JP3374077B2 - 排気ガスのサンプリング装置 - Google Patents
排気ガスのサンプリング装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車に搭載さ
れるディーゼルエンジンなどから排出されるガス中に含
まれるＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、
すすなどの微粒子状物質）を定量分析する排気ガス中の
ＰＭ測定装置などに用いられる排気ガスのサンプリング
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】前記排気ガス中のＰＭを測定する手法の
一つに、フィルタ重量法に則ったものがある。そして、
この種の測定を行う場合、例えば排気ガスの一部を分流
して希釈トンネルにサンプルガスとして導入し、このサ
ンプルガス（排気ガス）を希釈トンネル内において希釈
用の空気で希釈し、この希釈された排気ガスを、ＰＭ捕
集用のフィルタを設けた測定流路に流すようにした排気
ガスのサンプリング装置が用いられる。 【０００３】ところで、上記排気ガスのサンプリング装
置においては、サンプルガスの流量は、空気によって希
釈された後の排気ガス流量と希釈に用いる空気の流量の
差として求めており、通常、測定流路および希釈用空気
供給流路のそれぞれに、希釈用空気の流量を測定する流
量計および希釈後のガスの流量を測定する流量計を設
け、これら流量計の差をサンプルガス流量としている。 【０００４】そして、上記二つの流量計は、適宜の周期
をおいて定期的に校正したり、また場合によっては、測
定開始に先立って校正する必要があるが、これらの校正
を、従来、例えば米国特許第５２４３８４７号明細書に
示されるように、実際のサンプルガスの流量（差の流
量）を校正用ガスとして流し、これを別の測定精度に優
れた流量計を用いて計測し、前記両流量計の流量測定誤
差を補正するための係数を求め、これを用いて、二つの
流量計を補正していた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記米
国特許に開示された方法においては、実際のサンプルガ
スを校正用ガスとして流す必要があるとともに、両流量
計の流量測定誤差を補正するための係数を求める必要が
あるなど、校正の手順が非常に煩わしいものであった。 【０００６】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、二つの流量計をきわめて簡単に
しかも精度よく校正することができ、所望のサンプリン
グを精度よく行うことのできる排気ガスのサンプリング
装置を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、排気ガスの一部がサンプルガスとして
導入される希釈トンネルの上流側に、前記導入された排
気ガスを希釈するための空気の流量を測定する第１流量
計を備えた希釈用空気供給流路が接続され、下流側に、
前記希釈用空気で希釈された排気ガス中のＰＭを捕集す
るフィルタおよびこのフィルタを流れる希釈後の排気ガ
スの流量を測定する第２流量計を備えた測定流路が接続
され、前記サンプルガス流量を、希釈後の排気ガス流量
と希釈用空気流量との差として求めるようにした排気ガ
スのサンプリング装置において、前記両流量計として高
精度のものを用いるとともに、前記希釈用空気供給流路
の第１流量計の下流側に流路切換え部を設ける一方、前
記測定流路の第２流量計の上流側に流路切換え部を設
け、これら両流路切換え部の間にバイパス流路を設け、
このバイパス流路を用いて、一方の流量計を校正した
後、この校正された一方の流量計を用いて他方の流量計
を校正するようにしている。 【０００８】上記の排気ガスのサンプリング装置におい
て用いる流量計としては、例えばベンチュリ流量計など
のように流量計測精度が±０．２％以下の高精度の流量
計を用いるのがよい。 【０００９】そして、上記構成の排気ガスのサンプリン
グ装置においては、実際のサンプルガスを流すのではな
く、適宜の校正ガスをバイパス流路に流すだけで、二つ
の流量計の校正を簡単に行うことができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１はこの発明の排気ガスのサンプリ
ング装置の構成の一例を概略的に示すもので、この図に
おいて、１は例えば自動車に搭載されるディーゼルエン
ジン、２はこれに連なる排気管である。３は排気管２に
挿入接続され、排気管２中を流れる排気ガスＧの一部を
サンプルガスとしてサンプリングためのプローブで、そ
の下流側はサンプリングされた排気ガスＧを希釈する希
釈トンネル４に接続されている。 【００１１】５は前記希釈トンネル４の上流側に接続さ
れ、希釈トンネル４内にサンプリングされた排気ガスＧ
を希釈する空気Ａを供給する希釈用空気供給流路で、こ
の希釈用空気供給流路５には、その上流側から、空気を
取り込みこれに含まれる塵埃などの異物を除去するフィ
ルタ６、吸引ポンプとしてのルーツブロアポンプ７、三
方電磁弁８、希釈用空気Ａの流量を測定する第１流量計
としてのベンチュリ流量計９、流路切換え部としての三
方電磁弁１０がこの順に直列に設けられている。そし
て、１１は三方電磁弁８に接続される流量チェックライ
ンで、図示していない例えば校正用空気タンクに接続さ
れている。なお、８ａ，８ｂ，８ｃは三方電磁弁８のポ
ート、１０ａ，１０ｂ，１０ｃは三方電磁弁１０のポー
トである。 【００１２】１２は前記希釈トンネル４の下流側に接続
され、希釈トンネル４において希釈用空気Ａで希釈され
た排気ガスｇが流れる測定流路で、この測定流路１２の
下流側は二つの流路１３，１４に分岐し、それぞれの流
路１３，１４に希釈後の排気ガスｇ中に含まれるＰＭを
捕集するためのフィルタ１５，１６が設けられており、
一方の流路１３はＰＭ測定時の排気ガスを流すための流
路に、また、他方の流路１４はＰＭの非測定時の排気ガ
スを流すための流路にそれぞれ構成されている。 【００１３】１７は前記測定流路１３、バイパス流路１
４の下流側に設けられる流路切換え手段としての三方電
磁弁で、そのポート１７ａが流路１３に、ポート１３ｂ
が流路１４にそれぞれ接続されるとともに、ポート１７
ｃは三方電磁弁１３の下流側の測定流路１４に接続され
ている。 【００１４】前記下流側の測定流路１２’には、その上
流側から、流路切換え部としての三方電磁弁１８、吸引
ポンプとしてのルーツブロアポンプ１９、希釈後の排気
ガスＳの流量を測定する第２流量計としてのベンチュリ
流量計２０がこの順で設けられ、下流側は例えば開放さ
れている。 【００１５】そして、２１は希釈用空気供給流路５にお
ける第１流量計９の下流側に設けられる三方電磁弁１０
と、測定流路１２’のフィルタと吸引ポンプ１９との間
に設けられる三方電磁弁１８との間に接続され、希釈ト
ンネル４およびフィルタ１５，１６をバイパスする流路
である。 【００１６】また、２２は制御演算部で、例えばマイク
ロコンピュータからなり、吸引ポンプ７、１９のオンオ
フや三方電磁弁８，１０，１７，１８などの開閉制御を
行ったり、流量計９，２０からの検出出力が入力され
る。 【００１７】次に、上記構成の排気ガスのサンプリング
装置の動作について説明する。ＰＭ測定を行うときに
は、三方電磁弁８、第１流量計９および三方電磁弁１０
を介して希釈用空気Ａが希釈トンネル４に供給されるよ
うにして、排気管２内を流れる排気ガスＧを希釈トンネ
ル４内にサンプリングする。サンプリングされた排気ガ
スＧは、希釈トンネル４内において希釈用空気Ａによっ
て希釈され、希釈後の排気ガスＧは測定流路１２を流れ
る。そして、この希釈後の排気ガスＧは、ＰＭ測定時に
は流路１３を流れ、含まれるＰＭがフィルタ１５によっ
て捕集される。フィルタ１５を経た希釈後の排気ガスＧ
は、三方電磁弁１７、１８、吸引ポンプ１９および第２
流量計２０を経て排出される。 【００１８】この場合、希釈トンネル４内にサンプリン
グされる排気ガス（希釈前の排気ガス、すなわち、サン
プルガス）の流量Ｑ3 は、第１流量計９および第２流量
計２０における検出流量をそれぞれ、Ｑ1 ，Ｑ2 とする
とき、 Ｑ3 ＝Ｑ2 −Ｑ1 で与えられる。 【００１９】ところで、前記第１流量計９および第２流
量計２０として用いられるベンチュリ流量計の単体の流
量精度ΔＱ／Ｑは、概ね、 ΔＱ／Ｑ≒１／２×（ΔＴ／Ｔ＋ΔｄＰ／ｄＰ−ΔＰ／
Ｐ） といった簡易式で表すことができる。ここに、Ｔ，Ｐ，
ｄＰは、ベンチュリ流量計の近傍に設けられる温度セン
サ、差圧センサ、圧力センサ（いずれも図示していな
い）の出力である。 【００２０】また、前記ベンチュリ流量計９，２０の差
の流量の流量精度ΔＱ3 ／Ｑ3 は、両者９，１０とも校
正していない場合や、校正しても相互に関係づけること
なく校正した場合には、 ΔＱ3 ／Ｑ3 ＝√〔（ΔＱ2 ／Ｑ2 ）2 −（ΔＱ1 ／Ｑ
1 ）2 〕 というように、それぞれのベンチュリ流量計９，２０の
二乗平均で表されるが、これらを相互に関係づけて流量
校正した場合には、 ΔＱ3 ／Ｑ3 ＝ΔＱ2 ／Ｑ2 −ΔＱ1 ／Ｑ1 となる。 【００２１】そこで、この発明の排気ガスのサンプリン
グ装置においては、次のようにしてベンチュリ流量計
９，２０の校正を行う。 【００２２】（１）まず、予め校正されている標準のベ
ンチュリ流量計（図示していない）を流量チェックライ
ン１１に接続し、三方電磁弁８を切り換えて、流量チェ
ックライン１１に校正用空気ＫＧを流し、前記基準ベン
チュリ流量計における流量を基準として第１流量計とし
てのベンチュリ流量計９の校正を行う。 【００２３】（２）次に、三方電磁弁１０、１９を切り
換えて、第１流量計としてのベンチュリ流量計９と第２
流量計としてのベンチュリ流量計２０とが、流路５、三
方電磁弁１０、バイパス流路２１、三方電磁弁１８およ
び流路１２’を介して互いに直列に接続されるように
し、この状態で、流量チェックライン１１から校正用空
気ＫＧを流し、先に校正されたベンチュリ流量計９の流
量を基準としてベンチュリ流量計２０の流量を校正す
る。 【００２４】上述したように、この発明の排気ガスのサ
ンプリング装置においては、実際のサンプルガス（排気
ガス）を流すのではなく、校正用空気など適宜の校正ガ
スをバイパス流路２１に流すだけで、二つの流量計９，
２０の校正を簡単に行うことができる。 【００２５】そして、上記二つの流量計９，２０として
用いられているベンチュリ流量計は、流量計測精度が±
０．２％以下の高精度な測定が可能であるとともに、マ
スフローメータとは異なり、故障しやすく、気体密度影
響の大きい毛細管による流量検知機構を持たないので、
流量測定を高精度にしかも長期にわたって安定して流量
測定を行うことができる。 【００２６】したがって、上記校正の排気ガスのサンプ
リング装置は、長期に安定して所望のガスサンプリング
を行うことができる。 【００２７】ここで、数字を挙げて説明すると、実際に
使用する流量範囲（Ｑ2 ：７５Ｌ／ｍｉｎ〜１３０Ｌ／
ｍｉｎ）では、単体の流量計の精度は±０．１％Ｆ．Ｓ
（フルスケール）〜±０．２％Ｆ．Ｓであるから、例え
ば差の流量が３０Ｌ／ｍｉｎの場合、差の流量誤差は、
ベンチュリ流量計９，２０を互いに校正しないときは、
最大±０．２８％Ｆ．Ｓとなり、ベンチュリ流量計９，
２０を互いに校正したときは、最大でも±０．２％Ｆ．
Ｓとなる。 【００２８】そして、上記実施の形態における排気ガス
のサンプリング装置においては、実際の差の流量に、希
釈比ｑ〔＝Ｑ1 ／（Ｑ2 −Ｑ1 ）〕を乗じた流量の精度
が重要であるから、差の流量Ｑ3 が３０Ｌ／ｍｉｎの場
合、Ｑ2 ＝１３０Ｌ／ｍｉｎ、Ｑ1 ＝９５Ｌ／ｍｉｎと
すると、ｑ＝３．７で、±０．２（＝±０．０６×３．
７）％Ｆ．Ｓとなる。 【００２９】そして、希釈比ｑが大きいとき、例えばｑ
＝４０（Ｑ2 ＝１３０Ｌ／ｍｉｎ、Ｑ1 ＝１２７Ｌ／ｍ
ｉｎ）では、二つの流量計９，２０における流量がほぼ
等しいから、二つの流量計９，２０の誤差は互いに校正
することで最小にすることができ、流量形９，２０の単
体精度が±０．１％とすると、±４．０（＝±０．１×
４０）％Ｆ．Ｓとなる。 【００３０】また、二つの流量計９，２０のスパン点で
の差の流量がゼロのとき、誤差ゼロとなるように校正す
ることにより、希釈比ｑが大きいときほど誤差は小さく
なる。 【００３１】この発明は、上述の実施の形態に限られる
ものではなく、例えば、第２流量計２０を先に校正し、
この校正された第２流量計２０を基準として第１流量計
９を校正するようにしてもよい。 【００３２】さらに、希釈トンネル４の下流側に接続さ
れる測定流路１２としては、その途中において、３以上
に分岐させ、各分岐流路にそれぞれフィルタを設けてあ
ってもよく、また、三方電磁弁１８までを単一の流路と
してこの単一の流路にフィルタを一つ設けるようにして
あってもよい。 【００３３】 【発明の効果】この発明の排気ガスのサンプリング装置
においては、二つの流量計をきわめて簡単にしかも精度
よく校正することができ、しかも、長期にわたって所望
のサンプリングを精度よく安定して行うことができる。
れるディーゼルエンジンなどから排出されるガス中に含
まれるＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ、
すすなどの微粒子状物質）を定量分析する排気ガス中の
ＰＭ測定装置などに用いられる排気ガスのサンプリング
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】前記排気ガス中のＰＭを測定する手法の
一つに、フィルタ重量法に則ったものがある。そして、
この種の測定を行う場合、例えば排気ガスの一部を分流
して希釈トンネルにサンプルガスとして導入し、このサ
ンプルガス（排気ガス）を希釈トンネル内において希釈
用の空気で希釈し、この希釈された排気ガスを、ＰＭ捕
集用のフィルタを設けた測定流路に流すようにした排気
ガスのサンプリング装置が用いられる。 【０００３】ところで、上記排気ガスのサンプリング装
置においては、サンプルガスの流量は、空気によって希
釈された後の排気ガス流量と希釈に用いる空気の流量の
差として求めており、通常、測定流路および希釈用空気
供給流路のそれぞれに、希釈用空気の流量を測定する流
量計および希釈後のガスの流量を測定する流量計を設
け、これら流量計の差をサンプルガス流量としている。 【０００４】そして、上記二つの流量計は、適宜の周期
をおいて定期的に校正したり、また場合によっては、測
定開始に先立って校正する必要があるが、これらの校正
を、従来、例えば米国特許第５２４３８４７号明細書に
示されるように、実際のサンプルガスの流量（差の流
量）を校正用ガスとして流し、これを別の測定精度に優
れた流量計を用いて計測し、前記両流量計の流量測定誤
差を補正するための係数を求め、これを用いて、二つの
流量計を補正していた。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記米
国特許に開示された方法においては、実際のサンプルガ
スを校正用ガスとして流す必要があるとともに、両流量
計の流量測定誤差を補正するための係数を求める必要が
あるなど、校正の手順が非常に煩わしいものであった。 【０００６】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、二つの流量計をきわめて簡単に
しかも精度よく校正することができ、所望のサンプリン
グを精度よく行うことのできる排気ガスのサンプリング
装置を提供することである。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明は、排気ガスの一部がサンプルガスとして
導入される希釈トンネルの上流側に、前記導入された排
気ガスを希釈するための空気の流量を測定する第１流量
計を備えた希釈用空気供給流路が接続され、下流側に、
前記希釈用空気で希釈された排気ガス中のＰＭを捕集す
るフィルタおよびこのフィルタを流れる希釈後の排気ガ
スの流量を測定する第２流量計を備えた測定流路が接続
され、前記サンプルガス流量を、希釈後の排気ガス流量
と希釈用空気流量との差として求めるようにした排気ガ
スのサンプリング装置において、前記両流量計として高
精度のものを用いるとともに、前記希釈用空気供給流路
の第１流量計の下流側に流路切換え部を設ける一方、前
記測定流路の第２流量計の上流側に流路切換え部を設
け、これら両流路切換え部の間にバイパス流路を設け、
このバイパス流路を用いて、一方の流量計を校正した
後、この校正された一方の流量計を用いて他方の流量計
を校正するようにしている。 【０００８】上記の排気ガスのサンプリング装置におい
て用いる流量計としては、例えばベンチュリ流量計など
のように流量計測精度が±０．２％以下の高精度の流量
計を用いるのがよい。 【０００９】そして、上記構成の排気ガスのサンプリン
グ装置においては、実際のサンプルガスを流すのではな
く、適宜の校正ガスをバイパス流路に流すだけで、二つ
の流量計の校正を簡単に行うことができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
ながら説明する。図１はこの発明の排気ガスのサンプリ
ング装置の構成の一例を概略的に示すもので、この図に
おいて、１は例えば自動車に搭載されるディーゼルエン
ジン、２はこれに連なる排気管である。３は排気管２に
挿入接続され、排気管２中を流れる排気ガスＧの一部を
サンプルガスとしてサンプリングためのプローブで、そ
の下流側はサンプリングされた排気ガスＧを希釈する希
釈トンネル４に接続されている。 【００１１】５は前記希釈トンネル４の上流側に接続さ
れ、希釈トンネル４内にサンプリングされた排気ガスＧ
を希釈する空気Ａを供給する希釈用空気供給流路で、こ
の希釈用空気供給流路５には、その上流側から、空気を
取り込みこれに含まれる塵埃などの異物を除去するフィ
ルタ６、吸引ポンプとしてのルーツブロアポンプ７、三
方電磁弁８、希釈用空気Ａの流量を測定する第１流量計
としてのベンチュリ流量計９、流路切換え部としての三
方電磁弁１０がこの順に直列に設けられている。そし
て、１１は三方電磁弁８に接続される流量チェックライ
ンで、図示していない例えば校正用空気タンクに接続さ
れている。なお、８ａ，８ｂ，８ｃは三方電磁弁８のポ
ート、１０ａ，１０ｂ，１０ｃは三方電磁弁１０のポー
トである。 【００１２】１２は前記希釈トンネル４の下流側に接続
され、希釈トンネル４において希釈用空気Ａで希釈され
た排気ガスｇが流れる測定流路で、この測定流路１２の
下流側は二つの流路１３，１４に分岐し、それぞれの流
路１３，１４に希釈後の排気ガスｇ中に含まれるＰＭを
捕集するためのフィルタ１５，１６が設けられており、
一方の流路１３はＰＭ測定時の排気ガスを流すための流
路に、また、他方の流路１４はＰＭの非測定時の排気ガ
スを流すための流路にそれぞれ構成されている。 【００１３】１７は前記測定流路１３、バイパス流路１
４の下流側に設けられる流路切換え手段としての三方電
磁弁で、そのポート１７ａが流路１３に、ポート１３ｂ
が流路１４にそれぞれ接続されるとともに、ポート１７
ｃは三方電磁弁１３の下流側の測定流路１４に接続され
ている。 【００１４】前記下流側の測定流路１２’には、その上
流側から、流路切換え部としての三方電磁弁１８、吸引
ポンプとしてのルーツブロアポンプ１９、希釈後の排気
ガスＳの流量を測定する第２流量計としてのベンチュリ
流量計２０がこの順で設けられ、下流側は例えば開放さ
れている。 【００１５】そして、２１は希釈用空気供給流路５にお
ける第１流量計９の下流側に設けられる三方電磁弁１０
と、測定流路１２’のフィルタと吸引ポンプ１９との間
に設けられる三方電磁弁１８との間に接続され、希釈ト
ンネル４およびフィルタ１５，１６をバイパスする流路
である。 【００１６】また、２２は制御演算部で、例えばマイク
ロコンピュータからなり、吸引ポンプ７、１９のオンオ
フや三方電磁弁８，１０，１７，１８などの開閉制御を
行ったり、流量計９，２０からの検出出力が入力され
る。 【００１７】次に、上記構成の排気ガスのサンプリング
装置の動作について説明する。ＰＭ測定を行うときに
は、三方電磁弁８、第１流量計９および三方電磁弁１０
を介して希釈用空気Ａが希釈トンネル４に供給されるよ
うにして、排気管２内を流れる排気ガスＧを希釈トンネ
ル４内にサンプリングする。サンプリングされた排気ガ
スＧは、希釈トンネル４内において希釈用空気Ａによっ
て希釈され、希釈後の排気ガスＧは測定流路１２を流れ
る。そして、この希釈後の排気ガスＧは、ＰＭ測定時に
は流路１３を流れ、含まれるＰＭがフィルタ１５によっ
て捕集される。フィルタ１５を経た希釈後の排気ガスＧ
は、三方電磁弁１７、１８、吸引ポンプ１９および第２
流量計２０を経て排出される。 【００１８】この場合、希釈トンネル４内にサンプリン
グされる排気ガス（希釈前の排気ガス、すなわち、サン
プルガス）の流量Ｑ3 は、第１流量計９および第２流量
計２０における検出流量をそれぞれ、Ｑ1 ，Ｑ2 とする
とき、 Ｑ3 ＝Ｑ2 −Ｑ1 で与えられる。 【００１９】ところで、前記第１流量計９および第２流
量計２０として用いられるベンチュリ流量計の単体の流
量精度ΔＱ／Ｑは、概ね、 ΔＱ／Ｑ≒１／２×（ΔＴ／Ｔ＋ΔｄＰ／ｄＰ−ΔＰ／
Ｐ） といった簡易式で表すことができる。ここに、Ｔ，Ｐ，
ｄＰは、ベンチュリ流量計の近傍に設けられる温度セン
サ、差圧センサ、圧力センサ（いずれも図示していな
い）の出力である。 【００２０】また、前記ベンチュリ流量計９，２０の差
の流量の流量精度ΔＱ3 ／Ｑ3 は、両者９，１０とも校
正していない場合や、校正しても相互に関係づけること
なく校正した場合には、 ΔＱ3 ／Ｑ3 ＝√〔（ΔＱ2 ／Ｑ2 ）2 −（ΔＱ1 ／Ｑ
1 ）2 〕 というように、それぞれのベンチュリ流量計９，２０の
二乗平均で表されるが、これらを相互に関係づけて流量
校正した場合には、 ΔＱ3 ／Ｑ3 ＝ΔＱ2 ／Ｑ2 −ΔＱ1 ／Ｑ1 となる。 【００２１】そこで、この発明の排気ガスのサンプリン
グ装置においては、次のようにしてベンチュリ流量計
９，２０の校正を行う。 【００２２】（１）まず、予め校正されている標準のベ
ンチュリ流量計（図示していない）を流量チェックライ
ン１１に接続し、三方電磁弁８を切り換えて、流量チェ
ックライン１１に校正用空気ＫＧを流し、前記基準ベン
チュリ流量計における流量を基準として第１流量計とし
てのベンチュリ流量計９の校正を行う。 【００２３】（２）次に、三方電磁弁１０、１９を切り
換えて、第１流量計としてのベンチュリ流量計９と第２
流量計としてのベンチュリ流量計２０とが、流路５、三
方電磁弁１０、バイパス流路２１、三方電磁弁１８およ
び流路１２’を介して互いに直列に接続されるように
し、この状態で、流量チェックライン１１から校正用空
気ＫＧを流し、先に校正されたベンチュリ流量計９の流
量を基準としてベンチュリ流量計２０の流量を校正す
る。 【００２４】上述したように、この発明の排気ガスのサ
ンプリング装置においては、実際のサンプルガス（排気
ガス）を流すのではなく、校正用空気など適宜の校正ガ
スをバイパス流路２１に流すだけで、二つの流量計９，
２０の校正を簡単に行うことができる。 【００２５】そして、上記二つの流量計９，２０として
用いられているベンチュリ流量計は、流量計測精度が±
０．２％以下の高精度な測定が可能であるとともに、マ
スフローメータとは異なり、故障しやすく、気体密度影
響の大きい毛細管による流量検知機構を持たないので、
流量測定を高精度にしかも長期にわたって安定して流量
測定を行うことができる。 【００２６】したがって、上記校正の排気ガスのサンプ
リング装置は、長期に安定して所望のガスサンプリング
を行うことができる。 【００２７】ここで、数字を挙げて説明すると、実際に
使用する流量範囲（Ｑ2 ：７５Ｌ／ｍｉｎ〜１３０Ｌ／
ｍｉｎ）では、単体の流量計の精度は±０．１％Ｆ．Ｓ
（フルスケール）〜±０．２％Ｆ．Ｓであるから、例え
ば差の流量が３０Ｌ／ｍｉｎの場合、差の流量誤差は、
ベンチュリ流量計９，２０を互いに校正しないときは、
最大±０．２８％Ｆ．Ｓとなり、ベンチュリ流量計９，
２０を互いに校正したときは、最大でも±０．２％Ｆ．
Ｓとなる。 【００２８】そして、上記実施の形態における排気ガス
のサンプリング装置においては、実際の差の流量に、希
釈比ｑ〔＝Ｑ1 ／（Ｑ2 −Ｑ1 ）〕を乗じた流量の精度
が重要であるから、差の流量Ｑ3 が３０Ｌ／ｍｉｎの場
合、Ｑ2 ＝１３０Ｌ／ｍｉｎ、Ｑ1 ＝９５Ｌ／ｍｉｎと
すると、ｑ＝３．７で、±０．２（＝±０．０６×３．
７）％Ｆ．Ｓとなる。 【００２９】そして、希釈比ｑが大きいとき、例えばｑ
＝４０（Ｑ2 ＝１３０Ｌ／ｍｉｎ、Ｑ1 ＝１２７Ｌ／ｍ
ｉｎ）では、二つの流量計９，２０における流量がほぼ
等しいから、二つの流量計９，２０の誤差は互いに校正
することで最小にすることができ、流量形９，２０の単
体精度が±０．１％とすると、±４．０（＝±０．１×
４０）％Ｆ．Ｓとなる。 【００３０】また、二つの流量計９，２０のスパン点で
の差の流量がゼロのとき、誤差ゼロとなるように校正す
ることにより、希釈比ｑが大きいときほど誤差は小さく
なる。 【００３１】この発明は、上述の実施の形態に限られる
ものではなく、例えば、第２流量計２０を先に校正し、
この校正された第２流量計２０を基準として第１流量計
９を校正するようにしてもよい。 【００３２】さらに、希釈トンネル４の下流側に接続さ
れる測定流路１２としては、その途中において、３以上
に分岐させ、各分岐流路にそれぞれフィルタを設けてあ
ってもよく、また、三方電磁弁１８までを単一の流路と
してこの単一の流路にフィルタを一つ設けるようにして
あってもよい。 【００３３】 【発明の効果】この発明の排気ガスのサンプリング装置
においては、二つの流量計をきわめて簡単にしかも精度
よく校正することができ、しかも、長期にわたって所望
のサンプリングを精度よく安定して行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の排気ガスのサンプリング装置の一例
を概略的に示す図である。 【符号の説明】 ４…希釈トンネル、５…希釈用空気供給流路、９…第１
流量計、１０，１８…流路切換え部、１２，１２’…測
定流路、２０…第２流量計、２１…バイパス流路、Ａ…
希釈用空気、Ｇ…排気ガス、ｇ…希釈後の排気ガス、Ｑ
1 …希釈後の排気ガスの流量、Ｑ2 …希釈用空気の流
量、Ｑ3 …サンプルガス流量。
を概略的に示す図である。 【符号の説明】 ４…希釈トンネル、５…希釈用空気供給流路、９…第１
流量計、１０，１８…流路切換え部、１２，１２’…測
定流路、２０…第２流量計、２１…バイパス流路、Ａ…
希釈用空気、Ｇ…排気ガス、ｇ…希釈後の排気ガス、Ｑ
1 …希釈後の排気ガスの流量、Ｑ2 …希釈用空気の流
量、Ｑ3 …サンプルガス流量。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−312695（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−218436（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−296815（ＪＰ，Ａ)
実開 平３−118218（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 1/22
G01F 25/00
G01N 1/00 101
ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 排気ガスの一部がサンプルガスとして導
入される希釈トンネルの上流側に、前記導入された排気
ガスを希釈するための空気の流量を測定する第１流量計
を備えた希釈用空気供給流路が接続され、下流側に、前
記希釈用空気で希釈された排気ガス中のＰＭを捕集する
フィルタおよびこのフィルタを流れる希釈後の排気ガス
の流量を測定する第２流量計を備えた測定流路が接続さ
れ、前記サンプルガス流量を、希釈後の排気ガス流量と
希釈用空気流量との差として求めるようにした排気ガス
のサンプリング装置において、前記両流量計として高精
度のものを用いるとともに、前記希釈用空気供給流路の
第１流量計の下流側に流路切換え部を設ける一方、前記
測定流路の第２流量計の上流側に流路切換え部を設け、
これら両流路切換え部の間にバイパス流路を設け、この
バイパス流路を用いて、一方の流量計を校正した後、こ
の校正された一方の流量計を用いて他方の流量計を校正
するようにしたことを特徴とする排気ガスのサンプリン
グ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14836198A JP3374077B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 排気ガスのサンプリング装置 |
| US09/303,794 US6370936B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-04-30 | Sampling apparatus for exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14836198A JP3374077B2 (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 排気ガスのサンプリング装置 |
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|---|---|
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Family
ID=15451052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6370936B1 (ja) |
| JP (1) | JP3374077B2 (ja) |
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| US10656050B2 (en) * | 2015-01-09 | 2020-05-19 | Avl Test Systems, Inc. | System and method for detecting a leak in an exhaust gas sampling apparatus |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5072416A (en) * | 1990-01-16 | 1991-12-10 | Calibron Systems, Inc. | Method and apparatus for calibrating a flowmeter using a master meter and a prover |
| AT399776B (de) * | 1990-07-11 | 1995-07-25 | Avl Verbrennungskraft Messtech | Verfahren und anordnung zur indirekten massendurchflussbestimmung |
| US5455781A (en) * | 1993-08-31 | 1995-10-03 | Dresser Industries, Inc. | Apparatus and method for determining the measurement accuracy of electronic gas meters |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP14836198A patent/JP3374077B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-04-30 US US09/303,794 patent/US6370936B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| US6370936B1 (en) | 2002-04-16 |
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