[发明专利]一种测量燃油燃烧不同区域中间产物的智能采样装置及采样方法

说明书

本发明属于内燃机测试技术领域，涉及一种测量燃油燃烧不同区域中间产物的智能采样装置及方法；包括采样导气管、热电偶、滑动支架、电磁流量计、冷却管、PLC控制器、微型抽气泵、电磁阀B、分歧管、玻璃纤维滤膜、电磁阀A、硅压阻微压传感器和采样袋；具体操作为：选择测量位置，安放装置；开启PLC控制器，微型抽气泵工作，电磁阀B开启，清洗采样导气管；电磁阀B关闭，电磁阀A开启，采样袋和玻璃纤维滤膜开始采集产物；热电偶、硅压阻微压传感器和电磁流量计反馈实时信号至PLC控制器，采用PLC控制器控制采样时间、采样流量和采样压力实现燃油不同火焰高度燃烧气体和固体中间产物的智能采样，保证了采样的精度，实现智能采样。

技术领域

本发明专利属于内燃机测试技术领域，具体涉及一种测量燃油燃烧不同区域中间产物的智能采样装置及采样方法。

背景技术

柴油等液体燃料是我国机动车的主要动力来源，广泛的应用于汽车、农业机械、工程机械、船舶及铁路机车等行业机械。研究表明，燃用柴油为主的重型载货汽车是PM排放的主要来源之一。一般来说，燃油燃烧由液相到气相再到固相形成颗粒物的过程非常复杂，包括燃油裂解、环化反应、气固转化、颗粒生长等阶段。为研究颗粒的形成过程，国内外学者对燃油不同燃烧状态的中间产物与颗粒形成的途径进行深入的研究，其中作为燃烧中间产物的气相及固相物质是颗粒形成的关键，而本采样装置的目的正是在于采用智能采样装置采集燃油燃烧不同区域的中间产物，为进一步的揭示燃烧产物与颗粒(PM)之间的关系，提出降低柴油机PM的方法提供条件。

目前现有的采样装置原理多为采用机械或电子系统控制采样阀的开启和关闭在排气门处收集燃烧完成后的燃烧产物，多为固态颗粒物，即便有一些燃烧中间产物的采样装置，也是不具备结构简单，控制稳定、采样智能方便等优点，本发明同时采样气态产物和固态产物，所以本发明依据燃油燃烧的不同阶段，提出了采样时间、流量、压力等控制方法，通过应用控制电器元件和编写软件，实现了智能化采样，该装置和方法对于研究燃油燃烧不同区域的气体和固体中间产物具有重要的意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明旨在解决所述问题之一；由于燃油燃烧形成的火焰具有明显的上扬，可分为焰心、内焰、外焰，为合理采集燃烧中间产物，精确测量位移量，可选取多个位置作为测量点，多个测量点对应多根采样导气管及热电偶的位置；本发明提供了一种测量燃油燃烧不同区域中间产物的智能采样装置，可根据实际情况自行调整测量点的个数和位置。

为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：

本发明首先提供一种测量燃油燃烧不同区域中间产物的智能采样装置，包括多个采样导气管、热电偶、滑动支架、电磁流量计、冷却管、PLC控制器、微型抽气泵、电磁阀B、分歧管、玻璃纤维滤膜、电磁阀A、硅压阻微压传感器和采样袋；

多个所述采样导气管为上下并联排列，所述采样导气管的一端安装热电偶，置于燃烧火焰之中检测温度，另一端连接采样袋；所述硅压阻微压传感器设置于采样袋与采样导气管的连接处；

所述滑动支架与采样导气管垂直相连；所述热电偶通过采样导气管依次连接电磁流量计、冷却管、微型抽气泵、分歧管和玻璃纤维滤膜；

所述分歧管处设置一支管，与外界空气连通；所述支管上设置有电磁阀B；

所述电磁阀A设置于玻璃纤维滤膜和采样袋之间；

所述PLC控制器依次与电磁流量计和电磁阀A串联；

所述热电偶、电磁阀B和微型抽气泵通过电磁流量计和电磁阀A与PLC控制器连接。

所述滑动支架不少于1个。

所述采样导气管的直径为1.5～2.5mm的直长管，耐高温，用于输送采样气体。