用于量化商用和/或重型车辆中存在的废气成分的系统和方法技术方案

一种用于量化车辆废气中一种或多种成分的存在的系统和/或方法，并且更特别地是一种用于量化商用和/或重型车辆的废气排放中一种或多种成分的存在的非接触式采样系统和方法，其中该车辆在实际操作条件下在较高水平处排出废气。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于量化商用和/或重型车辆中存在的废气成分的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求2012年1月31日提交的美国专利申请序列No.13/362,633的权益，其为2011年6月3日提交的美国专利申请序列No.13/153,151的部分继续申请(于2013年1月8日授权为美国专利No.8,347,701)，其为于2011年3月21日提交的美国专利申请序列No.13/052,815的部分继续申请(于2012年9月18日授权为美国专利申请No.8,266,952)，其为2008年5月2日提交的美国专利申请序列No.12/114,189的继续申请(于2011年4月26日授权为美国专利No.7,930,931)，其中的每一个通过引用全部结合于此。
本专利技术通常涉及车辆废气中一种或多种成分存在的量化，并且特别涉及用于量化商用和/或重型车辆的废气排放中存在的一种或多种成分的非接触式提取采样系统和方法，所述商用和/或重型车辆在实际操作条件下在较高位置(或高度)处和/或在地平面处或附近的较低位置处排出废气。
技术介绍
用于监测各种类型车辆的废气排放的废气成分和细粒成分的系统和方法是已知的。例如，关于汽车，对于排气检查站(或汽车修理厂)很常见的是使用测力计进行受控引擎加载测试，用于废气排放测量的目的。但是，关于测力计测试的一个缺点在于，当汽车在道路或其他行驶表面上运动时，所获得的测量值通常不表示在实际操作条件下的排气。为了补救与测力计测试关联的这些或其他缺点，已经开发了远程排气感测系统来远程地监测行驶经过沿着街道或公路安置的“测试区”的汽车的废气成分。例如，在美国专利No.5,210,702,5,319,199,5,401,967,5,591,975,5,726,450,5,797,682,5,831,267和5,877,862的中描述了远程排气感测(或“十字路”)系统的示例，其中的每一个通过引用全部结合于此。但是，配置为远程地测试排气的现有系统致力于具有相对接地面排出废气的排气系统的客车。相比而言，许多商用和/或重型车辆(诸如，牵引式挂车、公共汽车、商用卡车和/或其他车辆)具有在地面上方较高的一点(或多点)处排出废气的排气系统。例如，商用柴油车辆可以包括排气管，该排气管从车辆竖直向上延伸并且将废气向上排出到空气中。应该理解，离开移动的商用和/或重型车辆的排气管的废气(例如，经由半挂列车的排气“烟道(stack)”)被夹带在车辆的湍流尾流中并且随着车辆行驶而消散。尽管存在湍流，但是废气的消散将具有与在排放废气的位置和/或在废气排放时由动量推动的方向中的一个或两个关联的方向性。例如，商用和/或重型车辆通常在较高位置处排出废气和/或向上或者向侧面推动排出的废气。因此，指定为检测用于低排放车辆(例如，典型的客运汽车)的排气的远程排放感测系统可能无法准确地量化在较高位置(或水平)处排放废气的商用和/或重型车辆的废气中存在的成分。一些较新型号的商用和/或其他重型车辆被制造，其在向下的方向上引导废气和/或在地平面处或附近的较低位置(例如，底盘中心)处排出废气。但是，已知的远程排放感测系统似乎不会做出实时“行驶中(on-the-fly)”决定，是否待测试的移动车辆(在实际操作条件下)在较高位置(或高度)处或者在地平面出或附近的较低位置处排出废气，以便能够相应地采样废气排放。传统的远程感测系统可以进一步产生并不指明商用或重型车辆的常规或正常排放的结果，这是因为基于远程感测系统的布置和/或商用或重型车辆的操作，在车辆以非常规的方式操作时测量车辆的排气。例如，可以在车辆换档时测量排气。在非常规操作的短时期内进行的测量可能会不准确地指示车辆排气的较高水平。这些或其他问题能够减少短时期(例如，通常一秒或更短)远程排放感测系统的优点。
技术实现思路
提出现有技术中这些和其他缺点的本专利技术通常涉及车辆废气中一种或多种成分的存在的量化，并且更特别地涉及一种用于量化商用和/或重型车辆的废气排放中存在的一种或多种成分，其中该车辆在实际操作条件下在较低位置或较低高度处(例如，从烟道废气系统)和/或在地平面处或地平面附近的较低位置处排出废气。根据本专利技术的各个实施例，为了量化在较高水平处排出废气的商用和/或重型车辆的废气排放中一种或多种成分的存在，聚集结构和收集器(或提取管)可以直接放置在车辆路径上和/或车辆路径附近，使得聚集结构在道路上方的较高水平处将车辆排出的废气引导至收集器。收集器可以将通过聚集结构引导至其的至少一部分废气接收至在收集器中形成的一个或多个开口(或提取孔)中。与收集器流体连通的流发生器可以产生气流，该气流将通过聚集结构引导至收集器的废气抽入到收集器的一个或多个开口中。由流发生器产生的气流可以将接收到一个或多个开口中的废气传递至成分检测系统。通常而言，成分检测系统可以量化主要气体废气种类的废气中的存在(例如，CO2或H2O的浓度)，以及一种或多种次要废气(例如，一氧化碳(CO)、碳化氢(HC)、氧化氮(NOx)等)的存在，和/或废气中存在的细粒物质(例如，量化为烟雾、不透明物、粒子物质、粒子散射等)，使得表示在背景高度上方的废气中的污染物的量的次要废气和/或细粒物质的排放指标可以被推断出来。在特定实施例中，聚集结构可以设置在道路处或道路附近，并且可以具有至少一个表面，其使得车辆在较高水平(例如，从烟道废气系统)排出的废气聚集在收集器周围。道路可以为实际车道，和/或可以为分开的测试道。在一些实施例中，聚集结构可以包括在道路上跨越车辆路径的顶盖，并且收集器可以设置成使得收集器开口放置在顶盖表面的下侧处或附近。在这样的实施例中，车辆排出的废气可以通过顶盖表面的下侧被聚集且汇集在收集器开口周围，其可以有助于将废气接收到收集器开口中。在一些实例中，聚集结构对于水和/或废气中的一种或两种可以不渗透。在这些实例中，聚集结构可以进一步为收集器开口和/或排出的废气提供屏蔽以防止沉积。由于将沉积引入收集器开口可能干扰收集器、成分检测系统和/或从收集器开口产生气流至成分检测系统的流发生器的操作，因此由聚集结构提供的屏蔽可以进一步加强车辆在较高水平处排出废气的收集与分析。根据各个实施例，聚集结构可以包括幕状结构。聚集结构的顶盖可以形成为向着收集器引导在大致垂直方向上排出的废气。例如，聚集结构的顶盖可以为“A字型”顶盖，收集器沿着在“A字型”的两个斜坡的下侧行进。收集器可以由多孔管形成，其在一个位置上沿着顶盖下侧行进，在基本上垂直的方向上排出的废气由聚集结构引导至该位置。在一些实施例中，具有一个或多个收集器开口的收集器可以沿着车辆的路径设置，使得车辆在较高位置处(例如，从烟道废气系统)排出的废气可以接收到一个或多个收集器开口中。收集器可以包括将接收的废气从一个或多个收集器开口连通至成分检测系统的导管，该成分检测系统量化在接收的废气中一种或多种成分的存在。在一些实施例中，收集器包括在车辆沿着其行驶的道路表面上方布置的多个收集器开口，以便接收车辆在较高水平处(例如，从高烟道)排出的排气。例如，收集器可以包括形成开口的多孔管。在特定实施例中，收集器可以放置成使得收集器开口沿着在第一位置和第二位置之间的路径布置，其对应于在第一位置和第二位置之间的车辆的路径。例如，收集器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种沿着道路放置在一定地点处的系统，用于确定由行驶在所述道路上的车辆排出的废气排放样本中存在的一种或多种组分的浓度，所述系统包括：成分检测系统，所述成分检测系统配置为确定在车辆废气排放样本中存在的一种或多种组分的浓度；第一收集器，所述第一收集器放置在所述道路的表面上方，所述第一收集器具有配置为在向上方向或者在较高位置处接收车辆排出的废气排放的一个或多个开口；第二收集器，所述第二收集器放置在道路表面上或道路表面附近，所述第二收集器具有配置为在向下方向或者在地平面处或地平面附近接收车辆排出的废气排放的一个或多个开口；分配器，所述分配器操作性地联结至所述第一收集器、所述第二收集器以及所述成分检测系统，其中所述分配器配置为当路过车辆在向上方向上或在较高位置处排出废气排放时将所述第一收集器联结至所述成分检测系统，或者当路过车辆在向下方向上或在地平面处或地平面附近排出废气排放时将所述第二收集器联结至所述成分检测系统；以及其中，所述成分检测系统被配置为接收通过所述分配器引导的路过车辆的废气排放的样本，并且被配置为确定在接收的废气排放样本中存在的一种或多种组分的浓度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.31 US 13/362,6331.一种沿着道路放置在一定地点处的系统，用于确定由行驶在所述道路上的车辆排出的废气排放样本中存在的一种或多种组分的浓度，所述系统包括：成分检测系统，所述成分检测系统配置为确定在车辆废气排放样本中存在的一种或多种组分的浓度；第一收集器，所述第一收集器放置在所述道路的表面上方，所述第一收集器具有配置为在向上方向或者在较高位置处接收车辆排出的废气排放的一个或多个开口；第二收集器，所述第二收集器放置在道路表面上或道路表面附近，所述第二收集器具有配置为在向下方向或者在地平面处或地平面附近接收车辆排出的废气排放的一个或多个开口；分配器，所述分配器操作性地联结至所述第一收集器、所述第二收集器以及所述成分检测系统，其中所述分配器配置为当路过车辆在向上方向上或在较高位置处排出废气排放时将所述第一收集器联结至所述成分检测系统，或者当路过车辆在向下方向上或在地平面处或地平面附近排出废气排放时将所述第二收集器联结至所述成分检测系统；以及其中，所述成分检测系统被配置为接收通过所述分配器引导的路过车辆的废气排放的样本，并且被配置为确定在接收的废气排放样本中存在的一种或多种组分的浓度。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述道路包括测试道。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述成分检测系统远离所述道路放置。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述成分检测系统包括示踪气体检测系统。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述成分检测系统包括细粒测量系统。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一收集器包括多孔管。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一收集器平行于道路的行驶方向延伸。8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：聚集结构，所述聚集结构具有一个或多个表面，所述一个或多个表面被定位成在所述成分检测系统进行测量之前在向上方向上或者在较高位置处向着所述第一收集器的一个或多个开口来引导车辆排出的废气排放。9.根据权利要求8所述的系统，其中所述聚集结构包括顶盖，所述顶盖通过一个或多个支架支撑在道路表面上方，使得车辆在沿着道路行驶的同时能够在顶盖下方通过。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述道路包括单个车辆行驶道，并且其中所述聚集结构的顶盖覆盖所述单个车辆行驶道。11.根据权利要求9所述的系统，其中所述道路包括多个车辆行驶道，并且其中所述聚集结构的顶盖覆盖所述多个车辆行驶道的其中一个。12.根据权利要求9所述的系统，其中所述道路包括多个车辆行驶道，并且其中所述聚集结构的顶盖覆盖所述道路。13.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一收集器紧固至所述聚集结构的顶盖的下侧，使得所述第一收集器的一个或多个开口面向所述道路表面。14.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一收集器与所述聚集结构的顶盖一体形成，使得所述第一收集器的一个或多个开口包括在所述聚集结构的顶盖下侧的一个或多个开口。15.根据权利要求9所述的系统，其中所述聚集结构的一个或多个支架包括在所述道路的第一侧上的至少一个壁以及在所述道路的第二侧上的至少一个壁，其中所述道路的第二侧与所述道路的第一侧相对。16.根据权利要求9所述的系统，其中所述顶盖包括通过在相互成角度取向的两个平面限定的A字型顶盖，并且其中所述第一收集器放置在所述两个平面的交叉点处或交叉点附近的顶盖的下侧上。17.根据权利要求9所述的系统，其中所述顶盖对于所述废气排放是不可渗透的。18.根据权利要求9所述的系统，其中所述顶盖是水密的。19.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二收集器包括多孔管。20.根据权利要求1所述的系统，其中所示第二收集器平行于所述道路的行驶方向而延伸。21.根据权利要求1所述的系统，其中所述第二收集器设置在所述道路形成的凹槽中。22.根据权利要求1所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德·H·斯特德曼，
申请(专利权)人：环境测试系统控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US