[发明专利]烟度测量结构、烟度测量设备及烟度测量方法

说明书

本发明公开了一种烟度测量结构、烟度测量设备及烟度测量方法。一种烟度测量结构，其特征是：包括烟气通道，所述烟气通道的径向一侧设置有阳极组件，其另一侧设置有阴极组件；所述阳极组件包括阳极，所述阳极外部设置有阳极磁场机构；所述阴极组件包括阴极，所述阴极外部设置有加热机构，所述加热机构外部设置有绝热环，所述绝热环外部设置有阴极磁场机构。本发明是基于等离子体技术，在烟气通道内部产生电子束，由于电子会附着在烟气颗粒上，根据减少的电子量来反应烟气中颗粒含量，从而测量气体烟度。本发明结构简单，可以实现原位测量，通过电流数值实时反应气体烟度变化，其测量精度高。

技术领域

本发明涉及一种烟度测量结构及烟度测量设备，是一种用于测定发动机排出废气中烟度的设备。本发明还涉及上述的烟度测量设备的烟度测量方法。

背景技术

烟度是定容量排气所透过的滤纸的染黑度。烟度值的数值范围为0～10，空白滤纸的烟度为零，全黑滤纸的烟度为10。烟度测量设备是测定发动机排出废气中烟度的仪器。主要用于柴油机排出废气的测定。用活塞抽气泵从柴油机排气管中，按规定时间抽取一定容积的排气气体，并使之通过一定面积的滤纸，排气中的烟尘粒截留在滤纸上并使滤纸染黑。用光电测量装置测量滤纸的吸光率，该吸光率表示排气中烟度的大小。烟度测量设备主要由活塞抽气泵、取样装置和光电测量装置组成。测量一般重复3次，求得算术平均值作为测得的烟度值。

随着公众对大气污染的关注，发动机污染物的测量设备得到了广泛的发展，针对发动机排气中颗粒物的测量(烟度测量)，主要有滤纸式和透射式两种。滤纸式烟度测量设备通过检测测量介质被所测量烟度污染的程度来间接得出烟度的大小，属于离线测量方法，其测量精度不高，在烟度较低的情况下无法得到烟度数值。透射式烟度测量设备主要通过光学原理，将烟气通过光路，排气中含烟越多，平行光穿过测量室时光能衰减越大，经光电转换器转换的电信号就越弱，从而测量烟度。透射式烟度计较为敏感，在烟气颗粒物含量较大时测量误差较大。

发明内容

为了解决现有技术中滤纸式烟度测量设备采用间接测量方式存在的测量精度不高、在烟度较低时无法测得烟度数值，及透射式烟度测量设备在烟气颗粒物含量较大时测量误差较大的问题，本发明提供了一种能够提高测量精度的烟度测量结构和烟度测量设备。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种烟度测量结构，其特征是：包括烟气通道，所述烟气通道的径向一侧设置有阳极组件，其另一侧设置有阴极组件；所述阳极组件包括贯穿烟气通道的管壁的阳极，所述阳极外部设置有阳极磁场机构；所述阴极组件包括贯穿烟气通道的管壁的阴极，所述阴极外部设置有加热机构，所述加热机构外部设置有绝热环，所述绝热环外部设置有阴极磁场机构。

本发明中，阳极组件和阴极组件用于在烟气通道内部产生电子束，当待测量烟气连接导入烟气通道内部时，含有颗粒的烟气经过电子群后，由于静电作用电子粘附在颗粒上，被颗粒物带动离开烟气通道。阳极磁场机构和阴极磁场机构用于在烟气通道内部形成磁回路，通过磁场的作用束缚带电粒子。阴极外部的加热机构用于提高阴极的温度，提高温度有利于发射电子，更容易点火和维持运行。

进一步的，为便于对磁场强度进行调节，所述阳极磁场机构包括阳极导磁体和阳极励磁线圈，所述阳极导磁体设置于所述阳极外部，所述阳极励磁线圈设置在所述阳极磁导体外部；所述阴极磁场机构包括阴极导磁体和阴极励磁线圈，所述阴极导磁体设置于所述绝热环外部，所述阴极励磁线圈设置在所述阴极导磁体外部。通过调节阳极励磁线圈和阴极励磁线圈可以对磁场强度进行调节，通过对磁场强度的调节，可以改变磁场束缚带电粒子的能力，从而改变测量颗粒的尺寸范围。

进一步的，为便于对阴极进行加热，所述加热机构包括导热体和加热线圈，所述导热体设置于所述阴极外部，所述加热线圈设置于所述导热体外部。

进一步的，考虑到结构设计的简单及可靠性，所述阴极通过过盈配合设置于所述导热体内部。