CN101726433B - 一种机动车排气层流定比例取样装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动车排气层流定比例取样装置，布置在基础上它包括进气管、孔板式空气流量计、整流装置、电磁式球阀、定比例分流装置、排气气流稳定箱、排气泵和取样泵；本发明可以控制取样比例，并保持取样比例恒定，提高测量精度；能控制流体状态为层流，并对取样气道和排气道内的流动状态实时监视，方便地实现定比例取样；且结构简单，制造成本低。

Description

一种机动车排气层流定比例取样装置

技术领域

本发明涉及一种排气定比例装置，尤其涉及一种机动车排气层流定比例取样装置。

背景技术

流量控制元件是整个工况法排气取样***的关键部分，目前排气取样***多采用临界文丘里管作为流量控制元件，但很难调整***的稀释比，汽车在不同工况下的排气量相差很大，采用固定的文丘里管，稀释比无法适应不同的测试要求，而采用多文丘里管又会增加使用成本，此外，气体波动不稳定，这对测量精度影响很大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术不足，提供一种机动车排气层流定比例取样装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种机动车排气层流定比例取样装置，用螺栓固定在地面上，它包括：进气管、整流装置、电磁式球阀、定比例分流装置、排气气流稳定箱、排气泵、取样泵；进气管、整流装置、电磁式球阀、定比例分流装置、排气气流稳定箱从左至右依次用螺栓相连；在进气管内安装有孔板式空气流量计，整流装置的内部安装了蜂窝式整流器；定比例分流装置中的取样气道和排气道内都安装有测压管，测压管、测压引管与压差计依次相连；排气气流稳定箱内插有一根取样气道续管，在排气气流稳定箱的一侧安装有排气泵；取样气道续管与定比例分流装置在取样气道处焊接，另一端穿出排气气流稳定箱并安装有取样泵。

进一步地，所述的电磁式球阀包括电磁马达、阀杆限位块、限位压套、阀杆、密封圈、O型密封圈、球阀体和球阀盖；球阀盖与定比例分流装置相连形成球阀的腔体，并安装在整流装置的出口端，电磁马达与阀杆同轴固结在一起，阀杆穿过限位压套，限位压套固定在球阀盖上，并对阀杆凸缘端产生压力，使阀杆的凸缘正好嵌入球阀体的凹槽中，阀杆上安装有阀杆限位块，阀杆限位块能在限位压套上的两块限位挡块之间呈90°自由转动。

进一步地，所述的定比例分流装置沿着圆周均匀布置N条气道，N为自然数，其中有一根气道为取样气道，其余气道都是排气道，取样气道和各条排气道内沿径向向外都插有测压管，其中取样气道内的测压管与其相对位置排气道内的测压管都通过测压引管连接到压差计的接口上；其余排气道内的测压管连接口密封。所述的电磁式球阀根据定比例分流装置内气道的个数均匀布置在整流装置出口端的圆周上。

本发明的有益效果是：

1、可以控制取样比例，并保持取样比例恒定，提高测量精度；

2、能控制流体状态为层流，并对取样气道和排气道内的流动状态实时监视，轻松实现定容取样；

3、结构简单，制造成本低。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明的俯视图；

图3为本发明的左视图；

图4中，(a)和(b)分别为定比例分流装置的左视图和剖视图，其中B-B是电磁马达部分的俯视图；

图中：1、进气管，2、孔板式空气流量计，3、整流装置，4、电磁式球阀，5，定比例分流装置，6、排气气流稳定箱，7，排气泵，8、取样泵，9、测压引管，10、压差计，11、取样气道续管，12、排气道，13、蜂窝式整流器，14、取样气道，15、测压管，16、电磁马达，17、阀杆限位块，18、限位压套，19、阀杆，20，密封圈，21、O型密封圈，22、球阀体，23、球阀盖。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将会变得更加明显。

如图1和图2所示，本发明的排气层流定比例取样装置包括：进气管1、孔板式空气流量计2、整流装置3、电磁式球阀4、定比例分流装置5、排气气流稳定箱6、排气泵7、取样泵8。进气管1用螺栓连接在整流装置的3的入口端，在靠近整流装置3入口端的进气管1内安装有孔板式空气流量计2；整流装置3的内部安装了蜂窝式整流器13，电磁式球阀4通过螺栓连接了整流装置3的出口端和定比例分流装置5；定比例分流装置5的另一端与排气气流稳定箱6螺旋副连接，排气气流稳定箱内6插有一根取样气道续管11，在排气气流稳定箱6的一侧安装有排气泵7；取样气道续管11与定比例分流装置5在取样气道14处焊接，另一端穿出排气气流稳定箱6并安装有取样泵8。

如图2，图4所示，电磁式球阀4包括电磁马达16、阀杆限位块17、限位压套18、阀杆19、密封圈20、O型密封圈21、球阀体22、球阀盖23；球阀盖23与定比例分流装置5用螺旋副连接形成球阀的腔体，并用螺栓安装在整流装置3的出口端；电磁马达16与阀杆19同轴固结在一起，阀杆19穿过限位压套18，限位压套18用螺栓固定在球阀盖23上，并对阀杆19凸缘端产生压力，使阀杆19的凸缘正好嵌入球阀体22的凹槽中；球阀体22在阀杆19的带动下能在球阀盖23和定比例分流装置5形成的腔体中做90度转动，阀杆上安装有阀杆限位块17，阀杆限位块17的高度与限位压套18上两块限位挡块的高度一致，限位挡块成垂直状布置在限位压套18的螺栓定位面上，使阀杆19能在电磁马达16牵引下做90度旋转，即阀杆限位块17与一块限位挡块接触时，球阀关闭，气体无法流入定比例分流装置5，而阀杆限位块17与另一块限位挡块接触时，球阀全开，气体能直接流入定比例分流装置5；定比例分流装置5沿着圆周均匀布置N条气道，N为自然数，其中有一根气道为取样气道14，其余气道都是排气道12，取样气道14和各条排气道12内沿径向向外都插有测压管15，其中取样气道14内的测压管15与其相对位置排气道12内的测压管15都通过测压引管9连接到压差计10的接口上；其余排气道内的测压管15连接口密封。

如图3，图4所示，电磁式球阀4根据定比例分流装置5内气道的个数均匀布置在整流装置3出口端的圆周上。

本发明的工作过程如下：

排气从进气道1通入，经过孔板式空气流量计2时，排气发生节流压降，从而测得排气的总流量；排气随后进入整流装置3，经过整流装置3前端的蜂窝式整流器13后，排气的流速被减缓并使之保持在层流状态；由于定比例分流装置5采用相同的材料制造相同直径的气道，且排气道12和取样气道14内都安装了相同的测压管15保证了气道的结构相同，此外，气道沿圆周成均匀布置使得每个气道内的流动状态尽可能一致；排气通过电磁式球阀4后，仍然保持层流状态，且按确定比例流经定比例分流装置5，定比例分流装置5上的压差计随时将排气道12与取样气道14内的压力进行比较，监控气道内的流动状态；一部分排气经由取样气道14和取样气道续管11后，在取样泵8的工作下排出气道；剩余的排气先被储存在排气气流稳定箱6内，随后被排气泵7排出箱外，箱体能够保持气道内排气的压力、温度等待状态恒定，还减小了入口效应对流量测量的影响；根据排气的流量大小可以决定开启电磁式球阀4的数量多少，并尽可能保持开启或关闭的球阀呈对称布置，使气道内流场尽可能一致；此外，通过调节泵的运行速度，可以调节排气的流动速度，为气体流动提供动力；由于取样比例恒定，即可以根据开启的气道数目可知，在知道总流量时，取样气体流量只要除以开启的气道数就可得到；此外，流体保持层流状态时，流体流动稳定，所以定容取样不仅实现方便，且测量精度高。

Claims (1)

1.一种机动车排气层流定比例取样装置，布置在地上，其特征在于，它包括：进气管(1)、孔板式空气流量计(2)、整流装置(3)、电磁式球阀(4)、定比例分流装置(5)、排气气流稳定箱(6)、排气泵(7)和取样泵(8)；所述进气管(1)、整流装置(3)、电磁式球阀(4)、定比例分流装置(5)、排气气流稳定箱(6)依次相连；孔板式空气流量计(2)固定安装在进气管(1)上，整流装置(3)的内部安装了蜂窝式整流器(13)；定比例分流装置(5)中的取样气道(14)和排气道(12)内都安装有测压管(15)，测压管(15)、测压引管(9)与压差计(10)依次相连；排气气流稳定箱内(6)插有一根取样气道续管(11)，在排气气流稳定箱(6)的一侧安装有排气泵(7)；取样气道续管(11)与定比例分流装置(5)在取样气道(14)处相连，另一端穿出排气气流稳定箱(6)并安装有取样泵(8)；所述的电磁式球阀(4)包括电磁马达(16)、阀杆限位块(17)、限位压套(18)、阀杆(19)、密封圈(20)、O型密封圈(21)、球阀体(22)和球阀盖(23)；球阀盖(23)与定比例分流装置(5)相连形成球阀的腔体，并安装在整流装置(3)的出口端，电磁马达(16)与阀杆(19)同轴固结在一起，阀杆(19)穿过限位压套(18)，限位压套(18)固定在球阀盖(23)上，并对阀杆(19)凸缘端产生压力，使阀杆(19)的凸缘正好嵌入球阀体(22)的凹槽中，阀杆上安装有阀杆限位块(17)，阀杆限位块(17)能在限位压套(18)上的两块限位挡块之间呈90°自由转动；所述的定比例分流装置(5)沿着圆周均匀布置N条气道，N为自然数，其中有一根气道为取样气道(14)，其余气道都是排气道(12)，取样气道(14)和各条排气道(12)内沿径向向外都插有测压管(15)，其中取样气道(14)内的测压管(15)与其相对位置排气道(12)内的测压管(15)都通过测压引管(9)连接到压差计(10)的接口上；其余排气道内的测压管(15)连接口密封；所述的电磁式球阀(4)根据定比例分流装置(5)内气道的个数均匀布置在整流装置(3)出口端的圆周上。

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