[發(fā)明專利]用于測量發(fā)動機廢氣中包含的污染物的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480062709.2
• 申請日: 2014-10-17
• 公開（公告）號: CN105723200B
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 納丁·艾麗斯·伊蓮娜·哈里韋;讓-露珂·維尼奧
• 申請（專利權(quán)）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: G01M15/10
• 分類號: G01M15/10;G01N1/22;G01N33/00
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 浦彩華;姚開麗

本發(fā)明涉及一種用于測量發(fā)動機排出的廢氣流中包含的污染物的方法，該方法包括以下步驟：將探頭布置成將所述探頭的采樣開口布置在發(fā)動機的出口處的位于廢氣流中的采樣表面上，并且用所述探頭對廢氣流進行采樣；啟動與探頭聯(lián)接的分析單元，以便對探頭采樣的廢氣流的特征數(shù)據(jù)進行采集；控制探頭的移動，使采樣開口沿著采樣表面上的特定軌跡以每單位時間掃過恒定的表面的方式連續(xù)移動，并且同時持續(xù)采樣并對探頭采樣的廢氣流的特征數(shù)據(jù)進行采集；對分析單元采集的數(shù)據(jù)進行處理，以測量廢氣流中存在的污染物。本發(fā)明還涉及一種用于實施該測量方法的設(shè)備。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及污染物的測量，更具體地涉及存在于發(fā)動機出口處的廢氣管線中(例如在飛機發(fā)動機的廢氣管線中)的污染物的測量。

背景技術(shù)

目前的環(huán)境背景是，當今有必要在任何類型的領(lǐng)域中準確地確定所排放的污染物，尤其是發(fā)動機所排放的污染物。

例如，眾所周知的是航空業(yè)對于全球變暖具有極為負面的影響，隨著空中交通的增加，全球變暖逐漸日益惡化。為了限制與控制這些污染問題，建立了要求對污染物的排放進行準確確定的標準，尤其是為了能夠在發(fā)動機上市銷售之前對其進行認證。因此例如，國際民用航空組織(l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale，OACI)強制實施以下措施：發(fā)動機制造商執(zhí)行一定數(shù)量的在非常明確的范圍之內(nèi)的試驗與測量，以準確地確定由發(fā)動機排放的污染物，進而確定發(fā)動機出口處的空間中的污染物的平均濃度或由發(fā)動機排出的污染物的進一步的具體濃度。因此，取樣和分析鏈應(yīng)當遵循由國際民用航空組織(OACI)指定的標準以對發(fā)動機進行認證。在該范圍內(nèi)，所調(diào)查的污染物是氣體(CO、CO₂、NO以及不完全燃燒氣體CH_x)或者是固體(有害浮懸微粒、顆粒)。

在試驗期間對廢氣流進行取樣的限制是非常大的，并且所使用的取樣探頭浸入在惡劣的介質(zhì)中。氣體流動實際可達到300m/s的速率(混合流)，其中溫度范圍可高達420K，而且與不同的污染物相關(guān)聯(lián)的濃度梯度可能非常高。此外，待表征的發(fā)動機有時可能被以數(shù)米的高度懸吊在試驗臺中，這將進一步地使操作復(fù)雜化。

已經(jīng)提出能夠測量在管線中流通的廢氣流的某些組分的設(shè)備。例如文件US 2011/0113899提出了一種包括用于與發(fā)動機的廢氣管線聯(lián)接的廢氣通氣道的設(shè)備，該廢氣通氣道集成有取樣探頭，取樣探頭安裝成能夠橫向平移運動和圍繞其特定的軸線旋轉(zhuǎn)運動。這種設(shè)備因此能夠在通氣道的多個點提取待分析的樣本，但是按照受限制的位置，尤其不能夠探測廢氣流的整個截面。另外，這種設(shè)備不能在之前提到的發(fā)動機試驗的限制條件下使用。

長時間使用用于在這種受限的條件下執(zhí)行污染物排放試驗的測量設(shè)備為十字形探頭。更具體地，該設(shè)備包括圓形框架，選擇該圓形框架的尺寸用于與廢氣流的出口部分大體對應(yīng)，采樣探頭被成型具有四個或更多的臂，這四個或更多的臂朝向內(nèi)側(cè)安裝在圓形框架上，以形成十字。這些臂中的每一個均包括多個用于對廢氣流進行采樣的孔，該孔通常具有與抽吸系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的針的形狀。這種測量設(shè)備因此給出了直接在發(fā)動機的出口處在多個點和同時在選擇的采樣表面處對廢氣流進行采樣的可能性。然而該設(shè)備不適于在采樣平面的任何點對廢氣流進行測量。因此，在這樣的測量步驟之前，有必要執(zhí)行測繪以對廢氣流的出口截面進行全局分析并且因此確定可能的不均勻區(qū)域，該不均勻區(qū)域?qū)⑹乖跍p少數(shù)量的采樣點執(zhí)行的測量失真。該測繪因此使得能夠選擇十字形探頭相對于廢氣流的出口截面的定位。為了有利于該定位，支承構(gòu)成了探頭的臂的圈通常可通過可轉(zhuǎn)位系統(tǒng)來旋轉(zhuǎn)。