FR2991768A1 - Method for measuring filtration volume of particulate filter for thermal engine of car, involves filling input channels of porous support with balls, and recovering balls to determine physical characteristic representing filtration volume - Google Patents

Method for measuring filtration volume of particulate filter for thermal engine of car, involves filling input channels of porous support with balls, and recovering balls to determine physical characteristic representing filtration volume Download PDF

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Abstract

The method involves filling input channels (7') of a porous support with calibrated balls having dimensions higher than porosity of the porous support and lower than a section of the input channels. The balls filled in the input channels are recovered to determine a physical characteristic representative of the volume of filtration, where the balls are filled in the input channels by posing the porous support on its output face (12). The balls are compressed using a vibrating machine during and/or at the end of the filling of the input channels.

Description

99176 8 1 PROCEDE DE MESURE DE VOLUME FILTRANT D'UN FILTRE A PARTICULES [0001] L'invention concerne la dépollution des gaz d'échappement, notamment émis par des moteurs thermiques du type de ceux équipant de véhicules automobiles. [0002] L'invention concerne plus particulièrement les procédés de fabrication de filtres à particules à structure poreuse (dite encore alvéolaire), et la façon d'en évaluer ce qu'on désigne communément sous le terme de volume filtrant. [0003] En effet, de façon connue, un filtre à particules (ci-après également désigné sous l'acronyme FAP) est généralement constitué par un support poreux définissant une surface d'entrée et une surface de sortie, et traversé d'une multitude de canaux parallèles d'une face à l'autre, les canaux étant sensiblement de même dimension, et la densité des canaux étant généralement comprise entre une dizaine et plusieurs centaines de canaux par centimètre carré. Ces canaux sont obtenus par exemple par extrusion d'un support en matériau céramique. Un canal sur deux est bouché sur sa face de sortie, et alors ouvert sur sa face d'entrée - ce sont les canaux dits d'entrée -, les autres canaux étant eux bouchés en face de sortie et ouverts en face d'entrée, -ce sont les canaux dits de sortie-, de sorte que les gaz d'échappement doivent traverser une paroi pour s'échapper du filtre. Ces bouchons en face d'entrée et de sortie sont obtenus par des manchons cimentés, rapportés sur les faces d'extrémité du support. [0004] On comprend dans le présent texte les termes « entrée »i« sortie », ou encore « amont »i« aval » en référence à la direction générale d'écoulement des gaz d'échappement destinés à traverser le filtre à particules, une fois celui-ci monté sur 25 une ligne d'échappement d'un moteur thermique, depuis la sortie moteur jusqu'à la sortie des gaz à l'air libre en bout de ligne. [0005] Le volume dit volume filtrant du FAP correspond au volume des canaux d'entrée du filtre. C'est une caractéristique-clé du FAP, car c'est dans ces canaux que vont progressivement se déposer des suies, mais aussi, éventuellement, des 30 cendres et résidus de combustion, tels que des résidus de lubrifiant ou d'additif quand on utilise un FAP avec additif ajouté au carburant du moteur, voire des débris d'organes de dépollution catalytique destinés à être disposés en amont du FAP dans la ligne d'échappement. Généralement, l'ordre de grandeur du volume filtrant (VF) est situé entre 0,5 et 2 litres. [0006] Quand on met au point un FAP, le volume filtrant est donc étudié et calculé de très près. Ensuite, en production, des contrôles doivent être faits régulièrement sur pour s'assurer de la conformité des FAP avant montage, et tout particulièrement du respect d'un volume filtrant minimum. Il est donc nécessaire de disposer d'un procédé de mesure de ce volume filtrant. [0007] Un premier procédé de mesure est décrit dans le brevet FR 2 944 350. Il consiste à mesurer tout d'abord la surface frontale ouverte de la face d'entrée du FAP, connue également sous le terme anglais « open frontal area » ou OFA, par traitement d'images numérisées de la face d'entrée du FAP. On peut ensuite en déduire le volume filtrant VF en considérant que le FAP est de forme cylindrique, de courbe directrice de surface S et de longueur L par la formule : VF = OFA xSxL [0008] Si l'on cherche davantage de précision, on peut aussi prendre en compte la présence des bouchons en sortie des canaux d'entrée, de longueur Lb, généralement de l'ordre de un à quelques millimètres, et l'on obtient alors une valeur de volume filtrant plus précise avec la formule : VF = OFA x S x (L - Lb) [0009] Cette méthode de mesure du volume filtrant donne des résultats satisfaisants, mais elle est encore susceptible d'améliorations. En effet, le traitement des images numérisées pour obtenir la valeur OFA peut s'avérer délicat, puisqu'il est basé sur un ajustement de contraste entre le noir (le vide des canaux d'entrée) et le blanc (les bouchons des canaux de sortie), avec des aléas possibles sur la qualité des images prises du fait même de l'appareil de prise ou de la façon d'opérer les prises (angles de visée pouvant varier légèrement), ou du fait de micro-défauts éventuels sur le ciment des bouchons présents sur la face d'entrée du FAP. Et les mesures dimensionnelles S et L peuvent aussi présenter une certaine dispersion, du fait, notamment, de possibles défauts de planéité ou de parallélisme du filtre. En outre, cette méthode fait intervenir des dispositifs de prise et de traitement d'images assez complexes. 2 99176 8 3 [0010] L'invention a alors pour but une méthode de mesure du volume filtrant d'un filtre à particules améliorée. Elle a notamment pour but une telle méthode qui soit plus reproductible et/ou plus précise et/ou plus facile ou plus rapide à mettre en oeuvre. [0011] L'invention a pour objet un procédé de mesure du volume de filtration d'un 5 filtre à particules présentant un support poreux comportant une face d'entrée et une face de sortie, ledit support étant muni de canaux d'entrée reliant les deux faces et obturés en face de sortie et de canaux de sortie reliant les deux faces et obturés en face d'entrée. Selon le procédé, on remplit les canaux d'entrée avec des billes de dimensions supérieures à la porosité du support et de dimensions inférieures à la 10 section desdits canaux d'entrée, et on récupère les billes de remplissage pour en déterminer une caractéristique physique représentative dudit volume de filtration. [0012] L'invention permet ainsi de s'affranchir à la fois de l'utilisation d'appareillages optiques/informatiques complexes et des dispersions dimensionnelles du filtre, en exploitant le fait qu'il existe des billes de type sphériques calibrées, dont 15 on peut sélectionner de façon appropriée les dimensions pour qu'elles viennent combler exactement le volume des canaux d'entrée. Ensuite, il suffit de les extraire pour corréler une caractéristique (masse, volume...) que l'on pourra facilement corréler au volume des canaux d'entrée, c'est-à-dire au volume filtrant. Ces billes peuvent être par exemple en métal ou en céramique, et peuvent parfaitement être 20 réutilisables d'un filtre à l'autre. [0013] De préférence, les billes sont calibrées. On connait donc précisément leur diamètre, leurs poids. [0014] Avantageusement, les billes sont choisies de façon à présenter une taille comprise entre 20 et 100 micromètres, notamment d'environ 50 micromètres. Elles 25 sont ainsi nettement supérieures à la porosité habituelle des supports poreux constituant les FAP, qui est généralement de l'ordre de 10 micromètres, et restent également nettement inférieures à la section des canaux d'entrée, qui est généralement de l'ordre de 0,5 à 2 mm. Une taille de bille aux alentours de 50 micromètres est appropriée, et permet d'éviter au mieux tout éventuel phénomène de 30 sur-compactage ou de sur-espacement des billes dans les canaux en fonction de leur positionnement dans ceux-ci. [0015] De préférence, on remplit les canaux d'entrée avec les billes en posant le support poreux sur sa face de sortie. La face de sortie est de préférence elle-même disposée selon un plan sensiblement horizontal : les canaux d'entrée se trouvent ainsi dans une orientation sensiblement verticale, leur extrémité non obturée étant en partie haute, ce qui simplifie l'opération de remplissage par les billes, par simple gravité. [0016] De préférence, on réalise pendant et/ou en fin de remplissage des canaux d'entrée un tassement des billes, notamment à l'aide d'une machine vibrante, afin de s'assurer que tout le volume des canaux d'entrée est bien rempli, et donc que le 10 volume des billes récupéré par la suite est bien représentatif du volume filtrant du filtre. [0017] On peut mesurer le volume des billes de remplissage pour en déduire le volume de filtration, notamment à l'aide d'un contenant gradué en unité de volume du type éprouvette transparente graduée. La mise en oeuvre de cette mesure peut ainsi 15 être aisément réalisable par un opérateur simplement visuellement. [0018] On peut aussi mesurer la masse des billes de remplissage pour en déduire le volume de filtration, notamment à l'aide d'un contenant taré. [0019] De préférence, on mesure la caractéristique représentative des billes de remplissage après avoir réalisé un tassement de celles-ci dans un contenant, par 20 exemple à l'aide d'une table vibrante. [0020] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un moteur et d'une ligne 25 d'échappement munie d'un filtre à particules ; - la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une portion du filtre à particules selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 est une vue en coupe transversale du filtre à particules de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue en coupe transversale du filtre lors de la première étape du 30 procédé de mesure du volume filtrant du filtre des figures précédentes ; - la figure 5 est une vue en coupe des billes de remplissage dans un contenant selon la deuxième étape du procédé de mesure du volume filtrant. [0021] Toutes ces figures sont schématiques afin d'en faciliter la lecture, et les différents composants représentés ne sont pas nécessairement à l'échelle. [0022] La figure 1 représente schématiquement un moteur à combustion thermique 1 relié à une ligne d'échappement 2 des gaz provenant de la combustion du moteur. La ligne d'échappement comprend un filtre à particules 3 et deux capteurs de pression en amont 4 et en aval 5 du filtre 3, les capteurs étant reliés à une unité de contrôle commande 6 du moteur 1. Optionnellement, la ligne d'échappement peut aussi comprendre un convertisseur catalytique, du type catalyseur d'oxydation vis-à-vis de HC/CO et/ou du type catalyseur de réduction vis-à-vis des NOx (du type Catalyse sélective par réduction, connue sous l'acronyme anglais SCR, pour Selective Catalysis Reduction) et/ou un piège à N0x). Ces organes peuvent être disposés en amont ou en aval du filtre à particules 3 et ne sont pas représentés à la figure 1. La flèche 10 indique la direction générale d'écoulement des gaz d'échappement dans la ligne d'échappement et à travers le filtre 3. [0023] La figure 2 est une vue en coupe longitudinale du filtre à particules 3 de la figure 1. Le filtre est ainsi, selon l'exemple de l'invention, comme également représenté en figure 3, composé de barreaux 13, visibles aussi à la figure 3, monolithiques assemblés, barreaux dont la structure alvéolaire peut être réalisée par extrusion dans une filière à partir d'une pâte, qui est ensuite, une fois extrudée, séchée par traitement thermique puis cuite à haute température (au moins 2100 °C pour le SiC ou au moins 1700°C pour le Si-SiC), puis les barreaux sont assemblés (par injection d'un ciment 14 entre les barreaux maintenus dans un moule ou par collage par application automatique du ciment entre ceux-ci). Le ciment 14 peut par exemple contenir du nitrure de bore, de silicium ou d'aluminium, de l'oxyde de zirconium ou d'aluminium, une certaine proportion de cordiérite, de titanate d'aluminium, du borure de zirconium, ou encore de la mullite. A noter que ce ciment a un rôle de colle, mais qu'il offre aussi la possibilité d'absorber les tolérances de dimensionnement/de dilatation thermique en fonctionnement normal. Le ciment peut être posé de façon continue aux interfaces entre barreaux adjacents, ou par points de colle discrets. [0024] La vue de la figure 2 est une vue en coupe dans le sens d'extrusion d'une forme à motifs carrés. Le matériau du filtre présente des canaux de section carrée 7,7' alternativement obturés au niveau de la face d'entrée 9 des gaz d'échappement du filtre et de la face de sortie 12 des gaz d'échappement hors du filtre. Les canaux 7', obturés par des bouchons de ciment b à leur extrémité débouchant sur la face de sortie 12 du filtre et communiquant avec la partie amont du filtre sont les canaux d'entrée. Les canaux 7, obturés à leur extrémité débouchant sur la face d'entrée 9 du filtre et communiquant avec la partie avale du filtre, sont les canaux de sortie. [0025] Les canaux 7,7' sont séparés les uns des autres par les parois de la céramique, parois suffisamment poreuses pour laisser passer les gaz (flèches 11) et permettant de piéger dans les canaux d'entrée 7' les suies solides ou liquides. [0026] Le volume filtrant que l'invention se propose de mesurer est donc celui de l'ensemble des volumes définis par les canaux d'entrée 7'. [0027] La figure 3 représente donc la section circulaire du filtre, comportant les barreaux de céramique 13 assemblés par un ciment 14 (cet assemblage barreaux/ciment sera ci-après désigné indifféremment par le terme « céramique » par soucis de concision) et l'ensemble est logé dans un conduit 12 en acier de diamètre ajusté pour permettre l'insertion de l'ensemble et contraindre le flux de gaz d'échappement à traverser la céramique. Comme ici le filtre présente une section cylindrique ou carrée ou rectangulaire, les modules ont une section carrée ou rectangulaire au centre du filtre, et sont tronqués à sa périphérie afin d'être adaptés à la forme de la section du filtre. [0028] Les deux étapes du procédé de mesure du volume filtrant d'un tel filtre sont illustrées à l'aide des figures 4 et 5. [0029] La figure 4 correspond à l'étape de remplissage des canaux d'entrée 7'. Pour ce faire, on dispose le FAP verticalement, posé sur sa face de sortie 12 dans un bac de rétention 16 disposé sur une machine vibrante 17, dans des conditions standard de température pré déterminés (dans le cas où la température influe sur la dilatation des billes de remplissage). On vient remplir entièrement les canaux 7' avec des billes 15 de 50 micromètres de diamètre en céramique, et on évacue le surplus avec une réglette ou un pinceau, avec de préférence ajout d'un standard visuel pour que l'opérateur puisse vérifier la conformité du remplissage des canaux. La machine vibrante 17 est actionnée lors du remplissage et/ou en fin de remplissage de façon à s'assurer que les billes 15 sont correctement tassées dans les canaux, sans écrasement de celles-ci et sans laisser d'espace vacant dans les canaux à part les espaces interstitiels entre les billes elles-mêmes et entre les billes et les parois des canaux 7' (espaces interstitiels de volume négligeable). [0030] La deuxième étape, comme représenté à la figure 5, consiste à vider les billes 15 ayant rempli les canaux 7' dans une éprouvette graduée 18 par exemple en s'aidant d'un entonnoir 19. Les dimensions de l'éprouvette sont choisies de façon à ce qu'elle ait un faible diamètre, avec un ratio hauteur/diamètre élevé permettant une bonne précision dans la mesure. L'éprouvette permet de mesurer des volumes de l'ordre de 0,5 à 2 litres, volume correspondant au volume filtrant habituel des FAP. On peut aussi effectuer un tassement des billes 15, une fois versées dans l'éprouvette 18 avec une machine vibrante. Pour s'assurer que toutes les billes 15 provenant des canaux 7' sont bien tombées dans l'éprouvette, on peut tapoter la face arrière du FAP ou donner un coup de soufflette dans les canaux de sortie 7'. Une lecture visuelle de la hauteur du niveau des billes 15 dans l'éprouvette permet de mesurer le volume filtrant VF du filtre. [0031] Alternativement, on peut obtenir le volume filtrant VF par la masse volumique des billes 15, en pesant celles-ci avec un contenant taré. On a alors la 20 relation : VF = m(ensemble des billes)/ masse volumique (d'une unité de volume de référence constitué desdites billes). [0032] Le procédé de mesure selon l'invention s'applique de la même manière à un filtre dont le support poreux définissant les canaux d'entrée et de sortie est monobloc, et non pas, comme décrit dans l'exemple plus haut, un assemblage de 25 barreaux. [0033] Le procédé de mesure selon l'invention est donc simple, reproductible, sans appareillage complexe à manipuler et donc parfaitement adapté à une utilisation dans un laboratoire de contrôle qualité en usine de fabrication de filtres ou de montage de ceux-ci sur véhicules.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the depollution of exhaust gases, in particular emitted by thermal engines of the type fitted to motor vehicles. The invention relates more particularly to the processes for producing particulate filters with a porous structure (also called alveolar), and how to evaluate what is commonly referred to as the filter volume. Indeed, in known manner, a particulate filter (hereinafter also referred to by the acronym FAP) is generally constituted by a porous support defining an entrance surface and an exit surface, and traversed by a a multitude of parallel channels from one face to the other, the channels being substantially of the same size, and the density of the channels generally being between ten and several hundred channels per square centimeter. These channels are obtained for example by extrusion of a support of ceramic material. One channel out of two is clogged on its output face, and then open on its input face - these are so-called input channels - the other channels being clogged in front of the output and open in front of the input, these are so-called outlet channels, so that the exhaust gases must pass through a wall to escape from the filter. These plugs in front of entry and exit are obtained by cemented sleeves, reported on the end faces of the support. In the present text, the terms "inlet" i "outlet", or "upstream" i "downstream" with reference to the general direction of flow of the exhaust gases intended to pass through the particulate filter, are understood in the present text. once it is mounted on an exhaust line of a heat engine, from the motor output to the output of gases in the open air at the end of line. The volume called the filter volume of the FAP corresponds to the volume of the filter input channels. This is a key feature of the FAP because it is in these channels that will gradually deposit soot, but also, possibly, ashes and combustion residues, such as residues of lubricant or additive when uses a FAP with additive added to the engine fuel, or debris of catalytic pollution control organs intended to be arranged upstream of the FAP in the exhaust line. Generally, the order of magnitude of the filter volume (VF) is between 0.5 and 2 liters. When developing a FAP, the filter volume is studied and calculated very closely. Then, in production, regular checks must be made to ensure compliance of the FAP before assembly, and especially the respect of a minimum filter volume. It is therefore necessary to have a method of measuring this filter volume. [0007] A first measuring method is described in patent FR 2 944 350. It consists in firstly measuring the open front surface of the input face of the FAP, also known as the "open frontal area". or OFA, by processing digitized images of the input face of the FAP. We can then deduce the filter volume VF considering that the FAP is cylindrical in shape, S surface direction curve and length L by the formula: VF = OFA xSxL [0008] If we seek more precision, we can also take into account the presence of the plugs at the output of the input channels, of length Lb, generally of the order of one to a few millimeters, and one thus obtains a value of filtering volume more precise with the formula: VF = OFA x S x (L - Lb) [0009] This method of measuring the filter volume gives satisfactory results, but it is still subject to improvement. Indeed, the processing of digitized images to obtain the OFA value can be tricky, since it is based on a contrast adjustment between the black (the vacuum of the input channels) and the white (the plugs of the channels of output), with possible risks on the quality of the images taken by the fact of the setting device or the way of making the shots (angles of sight which can vary slightly), or because of possible micro-defects on the cement plugs present on the entrance face of the FAP. And the dimensional measurements S and L may also have a certain dispersion, in particular because of possible flatness or parallelism defects of the filter. In addition, this method involves relatively complex image acquisition and processing devices. The object of the invention is therefore a method for measuring the filter volume of an improved particulate filter. One of its aims is such a method that is more reproducible and / or more precise and / or easier or faster to implement. The invention relates to a method for measuring the filtration volume of a particle filter having a porous support comprising an inlet face and an outlet face, said support being provided with connecting inlet channels. both faces and closed in front of the output and output channels connecting the two faces and closed in front of the input. According to the method, the inlet channels are filled with balls larger than the porosity of the support and of dimensions smaller than the section of said inlet channels, and the filler balls are recovered to determine a representative physical characteristic. said filtration volume. The invention thus makes it possible to dispense with both the use of complex optical / computer equipment and the dimensional dispersions of the filter, by exploiting the fact that there are calibrated spherical-type balls, of which 15 the dimensions can be appropriately selected so that they exactly fill the volume of the input channels. Then, it is enough to extract them to correlate a characteristic (mass, volume ...) that one will be able to easily correlate with the volume of the input channels, that is to say the filtering volume. These beads may be for example metal or ceramic, and may be reusable from one filter to another. [0013] Preferably, the balls are calibrated. We therefore know precisely their diameter, their weight. Advantageously, the beads are chosen so as to have a size of between 20 and 100 micrometers, in particular of about 50 micrometers. They are thus much greater than the usual porosity of the porous substrates constituting the FAP, which is generally of the order of 10 micrometers, and also remain much smaller than the section of the inlet channels, which is generally of the order of 0.5 to 2 mm. A ball size of around 50 micrometers is appropriate, and it makes it possible to best avoid any event of over-compacting or over-spacing of the balls in the channels as a function of their positioning in them. Preferably, the inlet channels are filled with the balls by placing the porous support on its exit face. The exit face is preferably itself disposed in a substantially horizontal plane: the inlet channels are thus in a substantially vertical orientation, their unclosed end being at the top, which simplifies the filling operation by the balls, by simple gravity. Preferably, during and / or at the end of the filling of the inlet channels, a settlement of the balls, in particular using a vibrating machine, is carried out in order to ensure that the entire volume of the channels of The inlet is well filled, and therefore the volume of the beads subsequently recovered is well representative of the filter volume of the filter. The volume of the filler beads may be measured to deduce the filtration volume, in particular using a graduated container in volume unit of the graduated transparent test-piece type. The implementation of this measurement can thus be easily performed by an operator simply visually. It is also possible to measure the mass of the filler balls to deduce the filtration volume, in particular using a tared container. Preferably, the representative characteristic of the filler balls is measured after having compacted them in a container, for example using a vibrating table. Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which is given below, for information only and in no way limitative, with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic representation an engine and an exhaust line provided with a particulate filter; FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a portion of the particulate filter according to one embodiment of the invention; FIG. 3 is a cross-sectional view of the particle filter of FIG. 2; FIG. 4 is a cross-sectional view of the filter during the first step of the method for measuring the filtering volume of the filter of the preceding figures; - Figure 5 is a sectional view of the filler balls in a container according to the second step of the measuring method of the filter volume. All these figures are schematic to facilitate reading, and the various components shown are not necessarily scaled. Figure 1 shows schematically a thermal combustion engine 1 connected to an exhaust line 2 of the gases from the combustion of the engine. The exhaust line comprises a particle filter 3 and two pressure sensors upstream 4 and downstream 5 of the filter 3, the sensors being connected to a control unit 6 of the engine 1. Optionally, the exhaust line can also include a catalytic converter, of the type of oxidation catalyst vis-à-vis HC / CO and / or the type of reduction catalyst vis-à-vis NOx (type Catalyze selective reduction, known by the acronym SCR, for Selective Catalysis Reduction) and / or a N0x trap). These members may be arranged upstream or downstream of the particle filter 3 and are not shown in FIG. 1. The arrow 10 indicates the general direction of flow of the exhaust gases in the exhaust line and through the filter 3. [0023] FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the particulate filter 3 of FIG. 1. The filter is thus, according to the example of the invention, also shown in FIG. 3, composed of bars 13 , also visible in FIG. 3, monolithic assemblies, bars whose honeycomb structure can be made by extrusion in a die from a paste, which is then, once extruded, dried by heat treatment and then fired at a high temperature (at minus 2100 ° C for SiC or at least 1700 ° C for Si-SiC), then the bars are assembled (by injection of a cement 14 between the bars held in a mold or by gluing by automatic application of the cement between those -vs i). The cement 14 may, for example, contain boron, silicon or aluminum nitride, zirconium or aluminum oxide, a certain proportion of cordierite, aluminum titanate, zirconium boride, or else mullite. Note that this cement has a role of glue, but it also offers the ability to absorb the design / thermal expansion tolerances in normal operation. The cement can be placed continuously at the interfaces between adjacent bars, or by discrete glue points. The view of Figure 2 is a sectional view in the extrusion direction of a square pattern. The filter material has square section channels 7.7 'alternately closed at the inlet face 9 of the filter exhaust gas and the outlet face 12 of the exhaust gas out of the filter. The channels 7 ', closed by cement plugs b at their end opening on the outlet face 12 of the filter and communicating with the upstream portion of the filter are the input channels. The channels 7, closed at their end opening on the input face 9 of the filter and communicating with the downstream part of the filter, are the output channels. The channels 7, 7 'are separated from each other by the walls of the ceramic walls sufficiently porous to let the gas (arrows 11) and to trap in the inlet channels 7' solid soot or liquids. The filter volume that the invention proposes to measure is that of the set of volumes defined by the input channels 7 '. Figure 3 therefore shows the circular section of the filter, comprising the ceramic rods 13 assembled by a cement 14 (this rod / cement assembly will be hereinafter referred to indifferently by the term "ceramic" for the sake of brevity) and the The assembly is housed in a pipe 12 of steel diameter adjusted to allow the insertion of all and constrain the flow of exhaust gas through the ceramic. As here the filter has a cylindrical or square or rectangular section, the modules have a square or rectangular section at the center of the filter, and are truncated at its periphery to be adapted to the shape of the filter section. The two steps of the method for measuring the filter volume of such a filter are illustrated with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 corresponds to the step of filling the input channels 7 ' . To do this, the FAP is placed vertically, placed on its outlet face 12 in a retention tank 16 placed on a vibrating machine 17, under predetermined predetermined temperature conditions (in the case where the temperature influences the expansion of the filler balls). The channels 7 'are filled completely with balls 15 with a diameter of 50 microns in diameter, and the surplus is discharged with a ruler or a brush, preferably with the addition of a visual standard so that the operator can check the conformity. filling channels. The vibrating machine 17 is actuated during filling and / or at the end of filling so as to ensure that the balls 15 are properly packed in the channels, without crushing them and leaving no vacant space in the channels to the interstitial spaces between the balls themselves and between the balls and the walls of the channels 7 '(interstitial spaces of negligible volume). The second step, as shown in Figure 5, is to empty the balls 15 having filled the channels 7 'in a graduated cylinder 18 for example with the aid of a funnel 19. The dimensions of the test tube are chosen so that it has a small diameter, with a high ratio height / diameter allowing good accuracy in the measurement. The test piece makes it possible to measure volumes of the order of 0.5 to 2 liters, a volume corresponding to the usual filtering volume of the FAPs. It is also possible to compact the balls 15, once poured into the test tube 18 with a vibrating machine. To ensure that all the balls 15 from the channels 7 'have fallen into the test tube, it is possible to tap the rear face of the FAP or blow the blowgun in the outlet channels 7'. A visual reading of the height of the level of the balls 15 in the test piece makes it possible to measure the filtering volume VF of the filter. Alternatively, one can obtain the filter volume VF by the density of the balls 15, weighing them with a calibrated container. We then have the relationship: VF = m (set of balls) / density (of a unit of reference volume consisting of said beads). The measuring method according to the invention applies in the same way to a filter whose porous support defining the input and output channels is monobloc, and not, as described in the example above, an assembly of 25 bars. The measuring method according to the invention is simple, reproducible, without complex apparatus to handle and therefore perfectly suitable for use in a quality control laboratory manufacturing plant filters or mounting thereof on vehicles .

Claims (8)

REVENDICATIONS1. Procédé de mesure du volume de filtration d'un filtre (3) à particules présentant un support poreux comportant une face d'entrée (9) et une face de sortie (12), ledit support étant muni de canaux d'entrée (7') reliant les deux faces et obturés en face de sortie et de canaux de sortie (7) reliant les deux faces et obturés en face d'entrée, caractérisé en ce qu'on remplit les canaux d'entrée (7') avec des billes (15) de dimensions supérieures à la porosité du support et de dimensions inférieures à la section desdits canaux d'entrée (7'), et en ce qu'on récupère les billes (15) de remplissage pour en déterminer une caractéristique physique représentative dudit volume de filtration.REVENDICATIONS1. A method of measuring the filtration volume of a particulate filter (3) having a porous support having an inlet face (9) and an exit face (12), said support being provided with inlet channels (7 ' ) connecting the two faces and closed opposite output and output channels (7) connecting the two faces and closed in front of the input, characterized in that fills the input channels (7 ') with balls (15) of dimensions greater than the porosity of the support and of dimensions smaller than the section of said inlet channels (7 '), and in that the filler balls (15) are recovered in order to determine a representative physical characteristic thereof; filtration volume. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les billes (15) sont calibrées.2. Method according to the preceding claim, characterized in that the balls (15) are calibrated. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les billes (15) ont une taille comprise entre 20 et 100 micromètres, notamment d'environ 50 micromètres.3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the beads (15) have a size between 20 and 100 microns, especially about 50 microns. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on remplit les canaux d'entrée (7') avec les billes (15) en posant le support poreux sur sa face de sortie (12).4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that fills the inlet channels (7 ') with the balls (15) by placing the porous support on its outlet face (12). 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on réalise pendant et/ou en fin de remplissage des canaux d'entrée (7') un tassement des billes (15) , notamment à l'aide d'une machine vibrante (17).5. Method according to the preceding claim, characterized in that during and / or at the end of the filling of the inlet channels (7 ') a settlement of the balls (15), in particular using a vibrating machine. (17). 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on mesure le volume des billes (15) de remplissage pour en déduire le volume de filtration, notamment à l'aide d'un contenant (18) gradué en unité de volume du type éprouvette transparente graduée.6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the volume of the balls (15) of filling to measure the volume of filtration, including using a container (18) graduated unit of graduated transparent test piece type. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on mesure la masse des billes (15) de remplissage pour en déduire le volume de filtration, notamment à l'aide d'un contenant taré.7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the mass of the balls (15) for filling is measured to deduce the filtration volume, in particular using a calibrated container. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on mesure la caractéristique représentative des billes (15) de remplissage après avoir réalisé un tassement de celles-ci dans un contenant.58. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the representative characteristic of the balls (15) of filling is measured after having compacted them in a container.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20060019061A1 (en) * 2004-02-23 2006-01-26 Ibiden, Co., Ltd. Honeycomb structured body and exhaust gas purifying device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1959681A1 (en) * 1969-11-28 1971-06-03 Egon Evertz Kg Measure equipment for the internal - volume of complex cast-iron moulds
US20060019061A1 (en) * 2004-02-23 2006-01-26 Ibiden, Co., Ltd. Honeycomb structured body and exhaust gas purifying device

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