Система анализа выхлопных газов

 

СИСТЕМА АНАЛИЗА ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ, содержащая пробоогборный зона и соединенный с ним линией транспоргирования блрк фильграции и очисгки, газоанализаторы с датчиками соеаиненные с соответствующими блоками пробопоцготовки в измерительных каналах, стойку калибровочных газов, поасоеаийенную своими выходами к блокам пробоподготовки , регулируемые усилители, соеаиненные с выходами газоанализаторов, к крторым подключены регистрирующие приборы. отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных воз Можностей за счет использования газоанализаторов с нелинейными передагачными характеристиками, в И каналах измере НИН, в которых установлены гаэоанализаторы с нелинейными датчиками, между регулируемыми усилителями и регистрирующими приборами установлены Коммутаторы , выходы регулируемых усилителей. соединены с коммутаторами непосрецст-. венно и параллельно через функциональные преобразователи, выходы коммутаторов соединены дополнительно с кормив. рующими усилителями, в1( каналах измерения, в которых усгановлены газоанализаторы с линейными аат чйками, выходы регулируемых усйлитеяе1 5 поаклю Чены дополнительно к нормирующим усилителям , выходы нормирующих усилителей всех (И-f 1 ) каналов измерения в каждом измерительном канале соединены с блоками управления, которые соединены с регулируемыми усилителями и кой калибровочных газов, а в каналах с нелинейными датчиками Также соецвиены с коммутаторами.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19} (11) Ц11 t 01 N 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н ДВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 343410.3/18-25 (22 ) 2 1.05. 82 (46) 30.04.83. Бюл. ¹ 16 (72) А. А. Кравченко, В. -А. Фернанцес, B. Ф. Примиский, A. И. Крещенский, И. В. Флейшман и B. Н. Сухарев .(71 ) Киевское научно-проиэвоцсгвенное объецинение "Аналигприбор" (53) 543,274(088.8) (56) 1; Пагенг США ¹ 3998095, кл.: 73-117, опублик. 1976.

2. Авгорское свицегельсгво СССР

% 866464, кл. Я 01 и 25/36, 1981 (прототип ). (54) (57) СИСТЕМА АНАЛИЗА ВЫХЛОП НЫХ ГАЗОВ, соцержашая пробоогборный зонц и соециненный с ним линией тран-спортирования блок фильтрации и очистки, газоанализагоры с да гчиками соединенные с соответствующими блоками пробопоцгоговки в измерительных каналах, сгойку . калибровочных газов,. поцсоециненную своими выхоцами к блокам пробопоцгогов ки, регулируемые усилители, соединенные с выхоцами гаэоанализагоров, к которым подключены регистрирующие приборы, о г л и ч а ю ш а я с я тем, что, с целью расширения функциональных воз- можностей за счет использования газо анализаторов с нелинейными перецагочны ми характеристиками, в 5 каналах измере ния, в когорых установлены газоаналиж» горы с нелинейными цагчиками, между регулируемыми усилителями и регистрирующими приборами установлены коммугагоры, выходы регулируемых усилителей; соединены с коммугагорами непосрецсг венно и параллельно через функциональные преобразователи, выхоцы коммуга горов соединены цополнигельио с корми руюшими усилителями, в к. каналах измерения, в когорых установлены гаэоанализагоры с линейными цатчиками; выхоцы регулируемых усйлигелей, поцклю» чены цополнигельно к но рмирующим уси лигелям, выхоцы нормируюших усилителей всех (И + к ) каналов измерения в кажцом измерительном канале соединены с блоками управления, которые соецине ны с регулируемыми усилигелями и стой» кой калибровочных газов, а в каналах с нелинейными цагчиками гакже соецийены с коммутаторами.

1015277

Существенным нецосгагком етой систе- мы является невозможность применения газоанализаторов с нелинейными переца точными характеристиками, что s рчце случаев необхоцимо. Например, при изме ненни концентрации СО, СО в циапазо не 0-10%, 0 15%, первичные измеритель ные цреобразовагели имеют существенную нелинейную характеристику, и полу чение нормируемого выходного сигнала для уцобсгва стыков с различными регистрирующими приборами (самописцами, вольтретрами, НВМ и г.n.) становится невозможным. Известная газоаналигичес» 55 кая система не позволяет также произво дить измерения в расширенных шкалах с несколькими поддиапаэонами измерения, что приводит к неудобству визуального

Изобретение относится к аналигичес кой технике и прецнаэначено цля измерения cocrasa выхлопных 1 азов, наппимер,, автомобильных двигателей, и можег sc» пользоваться на автомобильных и могоро строительных заводах, крупных авгохозяйствах, а. также различными органами (гидрометеослужбы, госавтоинспекции и т.n. }, контролирующими состояние воздушной среды.

Известна газоаналигическая система, содержащая пробоогборный зонд и сое» диненный с ним линией транспоргирова ния блох фильтрации и очистки, гаэоана» лизаторы на СО,,СО, НО< и углеводоро15 цы, соединенные с соответствующими бло ками пробопоцгоговки s измерительных . каналах и через бпоки обработки информации с регистрирующими приборами, стойку калибровочных газов, подсоединен»

20 ную своими выходами к блокам пробопоцотовки (1) .

Недостатком известной газоаналиги« ческой сисгемы является невозможность применения газоанализаторов с нелиней25 ными передаточными характеристиками.

Наиболее близким техническим решением- к предлагаемому явл ется система анализа выхлопных газов, содержащая пробоотборный зонд и соединенный с ним линией транспортирования блок фильтрации и очистки, гаэоанализагоры с цагчиками, соединенные с соответствующими блоками пробоподгоговки в измерительных ка» . налах, стойку калибровочных газов, чодсоЗ5 единенную своими выхоцами к блокам робопоцготовки, регулируемые усилитеНи, соединенные с выходами газоанализаторов, к которым подключены регистрирующие приборы (2) .

° 40 считывания информации и к погрешности измерения.

Бель изобретения - расширение .функ циональных возможностей за счет использования газоанализаторов с нелинейными перецаточными характеристиками и разбиением шкал газоанализаторов на поц циапаэоны.

Указанная цель досгигаегся тем, что в системе анализа выхлопных газов, содер жащей пробоотборный эонц и соединенный с ним линией транспортирования блок фильтрации и очистки, газоаналиэаторы с цагчиками, соединенные с соответствую шими блоками пробоподгоговки в иэмери тельных каналах ., cI îéêó калибровочных газов, поцсоециненную своими выходами к блокам пробопоцгоговки, регулируемые усилители, соециненные с выхоцами газоанализаторов, к которым поцключены регистрирующие приборы, в И каналах иэме0 рения, в когорых усгановлены гаэоанализаторы с нелинейными цагчиками, между регулируемыми усилителями и регисгрирующими приборами установлены коммуга торы, выхоцы регулируемых усилигелей соецинены с коммутаторами непосрецсгвенно и параллельно через функциональные преобразователи, выходы комму тагоров соединены цополнигельно с нормирующими усилигелями, в х каналах измерения, в которых установлены газо» анализаторы с линейными цагчиками, вы хоцы регулируемых усилителей подключены цополнигельно к нормирующим усилителям, выходы. нормирующих усилителей всех (Ь + k ) каналов. измерения в каждом измерительном канале соединены с блоками управления, которые соединены с регулируемыми усилигелями и стойкой калибровочных газов, а в каналах с нелинейными цагчиками также соецинены с коммутаторами.

На чергеже представлена блок-схема системы анализа выхлопных газов.

Система содержит помещенный в вых лопную грубу 1 пробоогборный зонц 2, соециненный с ним линией транспортирования блок 3 фильтрации и очистки, к восходу которого подсоецинена стойка 4 калибровочных газов. Далее газовый тракт разделяется на (И + k ) каналов измерения. В Й каналах после блоков 5 пробоподготовки установлейы гаэоанализагоры 6 с нелинейными цатчиками. К выходу газоанализаторов подсоединены регулируемые усилители 7, соединенные с коммугагорами 8 непосрецсгвенно.3 1015 и параллельно через функциональные преобразователи 9. На выхоце коммутаторов - 8 установлены регистрирующие приборы 10 и иормирующие усилители 11 ° выходы которых соецинены с блоками 12 управления. Выхоцы блоков 12 управления поцсоецинены к sxoay регулируемых усилителей 7, коммутаторам. 8 и стойке 4.

В с каналах также установлены бло- ки 13 пробоподготовки, газоанализаторы 14 с линейными цатчиками, на выходе которых установлены регулируемые усилители 15, соециненные с регистрирующими приборами 16 и нормирующими усилителями. 17. Установленные на выходе нормирующих усилителей 17 блоки 18 управления своими выхоцами поцсоецинены к входам регулируемых усилителей 15 и к стойке 4. 20

B этом режиме по команце с блоков 12 и 18 управления подается в блоки 5 и 13 пробоподгоговки чистый азот, после чего в блоках 12 и 18 управления и кажцом 2S измерительном канале выходной сигнал нормируюших усилителей 11 и 17 сравнивается с опорным напряжением, равным нулю, и в зависимости or результата сравнения блоки 12 и 18 управления вы 30 дают в регулируемых усилители 7 и 15 такую компенсирующую цобавку, чтобы на выходах нормирующих усилителей устано вились нулевые зна ения выхоцных сигна лов., По окончанию режима калибровки нуля производится режим калибровки конца шкалы иэмеригельных каналов. В этом режиме по. очереди в соответствующий блок пробоподготовки, по команце с блог ов 12 и 18 управления из стойки калибровочных газов подаются концентрации, соответствующие концу шкал газоанализаторов 6 и 14, после чего в той же послецовательности в блоках 12 и 18 управления в каждом измерительном канале выхоцной сигнал нормирующих усилителей 11 и 17 сравнивается с опорным напряжением, соответствующим концу щкал газоанализаторов, и, в зависи мости от результата сравнени, блоки 12 и 18 управления вьщают в регулируемые усилители 7 и 15 управляющий сигнал, е который соответственно изменяет его коэффициент передачи таким образом, SS чтобы на выхоцах нормируюших усилителей 11 и 17 установились значения, со ответствующие концу шкалы.

277 ф

По окончанию режима калибровки шкал измерительных каналов произвоцит ся режим анализа. В этом режиме иэ выхлопной трубы 1 пробоотборный зонц 2 отбирает газовую пробу в блоки 3 фильт» рации и очистки, гце проиэвоцится очист», ка и фильтрация пробы. Через блоки 5 и 13 пробопоцготовки, гце удаляется вла

ra и происходит стабилизация цавления и расхоца, анализируемый газ поступает. на газоанализагоры 6 и 14.

На выходах и газоанализаторов 6 возникает электрический сигнал, связан ный с концентрацией анализируемого «ом» понента с соответствующей нелинейной математи еской зависимостью .и на выходе х газоанализаторов 14 — пропорцио» нальной зависимостью. С выхоцов газоанализаторов 6 и 14 электрический сигнал. поступает на входы. регулируемых усили телей 7 и 15. Регулируемые усилители в режиме анализа осуществляют ступенчатую регулировку «оэффициентов передачи по командам управления, приходя-. щим с соответствующего блока управления.

Таким образом, если происхоцит зашкаливание выходного сигнала нормирующих усилителей, с соответствующих блоков управления поступает управляющий сигнал, который переключает измерительный канал на более грубую шкалу измерения.

Коммутаторы 8 в канале с нелинейны ми преобразователями предназначены цля поцключения функциональных преобразователей 9 в каналы измерения на нели нейных шкалах.

Выхоцные сигналы регулируемых уси лителей 7, которые нахоцятся в иэмери тельных каналах с нелинейными газоанаь лизаторами, поступают на регистрирую щие приборы 10 и нормирукнпие усиля» гели-11 через коммутаторы 8, если из» мерение концентрации выхлопных газов

I происходит на линейных шкалах и через функциональные преобразователи 9, если измерение произвоцигся на нелинейных шкалах.

Функциональные преобразователи 9 прецставляют собой кусочнолинейные аппроксиматоры функций, настроенные в кажцом канале измерения на зеркальное отображение перецаточной характеристи ки газоаналиэатора. При настройке функ ционального преобразователя на зеркаль ное отображение передаточной характеристики газоанализатора, перецаточная характеристика всего. канала измерения будет линейной. С зацанной точностью ап

5 1016277 6 проксимации передагочная харакгерисги вйходом, а в каналах изме,"ения с линей- .ка газоаналнзагора разбивается на равно- ными датчиками они подключены. на выход мерные участки и на каждом гаком регулируемых усилителей 15, участке кривая аппроксимируегся прямо- Предлагаемое изобретение позволило линейным участком передаточной функции 5 значительно расширить функциональные функционального преобразователя. возможности газоаналигической системы

Регистрация показаний проиэвоцигся анализа выхлопных газов автомобильных регистрирующими приборами 10 и 16, двигателей эа счет более гибкой сгрукгуи для удобства стыковки с самописцами ры каналов измерения, позволявших прин UBM на выход коммугаторов 8 в кана- >< менять различные измерители с нелинейлах измерения с нелинейными датчиками ными передаточными характеристиками и подключены нормирующие усилители 11 с производить измерение на многошкальной гальванической развязкой и с токовым шкале измерения.

Состав игель H. Преображенская

Редактор E. Папп Техред Т.Моточка, Корректор А. Ильин

Заказ 3198/40 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, "Москва, Ж-35, Раушская наб., g. 4/5

Заказ ППП "Патент", r, Ужгород, ул, Проектная, 4