气体分析装置及其使用的污垢检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供气体分析装置及其使用的污垢检测方法。气体分析装置包括：气体注入机构（3），向试样气体流动的流动通道（11）中注入吸附性的注入气体；气体测量机构（21），能测量与在所述流动通道（11）中流动的吸附性气体的量相关联的值；污垢判断部（41），根据由所述气体测量机构（21）测量出的与所述吸附性气体的测量响应速度相关联的值，判断所述流动通道中的污垢。由此，在吸附性气体的测量中，即使在少量的污垢也有很大影响的情况下，也可以高灵敏度地检测出吸附性气体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供。气体分析装置包括：气体注入机构（3），向试样气体流动的流动通道（11）中注入吸附性的注入气体；气体测量机构（21），能测量与在所述流动通道（11）中流动的吸附性气体的量相关联的值；污垢判断部（41），根据由所述气体测量机构（21）测量出的与所述吸附性气体的测量响应速度相关联的值，判断所述流动通道中的污垢。由此，在吸附性气体的测量中，即使在少量的污垢也有很大影响的情况下，也可以高灵敏度地检测出吸附性气体。【专利说明】
本专利技术涉及可以对作为测量对象的气体流动的流动通道中是否产生污垢进行检测的气体分析装置。
技术介绍
例如对从汽车发动机排出的排气中的NOx等成分进行测量。近年来，在这种排气分析装置中，对于除了 NOx以外成分的NH3等吸附性气体的分析，其重要性不断增加。作为测量NH3等具有吸附性的气体的具体例子，可以列举能高效率驱动柴油发动机，并且可以抑制NOx的生成量的尿素SCR (Selective Catalytic Reduction、选择性催化还原)系统的研究开发的情况等。具体说明所述尿素SCR系统，S卩，其构成为通过把尿素向从柴油发动机排出的高温排出气体中雾状喷射，把因尿素热分解而生成的NH3作为还原剂提供给SCR催化剂，从而将排出气体中的NOx还原成无害的N2和H20。在这种尿素SCR系统中，如果提供了过量的尿素，则变成在排出气体中含有NH3而发出恶臭或不能满足环境标准。因此，为了要知道在各种运转条件下是否可以提供适当量的尿素，要对排气中的NH3进行测量。然而，与以往的作为测量对象的NOx那样的气体不同，在NH3这样的具有吸附性的气体的情况下，在到达可以测量NH3的量的气体分析机构之前，NH3被吸附在配管的内壁等上，难以实时测量准确值。特别是在配管的内壁等上因排气中含有的烟灰等而附着污垢时，所述气体测量机构对这样的吸附性气体的响应速度进一步恶化。从防止响应速度降低的观点考虑，例如在专利文献I所示的以往的排气分析装置中，也具有测量NO等非吸附性气体的单元和检测通向单元的流动通道中的污垢的机构，在检测到污垢时进行适当的清洗等。具体而言，其试图提高有关NOx等非吸附性气体的响应速度，所以大量的污垢的体积造成流动通道变狭窄，因试样气体流入所述单元的流量没有达到规定值，而检测出污垢。可是在对具有吸附性的气体进行测量的情况下，在形成流动通道的配管内附着少量的污垢，配管内接触气体的表面积发生改变的情况下，吸附量也发生很大变化，发生了响应速度降低。即，需要比以往的污垢检测机构高灵敏度地、早期检测出污垢并清洗内表面。专利文献1:日本专利公开公报特开2002-310910号
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供，在具有吸附性的气体的测量中，即使在少量的污垢也有很大影响的情况下，也可以高灵敏度地进行检测。即，本专利技术的气体分析装置包括:气体注入机构，向试样气体流动的流动通道中注入吸附性的注入气体；气体测量机构，能测量与在所述流动通道中流动的吸附性的注入气体的量相关联的值；以及污垢判断部，根据由所述气体测量机构测量出的与所述吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值，判断所述流动通道中的污垢。此外，本专利技术的污垢检测方法是在气体分析装置中检测试样气体流动的流动通道的污垢的方法，其包括:气体注入步骤，向所述流动通道注入吸附性的注入气体；气体测量步骤，测量与在所述流动通道流动的吸附性的注入气体的量相关联的值；以及污垢判断步骤，根据所述气体测量步骤中的与所述吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值，判断所述流动通道中的污垢。其中，所谓判断污垢的概念不仅包含判断是否存在烟灰等污垢，也包含判断污垢的程度。此外，所谓与吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值的概念例如不仅包含响应速度和响应时间，而且包含根据在规定时间内测量的注入气体的浓度值计算出响应速度。由此，构成为使吸附性的注入气体在流动通道中流动，根据用所述气体测量机构测量出的与吸附性的注入气体的测量响应速度相关联的值，所述污垢判断部对污垢进行判断，由于即使在有少量的污垢的情况下，所述吸附性的注入气体也在测量响应速度上显示出变化，所以可以比以往灵敏度更高地检测出有无污垢。因此，在容易受污垢影响的吸附性气体的测量中，即使是少量的污垢也可以按适当的频率对流动通道进行清洗，例如可以在规定的测量响应速度的基准内测量具有吸附性的气体。即使是少量的污垢也可以用所述污垢判断部进行检测，特别是作为可以在吸附性气体的测量中良好地保持响应速度的【具体实施方式】，可以列举所述流动通道形成在所述试样气体流动的气体配管内和对所述试样气体的一部分进行取样的取样配管内，所述气体测量机构设置于所述取样配管，并且所述污垢判断部根据与所述测量响应速度相关联的值，判断所述取样配管的内表面上的污垢。为了对于整个测量系统检测有无污垢，长期良好地保持吸附性气体的测量中的响应速度，也可以使所述气体注入机构构成为向所述气体配管内注入所述吸附性的注入气体。为了结构简单并且即使是少量的污垢也可以准确地检测，也可以构成为在从所述气体注入机构注入吸附性的注入气体，到所述气体测量机构测量出规定量以上的吸附性的注入气体所需要的响应时间，在规定时间以上的情况下，所述污垢判断部判断所述流动通道存在污垢。按照本专利技术，由于构成为利用在内表面上对吸附性的注入气体进行吸附而造成的响应速度降低，来检测有无污垢，即使是少量的污垢也可以准确地检测。因此，可以对流动通道进行适当的清洗，可以在即使是少量的污垢也会受到影响的吸附性气体的测量中，保持良好的响应速度。【专利附图】【附图说明】图1是表示本专利技术一个实施方式的排气分析装置的结构的示意图。图2是表示同一实施方式的污垢判断时的浓度变化和响应速度的示意性坐标图。图3是把图1的示意图中用虚拟线表示的区域放大的图，并且是表示NH3在内表面上的吸附、剥离状态的示意图。图4是表不同一实施方式和现有技术中的NH3浓度测量时的响应差异的坐标图。图5是表不同一实施方式和现有技术中的NH3微量浓度测量时的响应差异的坐标图。图6是表示对同一实施方式中的注入气体的量与上升时间、下降时间之间关系的验证结果的坐标图。附图标记说明100…排气分析装置(气体分析装置)11…流动通道21…气体测量机构3…气体注入机构【具体实施方式】参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。本实施方式的气体分析装置是所谓的排气分析装置100，用于测量从安装有尿素SCR系统的柴油发动机排出的排气中含有的NH3的浓度。更具体而言， 如图1所示，其包括:气体配管1，流通有作为试样气体的排气；取样配管2，从所述气体配管I内对排气的一部分进行取样；气体测量机构21，在所述取样配管2内具有测量点M，测量排气中含有的NH3的浓度；气体注入机构3，把与具有吸附性的测量对象气体相同成分的气体注入所述气体配管I内；以及控制机构4，对各部分进行控制。换言之，由所述气体配管I和所述取样配管2形成排气流动的流动通道11。此外，图1中用虚拟线包围的区域R表示后面叙述的图3中放大的部分。对各部分进行说明。所述气体配管I是未图示的汽车消音器所安装的大致圆筒形的管，例如是不锈钢管，在与所述排气接触的内表面上进行了电解磨削等表面加工，以便不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：板谷隆宏，中谷茂，
申请(专利权)人：株式会社堀场制作所，
类型：
国别省市：