用于检测尾气中颗粒物排放量的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于检测尾气中颗粒物排放量的系统及方法。该系统包括：取样装置，包括取样总管以及与取样总管连接的第一取样支管和第二取样支管，其中所述取样总管与尾气排放管路连接，用于吸取尾气排放管路中的尾气；参比系统，包括依次连接的颗粒物捕集装置和第一反应装置，其中颗粒物捕集装置与第一取样支管连接，并用于对流经参比系统的参比样气中的颗粒物进行捕集，所述第一反应装置用于对参比样气中除颗粒物以外的其他组分进行处理和检测；以及测量系统，包括第二反应装置，其与第二取样支管连接，并用于对流经测量系统的测量样气进行处理和检测。根据本发明专利技术实施例的系统，具有操作简单和实时检测等优点。具有操作简单和实时检测等优点。具有操作简单和实时检测等优点。

【技术实现步骤摘要】
用于检测尾气中颗粒物排放量的系统及方法


[0001]本专利技术一般地涉及颗粒物检测
，更具体地，涉及一种用于检测尾气中颗粒物排放量的系统及方法。

技术介绍

[0002]颗粒物(particulate matter，简称PM)是柴油机排放的主要污染物之一。目前，我国排放法规中常用的排气颗粒物检测方法主要是滤纸称重法。该方法采用稀释通道等设备将按工况运行的发动机或汽车排放的颗粒物以一定规范采集在滤纸上，通过滤纸增重判断颗粒物排放量。该方法检测结果准确，但稀释通道成本很高(大于100万元)，且操作步骤繁多。例如包括：实验前滤纸恒温恒湿处理，稳定并称量其重量；在排气检测系统中用滤纸进行颗粒物取样；再将滤纸进行恒温恒湿处理，稳定并称取其重量等。
[0003]该方法实验周期长，需要长达数天的实验周期，而且只能得到采集到滤纸上的颗粒物总质量结果，无法实时测量车辆的瞬时颗粒物排放浓度，从而难以快速判断柴油机的实际污染排放状况，不利于准确分析颗粒物污染产生的原因，以制定有针对性的解决方案。因此，研究一种实时、简单快捷的检测颗粒物排放量的设备或方法具有重要意义。

技术实现思路

[0004]为了至少解决在上述
技术介绍
所描述的现有技术缺陷，本专利技术的技术方案在多个方面提供了一种用于检测尾气中颗粒物排放量的系统以及利用该系统检测尾气中颗粒物排放量的方法。
[0005]在本专利技术的第一方面中，提供一种用于检测尾气中颗粒物排放量的系统，包括：取样装置，包括取样总管以及与所述取样总管连接的第一取样支管和第二取样支管，其中所述取样总管与尾气排放管路连接，用于吸取所述尾气排放管路中的尾气；参比系统，包括依次连接的颗粒物捕集装置和第一反应装置，其中所述颗粒物捕集装置与所述第一取样支管连接，并用于对流经所述参比系统的参比样气中的颗粒物进行捕集，所述第一反应装置用于对所述参比样气中除颗粒物以外的其他组分进行处理和检测；以及测量系统，包括第二反应装置，其与所述第二取样支管连接，并用于对流经所述测量系统的测量样气进行处理和检测。
[0006]在本专利技术的一个实施例中，所述第一反应装置包括：第一过滤器，其上涂覆有氧化催化剂；以及第一恒温装置，其布置于所述第一过滤器上，用于控制所述第一过滤器的温度；所述参比系统还包括：第一温度传感器，其布置于所述第一过滤器的内部，用于检测所述第一过滤器内的温度变化。
[0007]在本专利技术的另一个实施例中，所述第二反应装置包括：第二过滤器，其上涂覆有氧化催化剂；以及第二恒温装置，其布置于所述第二过滤器上，用于控制所述第二过滤器的温度；所述测量系统还包括：第二温度传感器，其布置于所述第二过滤器的内部，用于检测所述第二过滤器内的温度变化。
[0008]在本专利技术的又一个实施例中，所述颗粒物捕集装置包括：第三过滤器，其与所述第一取样支管连接，并用于对所述参比样气进行过滤，以捕集所述参比样气中的所述颗粒物；以及第三恒温装置，其布置于所述第三过滤器上，用于控制所述第三过滤器的温度。
[0009]在本专利技术的一个实施例中，所述参比系统还包括：Z字型参比管路，其连接于所述颗粒物捕集装置和所述第一反应装置之间，并且包括沿Z字型依次连接的第一上游段管路、第一中游段管路和第一下游段管路，其中所述第一上游段管路与所述颗粒物捕集装置连接，所述第一上游段管路与所述第一中游段管路的第一连接处与所述第一反应装置连接；所述测量系统还包括：Z字型测量管路，其连接于所述第二取样支管和所述第二反应装置之间，并且包括沿Z字型依次连接的第二上游段管路、第二中游段管路和第二下游段管路，其中所述第二上游段管路与所述第二取样支管连接，所述第二上游段管路与所述第二中游段管路的第二连接处与所述第二反应装置连接。
[0010]在本专利技术的另一个实施例中，所述第一上游段管路、所述第一中游段管路和所述第一下游段管路三者之间平行布置；以及所述第二上游段管路、所述第二中游段管路和所述第二下游段管路三者之间平行布置。
[0011]在本专利技术的又一个实施例中，所述Z字型参比管路的内径大于所述第一取样支管的内径；以及所述Z字型测量管路的内径大于所述第二取样支管的内径。
[0012]在本专利技术的一个实施例中，所述测量系统还包括：第一电极，其布置于所述第二上游段管路中；以及连接管，其连接于所述第二连接处与所述第二反应装置之间；所述系统还包括：电源，其第一极与所述连接管连接，其第二极与所述第一电极和所述第二上游段管路连接，其中所述第一极为正极和负极二者中的一个，所述第二极为正极和负极二者中的另一个。
[0013]在本专利技术的另一个实施例中，所述测量系统还包括：第二电极，其布置于所述第二中游段管路中；并且所述电源的所述第二极还与所述第二电极和所述第二中游段管路连接。
[0014]在本专利技术的又一个实施例中，所述第一极为正极，所述第二极为负极。
[0015]在本专利技术的一个实施例中，所述参比系统还包括：第一流量控制器，其与所述第一下游段管路的排气端连接，用于控制流经所述第一下游段管路的第一气体流量；以及第二流量控制器，其与所述第一反应装置的排气端连接，用于控制流经所述第一反应装置的第二气体流量；所述测量系统还包括：第三流量控制器，其与所述第二下游段管路的排气端连接，用于控制流经所述第二下游段管路的第三气体流量；以及第四流量控制器，其与所述第二反应装置的排气端连接，用于控制流经所述第二反应装置的第四气体流量。
[0016]在本专利技术的另一个实施例中，所述系统还包括：控制单元，其与所述第一流量控制器、所述第二流量控制器、所述第三流量控制器和所述第四流量控制器连接，并用于：控制所述第二气体流量小于所述第一气体流量；控制所述第四气体流量小于所述第三气体流量；控制所述第一气体流量等于所述第三气体流量；以及控制所述第二气体流量等于所述第四气体流量。
[0017]在本专利技术的又一个实施例中，所述系统还包括：第一进气管，其一端用于吸取稀释气体，其另一端连接于所述第一取样支管和所述参比系统之间；第二进气管，其一端用于吸取稀释气体，其另一端连接于所述第二取样支管和所述测量系统之间；第五流量控制器，其
布置于所述第一进气管上，用于控制流入所述参比系统中的第一稀释气体流量；以及第六流量控制器，其布置于所述第二进气管上，用于控制流入所述测量系统中的第二稀释气体流量。
[0018]在本专利技术的一个实施例中，所述系统还包括：空气进气管，其一端用于吸取外界空气，其另一端与所述第一进气管和所述第二进气管连接，并用于向所述第一进气管和所述第二进气管输送所述空气；以及净化器，其布置于所述空气进气管上，用于对流入所述空气进气管的空气进行净化。
[0019]在本专利技术的另一个实施例中，所述系统还包括：控制单元，其至少与所述参比系统和所述测量系统连接，并用于根据所述参比系统和所述测量系统的检测结果，确定所述测量样气中的颗粒物排放量。
[0020]在本专利技术的又一个实施例中，所述系统还包括：气体流量计，其布置于所述尾气排放管路上，用于检测所述尾气排放管路中的尾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于检测尾气中颗粒物排放量的系统，包括：取样装置，包括取样总管以及与所述取样总管连接的第一取样支管和第二取样支管，其中所述取样总管与尾气排放管路连接，用于吸取所述尾气排放管路中的尾气；参比系统，包括依次连接的颗粒物捕集装置和第一反应装置，其中所述颗粒物捕集装置与所述第一取样支管连接，并用于对流经所述参比系统的参比样气中的颗粒物进行捕集，所述第一反应装置用于对所述参比样气中除所述颗粒物以外的其他组分进行处理和检测；以及测量系统，包括第二反应装置，其与所述第二取样支管连接，并用于对流经所述测量系统的测量样气进行处理和检测。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一反应装置包括：第一过滤器，其上涂覆有氧化催化剂；以及第一恒温装置，其布置于所述第一过滤器上，用于控制所述第一过滤器的温度；所述参比系统还包括：第一温度传感器，其布置于所述第一过滤器的内部，用于检测所述第一过滤器内的温度变化；优选地，所述第二反应装置包括：第二过滤器，其上涂覆有氧化催化剂；以及第二恒温装置，其布置于所述第二过滤器上，用于控制所述第二过滤器的温度；所述测量系统还包括：第二温度传感器，其布置于所述第二过滤器的内部，用于检测所述第二过滤器内的温度变化；优选地，所述颗粒物捕集装置包括：第三过滤器，其与所述第一取样支管连接，并用于对所述参比样气进行过滤，以捕集所述参比样气中的所述颗粒物；以及第三恒温装置，其布置于所述第三过滤器上，用于控制所述第三过滤器的温度。3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述参比系统还包括：Z字型参比管路，其连接于所述颗粒物捕集装置和所述第一反应装置之间，并且包括沿Z字型依次连接的第一上游段管路、第一中游段管路和第一下游段管路，其中所述第一上游段管路与所述颗粒物捕集装置连接，所述第一上游段管路与所述第一中游段管路的第一连接处与所述第一反应装置连接；所述测量系统还包括：Z字型测量管路，其连接于所述第二取样支管和所述第二反应装置之间，并且包括沿Z字型依次连接的第二上游段管路、第二中游段管路和第二下游段管路，其中所述第二上游段管路与所述第二取样支管连接，所述第二上游段管路与所述第二中游段管路的第二连接处与所述第二反应装置连接；优选地，所述第一上游段管路、所述第一中游段管路和所述第一下游段管路三者之间平行布置；以及所述第二上游段管路、所述第二中游段管路和所述第二下游段管路三者之间平行布置。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述Z字型参比管路的内径大于所述第一取样支管的内径；以及所述Z字型测量管路的内径大于所述第二取样支管的内径。5.根据权利要求3或4所述的系统，所述测量系统还包括：第一电极，其布置于所述第二上游段管路中；以及连接管，其连接于所述第二连接处与所述第二反应装置之间；所述系统还包括：电源，其第一极与所述连接管连接，其第二极与所述第一电极和所述第二上游段管路连接，其中所述第一极为正极和负极二者中的一个，所述第二极为正极和负极二者中的另一个；优选地，所述测量系统还包括：第二电极，其布置于所述第二中游段管路中；并且所述电源的所述第二极还与所述第二电极和所述第二中游段管路连接；优选地，所述第一极为正极，所述第二极为负极。6.根据权利要求3
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【专利技术属性】
技术研发人员：李凯，张诗海，祖雷，姚鹏，王博文，吴倩，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：