[发明专利]用于多段稀释机构的临界节流孔型定流量器的特性测定方法

说明书

技术领域

本发明涉及对例如粒子状物质等进行分析的气体分析系统、适用于该系统的多段稀释机构以及用于该多段稀释机构的临界节流孔型定流量器的特性测定方法。

背景技术

随着内燃机性能提高，作为排除物质之一的粒子状物质(PM：Particulate Matters)变为微量，这对用以往的过滤器重量法进行的测定来说很困难。因此，开发出计测排气中的PM个数的方法来替代过滤器重量法。作为具体的装置构成，已知有例如在粒子数计测装置的前段设置以空气等稀释内燃机的排气的稀释单元，将该稀释后的排气的一部分导入该粒子数计测装置，对其中所包含的粒子数进行计数(参照专利文献1)。

所述稀释单元具有以下基本构造：稀释用气体流路被连接于连通输入端和输出端的主流路途中，稀释用气体混合到从输入端导入的输入气体中之后再从输出端输出。

但是，当需要增大稀释比的情况下，虽然串联连接这样的稀释单元，但由于简单地进行连接，导致向后段的稀释单元的输入气体流量过大而无法稀释。因此，如专利文献2所示，在一部分或全部稀释单元设有从主流路分歧出的导出在其内部流动的气体的一部分的导出流路以减少输出气体的流量。

因此，该导出流路上设有例如临界节流孔型定流量器，构成为该导出流路的流量为固定或能够被测定。临界节流孔型定流量器是指，其上游侧压力比下游侧压力高一定比率，在节流部分的流速为音速，其流量Q如下式(A)所示，仅依存于上游侧压力P₁和温度T，不依存于下游侧压力。

Q＝600·C·(P₁+0.1)·(293/T)^1/2…(A)

从而，不受吸引泵的脉动等影响，如果上游侧压力和温度保持固定，即可流过固定流量。另一方面，如果测定好上游侧压力和温度，即可计算出此时的流量。又，在这样的临界节流孔型定流量器中，在使用之前，测定其流量特性，求得例如C(音速流导)，如果必要，具体来说，使得已知流量的流体流动，并测定此时的压力和温度，根据这些值求得C(下面，将该工序也称为校正)。

从而，这种气体分析系统，在校正临界节流孔型定流量器时，将由流量控制单元控制的规定流量的稀释用气体从稀释单元的的稀释气体用流路引导至临界节流孔型定流量器，以测定此时上游侧压力和温度。规定流量是指在实际使用中临界节流孔型定流量器所设定的流量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1日本专利公开第2006-194726号公报

专利文献2日本专利公开第2008-164446号公报

发明内容

发明所要解决的问题

因此，在实际使用中，输入气体和稀释用气体被导入到稀释单元，混合之后，流入到导出流路、即临界节流孔型定流量器中，在上述校正时和使用时，状态非常不同，有可能无法进行适当的校正。

例如，在校正时和使用时，该稀释单元的流量控制单元所控制的稀释用气体的流量不同。即，在使用时，输入气体的一部分流入临界节流孔型定流量器，因此，所述稀释用气体的流量比所述校正时的流量要小。

这样，如图1所示，当流量控制单元的流量线性特性等有误差时，该误差体现为临界节流孔型定流量器的流量误差，进而作为稀释率的误差。对于PM的计数，需要非常高的精度进行测定，因此并不希望有该稀释率误差。

又，在使用时输入气体在管道中被加热至高温的情况下，如果如以往那样，单是该稀释单元的稀释用气体流入临界节流孔型定流量器进行校正的话，则气体温度与使用时不同，也得不到充分校正。

本发明为了解决上述问题，通过使用其他稀释单元的稀释用气体，使得临界节流孔型定流量器的特性测定时的状态尽可能接近实际使用时的状态，以减少稀释率误差。

解决问题的手段

即，本发明第一方面涉及的临界节流孔型定流量器的特性测定方法，其适用于以下构成的稀释机构：所述稀释机构串联连接有多个稀释单元，所述稀释单元通过在连接导入输入气体的输入端和输出端的主流路的途中设有合流点、并将设有流量控制单元的稀释用气体流路连接于该合流点，将达到预先确定的稀释率的规定流量的稀释用气体导入所述主流路，而且，所述稀释单元的一部分或全部设有位于主流路途中的分歧点，该分歧点连接设有临界节流孔型定流量器的导出流路，以将一定流量的气体从所述主流路导出，