專利名稱：發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種評(píng)價(jià)系統(tǒng)。特別是涉及一種可以使催化器在人為可控的氣氛環(huán) 境下進(jìn)行活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣源穩(wěn)定，重復(fù)性好，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn) 單方便，具有很高的實(shí)驗(yàn)精度和可靠性的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著車(chē)輛的大量使用，對(duì)環(huán)境造成的污染越發(fā)嚴(yán)重。目前，在車(chē)輛排氣系統(tǒng)中安裝 催化凈化器降低廢氣中污染氣體的排放是主要解決方案。而催化凈化器的凈化率需加以 評(píng)價(jià)，催化器活性評(píng)價(jià)試驗(yàn)裝置在催化器生產(chǎn)、檢驗(yàn)、應(yīng)用過(guò)程中是必要的，起燃溫度 是催化器的重要活性指標(biāo)。原有的催化器活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，以發(fā)動(dòng)機(jī)排氣作為氣源，以發(fā)動(dòng)機(jī)使用的全尺寸催化 器作為被評(píng)價(jià)對(duì)象的試驗(yàn)裝置，由于發(fā)動(dòng)機(jī)排放成分難以控制，氣源環(huán)境重復(fù)性差，導(dǎo) 致催化器活性評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)之間可比性差，不能公平的評(píng)價(jià)催化器的活性。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可以使催化器在人為可控的氣氛環(huán)境 下進(jìn)行活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣源穩(wěn)定，重復(fù)性好，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單 方便，具有很高的實(shí)驗(yàn)精度和可靠性的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是 一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括 有用于配制模擬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢氣的配氣子系統(tǒng)；提供催化器評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)所需的 溫度環(huán)境的控溫子系統(tǒng)；將配制的混合氣體與被測(cè)試催化器樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)子 系統(tǒng)；測(cè)量催化器前、后的氣體各成分濃度的氣體分析子系統(tǒng)；用于控制各子系統(tǒng)正常 運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)；其中，配氣子系統(tǒng)的輸出端分別連接反應(yīng)子系統(tǒng)、氣體分 析子系統(tǒng)，控溫子系統(tǒng)與反應(yīng)子系統(tǒng)相連接，反應(yīng)子系統(tǒng)與氣體分析子系統(tǒng)相連接，數(shù) 據(jù)采集控制子系統(tǒng)分別與配氣子系統(tǒng)、反應(yīng)子系統(tǒng)、控溫子系統(tǒng)、氣體分析子系統(tǒng)相連 接。所述的配氣子系統(tǒng)包括有多只用于與所需不同氣體對(duì)應(yīng)連接的流量控制器；與各流量控制器相連的用于進(jìn)行氣體混合的混合室。所述的配氣子系統(tǒng)還設(shè)置有與混合室相連接的水蒸汽發(fā)生裝置。 所述的反應(yīng)子系統(tǒng)是由反應(yīng)器和催化器構(gòu)成，其中催化器設(shè)置在反應(yīng)器內(nèi)。 所述的控溫子系統(tǒng)包括有與反應(yīng)器相連接的加熱器；與反應(yīng)器相連接的熱電偶和與加熱器相連接的熱電偶；分別與熱電偶和熱電偶相連接的溫度控制儀。 所述的氣體分析子系統(tǒng)是由分析儀構(gòu)成。 所述的數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)，是由計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，采用高精度流量lf制器配置模擬廢 氣作為氣源，可以使催化器在人為可控的氣氛環(huán)境下進(jìn)行活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣 源穩(wěn)定，重復(fù)性好，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，溫度控制精確，可實(shí)現(xiàn)多區(qū)段不同溫升速率靈 活控制，廢氣分析儀可以測(cè)量催化器前、后的氣體濃度。設(shè)備還具有數(shù)據(jù)采樣和存儲(chǔ)等 功能。可以準(zhǔn)確的控制配氣精度，實(shí)時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，圖形化顯示實(shí)驗(yàn)歷程、操作簡(jiǎn)單 方便，具有很高的實(shí)驗(yàn)精度和可靠性。本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系 統(tǒng)，同時(shí)或分別具備起燃溫度特性試驗(yàn)、空燃比特性試驗(yàn)、空速特性試驗(yàn)功能。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng) 做出詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括有用于配 制模擬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢氣的配氣子系統(tǒng)A;提供催化器評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)所霈的溫度環(huán)境的 控溫子系統(tǒng)C;將配制的混合氣體與被測(cè)試催化器樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)子系統(tǒng)B;測(cè) 量催化器前、后的氣體各成分濃度的氣體分析子系統(tǒng)D;用于控制各子系統(tǒng)正常運(yùn)行的數(shù) 據(jù)采集控制子系統(tǒng)E;其中，配氣子系統(tǒng)A的輸出端分別連接反應(yīng)子系統(tǒng)B、氣體分析子系統(tǒng)D，控溫子系統(tǒng)C與反應(yīng)子系統(tǒng)B相連接,反應(yīng)子系統(tǒng)B與氣體分析子系統(tǒng)D相連接， 數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)E分別與配氣子系統(tǒng)A、反應(yīng)子系統(tǒng)B、控溫子系統(tǒng)C、氣體分析子 系統(tǒng)D相連接。如圖2所示，所述的配氣子系統(tǒng)A的輸出端與氣體分析子系統(tǒng)D之間，以及反應(yīng)子 系統(tǒng)B的輸出端與氣體分析子系統(tǒng)D之間還設(shè)置有用于控制進(jìn)入氣體分析子系統(tǒng)D內(nèi)氣 體流量的浮子流量計(jì)17,同時(shí)，配氣子系統(tǒng)A的此輸出端和反應(yīng)子系統(tǒng)B的此輸出端還
圖l是本實(shí)用新型的整體框圖；圖2是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖其中-A:配氣子系統(tǒng) C:控溫子系統(tǒng) E:數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)2、 3、 4、 5、 6、 7:流量控制器9:開(kāi)關(guān)閥 11:反應(yīng)器 13:催化器 15:熱電偶 17-浮子流量計(jì) 19:分析儀B:反應(yīng)子系統(tǒng)D:氣體分析子系統(tǒng)1:水蒸汽發(fā)生裝置8:混合室10:開(kāi)關(guān)閥12:加熱器14:熱電偶16-溫度控制儀18-浮子流量計(jì)20:數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)
連接用于控制氣體直接流向大氣的浮子流量計(jì)18。如圖2所示，所述的配氣子系統(tǒng)A包括有多只用于與所需不同氣體對(duì)應(yīng)連接的流 量控制器2、 3、 4、 5、 6、 7;與各流量控制器相連的用于進(jìn)行氣體混合的混合室8;為 了有選擇的輸出混合后的氣體，還設(shè)置有與混合室8的輸出端相連，用于選擇將配制好 的氣體送入反應(yīng)子系統(tǒng)B中或氣體分析子系統(tǒng)D中的幵關(guān)閥9和開(kāi)關(guān)閥10。通過(guò)流量控 制器控制各成分氣體流量，經(jīng)混合后，得到一定濃度和流量的混合氣體，用于模擬發(fā)動(dòng) 機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢氣。在本實(shí)施例中流量控制器采用AI系列流量控制器。所述的配氣子系統(tǒng)A還設(shè)置有與混合室8相連接的水蒸汽發(fā)生裝置1。可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需 要，調(diào)節(jié)水蒸汽的濃度，將水蒸汽加入混合氣中。配氣子系統(tǒng)A提供催化器活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)所需的氣氛環(huán)境。可選由6只滿量程1 L/min 的流量控制器2、 3、 4、 5、 6、 7，根據(jù)鋼瓶?jī)?nèi)標(biāo)準(zhǔn)氣濃度、需要配置的混合氣目標(biāo)濃度 以及混合氣總流量來(lái)計(jì)算各支路的流量，據(jù)此對(duì)各支路氣體流量控制器進(jìn)行設(shè)定；通過(guò) 水蒸汽發(fā)生裝置1產(chǎn)生一定量的水蒸汽，與其他幾路氣體一同經(jīng)混合室8混合;開(kāi)關(guān)閥9、 10用于控制氣體的流通是否經(jīng)過(guò)催化器。所述的反應(yīng)子系統(tǒng)B是由反應(yīng)器11和催化器13構(gòu)成，其中催化器13設(shè)置在反應(yīng)器 11內(nèi)。本實(shí)施例中所述的反應(yīng)器采用專利申請(qǐng)?zhí)枮閆L200510013777.2中所公開(kāi)的技術(shù)。 反應(yīng)器11用于承載催化器樣品，在反應(yīng)器11中，配氣子系統(tǒng)配置的混合氣經(jīng)溫度控制 子系統(tǒng)后流入反應(yīng)子系統(tǒng)與被測(cè)試催化器樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。所述的控溫子系統(tǒng)C提供催化器活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)所需的溫度環(huán)境。包括有與反應(yīng)器 11相連接的加熱器12;與反應(yīng)器ll相連接的熱電偶14和與加熱器12相連接的熱電偶 15;分別與熱電偶14和熱電偶15相連接的溫度控制儀16。配氣子系統(tǒng)配置的混合氣流 過(guò)加熱器，通過(guò)溫度控制儀控制加熱器溫度變化速率，提供催化器評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)所需的溫度 環(huán)境。溫度控制儀16具有程序控制升溫功能，可根據(jù)需求，設(shè)定加熱器12的升溫速率 及溫度保持時(shí)間。熱電偶H、 15測(cè)量加熱器的溫度，和催化器13入口前氣體溫度，也 可以據(jù)實(shí)驗(yàn)需要增加測(cè)溫點(diǎn)。在本實(shí)施例中溫度控制儀16采用AI系列的溫度控制儀。所述的氣體分析子系統(tǒng)D是由分析儀19構(gòu)成。在本實(shí)施例中分析儀19采用HORIBA 分析儀。使用分析儀測(cè)量催化器前、后的氣體各成分濃度，并將測(cè)量數(shù)據(jù)反饋給數(shù)據(jù)采 集控制子系統(tǒng)20。所述的數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)E,是由計(jì)算機(jī)構(gòu)成。用于協(xié)調(diào)子系統(tǒng)正常運(yùn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn) 數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，報(bào)表、曲線顯示、歷史數(shù)據(jù)査詢、打印等操作。本實(shí)用新型的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，整體可配置出符合設(shè)定濃度和 流量的混合氣并在催化器起燃溫度特性試驗(yàn)過(guò)程中保持穩(wěn)定，利用溫控系統(tǒng)改變混合氣 溫度，氣體分析裝置測(cè)量模擬廢氣流過(guò)催化器后的濃度，考察與原始濃度的相對(duì)減低值 (即凈化率)隨溫度變化的歷程即可得到催化器起燃溫度特性曲線。
權(quán)利要求1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，包括有用于配制模擬發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的廢氣的配氣子系統(tǒng)(A)；提供催化器評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)所需的溫度環(huán)境的控溫子系統(tǒng)(C)；將配制的混合氣體與被測(cè)試催化器樣品發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)子系統(tǒng)(B)；測(cè)量催化器前、后的氣體各成分濃度的氣體分析子系統(tǒng)(D)；用于控制各子系統(tǒng)正常運(yùn)行的數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)(E)；其中，配氣子系統(tǒng)(A)的輸出端分別連接反應(yīng)子系統(tǒng)(B)、氣體分析子系統(tǒng)(D)，控溫子系統(tǒng)(C)與反應(yīng)子系統(tǒng)(B)相連接，反應(yīng)子系統(tǒng)(B)與氣體分析子系統(tǒng)(D)相連接，數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)(E)分別與配氣子系統(tǒng)(A)、反應(yīng)子系統(tǒng)(B)、控溫子系統(tǒng)(C)、氣體分析子系統(tǒng)(D)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的配氣子系統(tǒng)(A)包括有多只用于與所需不同氣體對(duì)應(yīng)連接的流量控制器(2、 3、 4、 5、 6、 7);與各流量控制器相連的用于進(jìn)行氣體混合的混合室(8)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的配氣子系統(tǒng)(A)還設(shè)置有與混合室(8)相連接的水蒸汽發(fā)生裝置(1)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的反應(yīng)子系統(tǒng)(B)是由反應(yīng)器(11)和催化器(13)構(gòu)成，其中催化器(13)設(shè)置在反 應(yīng)器(11)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的控溫子系統(tǒng)(C)包括有與反應(yīng)器(11)相連接的加熱器(12);與反應(yīng)器(11)相 連接的熱電偶(14)和與加熱器(12)相連接的熱電偶(15);分別與熱電偶(14)和 熱電偶(15)相連接的溫度控制儀(16)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的氣體分析子系統(tǒng)(D)是由分析儀(19)構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于，所述 的數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)(E)，是由計(jì)算機(jī)構(gòu)成。
專利摘要一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣催化轉(zhuǎn)化器活性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，由配氣子系統(tǒng)、控溫子系統(tǒng)、反應(yīng)子系統(tǒng)、氣體分析子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)構(gòu)成；其配氣子系統(tǒng)的輸出端分別連接反應(yīng)子系統(tǒng)、氣體分析子系統(tǒng)，控溫子系統(tǒng)與反應(yīng)子系統(tǒng)相連接，反應(yīng)子系統(tǒng)與氣體分析子系統(tǒng)相連接，數(shù)據(jù)采集控制子系統(tǒng)分別與配氣子系統(tǒng)、反應(yīng)子系統(tǒng)、控溫子系統(tǒng)、氣體分析子系統(tǒng)相連接。本實(shí)用新型采用高精度流量控制器配置模擬廢氣作為氣源，可以使催化器在人為可控的氣氛環(huán)境下進(jìn)行活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)氣源穩(wěn)定，重復(fù)性好，自動(dòng)化程度高，溫度控制精確，可實(shí)現(xiàn)多區(qū)段不同溫升速率靈活控制，廢氣分析儀可以測(cè)量催化器前、后的氣體濃度。同時(shí)或分別具備起燃溫度特性試驗(yàn)、空燃比特性試驗(yàn)、空速特性試驗(yàn)功能。
文檔編號(hào)G01N33/00GK201047836SQ20072009640
公開(kāi)日2008年4月16日 申請(qǐng)日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者孫亞琴, 景亞兵, 曲鴻達(dá), 楊韌柳, 林漫群, 濱 賈, 閻希成 申請(qǐng)人:天津內(nèi)燃機(jī)研究所