误差分析在汽车尾气排放检测的应用.ppt

误差分析在汽车尾气排放检测的应用 到上世纪60年代 美国的部分大城市 特别是加利福尼亚 空气污染已经到了相当严重的程度 由此 一系列的研究项目 排放法规及政府管理部门相应产生 欧洲于1970年正式制定了关于汽车排放的法规 稀释取样法 稀释取样法 用空气等将所采集的发动机排气稀释数倍后再进行浓度测量 此方法可以降低样本中的水分浓度 是水分难以在管道内部结露 因此可抑制因水分凝结产生的气体浓度变化和因水溶性成份的溶解损失所造成的测量误差 作为稀释法所采用的是定容稀释取样装置 constantVolumeSampler 此方法是采集整个发动机的排气量 然后用空气稀释 并设法使之变为一定的已知流量 它是将整个排气量和稀释用空气倒入到装置内 继而将两者所组成的总流量长期控制为一个定量 将一部分稀释以后的排气以一定流量采集到取样袋内 试验结束后对取样袋内的气体浓度进行分析 排气质量可以通过该浓度 稀释排气的流量 取样时间 成份对象的气体密度来求得 但是由于稀释空气内多少会含有测量对象成份 所以要同时将空气采集到另外一个取样气袋内 在计算浓度时加入相应的本底空气 由于CVS法可利用基本上控制惟一定的稀释流量直接换算出排气质量 而不需要对发动机的排气流量进行直接测量 并且由于采取的是在行驶结束后对袋内已被均匀化的的气体进行测量的方式 所以因分析仪相应缓慢所造成的影响可忽略不计 鉴于CVS法具有以下优点 所以现在世界上将其作为新车型排气认证实验以及使用中汽车排气质量进行计算的方法也被各国正式采用 鉴于CVS法具有以下优点 所以现在世界上将其作为新车型排气认证实验以及使用中汽车排气质量进行计算的方法也被各国正式采用 CVS采用的是临街流量文丘里管形式 CFV CFV是将所谓的 音速喷嘴 的断面形状加工得更加光华后形成的 下图所示为 音速喷嘴 的模式图 当压缩空气流经这种喷嘴时 喷嘴上游和下游的压力差会变得很大 喉部中的流速就会保持在音速水平 此时的流量根据气体种类 喷嘴的几何形状 喷嘴上游的气体状态而定 而不依存于喷嘴下游状态 因此 只要在控制时 将喷嘴上游保持在一定状态 并将喉部的流速长期维持于音速后 就可以获得非常稳定的流量 图上所示的是采用CFV时CVS流量控制部的结构 通过位于下游一侧的鼓风机使主文丘里管 CFV 前后产生超出必要值的压力差 据此 通过主文丘里管的气体流量就会在临界状态下保持一致 实际流量根据事前标定过的文丘里管固有系数和在上游测所测量到的温度与压力进行计算 另外 向取样袋内采集气体的 管道上采用了CFV 下面公式中表达CFV方式下CVS的流量运算 Q 标准状态下稀释排气容量C1 文丘里管系数P t 在时间t内文丘里管入口绝对压力 Kpa T t 在时间t内文丘里管入口绝对温度 K 通过以上公式可推出文丘里管校正系数 上式中T P分别为文丘里管入口的温度和压力 有设备自带的传感器进行测量 要对文丘里管进行标定需要专门设备SAO来标定通过SAO的空气流量 Cd 原始系数Y 压力系数d SAO喉管处半径 SAO两端压力差 d Dp 0 0752019所以可以由Q T P三个数值反推出来Ci一般取13个点 这些点在SAO不同的开度取得 C1 Qcal 273 16 T1 P1Qcal Qsao Pa 760 293 16 273 16 Tv l min Qsao Sh Kf 0 099702 Td 2 Y P Ad 0 5 60K0 K5为SAO本身系数C1 C1n n C1n C1 n 1 C1shouldbelessthan0 3 Sh humiditycorrection 湿度系数 re Re