过滤阀通过第二电磁阀与内管相连。压缩空气经第 二电磁阀高速从采样单元喷射而出，达到洁净采样管单元的目的。
[0021] 进一步的，采样单元还包括与采样阀连接的环境空气接口，第四电磁阀为二位Ξ 通电磁阀，W控制环境空气接口与主管道连通或者采样探头与主管道连通，从而在反吹状 态与测量状态之间切换。
[0022] 进一步的，在测量单元与加热管道单元之间的主管道上设置二通气控阀，并通过 第Ξ电磁阀与压缩空气端口、调压过滤阀相连，第Ξ电磁阀为二位Ξ通电磁阀。
[0023] 优选的，第一电磁阀、第二电磁阀皆为直动式通电磁阀。
[0024] 优选的，采样阀和Ξ通阀是Ξ通气控阀口结构，抗污染能力强，并可W在通入高溫 尾气的情况下持续使用较长时间。
[0025] 本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果：
[0026] (1)本实用新型对尾气流通的管路系统进行了优化设计，且置有真空累，能使测量 的物理响应时间^ 0.2s，采样迅速，实时性好，能满足巧CE R24"和巧LR"等多种检测工况的 测量，符合15011614、683847-2005、6817691-2005等一系列国际和国家标准的要求。
[0027] (2)本系统可W支持有效光通道长度为434mm国际标准长度的测量单元。该长度比 目前国内的不透光烟度测量设备使用的光通道更长，从而每次能对更多的尾气样本进行采 样测量，保证了测量的准确性。
[0028] (3)采用流量稳定的真空累来对尾气采样，整体气路保持气密性，且在气体缓冲 器、流量计和合理的管道系统的作用下，能保证测量光通道每次测量时尾气的压力、流速的 稳定，同时测量光通道附有加热元件和传感器，能保证尾气测量时的溫度稳定，使得每次测 量环境相对一致，从而测量结果重复性好。
[0029] (4)采样探头垂直插入管道中屯、，头部开有45度斜面，采样时对尾气排气管道背压 影响小。
[0030] (5)有高效的反吹洁净功能，使用高速压缩空气清洁采样管道，可保证测量结果的 准确。
[0031] (6)测量后采用可替换的滤忍过滤尾气，减少了后级元件的污染，提高了使用寿 命，同时减少系统排出至大气的污染物，环保清洁。
[0032] (7)能同步测量柴油发动机尾气的C0、C02、肥、02、N0x等成分。
【附图说明】
[0033] 图1为根据本实用新型一个实施例的气路系统的示意图。
[0034] 图2为根据本实用新型一个实施例的测量单元的示意图。
[0035] 图3为根据本实用新型一个实施例的垂直连接装置的示意图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合附图和具体实施例对本发用新型的进一步说明，W使本领域的技术人员