[發(fā)明專利]檢測發(fā)動機尾氣中顆粒物排放量的系統(tǒng)及方法

有效

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• 申請日: 2019-12-12
• 公開（公告）號: CN111766182B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設計）人: 李凱;姚鵬;吳倩;祖雷;王博文;王鳴宇;桑健;李軼;馬遙
• 申請（專利權）人: 中國環(huán)境科學研究院
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N1/14;G01N1/24
• 代理公司: 北京維昊知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11804
• 代理人: 李波;王穎慧

本發(fā)明公開了一種檢測發(fā)動機尾氣中顆粒物排放量的系統(tǒng)及方法，其中該系統(tǒng)包括取樣裝置，與發(fā)動機的尾氣排放管路連接，用于吸取所述尾氣排放管路中的尾氣；顆粒物捕集裝置，與所述取樣裝置連接，用于對所述尾氣中的顆粒物進行捕集；以及顆粒物檢測裝置，與所述顆粒物捕集裝置連接，用于對所述顆粒物進行處理和檢測，以確定所述顆粒物的排放量。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，具有結構簡單，操作便捷，實驗周期短，檢測結果準確可靠等優(yōu)點。

技術領域

本發(fā)明一般地涉及顆粒物檢測技術領域，更具體地，涉及一種檢測發(fā)動機尾氣中顆粒物排放量的系統(tǒng)及方法。

背景技術

顆粒物(particulate matter，簡稱PM)是柴油機排放的主要污染物之一。目前，我國排放法規(guī)中常用的排氣顆粒物檢測方法主要是煙度法和濾紙稱重法，例如發(fā)動機的顆粒物排放檢測標準中常采用的國標《GB 3847-2018車用壓燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機汽車排氣煙度排放限值及測量方法》和國標《GB 17691—2018重型柴油車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)》。

目前常采用的煙度法是依據(jù)排氣中的顆粒物的光吸收效應原理，采用煙度計檢測排氣的吸光度，從而判斷排氣中的顆粒物含量。該方法儀器成本低，操作方法簡單，但檢測結果可靠性和重復性較差，因此常用于在用汽車排放檢測等要求較為寬松的檢測情況，對新生產(chǎn)發(fā)動機(或汽車)的檢測，煙度法僅可以作為輔助方法，無法提供準確可靠的檢測結果。

而目前常采用的濾紙稱重法采用稀釋通道等設備將按工況運行的發(fā)動機或汽車排放的顆粒物以一定規(guī)范采集在濾紙上，通過濾紙增重判斷顆粒物排放量。該方法檢測結果準確，但稀釋通道成本很高(大于100萬元)，且操作步驟繁多。例如包括：實驗前濾紙恒溫恒濕處理，穩(wěn)定并稱量其重量；在排氣檢測系統(tǒng)中用濾紙進行顆粒物取樣；再將濾紙進行恒溫恒濕處理，穩(wěn)定并稱取其重量等。該方法實驗周期長，需要長達數(shù)天的實驗周期，無法滿足快速、大批量檢測實驗的要求。

另外，以上兩種現(xiàn)有技術只能分析排氣中的總顆粒物含量，無法分別得出顆粒物中不同種類顆粒物的含量，例如顆粒物中可溶性有機物(SOF)和干碳(SOOT)的含量。因此，研究一種簡單快捷的檢測顆粒物排放量的設備或方法具有重要意義。

發(fā)明內容

為了至少解決在上述背景技術所描述的現(xiàn)有技術缺陷，本發(fā)明的技術方案在多個方面提供了一種檢測發(fā)動機尾氣中顆粒物排放量的系統(tǒng)及方法。

在一個方面中，本發(fā)明提供一種檢測發(fā)動機尾氣中顆粒物排放量的系統(tǒng)，包括：取樣裝置，與發(fā)動機的尾氣排放管路連接，用于吸取所述尾氣排放管路中的尾氣；顆粒物捕集裝置，與所述取樣裝置連接，用于對所述尾氣中的顆粒物進行捕集；以及顆粒物檢測裝置，與所述顆粒物捕集裝置連接，用于對所述顆粒物進行處理和檢測，以確定所述顆粒物的排放量。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進一步包括第一恒溫裝置，布置于所述顆粒物捕集裝置上，用于控制所述顆粒物捕集裝置的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述顆粒物捕集裝置包括：過濾器，與所述取樣裝置連接，用于對所述尾氣進行過濾，以捕集所述尾氣中的所述顆粒物。

根據(jù)本發(fā)明的又一個實施例，所述顆粒物檢測裝置包括：反應器，與所述顆粒物捕集裝置連接，用于對所述顆粒物進行化學反應，以產(chǎn)生二氧化碳氣體；以及二氧化碳傳感器，與所述反應器連接，用于感測流經(jīng)氣體中的二氧化碳濃度。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述反應器包括：氧化催化器，用于對所述顆粒物進行催化氧化反應；以及第二恒溫裝置，布置于所述氧化催化器上，用于控制所述氧化催化器的溫度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述取樣裝置包括：取樣管，其一端插入到所述尾氣排放管路中，其另一端與所述顆粒物捕集裝置連接；以及第一閥門，布置于所述取樣管上，用于控制所述取樣管的開度；氣體流量計，布置于所述尾氣排放管路上，用于檢測所述尾氣排放管路中的尾氣排放流量。