[發明專利]用于將氣體混合物可控地供應和輸送到分析腔內的裝置

有效

• 申請號: 201080023572.1
• 申請日: 2010-04-28
• 公開（公告）號: CN102483396A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: N.克雷夫特
• 申請（專利權）人: AVL排放測試系統有限責任公司
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00;G01N1/38
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任宇

技術領域

本發明涉及一種用于將氣體混合物可控地供應和輸送到分析腔內的裝置，該裝置帶有至少一個定量配給導管、第一毛細管、分析腔和排出導管，其中，第一毛細管布置在定量配給導管中，氣體混合物從定量配給導管流入所述分析腔。

背景技術

這種裝置例如在氣體色譜分析法或化學熒光分析領域是公知的。

化學熒光分析的測量原理基于一氧化氮與臭氧的自發反應。一氧化氮和臭氧被轉化為二氧化氮和氧氣，其中，一部分形成的二氧化氮分子在反應之后處于激發態。在躍遷到基態時，多余的能量以在光學上可測量的輻射的形式發出，其強度直接與之前在氣體混合物中存在的一氧化氮的濃度成比例。

這種測量方法中的問題由于淬滅效應導致。如果部分二氧化氮分子通過與其它分子碰撞釋放其能量，那么就不釋放輻射，則出現這種現象。這種現像在相比校準氣體改變混合氣體中的水份額或二氧化碳份額尤其明顯。

用于分析氣體混合物中的NO份額的裝置例如由DE-OS?2225802公開。在此，包含氮氧化物的氣體混合物通過布置在采樣導管中的毛細管薄片狀地定量配給到反應腔中。反應腔額外地通過第二導管被供入包含臭氧的反應混合物，因此混合物在腔室中以所述的方式反應。產生的輻射被測量并且由此通過光敏感的裝置確定存在的氮氧化物份額。通過抽吸泵將混合物從反應腔輸出。這種測量可以連續地進行。為了抑制由樣品混合氣中的二氧化碳造成的淬滅效應，在測量內燃機廢氣時將包含大約數倍量的含氧反應氣體輸送到反應腔內的樣品氣體中。通過這種稀釋應當能減小淬滅效應。

由DE19746446C2同樣公開了這種稀釋措施，其中，稀釋不是在反應腔，而是在NOx轉化器之前進行。NOx轉化器用于將NOx轉化為NO。N₂用作稀釋氣體。

然而，這兩種實施形式中的缺點是，通過稀釋不能完全抑制淬滅效應，不能確保測量精度。

發明內容

因此，本發明所要解決的技術問題是，提供抑制用于將氣體混合物可控地輸送和供給到分析腔內的裝置，通過該裝置即便不添加稀釋氣體也能減少并且必要時完全消除淬滅效應。

該技術問題由此解決，即，定量配給裝置具有流量限制器，第一毛細管在流量限制器后面布置在定量配給導管中，其中，在其中設置有噴嘴并且在分析腔之后通入排出導管中的旁路導管從流量限制器和第一毛細管之間的定量配給導管分支出。由于噴嘴與一個或多個毛細管相連接，因而導致通過調節經過反應腔的流量可以補償淬滅效應，因為經過噴嘴的流量隨著氣體密度改變，而經過毛細管的流量隨著氣體的粘度而改變。因此，通過精巧的轉換可以實現自動的流量改變，所述流量改變通過氣體混合物改變的成分獲得。這意味著，例如在二氧化碳或水份額上升時必須通過切換來提高到化學熒光分析器的反應腔的樣品流，而在份額降低時減小樣品流。在按本發明的裝置中，經過噴嘴的流量隨著密度的上升與密度的平方根成比例地下降，而經過毛細管的流量隨著粘度的升高而成比例地下降。與氮氣相比，二氧化碳具有比雜質氣體更高的密度以及更小的粘度。因此，如果混合氣體包含較多的二氧化碳，那么經過毛細管的流量就會上升，而同時經過噴嘴的流量會下降。連接在上游的流量限制器用于調節體積流量以及在入口壓力恒定時根據氣體混合物的組分調節出口壓力。

在本發明的一種有利的設計構造中，流量限制器是第二毛細管。因此，以簡單的方式確定了出口壓力。

有利的是，噴嘴在臨界狀態運行。在這種情況下，出口壓力變化不影響流量，因為流量僅僅與進口壓力有關。

分析腔優選是化學熒光反應器的反應腔，因此其測量值通過毛細管和噴嘴的布置在由于存在水蒸氣或二氧化碳而粘度改變時通過提高經過反應腔的流量而基本上被保持相同，因為氮氧化物較小的活性被通過較大的流量補償。

裝置優選具有泵，該泵在分析腔后面布置在排出導管中，因此確保了對混合氣體的輸送。

在本發明的一種重要的設計構造中，用于導入稀釋氣體的稀釋通道在第一毛細管的下游匯入定量配給導管中。通過這種裝置可以實現完全補償淬滅效應，因此實現了高測量精度。

因此提供了一種用于將氣體混合物可控地輸送和供應到分析腔內的裝置，通過該裝置能夠通過提高水蒸氣或二氧化碳的份額明顯減少并且必要時完全消除出現的淬滅效應。

附圖說明

圖1示意地示出了按本發明的用于將氣體混合物可控地輸送和供應到分析腔內的裝置的一種實施例，以下對該實施例進行說明。

具體實施方式