[发明专利]一种颗粒物复合采集系统

权利要求书

1.一种颗粒物复合采集系统，其特征在于，由发动机、主排气管、第一滤清器、支排气管、模式切换模块、颗粒物分级模块和灰分采样模块组成，其中：主排气管入口端与发动机排气管的出口端连接，主排气管出口端与第一滤清器连接，在发动机和第一滤清器之间的主排气管上设置支排气管；

支排气管与颗粒物分级模块相连，在颗粒物分级模块中，支排气管上依次设置第一流量调节阀、第一采样分级器、第二采样分级器、第一电磁阀、第一采样装置、第二采样装置和第一真空泵，第一真空泵设置于支排气管的末端，流量计设置于第一流量调节阀的上方，在第一采样分级器的一侧设置第一排气管路，在第一排气管路的末端设置第二滤清器，在第二采样分级器的一侧设置支路第二排气管路，在支路第二排气管路上依次设置第四电磁阀、第三采样装置、第四采样装置和第二真空泵，第二真空泵设置在支路第二排气管路的末端；

在灰分采样模块中，灰分采样模块第一管路与支路第二排气管管路相连，灰分采样模块第二管路与支排气管管路相连；在灰分采样模块第二管路上设置有第二电磁阀；在灰分采样模块第一管路上依次设置第三电磁阀、加热装置、加热控制单元、第二调节阀、第五采样装置、第六采样装置和第三真空泵，加热装置与加热控制单元相连，第三真空泵设置在灰分采样模块第一管路的末端；

在模式切换模块中，电源通过第一控制开关与两个电路端口连接，其中一个电路中设置有时间继电器，另一个电路为导线电路；设置时间继电器的电路和导线电路通过第二控制开关分别与第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀相连接。

2.根据权利要求1所述的一种颗粒物复合采集系统，其特征在于，流量计为一体型热式气体流量计。

3.根据权利要求1所述的一种颗粒物复合采集系统，其特征在于，第一采样装置、第三采样装置、第五采样装置选择铜网滤栅为接收装置，设置在夹持器上，整体上作为采样装置。

4.根据权利要求1所述的一种颗粒物复合采集系统，其特征在于，第二采样装置、第四采样装置、第六采样装置为滤纸采样装置，采用滤纸采样，即将滤纸的接收面垂直于气体流动方向，进行设置。

5.根据权利要求1所述的一种颗粒物复合采集系统，其特征在于，第一采样分级器为PM虚拟冲击器，或者惯性冲击器，在采样分级器中切割粒径为1μm，发动机排气经过第一采样分级器，大于1μm的颗粒物进入第一排气管路，小于1μm的颗粒物进入第二采样分级器。

6.根据权利要求1所述的一种颗粒物复合采集系统，其特征在于，第二采样分级器为PM虚拟冲击器，或者惯性冲击器，在采样分级器中切割粒径为0.3μm，发动机排气经过第二采样分级器，大于0.3μm的颗粒物进入灰分采样模块第一管路(经第四电磁阀、第三采样装置、第四采样装置和第二真空泵进行采样)，小于0.3μm的颗粒物进入支排气管(经过第一电磁阀、第一采样装置、第二采样装置和第一真空泵进行采样)。

7.一种颗粒物复合采集系统的使用方法，其特征在于，按照下述步骤进行：

步骤1，启动发动机，怠速工况下进行热机，使其稳定在目标工况，同时关闭第一和第二调节阀以及四个电磁阀；

步骤2，打开第一调节阀，根据流量计测量的结果判断支排气管内的瞬时流量，使支排气管内的流量达到目标流量；

步骤3，利用模式切换模块进行操作模式和工作模式的选择：(1)第一控制开关用于选择操作模式，当第一控制开关置于导线电路端时，表示人工手动控制颗粒物采集时间，当第一控制开关置于设置有时间继电器的导线端时，表示使用时间继电器来控制采样时间；(2)第二控制开关用于选择系统的工作模式，当第二控制开关置于第一电磁阀所处的电路上时，控制第一电磁阀的打开状态并关闭其余三个电磁阀进行二级颗粒物(即经过第一采样分级器和第二采样分级器处理后的颗粒物，颗粒物粒径小于0.3μm)的采集；当第二控制开关置于第二电磁阀所处电路上时，控制第二电磁阀的打开状态并关闭其余三个电磁阀进行二级颗粒物中的灰分成分的采集；当第二控制开关置于第三电磁阀所处电路上时，控制第三电磁阀的打开状态并关闭其余三个电磁阀进行一级颗粒物(即经过第一采样分级器和第二采样分级器处理后的颗粒物，颗粒物粒径大于0.3μm小于1μm)中的灰分成分的采集；当第二控制开关置于第四电磁阀所处电路上时，控制第四电磁阀的打开状态并关闭其余三个电磁阀进行一级颗粒物的采集。