CH10发动机排放测试课件.ppt

* * 汽车排气中的CO和CO2用不分光红外线气体分析仪测量 NOX用化学发光分析仪测量 HC用氢火焰离子型分析仪测量 当需要从总碳氢化合物中分离出非甲烷碳氢化合物时，发动机排气中的氧多用顺磁分析仪测量气相色谱仪测量甲烷。 排气成分分析仪概述 排气成分分析仪外形图 第10章 发动机排放与测试 不分光红外线气体分析仪NDIR（Non-Dispersive Infra-Red Analyser）是根据不同气体对红外线的选择性吸收原理提出的。红外线是波长为0.8～600μm的电磁波，多数气体具有吸收特定波长的红外线的能力。如CO能吸收4.5～5μm的红外线， CO2能吸收4～4.5μm 的红外线，不分光红外线气体分析仪根据其特定的吸收来鉴别气体分子的种类。 不分光红外气体分析仪NDIR 第10章 发动机排放与测试 不分光红外气体分析仪NDIR 工作原理 红外线光源射出的红外线经过旋转的截光盘交替地投向气样室和装有不吸收红外线的气体（如氮）的参比室，透过两室的气体进入有两个接收气室的检测器。当样气室中的被测样气浓度变化时，两个接受气室接受的红外线辐射能的差别也发生变化，导致分隔两气室的薄膜两侧压变化。由截光盘调制的周期性变化引起电容器电容量周期变化，该信号经放大成为分析仪的输出信号。 不分光红外线气体分析仪工作原理图 第10章 发动机排放与测试 不分光红外气体分析仪NDIR 工作特点 不分光红外线气体分析仪采用直接取样系统时，水蒸气对CO和NO的测定有干扰，在取样流程中应串联有冷却器或除湿器，以尽量除去水分。 不分光红外线气体分析仪测量NO时，其测量精度低； 测量HC时，只能检测某一波长段的HC，而对非饱和烃和芳香烃则不敏感，测量的结果主要是反应了饱和烃的含量而不代表各种HC的含量，所以总的精确度较差。 排放法规规定，CO和CO2用不分光红外线气体分析仪测量。 第10章 发动机排放与测试 化学发光分析仪CLD 具有感应度高，体积分数可达10-7； 应答性好，在10-2浓度范围内输出特性呈线性关系，适用于连续分析； 为使测量过程中NO2尽可能完全地转化成为NO，催化转化器中的温度必须在920K以上。 是测量NOX的标准方法。 特点 第10章 发动机排放与测试 化学发光分析仪CLD工作原理 1-反应室；2-臭氧发生器；3-氧入口；4-滤光片；5-光电倍增管检测器；6-信号放大器；7-催化转化器；8-样气入口；9-转换开关；10-反应室出口 样气由通道A或B进入反应室1。通道A直接通向反应室，这个通道只能测量样气中NO的浓度；样气通过通道B时，样气中的NO2将在催化转换器7中转化成NO，再进入反应室，这样仪器测量得到的是NO和NO2的总和NOX。利用测得的NOX与NO的差值，即可确定样气中NO2的浓度。 化学发光分析仪工作原理图 第10章 发动机排放与测试 氢火焰离子分析仪FID 特点 是目前测量汽车排放中HC的最有效手段； 灵敏度高，可测到极小浓度的HC ； 线性范围宽； 对环境温度和压力也不敏感。 不受样气中有无水蒸气的影响，但可能受其中氧的干扰。 不同的HC分子结构对FID的影响不同。 第10章 发动机排放与测试 氢火焰离子分析仪工作原理 工作原理 氢火焰燃烧时，2300K左右的高温氢火焰会使HC离子化成自由离子，离子数基本与HC的浓度成正比。 待测气体与氢气混合后，由入口进入燃烧器，由燃烧嘴喷出，在空气的助燃下由通电的点火丝点燃。HC在缺氧的氢扩散火焰中分解出离子和电子。这些离子和电子形成按一定方向运动的离子流，通过对离子流电流的测量就可测得碳原子的浓度，从而反映出相应HC的浓度。 1-离子收集器；2-信号放大器；3-空气分配器；4-氢和待测气体入口；5-助燃空气入口；6-燃烧嘴 氢火焰离子型分析仪工作原理图 第10章 发动机排放与测试 顺磁分析仪PMA 工作原理 氧是一种强顺磁性气体，氮氧化合物有较弱的顺磁性，NO和NO2的顺磁性分别为氧的44%和29%。因为汽车排放中，氧的浓度要比NOX高得多，所以可用顺磁分析仪测量排气中的氧浓度 顺磁分析仪外形图 第10章 发动机排放与测试 顺磁分析仪PMA 工作原理 样气3中的氧2，在永久磁铁6的磁场吸引下充入水平玻璃管5中。在磁场强度最大的地方，样气被电热丝4加热。加热后的氧顺磁性下降，磁铁对它的吸引力小于冷态的氧。冷的样气被加热后又被挤走,这样在玻璃管5中就形成了磁风。如果加热丝4同时起热线风速仪的作用，就可以简单地测定磁风速度，从而测得样气中的氧浓度 顺磁分析仪工作原理 第10章 发动机排放与测试 气