Шприц для отбора выхлопных газов

Шприц для отбора выхлопных газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ШПРИЦ ДЛЯ ОТБОРА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ , содержащий корпус, вмонтированный в него поршень со штоком и съемную полую иглу, отличающийс я тем, что, с целью повышения представительности пробы и сокращения времени измерения токсичности газов , шток выполнен с резьбой, расположенной в нижней части, и центральным каналом,соединенным с радиальными сквозными каналами, расположенными в резьбовой части, а поршень снабжен размещенными в нижней его части одборной камерой с фильтром и держателем с фиксаторами и выполнен с осевым отверстием, размещенным соосно | центральному каналу штока. ботавших газов. Затем фильтр снимают и устанавливают его в пиролизер, где О сажу сжигают, например, помещая пиролизер в электропечь. С помощью меди цинского шприца отбирают из пиролизера пробу и помещают ее в газоанализао ю ю тор. Пиролизер разбирают и вынимают из него фильтр. Недостатком устройства является то, что определяют содержание сажи только,вотобранной пробе и не представляется возможным определить содержание других компонентов , таких, например, как окись углерода, углеводороды, а погрешность измерений велика, так как при переносе фильтра в пиролизер происходит осыпание сажи с фильтра, а определить вероятное количество сажи невозможно, ввод пробы в газоанализатор осуществ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5у)5 G О1 N 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

»

О 3

О О Э

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) (21) 3472916/26 (22) 20.07.82 (46) 15 01.93. Бюл. Р 2 (71) Горьковский политехнический ин. ститут. (72) В.И.Денисов, Н.Н.Кислицин и И.В.Николаева (56) Разработка методов определения примесей и микропримесей в воздухе и других газах путем сочетания газовой хроматографии со. специальными методами. Отчет НИИХимии-81 при Горьковском государственном университете. Вяхирев Д.А., инв. Y Б 433305, г. Горький, 1976, с. 202.

Авторское свидетельство СССР Р 913130, кл. G 01 N. 1/24, 1980.

Изобретение относится к устройствам для отбора и ввода проб из одной системы в другую, а именно к шприцам, которые могут быть использова° ны в Физико-химических исследованиях преимущественно силовых агрегатов транспортных средств.

Известно устройство, содержащее фильтр, устанавливаемый в линии прохождения отработавших газов транспортного средства, пиролизер, нагре-, вательное устройство, медицинский шприц и хроматограф.

Определение содержания сажи в из,вестном устройстве осуществляют следующим образом. В линию, по которой проходят отработавшие газы транспортного средства, устанавливают фильтр.

Последний улавливает сажу из отра„„Я „„1071092 А1 (54) (57) ШПРИЦ ДЛЯ ОТБОРА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ, содержащий корпус, вмонтированный в него поршень со штоком и съемную полую иглу, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения представительности пробы и сокращения времени измерения токсичности газов, шток выполнен с резьбой, расположенной в нижней части, и центральным каналом, соединенным с радиальными сквозными каналами, расположенными в резьбовой ча:ти, а поршень снабжен размещенными в нижней его части отборной камерой с фильтром и держателем с Фиксаторами и выполнен с осевым отверстием, размещенным соосно центральному каналу штока. ботавших газов. Затем фильтр снимают и устанавливают его в пиролизер, где сажу сжигают, например, помещая пиролизер в электропечь. С помощью медицинского шприца отбирают из пиролизера пробу и помещают ее в газоанализатор. Пиролизер разбирают и вынимают из него фильтр. Недостатком устройства является то, что определяют содержание сажи только в отобранной пробе и не представляется возможным определить содержание других компонентов, таких, например, как окись углерода, углеводороды, а погрешность измерений велика, так как при переносе фильтра в пиролизер происходит осыпание сажи с фильтра, а определить вероятное количество сажи невозможно, ввод пробы в газоанализатор осуществ1071092 ляется не непосредственно из пиролизера, а шприцем, что также снижает точность анализа.

Кроме того, определение содержания сажи в выхлопных газах можно производить тслько в стационарных условиях, для чего необходимы специальные стенды для испытаний автомобилей с целью задания того или иного режима движения. Наличие большого количества anпаратуры и специальных стендов делает проводимые исследования дорогостоящими и длительными, Невозможно также определить количество сажи во всем объеме отработавших газов при выполнении автомобилем того или иного испытательного цикла.

Известен шприц для отбора проб выхлопных газов двигателя транспортного 20 средства, содержащий корпус, вмонтированный в него поршень со штоком и съемную иглу, закрепленную на дне корпуса. Ыприц установлен на распределителе устройства и снабжен элект- 25 ромеханическим приводом выдвижения

его штока, подключенным через систему слежения к пробоотборнику, при этом шток соединен с приводом фрикционно посредством реечной тяги, шар- 0 нирно связанной с дополнительным электромагнитным приводом ее качания, Для одновременного определения количества токсичных компонентов на различных режимах работы автомобиля на распределителе установлено несколько шприцев, снабженных индивидуальными реечными тягами, связанными с соответствующими электромагнитными приводами их качания и с общим электромеханическим приводом выдвижения, Недостатком этого шприца является то, что им можно определить содержаяие только газообразных токсичных компонентов отработавших газов, так

45 как его конструкция не позволяет производить отбор сажи, i

Известное устройство для отбора выхлопных газов двигателя позволяет проводить испытания в реальных дорожных условиях, оно просто по конструк-, ции, компактно, обеспечивает определение количественного состава газообразных компонентов отработавших газов и высокую, чность измерения. 55

В связи с этим становится актуальной задача создания газоаналитической аппаратуры для одновременного определения газообразных и твердых компонентов отработавших газов двигателя транспортных средств.

Целью изобретения является повыше" ние представительности пробы и сокращение времени измерения токсичности газов.

Указанная цель достигается тем, что в шприце для отбора выхлопных газов двигателя транспортных средств, содержащем корпус, вмонтированный в него поршень со штоком и съемную и".лую иглу, закрепленную на дне корпу"а, шток вь.полнен.с резьбой,, распо.ложенной в нижней части, и центральным каналом, соединенным с радиальными сквозными каналами, расположенными в резьбовой части, а поршень снабжен размещенными в нижней его части отборной камерой с фильтром и держателем с фиксаторами и выполнен с осевым отверстием, размещенным соосно центральному. каналу штока.

В шприце целесообразно фильтр выполнить диаметром, равным 0,8-0,9D, и установить его на расстоянии не менее О, 001d от дна отборной камеры, где D — диаметр корпуса шприца, d— диаметр Фильтра.

На фиг. 1 показан шприц, общий вид, на фиг. 2 - узел I на Фиг.

Иприц для отбора проб выхлопных газов состоит из корпуса 1, размещенного в нем поршня 2 со штоком 3 и съемной иглы ч, установленной в дне

5 корпуса 1. Иток 3 в поршне 2 установлен на резьбе 6. По оси штока 3 выполнен центральный глухой со стороны поршня 2 канал 7, а в резьбовой части 8 штока 3 выполнены радиальные сквозные каналы 9, соединенные с ка" налом 7. Каналы 9 предпочтительно расположены под углом к центральному каналу 7 для более точного направления газового потока, Поршень 2 жестко смонтирован на держателе 10, который снабжен фикса.тором 11. В поршне 2 расположена от борная камера 12, которая снабжена фильтром 13, выполненным, например, из .ситалла, причем диаметр пор фильтра значительно меньше размеров крупиц сажи. Фильтр 13 выполнен диаметром

d,, равным 0,5-0,9D, и установлен на расстоянии 0,00ld от дна 14 камеры

12. В поршне 2 соосно центральному каналу штока 3 выполнено осевое от5 1 верстие i5 расположенное между штоком 3 и отборной камерой 12.

Корпус 1 имеет градуировку 16. шприц работает следующим образом.

Его устанавливают на известное устройство для отбора проб выхлопных газов двигателя транспортного средства. Игла 4 установлена на распределителе указанного устройства, в который поступает отработавший газ. В нерабочем положении шток 3 ввернут в поршень 2 до отказа, перекрывая тем самым первое отверстие 15. В канал 7 штока 3 вводят резиновую заглушку.

Для проведения анализа поршень 2 поднимают вверх и подпоршневая полость корпуса 1 через полую иглу 4 заполняется отработавшим газом. После этого иглу 4 вынимают из дна 5 корпуса и в это отверстие вставляют заглушку. 3атем вынимают заглушку из штока 3, вставляют в открытый конец канала 7 иглу 4.и вводят ее в газоанализатор.

Вывертывают шток на 3-4 оборота из поршня 2, при этом центральный канал

7 через каналы 9 и осевое отверстие

15 сообщается с отборной камерой 12.

Таким образом, одновременно осуществляется отбор пробы как на содержание газообразных компонентов, так и на содержание твердых частиц (сажи), т.е. расширяется. диапазон испытаний. Это приводит также к сокращению времени исследований и средств, затрачиваемых на них.

Выполнение фильтра диаметром d =

35 = 0,8-0,9D обеспечивает полное осаждение сажи на фильтре, а размещение его на расстоянии не менее 0,001d от дна камеры гарантирует ввод в газоанализатор пробы, адекватной по свое40 му составу в шприце.

Держатель 10 с фиксатором 11 не дает поршню 2 поворачиваться при вывертывании штока.

Корпус 1 подают вниз и находящаяся в нем порция отработавшего газа проходит через фильтр 13 в камеру 12, откуда по каналам 15,.9 и 7 поступает в иглу 4 и далее в газоанализатор, при этом сажа из проходящего газа осаждается на фильтре 13. Таким образом будет отбрана проба на содержание в отработавших газах газообразных компонентов, например суммарных углеводородов, окиси и двуокиси углерода.

После этого иглу 4 вынимают из газоаналиэатора, поршень 2 опускают до соприкосновения его с дном 5 корпуса 1, тем самым стравливая остаток газа, находящегося в корпусе 1. При этом на фильтре 13 ив этих остатков осаждается сажа. Таким образом вся сажа. отобранной пробы оседает на фильтре, этому также способствуют диаметры фильтра и его пор. Затем в дно 5 корпуса 1 вставляют иглу 4 и, подавая шток 3 с порынем 2 вверх, набирают чистый воздух, ставят заглушку в дно 5 и стравливают часть воздуха через каналы 9 и 7 и осевое отверстие 15, при этом последний освоПри использовании шприца можно определять в реальных дорожных условиях не только количественный состав газо45 образных компонентов, но и количество сажи во всем объеме отработавших газов двигателя транспортного средства.

Пприц может быть использован при

1О конструировании, доводке и эксплуатации силовых агрегатов транспортных средств и решении проблемы защиты воздушного бассейна от их вредного воздействия. е@ Предполагаемый экономический эффект от внедрения шприца в народном хозяйстве по сравнению с базовым образцом, выполненным в виде фильтра, устанавливаемого в линию выхлопных

071092 6 божда< тся от оставшихся в нем отработавших газов. После этого при необхолимости добавляется свежая порция воздуха и шприц в сборе помещают в печь, имеющую температуру 1000-1!00 С.

При этом сажа сгорает, образуя двуокись углерода. После этого в дно 5 корпуса 1 устанавливают иглу 4 и вводят в газоанализатор пробу, содержащую двуокись углерода. Определяют содержание в пробе двуокиси углерода, а затем определяют содержание углерода (сажи), используя известную ре15 акцию 2С + Ог = 2СОг

Выполнение отборной камеры с фильтром со стороны подпоршневой полости обеспечивает осаждение сажи из отработавших газов на фильтре, т.е отбор р0 пробы на твердые компоненты, и сбор очищенных от сажи отработавших газов, а каналы, выполненные в поршне и штоке и сообщающиеся с отборной камерой служат для анализа пробы на газооб25 разные компоненты.

U8.

Корректор Л.Филь

Редактор Т,Царганова Техрер И.Иоргейтал

Заказ 1085 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., и. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

7 1071092 8 газов транспортного средства, пироли- газоанализатора, составляет 4900 руб. вера, нагревательного устройства и /год.