[發(fā)明專利]用于多段稀釋機(jī)構(gòu)的臨界節(jié)流孔型定流量器的特性測定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210007970.5
• 申請日: 2012-01-11
• 公開（公告）號: CN102589959A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大槻喜則;筱原政良;花田和郎
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社堀場制作所
• 主分類號: G01N1/38
• 分類號: G01N1/38
• 代理公司: 上海市華誠律師事務(wù)所 31210
• 代理人: 楊暄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及對例如粒子狀物質(zhì)等進(jìn)行分析的氣體分析系統(tǒng)、適用于該系統(tǒng)的多段稀釋機(jī)構(gòu)以及用于該多段稀釋機(jī)構(gòu)的臨界節(jié)流孔型定流量器的特性測定方法。

背景技術(shù)

隨著內(nèi)燃機(jī)性能提高，作為排除物質(zhì)之一的粒子狀物質(zhì)(PM：Particulate?Matters)變?yōu)槲⒘浚@對用以往的過濾器重量法進(jìn)行的測定來說很困難。因此，開發(fā)出計測排氣中的PM個數(shù)的方法來替代過濾器重量法。作為具體的裝置構(gòu)成，已知有例如在粒子數(shù)計測裝置的前段設(shè)置以空氣等稀釋內(nèi)燃機(jī)的排氣的稀釋單元，將該稀釋后的排氣的一部分導(dǎo)入該粒子數(shù)計測裝置，對其中所包含的粒子數(shù)進(jìn)行計數(shù)(參照專利文獻(xiàn)1)。

所述稀釋單元具有以下基本構(gòu)造：稀釋用氣體流路被連接于連通輸入端和輸出端的主流路途中，稀釋用氣體混合到從輸入端導(dǎo)入的輸入氣體中之后再從輸出端輸出。

但是，當(dāng)需要增大稀釋比的情況下，雖然串聯(lián)連接這樣的稀釋單元，但由于簡單地進(jìn)行連接，導(dǎo)致向后段的稀釋單元的輸入氣體流量過大而無法稀釋。因此，如專利文獻(xiàn)2所示，在一部分或全部稀釋單元設(shè)有從主流路分歧出的導(dǎo)出在其內(nèi)部流動的氣體的一部分的導(dǎo)出流路以減少輸出氣體的流量。

因此，該導(dǎo)出流路上設(shè)有例如臨界節(jié)流孔型定流量器，構(gòu)成為該導(dǎo)出流路的流量為固定或能夠被測定。臨界節(jié)流孔型定流量器是指，其上游側(cè)壓力比下游側(cè)壓力高一定比率，在節(jié)流部分的流速為音速，其流量Q如下式(A)所示，僅依存于上游側(cè)壓力P₁和溫度T，不依存于下游側(cè)壓力。

Q＝600·C·(P₁+0.1)·(293/T)^1/2…(A)

從而，不受吸引泵的脈動等影響，如果上游側(cè)壓力和溫度保持固定，即可流過固定流量。另一方面，如果測定好上游側(cè)壓力和溫度，即可計算出此時的流量。又，在這樣的臨界節(jié)流孔型定流量器中，在使用之前，測定其流量特性，求得例如C(音速流導(dǎo))，如果必要，具體來說，使得已知流量的流體流動，并測定此時的壓力和溫度，根據(jù)這些值求得C(下面，將該工序也稱為校正)。

從而，這種氣體分析系統(tǒng)，在校正臨界節(jié)流孔型定流量器時，將由流量控制單元控制的規(guī)定流量的稀釋用氣體從稀釋單元的的稀釋氣體用流路引導(dǎo)至臨界節(jié)流孔型定流量器，以測定此時上游側(cè)壓力和溫度。規(guī)定流量是指在實(shí)際使用中臨界節(jié)流孔型定流量器所設(shè)定的流量。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1日本專利公開第2006-194726號公報

專利文獻(xiàn)2日本專利公開第2008-164446號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明所要解決的問題

因此，在實(shí)際使用中，輸入氣體和稀釋用氣體被導(dǎo)入到稀釋單元，混合之后，流入到導(dǎo)出流路、即臨界節(jié)流孔型定流量器中，在上述校正時和使用時，狀態(tài)非常不同，有可能無法進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?/p>

例如，在校正時和使用時，該稀釋單元的流量控制單元所控制的稀釋用氣體的流量不同。即，在使用時，輸入氣體的一部分流入臨界節(jié)流孔型定流量器，因此，所述稀釋用氣體的流量比所述校正時的流量要小。

這樣，如圖1所示，當(dāng)流量控制單元的流量線性特性等有誤差時，該誤差體現(xiàn)為臨界節(jié)流孔型定流量器的流量誤差，進(jìn)而作為稀釋率的誤差。對于PM的計數(shù)，需要非常高的精度進(jìn)行測定，因此并不希望有該稀釋率誤差。

又，在使用時輸入氣體在管道中被加熱至高溫的情況下，如果如以往那樣，單是該稀釋單元的稀釋用氣體流入臨界節(jié)流孔型定流量器進(jìn)行校正的話，則氣體溫度與使用時不同，也得不到充分校正。

本發(fā)明為了解決上述問題，通過使用其他稀釋單元的稀釋用氣體，使得臨界節(jié)流孔型定流量器的特性測定時的狀態(tài)盡可能接近實(shí)際使用時的狀態(tài)，以減少稀釋率誤差。

解決問題的手段

即，本發(fā)明第一方面涉及的臨界節(jié)流孔型定流量器的特性測定方法，其適用于以下構(gòu)成的稀釋機(jī)構(gòu)：所述稀釋機(jī)構(gòu)串聯(lián)連接有多個稀釋單元，所述稀釋單元通過在連接導(dǎo)入輸入氣體的輸入端和輸出端的主流路的途中設(shè)有合流點(diǎn)、并將設(shè)有流量控制單元的稀釋用氣體流路連接于該合流點(diǎn)，將達(dá)到預(yù)先確定的稀釋率的規(guī)定流量的稀釋用氣體導(dǎo)入所述主流路，而且，所述稀釋單元的一部分或全部設(shè)有位于主流路途中的分歧點(diǎn)，該分歧點(diǎn)連接設(shè)有臨界節(jié)流孔型定流量器的導(dǎo)出流路，以將一定流量的氣體從所述主流路導(dǎo)出，