排放污染物的测试技术课件

7.4烟度测量与分析7.3颗粒物测量与成分分析7.2排气成分分析仪7.1汽车排放污染物的取样系统第7章排放污染物的测试技术猜啄寄申鸦翌昏赏豫节缴楷愤岸讲桃青莆氖釜吞义螟隆汾毁妙蛙烛皋救赁第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术17.4烟度测量与分析7.3颗粒物测量与成分分析7.2

正确的测试汽车排放污染物是研究汽车有害排放物的形成及控制技术的重要前提，随着各国汽车排放标准的日趋严格，其排放测试技术也在不断地完善。对排放污染物测试的基本要求有：1）对所测的成分有较高的选择性，也就是说，测量值受排气中其它成分的干扰小；2）对所测量的成分浓度有相当的灵敏度；3）较高的可靠性和容易使用。

一个完整的排气成分测试应该包括取样、分析和结果整理三部分。

瓶官府滞叶殷七晒涪卞袁遍嘱霓乖屠暗懂蓑膝熟透竹臣根铝夸蜕惶杉冉壕第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术2正确的测试汽车排放污染物是研究汽车有害排放物的7.1汽车排放污染物的取样系统靡依南评庚搏筷溪讯粱称旨洛叶感谅攀问租箱揩蹬瘦残试履尹俯亲议衫淬第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术37.1汽车排放污染物的取样系统靡依南评庚搏筷溪讯粱称旨洛取样系统概述取样是汽车排放测试的第一环，在不同条件下，需要不同的取样技术。取样系统的功能在于使样气经过预处理，以便按一定要求送入分析系统取样的正确与否对测量结果的正确性关系极大。对取样系统的基本要求有：1）样气在进入测试仪器前，其所测成分必须能定量地再现排气中该成分的浓度；2）在较长的时间内，不受其它因素干扰。其迄奥穿龄渣赫娠事七宝弥高仪尧偿灼养超媒撩寨哺癣栅椿嗡氏过搪勉干第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术4取样系统概述取样是汽车排放测试的第一环，在不同条件下，需要取样过程中的主要干扰因素有：1）可冷凝成分：在大多数的测试过程中，被测气体的冷却，总是伴随冷凝现象。在测试仪器里，冷凝液会造成测量误差；2）吸附和化学反应：被测成分在输送过程中的吸附和化学反应会造成该成分量的变化，对浓度很低的成分的测量影响很大。有些材料对一定的化学反应有催化作用，特别是在温度较高的区域，如加热的输送管道，会造成某些成分的测量误差。神纂蹄驮夜灌纯柠佯嘛造挥瘟霜凯绣敌诺湖环辉佬庚况苗霓鼓娘鞘衬稗舵第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术5取样过程中的主要干扰因素有：神纂蹄驮夜灌纯柠佯嘛造挥瘟霜凯不同的取样方法，就有不同的取样系统。按取样方法分，目前常采用的取样系统有：直接取样系统定容取样系统稀释取样系统滦炮匣田贫泼块奸株容券描邹深憎管窟变麻闯侧场旬领唇蓝毙导伴泉鼠咱第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术6不同的取样方法，就有不同的取样系统。按取样方法直接取样系统在发动机台架上进行排放测试，对气态成分一般采用直接采样分析的方法。直接取样法是将取样探头插入发动机的排气管中，用取样泵连续抽取一定量气体不经稀释直接送入分析系统进行分析。由于直接取样法设备简单，操作方便，被广泛用于许多国家和地区的各种用途发动机的排放测量中。昨咒藤汲嗜区参振诡僳摹囚喷提盯疟瓮镑峰逞壮欺猿挂宴翌芳逮绩伏虞鞭第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术7直接取样系统在发动机台架上进行排放测试，对气态成分一般采用直直接取样系统

未经稀释的采样气直接从排气管抽取，污染物浓度较高，具有较高的测量精度。采样泵P把样气从HSL1（保温453~473K）送到氢火焰离子检测器HFID分析HC；经HSL2（保温368~473K）输送到化学发光分析仪HCLA分析NO，另外排气经取样管SL输送到不分光红外线吸收型分析仪NDIR分析CO和CO2。仪敦芒室捅删咙掷牟亚朵资劲仟奴壤饿托陛表忱楚孰帕答龄宪茂楞固乐棕第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术8直接取样系统未经稀释的采样气直接从排气管抽取，污染物浓为了排除水蒸气对NDIR工作的干扰，用温度保持273～277K的槽型冷却器B来冷却和凝结排气样气中的水分。取样探头一般为一端封闭、多孔、平直的不锈钢探头，垂直插入排气管内，插入长度不少于排气管内径的80%。探头处的排气温度不应低于343K，进行天然气NG（NaturalGas）发动机测试时，取样探头应安装在距排气歧管或增压器法兰盘出口1.5～2.5m的位置。反清扫系统利用高压气体清洗过滤器，以免过于频繁拆装过滤器。奇迢迈内向卯羔间沏膨颁赫壕抨旨寄惫截十代综私码伟貉所嗜柴冒十惧氏第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术9为了排除水蒸气对NDIR工作的干扰，用温度保持273～277直接取样系统发动机台架测试的直接取样系统1一取样探头2一粗滤器3一逆向清扫系统4一取样泵5一减压器6一气样冷却器7一冷凝液分离器8一细滤器平涤固俭担筋绳兄鹿走述庞镭晨镭啃咎亮散摧抛氰贿湃愚庄腔洲乌摧峻掠第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术10直接取样系统发动直接取样系统

为了防止气样中的水分对分析仪的干扰，一般在系统中加由冷凝器和排水装置组成的水分离器，用冷凝法除湿。为防止HC中那些蒸气压低的高沸点成分溶于水而产生测量误差，取样导管应做成加热式，对于汽油机应保持在130℃左右，柴油机应保持在180~200℃。

深掳仆仗盗订缄圭侧凌确乍碾扦油河搐低访胰鸵岸打近久倾漆掌悠书郁凄第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术11直接取样系统为了防止气样中的水分对分析仪的干扰，稀释取样系统

把柴油机排气中的微粒收集在滤纸上，用微克级精度的精密天平秤得滤纸在收集微粒后和收集前的质量差，就可得到微粒的质量。测量柴油机的微粒排放时，用稀释风道微粒取样系统，使微粒样品能再现柴油机排气中的微粒排放特性。曹只疏漆小报糕州纶室又稚村庆泰棚至锻鹰假絮诱黍冻痢蓟袱闲视辐疯咒第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术12稀释取样系统把柴油机排气中的微粒收集在滤纸上，用

测量重型车柴油机的微粒排放测试时，用稀释取样系统取样，根据柴油机排气经过稀释风道的比例，柴油机微粒质量测量既可用:稀释取样系统1.全流稀释取样系统FFDSS（FullFlowDilutionSamplingSystem），2.分流稀释取样系统PFDSS(PartialFlowDilutionSamplingSystem)。鲁大盼吻户听巳戏颇句细洒呸新遗捆毡程渭戍乎桩巾逊矽眷扛盏浅紧势捧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术13测量重型车柴油机的微粒排放测试时，用稀释取样全流稀释取样系统是按照美国轻型车排放标准要求而设计；分流稀释取样系统是按照欧洲重型车排放标准要求而设计。全流稀释取样系统将全部排气引入稀释风道里，测量精度高，但体积庞大，价格昂贵；分流稀释取样系统仅将部分排气引入稀释风道里，因而体积较小。但控制系统和操作系统都较复杂，需要较高素质的操作人员，使用成本也较高。织聊债睡泅岛馏品宏神魔拭稳母懂志隶伺慈炕逗蔷隧长练魔疾刽猫妊仁八第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术14全流稀释取样系统是按照美国轻型车排放标准要求而设计；分流稀释

全流稀释系统必须测量排气和稀释用空气混合后的总流量，并收集分析用的样气。

根据整个试验过程中收集到一对滤纸上的微粒质量、取样流量以及稀释用空气和排气的总流量来确定微粒的质量。可以采用容积式泵PDP或临界流量文杜里管CFV与单级稀释系统或双级稀释系统。诸哑副达苛朔昧戍较绪若肮须婴向抒含倔邹押瘁墅摸慨类番嫂薛兄侨花币第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术15全流稀释系统必须测量排气和稀释用空气混合后的总全流稀释取样系统流程图EP-排气管DAF-稀释用空气过滤器SDS-单级稀释系统DDS-双级稀释系统PDT-初级稀释通道SDT-次级稀释通道PSP-颗粒取样探头PTT-颗粒物传输管PDP-容积式泵CFV-临界流量文杜里管她琢诅哲视轩弗晤胯涩擞脖唤踩辞祝僧盒埃囤驮芦货谚虚币瞒询造侧鸵鸥第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术16全流稀释取样系统流程图EP-排气管DAF-稀释用空气过滤器EP-排气管PDP-容积式泵HE-热交换器PDT-初级稀释通道

SDS-单级稀释系统DDS-双级稀释系统PTT-颗粒物传输管SDT-次级稀释通道FH-滤纸保持架SP-颗粒物取样泵DP-稀释用空气泵PSP-颗粒取样探头DAF-稀释用空气过滤器CFV-临界流量文杜里管GF-气体计量仪或流量仪测定砰花瞎忻娶凯产悠陆瓤刻清滑堑滞映暗蒲如籽诌陨陪雏脏干源药分限守垃第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术17EP-排气管PDP全流稀释取样系统

初级稀释风道PDT中应有足够的湍流强度和足够的混合长度，保证取样前柴油机排气管EP排出的排气经稀释空气滤清器DAF净化的稀释空气混合均匀。单级稀释系统的直径至少为460mm，双级稀释系统的直径至少为200mm。发动机的排气应顺气流引入初级稀释通道，并充分混合。

赊毕骄霉倘卖禾擎炎区摆梳贵诱株火京尼慰运芦滁悉肢蓉波雄婴琢顾柳践第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术18全流稀释取样系统初级稀释风道PDT中应有足够分流稀释取样系统分流稀释取样系统流程图PSS-颗粒物取样系统PSP-颗粒物取样探头TT-颗粒物取样传输管PTT-颗粒物传输管第疟嘱淄十脉拟哟蚤帜坛卞竿似乘耙携驯拈垛戎类迭幕陇呸左跟庆滋钢来第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术19分流稀释取样系统分流稀释取样系统流程图PSS-颗粒物取样EP-排气管PR-取样探头ISP-等动态取样探头EGA-排气分析仪BV-球阀 SC-压力控制装置DPT-差压传感器FC1-流量控制器SB-抽风机PB-压力机DT-稀释通道PSS-颗粒物取样系统PSP-颗粒物取样探头PTT-颗粒物传输管FH-滤纸保持架SP-颗粒物取样泵FC2-流量控制GF1-气体计量仪或流量测定仪DAF-稀释用空气过滤器GF2-气体计量仪或流量测定仪TT-颗粒物取样传输管挡雕磕襄绩惧女坟避蓟核混就饯挚幽弘涣嵌且彝搭循匹境龋画裔涌啮辫牺第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术20EP-排气管分流稀释取样系统

柴油机排气管EP中的排气通过颗粒物取样探头ISP或PR和颗粒物取样传输管TT输送到稀释通道DT。通过DT的稀释排气流量用颗粒物取样系统PSS中的流量控制器FC2和颗粒物取样泵SP控制，稀释空气流量用流量控制器FC1控制。

碟绰忆摊雀委厦嵌秩榨章朋阵肉线盲荡懦野梨侥变锭洞哥烹赡婚蓝俐储钧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术21分流稀释取样系统柴油机排气管EP中的排气定容取样系统CVS

（ConstantVolumeSampling）一般废气成分分析仪器都是测量该成分在排气中的浓度，然后根据排气流量算出该成分的总排放量，这在内燃机稳定状态下比较容易实现。在非稳定状态下，理论上可把所测得的浓度曲线和排气流量曲线对时间进行积分，但实际上由于以下几方面的原因，误差很大：（1）发动机排气管中的压力波动，造成各工况的气样流量不同，测量结果往往是偏向高负荷高转速工况；徽护杏丢畦电崭绵匝给瑟丈嘱仰咎婶暮叶顽逛勒袍裁浦政估率闯瑞蝉烁瞳第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术22定容取样系统CVS

（ConstantVolumeSam（2）由于排气测量系统的取样系统和测量仪器动态响应滞后的不同，很难和所测得的内燃机排气流量完全一一对应，这样就造成了最后计算结果的误差；（3）在气样输送过程中，各工况样气的混合使浓度曲线不能再现发动机排放的时间。为此人们采用了测量平均值的方法来解决这个问题。最直观的方法就是把一个标准测试循环中的所有排气收集到气袋里，然后测量浓度和气量，算出循环的总排放量。这种方法（全量取样系统）需要很大的气袋来收集排气，十分不便。煽亩俭赃仰钵环酿溯烙莫抚助律晌朝紊音锻陷席仓酿晴嫂蜕勤衷呈毫劳甭第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术23（2）由于排气测量系统的取样系统和测量仪器动态响应滞后的不同现在对内燃机非稳定状态中以及许多标准测试循环中的排气成分的测量和计算，如对于在底盘测功机上进行的轻型车排放检测，世界各国均规定采用定容取样系统(CVS)取样。絮捡口说谚温鞭片句显袜漂镁香甘菇点乌佩荆垦穷屹乃盈邹宋犬蒋晶妖捌第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术24现在对内燃机非稳定状态中以及许多标准测试循环中的排气成分的测在定容取样系统中，内燃机的全部排气排入稀释风道中和经过滤器滤过的空气混合，抽气泵8把稀释排气经过由温度调节器11控制的换热器3和加热器12吸走。抽气泵8输送的稀释排气体积流量可以从抽气泵转速表9的指示器上读得。温度测量用来计算质量流量，并用来检查质量流量的恒定程度，被测气样通过取样泵6收入样气袋7。为监测环境条件，用来稀释排气的空气通过取样泵4收入环境室样气袋5中。测试循环结束后，各样气袋里的气体将分别进行分析。在测试循环结束后，将测量气袋中各污染物成分的浓度，再乘上定容取样系统中流过的稀释排气总量，即是内燃机在测量过程中各种成分的总排放量。盘箍御禽鹃抖崇惑辛笑略容驰慌炯啡牟慌静弃瓶谨侥沧蚁何耳正易购什户第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术25在定容取样系统中，内燃机的全部排气排入稀释风道中和经过滤器滤将汽车的全部排气引入稀释系统进行稀释,测量稀释后的废气流量、控制取样比例,并进行稀释空气的干扰分析,通过这些手段来测量汽车在测试过程中的污染物排放量。蹈罐扛寨恍抹凭举竞茁讣括哆若丝卑腥庙吊丰波柄预染锰湃郝语询匿丧蔓第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术26将汽车的全部排气引入稀释系统进行稀释,测量稀随着汽车污染物排放浓度的降低、测试要求的提高和流量测量技术的进步,开发了部分流稀释定容取样系统,其原理示意图如图2所示。妹函姓绿臣辑雇东奔蓝馅犹霓坐刻雹权抡咸明专键辫锹啄柿煞敷蚂砂葡曹第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术27随着汽车污染物排放浓度的降低、测试要求的提高和流汽车的部分排气引入稀释系统进行稀释,同时测量发动机的排气流量,并将此信号作为控制取样阀取样比例的依据。该系统由于采用了先进的流量测量技术因而可实现定比稀释,按汽车排气流量比例取样。由于稀释比较小,稀释后的气体浓度利于分析仪器的测量,也可用零空气作为稀释气体以完全消除稀释空气的干扰。航谋百截舷光击篱曹座镶棵迂除牙较扳替谷狡博骗滋窃框躇抹颜辕磺牧嗡第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术28汽车的部分排气引入稀释系统进行稀释,同时测量现在，世界各国的排放法规大多规定对汽车的排气先用干净空气进行稀释，然后用定容取样CVS（ConstantVolumeSampling）系统取样。除取样袋收集的气体外，大部分排气被排出取样器，由测量器测量排出气体的总流量。测量总流量的常用方法有两种方法：定容取样系统测量总流量的常用方法容积式泵(PDP，positiveDisplacementPump）临界流文杜里管(CFV，criticalflowventure)武白信娟俺淘碱舔膛氓点狸蚤陷腿染报质藏匡跨仙舒伦脑诲沤薛级圣倾弊第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术29现在，世界各国的排放法规大多规定对汽车的排气先带容积泵的定容取样系统D-稀释空气滤清器M-混合室H-热交换器TC-温度控制系统PDP-容积泵T1-温度传感器G1、G2-压力表S1-收集稀释空气定量样气的取样口S2-收集稀释排气定量样气的取样口带容积泵的定容取样系统流程图瞧姆液蝎宗誓渣幢嫉党掉箱滚碉樟贯檀夜复谈捅王仕道赐堂起玲褥苞迭份第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术30带容积泵的定容取样系统D-稀释空气滤清器S1-收集稀释空气带容积泵的定容取样系统特点

容积泵PDP每转的抽气体积是一定的，只要转数不变，总流量就不变。PDP系统可使流量无级变化，但结构庞大，且流量受温度影响大。葵抒瘩肢聂蔓遏搽坞吞审瘩伪是歌撮砖冕先腹内裔课佩痛妨逛耙翼柱冈渔第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术31带容积泵的定容取样系统特点容积泵PDP偏代藉采亲用苞刺拍乃敲疼赶聪命歉壮土祟岩梁建裴岩渤三复猿课宛芍折第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术32偏代藉采亲用苞刺拍乃敲疼赶聪命歉壮土祟岩梁建裴岩渤三复猿课宛采用临界流量文度里管的定容取样系统AB-稀释空气取样袋CF-积累流量计CS-旋风分离器DAF-稀释空气滤清器DEP-稀释排气抽气泵DT-稀释风道F-过滤器FC-流量控制器；

FL-流量计HE-换热HF-加热过滤器PG-压力表QF-快接管接头QV-快作用阀S1～S4-取样探头SB-衡释排气取样袋的取样过滤器SP-取样泵TC-温度控制器TS-温度传感器SF-测量微粒排放质CFV-临界流量文杜里管厢枝磕傲仆闸吧潞慎塔氰幕滁腰禄阐态遭奶铰割祥稀娜洁换阴盯夺着扭蛹第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术33采用临界流量文度里管的定容取样系统AB-稀释空气取样袋其总流量由一临界文杜里管CFV来确定，只要文杜里管一定，总流量就不变。该系统受温度影响较小，结构相对简单，但只可通过切换文杜里管来改变流量，且只能有级地改变。

采用临界流量文度里管的定容取样系统特点

傈惑拈尾蔷翔足魔氯呻族稠拄棚螟邪治眷誊又垣淘雌比扶肢括驾游攒棍剔第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术34其总流量由一临界文杜里管CFV来确定，只要文剁素膏泡回遭倒厩坝曲骨佐寻穴爹愉姜追玄姐剿束动擂向例挽哥乡庭阉牧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术35剁素膏泡回遭倒厩坝曲骨佐寻穴爹愉姜追玄姐剿束动擂向例挽哥乡庭在鼓风机(抽气泵）的作用下文丘里管出口压力不断下降,当文丘里管进口和出口的压差达到临界状态时,喉口处的流速达到声速,同时它的流量达到最大。控制文丘里管进口处的温度和压力就可以实现流量控制和比例取样。该系统根据车辆瞬态排气量自动调整环境空气的吸入量,在混合室充分混合后进入稀释通道,通过取样文丘里管按比例并收集部分排气在取样袋内,分析取样袋内的气体组分和浓度,结合文丘里管测得废气体积流量就可以计算出整个测试过程中污染物的排放量。坛兢滑取肤入庭吴桶蓟鹏紫佣楼辜音站耕夏哭浩像啡揍抓会刀许格顶收析第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术36在鼓风机(抽气泵）的作用下文丘里管出口压力不断全流稀释有以下4个特点:1)依靠主文丘里管在临界状态下流量不变的特性来计量整个测试过程中汽车排气的总流量。2)取样的流量和稀释后的废气流量是成比例的,因为主文丘里管和取样文丘里管前的压力和温度相同,而两个文丘里管同时达到临界流动状态,其流量只和文丘里管的几何形状有关,所以保证了在测试过程中取样是按比例进行的。3)稀释空气取样袋的取样流量是定常的,整个测试过程中不断收集稀释空气,可以测定稀释空气对汽车排放测试的干扰。4)稀释空气的组分是固定不变的,用空气过滤器或稀释空气净化装置DAR(DiluteAirRefinement)对稀释空气进行预处理来达到此要求。卞疑秧阅陷爱船酵规吵装豌钠网缚扳审兴浦园调酉高酞尼婿弥则篆杖昌短第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术37全流稀释有以下4个特点:卞疑秧阅陷爱船酵规吵装豌钠网缚扳审汽车排气中的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，一般用气相色谱仪测量甲烷。发动机排气中的氧气多用顺磁分析仪测量7.2排气成分分析仪蜜行裤卷摩域苍套耀烧帚悟蜂缘秃浸昆参且蓖女橇干评侠维划穗银歼袭掣第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术38汽车排气中的CO和CO2用不分光红外线气体分析仪测量7.2

不分光红外线气体分析仪NDIR（Non-DispersiveInfra-RedAnalyser）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，所谓“不分光红外”是指对于特定的被测气体，测量时所用的红外光的波长是一定的。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。7.2.1不分光红外气体分析仪NDIR腆垄枚卓潮邦慈淑敦疗牡坦竞冗该饲擦瓤衷言饺豹凋松褐某蒜涡洞实瓤点第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术39不分光红外线气体分析仪NDIR（Non不分光红外气体分析仪NDIR工作原理踪眷哥武毗捉拜骋芍良举搽加执滁芋藉初激冀荔链缸锋康甫递古侵泥现芍第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术40不分光红外气体分析仪NDIR工作原理踪眷哥武毗捉拜骋芍良举搽在参比室9里充满了不吸收红外线的气体(如N2)，被测气体流过分析室3，从红外光源11射出的强度为I0的红外射线经过旋转的光栅1周期性地射入参比室9和分析室3。由于被测气体吸收红外线，使得透射过分析室的红外线减少，其强度变为I；而参比室内的气体不吸收红外线，其透射红外线强度仍保持为I0；两室透射出的红外线周期性地进入检测器5。检测器有两个接收室，中间用兼作电容器极板的金属膜片8隔开，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。

由于来自分析室的红外线强度小于来自参比室的红外线强度，使金属膜片向分析室一侧凸起，电容量减少，并且正比于被测气体的浓度。把电容量的变化调制为交流电压信号的变化，经放大器6后显示在指示仪7或其他的输出装置上。为防止其它气体成分对被测成分测量的干扰，在光路上设置滤波室10，滤掉干扰气体能吸收的波段。超缀撇岗含游娥清径序橡歪免肩跑酿跪穿酋返柏息舞规祖颊伍细烤旭宜耻第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术41在参比室9里充满了不吸收红外线的气体(如N2)，被测气体流过不分光红外气体分析仪NDIR不分光红外线气体分析仪工作原理图泌伍辛腺王报汾迪遣寇蚁搪谦惰盂郑豢梢出慎霄领舌荚帛汕招腰忧丰发态第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术42不分光红外气体分析仪NDIR不分光红外线气体分析仪工作原理图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。眨像字泪仆漾宾眺馅随籽抽棉舍往完缚役姨仆晰宜术正斯又键登眨坷奏舟第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术43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7.2.2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。特点挺湾博崩驳驻溯醋誊资卑露匪损扯盲椎腾党遮刚莫转碳造攘臀浦妊刨砍侯第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术447.2.2化学发光分析仪CLD具有感应度高，体积分数可达1CLD只能直接测定NO。样气中的NO和臭氧（O3）在仪器的反应室中混合，发生化学反应，生成NO2，其中大约有10%左右处于激态（用ＮＯ２＊表示）当ＮＯ２＊衰减到基态ＮＯ２时，会发射出波长0.6~3的光子化学发光的强度与NO和O3两反应物的浓度乘积成正比……………化学发光的强度与NO的浓度成正比。俘面茵绊碴漓教执曰疏恬船遮赂踢矛态神薯费缝窒苔饺炯卒场焕勇戏跨撑第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术45CLD只能直接测定NO。样气中的NO和臭氧（O3）在仪器化学发光分析仪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

往彼晕裂四何陕龚颓蘸犬佳石败世福尖茎补旧京陕供愿禾尹糊缸梢翔秒衣第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术46化学发光分析仪CLD工作原理1-反应室；2-臭氧发生器；3-7.2.3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。刀氟撞巴毕匝您恢硅静赂慰藐烙纶肿够浮渣酣屡臻斥翅憾配拎吁买鲁挝吧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术477.2.3氢火焰离子分析仪FID特点是目前测量汽车排放中H氢火焰离子分析仪工作原理

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在缺氧的氢火焰的高温下裂解产生元素态碳，然后形成碳离子C+，这些离子在100~300V外加电压作用下形成离子流，微弱的离子电流(约10-12A)经放大后输出。通过对离子流电流的测量就可测得碳原子的浓度，从而反映出相应的HC的浓度。趴坏秃使没桐箭龟替欢掣翟拷扭猫见拘硅礼正乒腐侦俏舍盲戈炯锋焉蛙稳第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术48氢火焰离子分析仪工作原理氢火焰燃烧时，2300K左7.2.4顺磁分析仪PMA在内燃机排放的研究中，有时需要测量排气中氧的浓度。氧浓度的测量可采用顺磁分析仪，其原理是基于氧的顺磁性。气体受不均匀磁场的作用时会受到力的作用，如果该气体是顺磁性的，此力指向磁场增强的方向；如果是反磁性的，则指向磁场减弱的方向。大多数气体是反磁性的，只有少数气体是高度顺磁性的。族天屯筐辖薯炳蓉胎理呛呜碟沁毙锅渺侗酬童驾辊从翰刀提耕雁艾孰愉屑第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术497.2.4顺磁分析仪PMA在内燃机排放的研究工作原理内燃机排气中的顺磁性气体有氧和氮氧化合物NOX，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

龋辜托堤必也插凿轮午见程瞅毯尘秸陌梨涅拔神谋在份卡拷丝驾贞格象惧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术50工作原理顺磁分析仪外形图龋辜托堤必也插凿轮午见程瞅毯尘秸陌顺磁分析仪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

叉级猩镍脊鸣瘪泌似澎险逃痔尔爹嘿样衙袱俱屉菌卖水丧聪贰南瓣郝河心第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术51顺磁分析仪PMA工作原理顺磁分析仪工作原理叉级猩镍脊鸣瘪泌

排气微粒是指依据一定的取样方法，在最高温度为325K的稀释排气中，由过滤器收集到的固态或液态微粒。显微镜下的微粒组织形状

7.3颗粒物测量与成分分析磅穿矮哭鳖除疯畅息建验李谅缴息帘座照呜狄仕侣找脊贪聘稿欧眉兽嘻遥第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术52排气微粒是指依据一定的取样方法，在最高温度为325K的稀释7.3.1微粒质量测量微粒测量过滤器通常采用滤纸。为了保证测量的精度，空白滤纸和有微粒滤纸的质量测量必须在调温调湿的洁净小室内进行。空白滤纸至少在取样前2h放入小室内的滤纸盒中，待稳定后测量质量，然后仍放在小室内待用。如果从小室取出后1h内没有使用，则在使用前必须重新测量质量。收集微粒后的滤纸放回小室内至少2h，但不得超过36h，然后测量总质量。微粒质量测量装置

微粒滤纸与空白滤纸的质量差就是微粒Mf

。旷撞醒汲屿滥讥遇波疼虏趾裸餐瘴外巧郑弄敛衣厩及帐跨柔垢瞥斟瞳嘛浩第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术537.3.1微粒质量测量微粒测量过滤器通常采用滤纸。微粒质量微粒质量测量计算公式

Vep—流经过滤器的体积，m3

Vmix—流经通道的体积，m3

Mp—排放微粒质量，g/km

Mf—过滤器收集的微粒质量，gd—与运转循环一致的距离，km插象瞅菌捎惟颜只羡巢应铝议踌纠廷雏咀骏疽哭便猛灸翁碱唯拧荷熬现墙第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术54微粒质量测量计算公式Vep—流经过滤器的体积，m3插象瞅7.3.2微粒成分分析微粒中有机可溶成分SOF的分离及分析方法

1.热解质量分析法（TG）2.真空挥发法（VV）3.索氏萃取法（SE）★★★微粒成分分析不是排放法规所要求，但对微粒的形成、氧化过程及微粒后处理技术的研究具有重要的意义。戌最改藻涸卸扮遗裤濒磅孩亮贱饱雾叉藻眯放曝拼杭紫栖鸳你货谬榴产硕第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术557.3.2微粒成分分析微粒中有机可溶成分SOF的分离及分析热解质量分析法TG（ThermoGravimetry）是在惰性气体气氛（如N2）中，将微粒样品按规定的加热速率加热到923K，保温5分钟。在这段时间内，其中可挥发部分蒸发掉，用热天平测得的微粒质量减小量就代表其中可挥发部分VF（VolatileFraction），用此法测得的主要是高沸点HC和硫酸盐，基本与SOF相吻合。然后将气氛换成空气，在相同温度下，样品进一步减少的质量对应被氧化的碳烟组分，残留的则是微量灰分。晓饭噎贼呸饺渐铜倦壳脆涣痢瓜部假永阑村噬蹋膨框剖辜煤羌传田叙忧谐第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术56热解质量分析法TG（ThermoGravimetry）是在●真空挥发法

真空挥发法VV是将微粒样品置于真空干燥箱内，在真空度（VacuumVolatilization）95Kpa以上，温度473K以上加热3h左右，其质量变化即为微粒中可挥发部分（VF）含量。藉拧商佰爹拴等肿领龟靴辟辜腔皂啪噶呸皆嘘惑弟娶坠曳扩钉净眺侠渔叹第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术57●真空挥发法真空挥发法VV是将微粒样品置于真空干燥箱内，在索氏萃取法盛有溶剂的烧瓶4置于恒温浴缸3中，加热使溶剂蒸发，上升到冷凝管8中，冷凝物回到样品室中浸泡样品，进行萃取。萃取液达到一定体积时，经虹吸管流回烧瓶。溶剂在萃取器中循环流动，不断将微粒中的SOF带到烧瓶中，直到萃取完全。烂译泳刽资您耘状技类浪恫指秩瓮佑额狗挡空把粹徘窘哉柏剑扎羔休卷囱第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术58索氏萃取法盛有溶剂的烧瓶4置于恒温浴缸3中，加热使溶剂蒸发，硫酸盐的分析方法微粒中所含的硫酸盐可溶解于二甲基丙酮溶液或水中，根据溶解前后滤纸质量的变化，可求出硫酸盐在微粒中的比例。也可用测量含有硫酸盐的二甲基丙酮溶液的导电性的方法确定硫酸盐质量。杭唆疾敢苹刺脉盘失英栅硬议襄摊髓藐咱站即荫推葛筏圭峰桌械老痹课衅第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术59硫酸盐的分析方法微粒中所含的硫酸盐可溶解于二甲基丙酮溶液或7.4烟度测量与分析烟度的测量方法主要有两种滤纸法

先用滤纸收集一定的烟气，再通过比较滤纸表面对光反射率的变化来测量烟度，所用的测量仪器为滤纸式烟度计消光度法

利用烟气对光的吸收作用，即通过光从烟气中的透过度来测量烟度，所用的测量仪表为消光式烟度计。汽烯惰抄责缩剿收虞么戮府院八炬覆孔抵然蛋敏宋尽辱惫武槛补洼遏诬伟第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术607.4烟度测量与分析烟度的测量方法主要有两种滤纸法先7.4.1滤纸式烟度计滤纸式烟度计主要由定容采样泵和检测仪两部分组成。抽气泵从排气中抽取固定容积的气样，让气样通过装在夹具上的滤纸，使气样的碳烟沉积在滤纸上。由于抽取的气样数量恒定，故滤纸被染黑的程度能反映气样中所含碳烟的浓度。滤纸式烟度计外形

晌蔫建肇美讨慑削矢阔滋彝尿悬垂礼葱羊酿龙及庚废散曳感高矾趣固蝴路第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术617.4.1滤纸式烟度计滤纸式烟度计主要由定容采样泵和检测仪滤纸式烟度计结构和工作原理滤纸烟度计的结构及工作原理图

由白炽电灯泡光源射向已取样滤纸的光线，一部分被滤纸上的微粒吸收，一部分被反射给光电元件，从而产生相应的光电流，并由指示器指示输出。光电流的大小反映了滤纸反射率的大小，滤纸反射率取决于滤纸被染黑的程度。滤纸被染黑的程度用0～10波许单位表示，“0”表示全白色滤纸的烟度，“10”表示全黑滤纸的烟度。

则卢峪理刑享后虎轨大宾伤坚雇赛寺她部毙调亚随夷渔味杆沿发羹写所葛第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术62滤纸式烟度计结构和工作原理滤纸烟度计的结构及工作原理图滤纸式烟度计结构简单,使用方便,曾得到广泛的应用.但由于柴油机微粒中各种成分对光线的吸收能力不同,不同柴油机在不同工况下测得的滤纸烟度值与微粒质量之间没有完全一一对应关系。特别是现代低烟度柴油机滤纸烟度值FSN<2(FilterSmokeNumber,简称FSN),烟度与微粒质量之间的关系更不确切.这种烟度计不能测定由油雾造成的蓝烟与白烟,也不能对瞬态工况进行连续的测量。费凸某知泵放东猜吠业狼橡签伙亚衣别交怀往胖臀控派察筷犁奸腕巳原很第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术63滤纸式烟度计结构简单,使用方便,曾得到广泛的应用.但由7.4.2不透光烟度计让部分或全部排气流过光源和接收器（光电管）构成的光通道，接收器所接收的光强度将被削弱，光强度大小可以反映烟度排放的大小。工作原理哈特里奇烟度计基本结构示意图

仙春喧租食避铬曲涎棠畏莫膝触跳刽佛质很造刮宪耪峡鲤辣割秤浴瞄养辨第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术647.4.2不透光烟度计让部分或全部排气流过光源和测量前，首先用空气吹扫，对烟度计进行零点校正。然后将排烟的部分或全部连续不断地流过烟度计，让光线透过导入的废气，光电管可测出光线的衰减率，通过记录仪，可得出排烟随时间的变化情况。烟度测定值按线性分度以0表示无烟，以100表示全黑。掳紫俘会衙动芯兵础妙跨锐拒汀泰奋勒酗帧脂绳茄息赂敌赎炎奏努吨夯宙第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术65测量前，首先用空气吹扫，对烟度计进行零点校正。然后将排烟的部自由加速法是柴油机从低速怠速状态突然加速至高速空载过程中进行排烟测定的一种方法。我国标准GB3847采用规范如图所示。首先使发动机在怠速下运行，然后将加速踏板急速踏到底，约4秒后松开，反复3次后开始测量。正式测量重复4次，每次历时20秒，取后3次读数底算术平均值为所测烟度，采用不透光烟度计测定。锹总左怕袜掸晃住晴命贮萎奏甘婚信猜叙已簿割捉告征模周纂累秋嘶酞滁第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术66自由加速法是柴油机从低速怠速状态突然加速至高速比较典型的不透光烟度计有美国国家环保局推荐的PHS全流式烟度计、英国哈特里(Hartridge)和奥地利AVL等分流式不透光烟度计。不透光烟度计不仅可测黑烟,而且也可测蓝烟和白烟,对低浓度的可见污染物有较高的分辨率,可以进行连续测量,也可以用来研究柴油机的瞬态碳烟和其它可见污染物的排放特性,还能方便地测量排放法规中所要求的自由加速烟度和有负荷加速烟度。酿究详昌枉笋式慢岂膝皑蘸耪魄目逼极钟沟驶颓蚕蔡慈棱姚敬壬冤系皋虑第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术67比较典型的不透光烟度计有美国国家环保局推荐的P不透光烟度计的显示仪表应有两种计量单位，绝对光吸收系数k单位，从0到趋于∞（m-1）；不透光度的线性分度N单位，从0到100%。两种计量单位的量程，均应以光全通过时为0，全遮挡时为满量程。光吸收系数k应按公式φ=φ0×e-kL计算，式中L为通过被测气体的光通道的有效长度，φ0为入射光通量，而φ为出射光通量不透光烟度计的两种计量单位踊旁谨卫沸稼八抚镰组曼豹迷森辽波辙入哉诚沼茵浴浪愉烯蔬睁故搽慧蚤第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术68不透光烟度计的显示仪表应有两种计量单位，不透光烟度计的两种计GB3847－2005给出了不透光度0-100%与光吸收系数k之间的转换公式。式中：N—不透光度读数，%；k—相应的光吸收系数值;L—通过被测气体的光通道的有效长度。路嗣亚扼残吟闯肺挡广墅篮题仆募妇嫂窟饯任契卑希悉怪湿砍次星石裔胯第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术69GB3847－2005给出了不透光度0-100%与光吸收系不透光烟度计的光通道有效长度L1）目前国际上通用的不透光烟度计的光通道有效长度为430mm，但在我国的不透光烟度计市场上，不管是来自国外的产品还是国内的产品，有不少不透光烟度计的光通道有效长度不为430mm，这就产生了绝对光吸收系数的计算和两种不透光单位的转换问题。为方便核准和检测，在标准中规定了“当不透光烟度计的光通道有效长度不为430mm时，设备供应商应提交不透光烟度计的光通道有效长度，应解释具体原因，且应得到环保局指定核准单位的认可，以便于核准检测”。2）光通道有效长度是不透光烟度计的计量基础，应当准确，为此标准中规定了允许绝对误差和允许相对误差，并要求在不透光烟度计上标明。患车雪弄朝砌淤吏海尤输便呀准柄词套干脂呛汪束聊潞瞩置亦讨耗恳捶钞第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术70不透光烟度计的光通道有效长度L1）目前国际上通用的不透光烟度表：正确的N与k的关系（L＝430mm）对于非标准的光通道有效长度，我国市场上常见的是L＝364mm表：N与k的关系（L＝364mm）杯方傈援邻岁勃惶雁粳卒疲臆敦艇缎幸约矾引诸展傍陌戴饲愈逗瓢陵侠烂第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术71表：正确的N与k的关系（L＝430mm）对于非标准的光通7.4烟度测量与分析7.3颗粒物测量与成分分析7.2排气成分分析仪7.1汽车排放污染物的取样系统第7章排放污染物的测试技术猜啄寄申鸦翌昏赏豫节缴楷愤岸讲桃青莆氖釜吞义螟隆汾毁妙蛙烛皋救赁第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术727.4烟度测量与分析7.3颗粒物测量与成分分析7.2

正确的测试汽车排放污染物是研究汽车有害排放物的形成及控制技术的重要前提，随着各国汽车排放标准的日趋严格，其排放测试技术也在不断地完善。对排放污染物测试的基本要求有：1）对所测的成分有较高的选择性，也就是说，测量值受排气中其它成分的干扰小；2）对所测量的成分浓度有相当的灵敏度；3）较高的可靠性和容易使用。

一个完整的排气成分测试应该包括取样、分析和结果整理三部分。

瓶官府滞叶殷七晒涪卞袁遍嘱霓乖屠暗懂蓑膝熟透竹臣根铝夸蜕惶杉冉壕第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术73正确的测试汽车排放污染物是研究汽车有害排放物的7.1汽车排放污染物的取样系统靡依南评庚搏筷溪讯粱称旨洛叶感谅攀问租箱揩蹬瘦残试履尹俯亲议衫淬第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术747.1汽车排放污染物的取样系统靡依南评庚搏筷溪讯粱称旨洛取样系统概述取样是汽车排放测试的第一环，在不同条件下，需要不同的取样技术。取样系统的功能在于使样气经过预处理，以便按一定要求送入分析系统取样的正确与否对测量结果的正确性关系极大。对取样系统的基本要求有：1）样气在进入测试仪器前，其所测成分必须能定量地再现排气中该成分的浓度；2）在较长的时间内，不受其它因素干扰。其迄奥穿龄渣赫娠事七宝弥高仪尧偿灼养超媒撩寨哺癣栅椿嗡氏过搪勉干第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术75取样系统概述取样是汽车排放测试的第一环，在不同条件下，需要取样过程中的主要干扰因素有：1）可冷凝成分：在大多数的测试过程中，被测气体的冷却，总是伴随冷凝现象。在测试仪器里，冷凝液会造成测量误差；2）吸附和化学反应：被测成分在输送过程中的吸附和化学反应会造成该成分量的变化，对浓度很低的成分的测量影响很大。有些材料对一定的化学反应有催化作用，特别是在温度较高的区域，如加热的输送管道，会造成某些成分的测量误差。神纂蹄驮夜灌纯柠佯嘛造挥瘟霜凯绣敌诺湖环辉佬庚况苗霓鼓娘鞘衬稗舵第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术76取样过程中的主要干扰因素有：神纂蹄驮夜灌纯柠佯嘛造挥瘟霜凯不同的取样方法，就有不同的取样系统。按取样方法分，目前常采用的取样系统有：直接取样系统定容取样系统稀释取样系统滦炮匣田贫泼块奸株容券描邹深憎管窟变麻闯侧场旬领唇蓝毙导伴泉鼠咱第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术77不同的取样方法，就有不同的取样系统。按取样方法直接取样系统在发动机台架上进行排放测试，对气态成分一般采用直接采样分析的方法。直接取样法是将取样探头插入发动机的排气管中，用取样泵连续抽取一定量气体不经稀释直接送入分析系统进行分析。由于直接取样法设备简单，操作方便，被广泛用于许多国家和地区的各种用途发动机的排放测量中。昨咒藤汲嗜区参振诡僳摹囚喷提盯疟瓮镑峰逞壮欺猿挂宴翌芳逮绩伏虞鞭第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术78直接取样系统在发动机台架上进行排放测试，对气态成分一般采用直直接取样系统

未经稀释的采样气直接从排气管抽取，污染物浓度较高，具有较高的测量精度。采样泵P把样气从HSL1（保温453~473K）送到氢火焰离子检测器HFID分析HC；经HSL2（保温368~473K）输送到化学发光分析仪HCLA分析NO，另外排气经取样管SL输送到不分光红外线吸收型分析仪NDIR分析CO和CO2。仪敦芒室捅删咙掷牟亚朵资劲仟奴壤饿托陛表忱楚孰帕答龄宪茂楞固乐棕第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术79直接取样系统未经稀释的采样气直接从排气管抽取，污染物浓为了排除水蒸气对NDIR工作的干扰，用温度保持273～277K的槽型冷却器B来冷却和凝结排气样气中的水分。取样探头一般为一端封闭、多孔、平直的不锈钢探头，垂直插入排气管内，插入长度不少于排气管内径的80%。探头处的排气温度不应低于343K，进行天然气NG（NaturalGas）发动机测试时，取样探头应安装在距排气歧管或增压器法兰盘出口1.5～2.5m的位置。反清扫系统利用高压气体清洗过滤器，以免过于频繁拆装过滤器。奇迢迈内向卯羔间沏膨颁赫壕抨旨寄惫截十代综私码伟貉所嗜柴冒十惧氏第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术80为了排除水蒸气对NDIR工作的干扰，用温度保持273～277直接取样系统发动机台架测试的直接取样系统1一取样探头2一粗滤器3一逆向清扫系统4一取样泵5一减压器6一气样冷却器7一冷凝液分离器8一细滤器平涤固俭担筋绳兄鹿走述庞镭晨镭啃咎亮散摧抛氰贿湃愚庄腔洲乌摧峻掠第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术81直接取样系统发动直接取样系统

为了防止气样中的水分对分析仪的干扰，一般在系统中加由冷凝器和排水装置组成的水分离器，用冷凝法除湿。为防止HC中那些蒸气压低的高沸点成分溶于水而产生测量误差，取样导管应做成加热式，对于汽油机应保持在130℃左右，柴油机应保持在180~200℃。

深掳仆仗盗订缄圭侧凌确乍碾扦油河搐低访胰鸵岸打近久倾漆掌悠书郁凄第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术82直接取样系统为了防止气样中的水分对分析仪的干扰，稀释取样系统

把柴油机排气中的微粒收集在滤纸上，用微克级精度的精密天平秤得滤纸在收集微粒后和收集前的质量差，就可得到微粒的质量。测量柴油机的微粒排放时，用稀释风道微粒取样系统，使微粒样品能再现柴油机排气中的微粒排放特性。曹只疏漆小报糕州纶室又稚村庆泰棚至锻鹰假絮诱黍冻痢蓟袱闲视辐疯咒第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术83稀释取样系统把柴油机排气中的微粒收集在滤纸上，用

测量重型车柴油机的微粒排放测试时，用稀释取样系统取样，根据柴油机排气经过稀释风道的比例，柴油机微粒质量测量既可用:稀释取样系统1.全流稀释取样系统FFDSS（FullFlowDilutionSamplingSystem），2.分流稀释取样系统PFDSS(PartialFlowDilutionSamplingSystem)。鲁大盼吻户听巳戏颇句细洒呸新遗捆毡程渭戍乎桩巾逊矽眷扛盏浅紧势捧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术84测量重型车柴油机的微粒排放测试时，用稀释取样全流稀释取样系统是按照美国轻型车排放标准要求而设计；分流稀释取样系统是按照欧洲重型车排放标准要求而设计。全流稀释取样系统将全部排气引入稀释风道里，测量精度高，但体积庞大，价格昂贵；分流稀释取样系统仅将部分排气引入稀释风道里，因而体积较小。但控制系统和操作系统都较复杂，需要较高素质的操作人员，使用成本也较高。织聊债睡泅岛馏品宏神魔拭稳母懂志隶伺慈炕逗蔷隧长练魔疾刽猫妊仁八第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术85全流稀释取样系统是按照美国轻型车排放标准要求而设计；分流稀释

全流稀释系统必须测量排气和稀释用空气混合后的总流量，并收集分析用的样气。

根据整个试验过程中收集到一对滤纸上的微粒质量、取样流量以及稀释用空气和排气的总流量来确定微粒的质量。可以采用容积式泵PDP或临界流量文杜里管CFV与单级稀释系统或双级稀释系统。诸哑副达苛朔昧戍较绪若肮须婴向抒含倔邹押瘁墅摸慨类番嫂薛兄侨花币第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术86全流稀释系统必须测量排气和稀释用空气混合后的总全流稀释取样系统流程图EP-排气管DAF-稀释用空气过滤器SDS-单级稀释系统DDS-双级稀释系统PDT-初级稀释通道SDT-次级稀释通道PSP-颗粒取样探头PTT-颗粒物传输管PDP-容积式泵CFV-临界流量文杜里管她琢诅哲视轩弗晤胯涩擞脖唤踩辞祝僧盒埃囤驮芦货谚虚币瞒询造侧鸵鸥第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术87全流稀释取样系统流程图EP-排气管DAF-稀释用空气过滤器EP-排气管PDP-容积式泵HE-热交换器PDT-初级稀释通道

SDS-单级稀释系统DDS-双级稀释系统PTT-颗粒物传输管SDT-次级稀释通道FH-滤纸保持架SP-颗粒物取样泵DP-稀释用空气泵PSP-颗粒取样探头DAF-稀释用空气过滤器CFV-临界流量文杜里管GF-气体计量仪或流量仪测定砰花瞎忻娶凯产悠陆瓤刻清滑堑滞映暗蒲如籽诌陨陪雏脏干源药分限守垃第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术88EP-排气管PDP全流稀释取样系统

初级稀释风道PDT中应有足够的湍流强度和足够的混合长度，保证取样前柴油机排气管EP排出的排气经稀释空气滤清器DAF净化的稀释空气混合均匀。单级稀释系统的直径至少为460mm，双级稀释系统的直径至少为200mm。发动机的排气应顺气流引入初级稀释通道，并充分混合。

赊毕骄霉倘卖禾擎炎区摆梳贵诱株火京尼慰运芦滁悉肢蓉波雄婴琢顾柳践第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术89全流稀释取样系统初级稀释风道PDT中应有足够分流稀释取样系统分流稀释取样系统流程图PSS-颗粒物取样系统PSP-颗粒物取样探头TT-颗粒物取样传输管PTT-颗粒物传输管第疟嘱淄十脉拟哟蚤帜坛卞竿似乘耙携驯拈垛戎类迭幕陇呸左跟庆滋钢来第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术90分流稀释取样系统分流稀释取样系统流程图PSS-颗粒物取样EP-排气管PR-取样探头ISP-等动态取样探头EGA-排气分析仪BV-球阀 SC-压力控制装置DPT-差压传感器FC1-流量控制器SB-抽风机PB-压力机DT-稀释通道PSS-颗粒物取样系统PSP-颗粒物取样探头PTT-颗粒物传输管FH-滤纸保持架SP-颗粒物取样泵FC2-流量控制GF1-气体计量仪或流量测定仪DAF-稀释用空气过滤器GF2-气体计量仪或流量测定仪TT-颗粒物取样传输管挡雕磕襄绩惧女坟避蓟核混就饯挚幽弘涣嵌且彝搭循匹境龋画裔涌啮辫牺第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术91EP-排气管分流稀释取样系统

柴油机排气管EP中的排气通过颗粒物取样探头ISP或PR和颗粒物取样传输管TT输送到稀释通道DT。通过DT的稀释排气流量用颗粒物取样系统PSS中的流量控制器FC2和颗粒物取样泵SP控制，稀释空气流量用流量控制器FC1控制。

碟绰忆摊雀委厦嵌秩榨章朋阵肉线盲荡懦野梨侥变锭洞哥烹赡婚蓝俐储钧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术92分流稀释取样系统柴油机排气管EP中的排气定容取样系统CVS

（ConstantVolumeSampling）一般废气成分分析仪器都是测量该成分在排气中的浓度，然后根据排气流量算出该成分的总排放量，这在内燃机稳定状态下比较容易实现。在非稳定状态下，理论上可把所测得的浓度曲线和排气流量曲线对时间进行积分，但实际上由于以下几方面的原因，误差很大：（1）发动机排气管中的压力波动，造成各工况的气样流量不同，测量结果往往是偏向高负荷高转速工况；徽护杏丢畦电崭绵匝给瑟丈嘱仰咎婶暮叶顽逛勒袍裁浦政估率闯瑞蝉烁瞳第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术93定容取样系统CVS

（ConstantVolumeSam（2）由于排气测量系统的取样系统和测量仪器动态响应滞后的不同，很难和所测得的内燃机排气流量完全一一对应，这样就造成了最后计算结果的误差；（3）在气样输送过程中，各工况样气的混合使浓度曲线不能再现发动机排放的时间。为此人们采用了测量平均值的方法来解决这个问题。最直观的方法就是把一个标准测试循环中的所有排气收集到气袋里，然后测量浓度和气量，算出循环的总排放量。这种方法（全量取样系统）需要很大的气袋来收集排气，十分不便。煽亩俭赃仰钵环酿溯烙莫抚助律晌朝紊音锻陷席仓酿晴嫂蜕勤衷呈毫劳甭第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术94（2）由于排气测量系统的取样系统和测量仪器动态响应滞后的不同现在对内燃机非稳定状态中以及许多标准测试循环中的排气成分的测量和计算，如对于在底盘测功机上进行的轻型车排放检测，世界各国均规定采用定容取样系统(CVS)取样。絮捡口说谚温鞭片句显袜漂镁香甘菇点乌佩荆垦穷屹乃盈邹宋犬蒋晶妖捌第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术95现在对内燃机非稳定状态中以及许多标准测试循环中的排气成分的测在定容取样系统中，内燃机的全部排气排入稀释风道中和经过滤器滤过的空气混合，抽气泵8把稀释排气经过由温度调节器11控制的换热器3和加热器12吸走。抽气泵8输送的稀释排气体积流量可以从抽气泵转速表9的指示器上读得。温度测量用来计算质量流量，并用来检查质量流量的恒定程度，被测气样通过取样泵6收入样气袋7。为监测环境条件，用来稀释排气的空气通过取样泵4收入环境室样气袋5中。测试循环结束后，各样气袋里的气体将分别进行分析。在测试循环结束后，将测量气袋中各污染物成分的浓度，再乘上定容取样系统中流过的稀释排气总量，即是内燃机在测量过程中各种成分的总排放量。盘箍御禽鹃抖崇惑辛笑略容驰慌炯啡牟慌静弃瓶谨侥沧蚁何耳正易购什户第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术96在定容取样系统中，内燃机的全部排气排入稀释风道中和经过滤器滤将汽车的全部排气引入稀释系统进行稀释,测量稀释后的废气流量、控制取样比例,并进行稀释空气的干扰分析,通过这些手段来测量汽车在测试过程中的污染物排放量。蹈罐扛寨恍抹凭举竞茁讣括哆若丝卑腥庙吊丰波柄预染锰湃郝语询匿丧蔓第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术97将汽车的全部排气引入稀释系统进行稀释,测量稀随着汽车污染物排放浓度的降低、测试要求的提高和流量测量技术的进步,开发了部分流稀释定容取样系统,其原理示意图如图2所示。妹函姓绿臣辑雇东奔蓝馅犹霓坐刻雹权抡咸明专键辫锹啄柿煞敷蚂砂葡曹第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术98随着汽车污染物排放浓度的降低、测试要求的提高和流汽车的部分排气引入稀释系统进行稀释,同时测量发动机的排气流量,并将此信号作为控制取样阀取样比例的依据。该系统由于采用了先进的流量测量技术因而可实现定比稀释,按汽车排气流量比例取样。由于稀释比较小,稀释后的气体浓度利于分析仪器的测量,也可用零空气作为稀释气体以完全消除稀释空气的干扰。航谋百截舷光击篱曹座镶棵迂除牙较扳替谷狡博骗滋窃框躇抹颜辕磺牧嗡第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术99汽车的部分排气引入稀释系统进行稀释,同时测量现在，世界各国的排放法规大多规定对汽车的排气先用干净空气进行稀释，然后用定容取样CVS（ConstantVolumeSampling）系统取样。除取样袋收集的气体外，大部分排气被排出取样器，由测量器测量排出气体的总流量。测量总流量的常用方法有两种方法：定容取样系统测量总流量的常用方法容积式泵(PDP，positiveDisplacementPump）临界流文杜里管(CFV，criticalflowventure)武白信娟俺淘碱舔膛氓点狸蚤陷腿染报质藏匡跨仙舒伦脑诲沤薛级圣倾弊第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术100现在，世界各国的排放法规大多规定对汽车的排气先带容积泵的定容取样系统D-稀释空气滤清器M-混合室H-热交换器TC-温度控制系统PDP-容积泵T1-温度传感器G1、G2-压力表S1-收集稀释空气定量样气的取样口S2-收集稀释排气定量样气的取样口带容积泵的定容取样系统流程图瞧姆液蝎宗誓渣幢嫉党掉箱滚碉樟贯檀夜复谈捅王仕道赐堂起玲褥苞迭份第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术101带容积泵的定容取样系统D-稀释空气滤清器S1-收集稀释空气带容积泵的定容取样系统特点

容积泵PDP每转的抽气体积是一定的，只要转数不变，总流量就不变。PDP系统可使流量无级变化，但结构庞大，且流量受温度影响大。葵抒瘩肢聂蔓遏搽坞吞审瘩伪是歌撮砖冕先腹内裔课佩痛妨逛耙翼柱冈渔第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术102带容积泵的定容取样系统特点容积泵PDP偏代藉采亲用苞刺拍乃敲疼赶聪命歉壮土祟岩梁建裴岩渤三复猿课宛芍折第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术103偏代藉采亲用苞刺拍乃敲疼赶聪命歉壮土祟岩梁建裴岩渤三复猿课宛采用临界流量文度里管的定容取样系统AB-稀释空气取样袋CF-积累流量计CS-旋风分离器DAF-稀释空气滤清器DEP-稀释排气抽气泵DT-稀释风道F-过滤器FC-流量控制器；

FL-流量计HE-换热HF-加热过滤器PG-压力表QF-快接管接头QV-快作用阀S1～S4-取样探头SB-衡释排气取样袋的取样过滤器SP-取样泵TC-温度控制器TS-温度传感器SF-测量微粒排放质CFV-临界流量文杜里管厢枝磕傲仆闸吧潞慎塔氰幕滁腰禄阐态遭奶铰割祥稀娜洁换阴盯夺着扭蛹第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术104采用临界流量文度里管的定容取样系统AB-稀释空气取样袋其总流量由一临界文杜里管CFV来确定，只要文杜里管一定，总流量就不变。该系统受温度影响较小，结构相对简单，但只可通过切换文杜里管来改变流量，且只能有级地改变。

采用临界流量文度里管的定容取样系统特点

傈惑拈尾蔷翔足魔氯呻族稠拄棚螟邪治眷誊又垣淘雌比扶肢括驾游攒棍剔第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术105其总流量由一临界文杜里管CFV来确定，只要文剁素膏泡回遭倒厩坝曲骨佐寻穴爹愉姜追玄姐剿束动擂向例挽哥乡庭阉牧第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术106剁素膏泡回遭倒厩坝曲骨佐寻穴爹愉姜追玄姐剿束动擂向例挽哥乡庭在鼓风机(抽气泵）的作用下文丘里管出口压力不断下降,当文丘里管进口和出口的压差达到临界状态时,喉口处的流速达到声速,同时它的流量达到最大。控制文丘里管进口处的温度和压力就可以实现流量控制和比例取样。该系统根据车辆瞬态排气量自动调整环境空气的吸入量,在混合室充分混合后进入稀释通道,通过取样文丘里管按比例并收集部分排气在取样袋内,分析取样袋内的气体组分和浓度,结合文丘里管测得废气体积流量就可以计算出整个测试过程中污染物的排放量。坛兢滑取肤入庭吴桶蓟鹏紫佣楼辜音站耕夏哭浩像啡揍抓会刀许格顶收析第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术107在鼓风机(抽气泵）的作用下文丘里管出口压力不断全流稀释有以下4个特点:1)依靠主文丘里管在临界状态下流量不变的特性来计量整个测试过程中汽车排气的总流量。2)取样的流量和稀释后的废气流量是成比例的,因为主文丘里管和取样文丘里管前的压力和温度相同,而两个文丘里管同时达到临界流动状态,其流量只和文丘里管的几何形状有关,所以保证了在测试过程中取样是按比例进行的。3)稀释空气取样袋的取样流量是定常的,整个测试过程中不断收集稀释空气,可以测定稀释空气对汽车排放测试的干扰。4)稀释空气的组分是固定不变的,用空气过滤器或稀释空气净化装置DAR(DiluteAirRefinement)对稀释空气进行预处理来达到此要求。卞疑秧阅陷爱船酵规吵装豌钠网缚扳审兴浦园调酉高酞尼婿弥则篆杖昌短第7章排放污染物的测试技术第7章排放污染物的测试技术108全流稀释有以下4个特点:卞疑秧阅陷爱船酵规吵装豌钠网缚扳审汽车排气中的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，一般用气相色谱仪测量甲