[发明专利]用于流体采样的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于流体采样的系统和方法，更具体地涉及用于废气流采样的采样滑道。

背景技术

氮氧化物传感器(NOx传感器)可以定位在发动机系统内的多个位置处，以便测量流过系统的排气中的氮氧化物的浓度。例如，NOx传感器可以相对于排气流动方向存在于选择性催化还原(SCR)催化器的出口下游。

通过NOx传感器提供的读数基于流过其上的排气的一部分。但是，在一些情况下，由于其在排气系统的排气导管内的位置，NOx传感器可与排气流的相对小部分接触。已知设计包括在排气出口内提供采样元件，以便将排气流的一部分引导到NOx传感器之上，使得被引导的排气流可接触NOx传感器的末端。在这种情况下，通过NOx传感器提供的读数会始终是不准确的，因为排气流会接触NOx传感器的相对小的表面区域。另外，由于水或碎屑进入排气出口，存在于排气出口内的NOx传感器会被损坏。

美国专利号6,843,104公开一种用于测量流动气体混合物的气态成分的系统。该系统包括气流控制装置。该系统还包括至少一个传感器，至少一个传感器在使用中接触流动气体混合物。该系统还包括插入气体混合物流中的至少一个混合装置。混合装置包括设置有至少一个传感器的第一端部。混合装置还包括适于静靠气体混合物可以流过其中的管道的壁的第二端部，并在使用中使得气体混合物在通过传感器检测之前匀质为混合气体。

发明内容

在本发明的一个方面，提供一种包括采样滑道的系统。采样滑道限定其中的导管。采样滑道包括被构造成允许排气流经过其中的多个孔。该系统还包括设置在采样滑道上的护罩。护罩被构造成封闭其中的氮氧化物传感器。护罩包括与采样滑道流体连通的入口。护罩还包括与入口相对定位的出口。护罩被构造成造成排气流冲击氮氧化物传感器的侧部。

在本发明的另一方面，提供一种排气系统。排气系统包括排气堆栈。排气系统包括联接到排气堆栈的选择性催化还原(SCR)催化器的排气管道。排气管道相对于排气流设置在SCR催化器的下游。排气系统包括布置在排气管道内的氮氧化物传感器。排气系统还包括布置在排气管道内的采样滑道。采样滑道限定其中的导管。采样滑道包括被构造成允许排气流经过其中的多个孔。排气系统还包括设置在采样滑道上的护罩。护罩被构造封闭其中的氮氧化物传感器。护罩包括与采样滑道流体连通的入口。护罩还包括与入口相对定位的出口。护罩被构造成造成排气流冲击氮氧化物传感器的侧部。

在本发明的又一方面，提供一种对流过排气管道的排气流采样的方法。该方法包括提供用于排气管道内的排气流的通道。该方法包括将流过通道的排气的至少一部分导引到导管内。导管终止于护罩。该方法还包括引导被导引的排气流经过护罩。该方法还包括使排气流经过护罩外侧。

本发明的其他特征和方面将从以下说明书和附图得以清楚。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施方式的示例性排气系统；

图2是排气管道的侧视图，示出放置在其中的采样滑道；

图3-5是根据本发明的多种实施方式的排气管道和采样滑道的透视图，示出与排气管道相关的护罩的不同组件；以及

图6是排气流的采样的示例性方法的流程图。

具体实施方式

在可能的情况下，相同的附图标记将在所有附图中用来指代相同或类似的部件。参考图1，示出了发动机(未示出)的示例性排气系统100。排气系统100包括出口101。该出口101相对于系统内的废气流动方向定位在发动机的后处理系统102的选择性催化还原(SCR)催化器的下游。在附图中，后处理系统102被封闭在壳体104中。后处理系统102被构造成将还原剂引入发动机的排气流中。排气流可包括一种或多种组分，例如一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)和气态下的其他类似成分。在一种实施方式中，后处理系统102可引入还原剂以便使用一种或多种化学反应和/或过程将废气流中存在的一定量的NOx还原和/或转换成其他合成物。

后处理系统102中可包括许多部件。后处理系统102的入口管道(未示出)可流体联接到发动机的排气歧管(未示出)。入口管道可被构造成接收来自发动机的排气流。后处理系统102可包括一个或多个SCR催化器(未示出)和/或被构造成将还原剂引入排气流的还原剂喷射器(未示出)。沉积在SCR催化器上的还原剂和/或其分解副产品可与排气流中存在的NOx反应以形成水(H₂O)和双原子氮(N₂)。