[發(fā)明專利]一種模擬內(nèi)燃機(jī)工作狀況的TDLAS測量氣室裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810589212.6
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108844918A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李立;楊樂樂;楊曉濤;穆彥龍;姜子印
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供一種模擬內(nèi)燃機(jī)工作狀況的TDLAS測量氣室裝置，包括吸收氣室、設(shè)置在吸收氣室內(nèi)的碳納米顆粒物、變光程系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)；所述變光程系統(tǒng)包括面對面設(shè)置在吸收氣室內(nèi)的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相連的可轉(zhuǎn)動底座、設(shè)置在底座上的旋鈕和螺母、設(shè)置在螺母上的鏡腔；吸收氣室兩側(cè)是可視化窗口，可視化窗口內(nèi)分別設(shè)置有可調(diào)諧二極管激光器和探測器，探測器一側(cè)還設(shè)置有He：Ne激光準(zhǔn)直器和電源；本發(fā)明在有限的空間內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了溫度和壓強(qiáng)的控制，并且利用流通裝置對顆粒物進(jìn)行了吹掃，模擬了內(nèi)燃機(jī)的燃燒情況，整個設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊，合理且高效，對于模擬內(nèi)燃機(jī)的排放具有很高的相似性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量氣室裝置，尤其涉及一種模擬內(nèi)燃機(jī)工作狀況的TDLAS測量氣室裝置，屬于屬于柴油機(jī)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，環(huán)境問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的焦點(diǎn)，尤其是隨著綠色、節(jié)能、低碳等概念的提出，環(huán)境意識日漸深入人心，我們越來越感受到環(huán)境問題與我們的日常生活是息息相關(guān)的。而大氣污染在環(huán)境問題中尤為突出，例如溫室效應(yīng)越發(fā)嚴(yán)重，全球氣候變暖，冰川融化，導(dǎo)致海平面上升等等。船舶行業(yè)在上世紀(jì)末、本世紀(jì)初得到了迅猛的發(fā)展，船舶污染物排放問題已成為大氣污染問題的焦點(diǎn)問題之一。未來，針對船舶污染物排放的法律法規(guī)將日益嚴(yán)格。為開展柴油機(jī)排放組分及燃燒產(chǎn)物的測試，以及開展柴油機(jī)排放組分及燃燒產(chǎn)物的測試，開展高精度、便攜性、實(shí)時在線測量技術(shù)的研究顯得尤為重要和緊迫。TDLAS技術(shù)具有測試方法簡單、測試精度高、動態(tài)響應(yīng)特性好以及環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)。適合于船舶柴油機(jī)復(fù)雜的污染物排放特性，可實(shí)現(xiàn)污染物排放濃度的高精度在線測量，可有效解決現(xiàn)有測試方法及儀器無法實(shí)現(xiàn)在線測量的問題。

TDLAS技術(shù)始于20世紀(jì)60年代中期，由Hinkley和Reid等人率先提出，但受到當(dāng)時激光器制造技術(shù)的限制，TDLAS測試技術(shù)的測試精度較差。隨著激光器的發(fā)展和調(diào)制技術(shù)后的諧波探測方法的應(yīng)用，美國麻省理工學(xué)院宇航研究中心R.C.Donails實(shí)小組，采用調(diào)諧范圍較寬的量子級聯(lián)激光器(QCL)，成功實(shí)現(xiàn)了定容燃燒裝置中CO濃度、CO₂濃度及燃燒溫度的同步測量。國內(nèi)安徽光機(jī)團(tuán)隊開展基于TDLAS技術(shù)的大氣監(jiān)測研究及道路排放在線測試研究，取得了較為理想的研究結(jié)果。

基于TDLAS技術(shù)的氣體濃度檢測及燃燒診斷技術(shù)具有較好的技術(shù)通用性，然而目前的相關(guān)研究主要集中在穩(wěn)態(tài)環(huán)境條件下(溫度、壓力及損耗不變)。如何在變參量下環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)船用柴油機(jī)污染物排放的實(shí)時在線測量是目前的研究主旨所在。通過氣室模擬內(nèi)燃機(jī)燃燒情況有望突破船用柴油機(jī)污染物排放實(shí)時在線檢測技術(shù)，為船用柴油機(jī)的優(yōu)化及控制提供有力支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了測定內(nèi)燃機(jī)在不同溫度和壓力下氣體和燃燒顆粒物的濃度而提供一種模擬內(nèi)燃機(jī)工作狀況的TDLAS測量氣室裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種模擬內(nèi)燃機(jī)工作狀況的TDLAS測量氣室裝置，包括吸收氣室、設(shè)置在吸收氣室內(nèi)的碳納米顆粒物、變光程系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)；

所述變光程系統(tǒng)包括面對面設(shè)置在吸收氣室內(nèi)的導(dǎo)軌、與導(dǎo)軌相連的可轉(zhuǎn)動底座、設(shè)置在底座上的旋鈕和螺母、設(shè)置在螺母上的鏡腔；吸收氣室兩側(cè)是可視化窗口，可視化窗口內(nèi)分別設(shè)置有可調(diào)諧二極管激光器和探測器，探測器外側(cè)還設(shè)置有He：Ne激光準(zhǔn)直器；

所述循環(huán)系統(tǒng)包括與吸收氣室連通的循環(huán)管、依次設(shè)置在循環(huán)管上的氣閥、氣泵、壓力表和攪拌器；

所述溫度控制系統(tǒng)包括設(shè)置在吸收氣室外表面的電熱絲和與電熱絲連接的TEC溫控儀，所述TEC溫控儀上設(shè)置有TEC溫控儀敏感探頭，所述TEC溫控儀敏感探頭插入吸收氣室內(nèi)；

所述電熱絲外表面上設(shè)置有隔熱板，所述隔熱板上設(shè)置有支架。

本發(fā)明還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.所述鏡腔為全反鏡；