JPH01132929A - ガスサンプリング装置 - Google Patents
ガスサンプリング装置Info
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- JPH01132929A JPH01132929A JP29258287A JP29258287A JPH01132929A JP H01132929 A JPH01132929 A JP H01132929A JP 29258287 A JP29258287 A JP 29258287A JP 29258287 A JP29258287 A JP 29258287A JP H01132929 A JPH01132929 A JP H01132929A
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- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims abstract description 25
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- 238000007865 diluting Methods 0.000 abstract description 2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/22—Devices for withdrawing samples in the gaseous state
- G01N1/2247—Sampling from a flowing stream of gas
- G01N1/2258—Sampling from a flowing stream of gas in a stack or chimney
-
- G—PHYSICS
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- G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、例えば自動車の排ガス中に含まれる排出物質
、即ち、エミツシヨン（例えばＣ０２Ｃｏｔ 、ＨＣ，
ＮＯＸ −パーティキエレート５８０８等）の総量を測
定するのに用いられるガスサンプリング装置に関する。
、即ち、エミツシヨン（例えばＣ０２Ｃｏｔ 、ＨＣ，
ＮＯＸ −パーティキエレート５８０８等）の総量を測
定するのに用いられるガスサンプリング装置に関する。
上記総量測定を行う場合、一般には排ガス全量を所謂Ｃ
ＶＳ法によってサンプリングすることが行われているが
、この種サンプリング装置は構成がきわめて大掛かりで
あり、高価であるといった欠点があり、特に、被試験車
がトラックやバス等の大型車の場合、この点がユーザの
大きな負担になっていた。
ＶＳ法によってサンプリングすることが行われているが
、この種サンプリング装置は構成がきわめて大掛かりで
あり、高価であるといった欠点があり、特に、被試験車
がトラックやバス等の大型車の場合、この点がユーザの
大きな負担になっていた。
これに対して、例えば■特開昭６０−１２７４２０号公
報に示すように、エンジン等排ガス源から排出された排
気ガスを流す排気通路の中間部に流路抵抗が等しい複数
の配管によって形成され、前記排気通路内のガスの排気
ガスを均一に分割する比例分割器を設けると共に、この
比例分割器を構成する各配管の何れかによってサンプル
プローブを形成し、このサンプルプローブによって前記
排気通路内の排気ガス流量に比例した排気ガスサンプル
を取り出すようにしたガスサンプリング装置や、■「自
動車技術Ｊ Ｖｏ［，４０，ＮＯ，１１，１９８６，１
４５５頁〜１４６６真に示すように、エジェクタを用い
て排気ガスの一部を吸引するようにした所謂エジェクタ
方式のガスサンプリン、グ装置が提案又は開発されてい
る。
報に示すように、エンジン等排ガス源から排出された排
気ガスを流す排気通路の中間部に流路抵抗が等しい複数
の配管によって形成され、前記排気通路内のガスの排気
ガスを均一に分割する比例分割器を設けると共に、この
比例分割器を構成する各配管の何れかによってサンプル
プローブを形成し、このサンプルプローブによって前記
排気通路内の排気ガス流量に比例した排気ガスサンプル
を取り出すようにしたガスサンプリング装置や、■「自
動車技術Ｊ Ｖｏ［，４０，ＮＯ，１１，１９８６，１
４５５頁〜１４６６真に示すように、エジェクタを用い
て排気ガスの一部を吸引するようにした所謂エジェクタ
方式のガスサンプリン、グ装置が提案又は開発されてい
る。
しかしながら、上記■の従来技術においては、例えば排
ガス源がディーゼルエンジンの場合、比例分割器を構成
する各配管に、パーティキュレートやオイルミスト等が
付着し、そのため、分流比が変化して安定して分流し得
ないという欠点があると共に、前記付着によって排ガス
中のエミッションが変質し、特定エミッションの総量を
精密に測定し難いといった欠点がある。
ガス源がディーゼルエンジンの場合、比例分割器を構成
する各配管に、パーティキュレートやオイルミスト等が
付着し、そのため、分流比が変化して安定して分流し得
ないという欠点があると共に、前記付着によって排ガス
中のエミッションが変質し、特定エミッションの総量を
精密に測定し難いといった欠点がある。
又、上記■の従来技術においては、排ガス量がダイナミ
ックに変化する場合、希釈用ガス（例えば空気）の量も
それに応して変化するように制御する必要があるが、こ
の制御は前記変化に追従しきれず時間遅れが生ずるとこ
ろから、トランジェント走行には適用が困難であるとい
った欠点がある。
ックに変化する場合、希釈用ガス（例えば空気）の量も
それに応して変化するように制御する必要があるが、こ
の制御は前記変化に追従しきれず時間遅れが生ずるとこ
ろから、トランジェント走行には適用が困難であるとい
った欠点がある。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、小型かつ低コストで、しかもトラ
ンジェント走行に対応し得るガスサンプリング装置を提
供することにある。
目的とするところは、小型かつ低コストで、しかもトラ
ンジェント走行に対応し得るガスサンプリング装置を提
供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明に係るガスサンプリ
ング装置は、サンプルガスが流れるガス流路に、大小２
つのべンチユリを互いに並列に接続し、小さいベンチユ
リの下流側を、希釈ガスが流れる希釈用ガス流路に接続
し、この希釈用ガス流路に、定流量装置とガスサンプリ
ング流路とを互いに並列に接続した点に特徴がある。
ング装置は、サンプルガスが流れるガス流路に、大小２
つのべンチユリを互いに並列に接続し、小さいベンチユ
リの下流側を、希釈ガスが流れる希釈用ガス流路に接続
し、この希釈用ガス流路に、定流量装置とガスサンプリ
ング流路とを互いに並列に接続した点に特徴がある。
上記構成のガスサンプリング装置においては、ガス流路
内を流れるサンプルガスは、互いに並列接続された大小
２つのべンチユリによって所定の分流比に分流され、小
さいベンチュリを経たサンプルガスは希釈用ガス流路に
おいて希釈される。
内を流れるサンプルガスは、互いに並列接続された大小
２つのべンチユリによって所定の分流比に分流され、小
さいベンチュリを経たサンプルガスは希釈用ガス流路に
おいて希釈される。
そして、この希釈されたサンプルガスは、互いに並列接
続された定流量装置とガスサンプリング流路とによって
、所定の分流比に分流される。
続された定流量装置とガスサンプリング流路とによって
、所定の分流比に分流される。
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する
。
。
第１図は本発明に係るガスサンプリング装置の一例を示
し、同図において、１は自動車、２は自動車ｌのエンジ
ン３から排出される排ガス（以下、サンプルガスと云う
）Ｇを排出する排気管である。
し、同図において、１は自動車、２は自動車ｌのエンジ
ン３から排出される排ガス（以下、サンプルガスと云う
）Ｇを排出する排気管である。
４は排気管２の排気口２Ａに接続されたガス流路で、そ
の下流側にはサイズが異なる大小２つのべンチユリ５，
６が互いに並列となるように接続してあり、ガス流路４
を経てきたサンプルガスＧが分岐点ａにおいて所定の分
流比、例えば９９：ｌで分流するようにしである。
の下流側にはサイズが異なる大小２つのべンチユリ５，
６が互いに並列となるように接続してあり、ガス流路４
を経てきたサンプルガスＧが分岐点ａにおいて所定の分
流比、例えば９９：ｌで分流するようにしである。
即ち、ベンチュリ５，６を流れるガス流量Ｑ、。
Ｑ６は通常、ベンチュリ差圧、入口圧、ガス温度、ガス
組成、ベンチユリサイズ等の要素によって決定されるが
、本発明においては、ベンチュリ５゜６は、ペン・チュ
リサイズ以外の要素は全て同一にしてあって、これら２
つのべンチユリ５．６はそのベンチュリ全差圧ΔＰに対
す葛ガス流量Ｑの特性が、互いに相偵形になるように形
成されている。
組成、ベンチユリサイズ等の要素によって決定されるが
、本発明においては、ベンチュリ５゜６は、ペン・チュ
リサイズ以外の要素は全て同一にしてあって、これら２
つのべンチユリ５．６はそのベンチュリ全差圧ΔＰに対
す葛ガス流量Ｑの特性が、互いに相偵形になるように形
成されている。
即ち、ベンチュリ５．６は、例えば第２図（Ａ）。
（Ｂ）にそれぞれ示すような流量特性を有し、両図を互
いに重ね合わせたとき両画線は重なり合い、前記ガス流
ＷＱＳ 、： Ｑｈが９９：１となるようにベンチュリ
サイズ（例えば開口断面積）が設定してあり、従って、
小さいベンチュリ６を流れるガス流ＮＱ、はガス流路４
を流れるサンプルガスＧの＠量の１／１００である。尚
、７はベンチユリ５の下流側に設けられる定流量を吸引
するポンプである。
いに重ね合わせたとき両画線は重なり合い、前記ガス流
ＷＱＳ 、： Ｑｈが９９：１となるようにベンチュリ
サイズ（例えば開口断面積）が設定してあり、従って、
小さいベンチュリ６を流れるガス流ＮＱ、はガス流路４
を流れるサンプルガスＧの＠量の１／１００である。尚
、７はベンチユリ５の下流側に設けられる定流量を吸引
するポンプである。
８は上記ガス流路４とは独立して設けられた希釈用ガス
流路で、その上流側からフィルタ９及びグイリュージョ
ントンネル１０が設けられ、フィルタ９を経た希釈ガス
としてのエヤーｇが流れている。そして、この希釈用ガ
ス流路８には、フィルタ９とダイリューショントンネル
１０との間の点しにおいてベンチュリ６の下流側が接続
されており、ベンチュリ６を経てきたサンプルガスＧが
ダイリューショントンネル１０内において均一に希釈さ
れるようにしである。
流路で、その上流側からフィルタ９及びグイリュージョ
ントンネル１０が設けられ、フィルタ９を経た希釈ガス
としてのエヤーｇが流れている。そして、この希釈用ガ
ス流路８には、フィルタ９とダイリューショントンネル
１０との間の点しにおいてベンチュリ６の下流側が接続
されており、ベンチュリ６を経てきたサンプルガスＧが
ダイリューショントンネル１０内において均一に希釈さ
れるようにしである。
１１、１２は希釈用ガス流路８に対して互いに並列とな
るように接続された定流量装置及びガスサンプリング流
路で、グイリュージョントンネル１０を経ることにより
希釈されたサンプルガスＧをダイリューショントンネル
１０の下流側において所定の分流比で分流するようにし
である。
るように接続された定流量装置及びガスサンプリング流
路で、グイリュージョントンネル１０を経ることにより
希釈されたサンプルガスＧをダイリューショントンネル
１０の下流側において所定の分流比で分流するようにし
である。
即ち、定流量装置１１は例えばクリチカルフローベンチ
ュｉ月３とブロア１４とを互いに直列に接続したものか
らなり、ガスサンプリング流路１２には上流側から順次
、パーティキュレート捕集用フィルタ１５．定流量を吸
引するポンプ１６及びベンチユリ１７が設けである。そ
して、クリチカルフローベンチュリ１３とベンチュリ１
７におけるガス流量の比、即ち、Ｑ、ｆｆ： Ｑ、、が
例えば９９：ｌとなるようにベンチュリサイズ（例えば
開口断面積）が設定してあり、従って、ベンチュリ１７
（ガスサンプリング流路１２）を流れるガス流量Ｑｌ？
は希釈用ガス流路８を流れるサンプルガスＧの流量の１
／１００である。
ュｉ月３とブロア１４とを互いに直列に接続したものか
らなり、ガスサンプリング流路１２には上流側から順次
、パーティキュレート捕集用フィルタ１５．定流量を吸
引するポンプ１６及びベンチユリ１７が設けである。そ
して、クリチカルフローベンチュリ１３とベンチュリ１
７におけるガス流量の比、即ち、Ｑ、ｆｆ： Ｑ、、が
例えば９９：ｌとなるようにベンチュリサイズ（例えば
開口断面積）が設定してあり、従って、ベンチュリ１７
（ガスサンプリング流路１２）を流れるガス流量Ｑｌ？
は希釈用ガス流路８を流れるサンプルガスＧの流量の１
／１００である。
第３図は上記構成のガスサンプリング装置の制御系統の
一例を示すブロック図で、同図において、２１、２２．
２３．２４は演算回路、２５は演算回路２１〜２４から
の出力に基づいて演算し、所定の指令を出力する演算制
御装置で例えばＣＰＵである。２６はＣＰＵ２５からの
指令によってポンプ１６の回転数を制御する制御器であ
る。そして、各ベンチュリ５゜６、１３．１７における
ガス流量Ｑｓ 、 Ｑｂ 、 Ｑｌｓ。
一例を示すブロック図で、同図において、２１、２２．
２３．２４は演算回路、２５は演算回路２１〜２４から
の出力に基づいて演算し、所定の指令を出力する演算制
御装置で例えばＣＰＵである。２６はＣＰＵ２５からの
指令によってポンプ１６の回転数を制御する制御器であ
る。そして、各ベンチュリ５゜６、１３．１７における
ガス流量Ｑｓ 、 Ｑｂ 、 Ｑｌｓ。
Ｑｌ、は、それぞれベンチュリ５におけるスロート部差
圧ΔＰｉｎ＋ ベンチュリ６におけるスロート部差圧Δ
ＰＳ６＋ ヘンチュリ１３における入口圧ＰＩｆｆ。
圧ΔＰｉｎ＋ ベンチュリ６におけるスロート部差圧Δ
ＰＳ６＋ ヘンチュリ１３における入口圧ＰＩｆｆ。
ベンチュリ１７におけるスロート部差圧ΔＰｓｌｆｆに
基づいて求めることができる。
基づいて求めることができる。
次に、上記構成のガスサンプリング装置の動作について
説明する。
説明する。
先ず、ベンチュリ５，６における流ＪＩＱｓ 、 Ｑ６
が、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すような状態を維持する
ときは、サンプルガスＧはベンチュリ５，６によってＱ
Ｓ ： Ｑ、＝９９： １となるように分流され、小さ
いベンチュリ６を経たサンプルガスＧは希釈用ガス流路
８に流れ込み、ダイリューショントンネル１０内におい
て、フィルタ９からのエヤーｇと混じり合うことにより
所定の希釈を受ける。そして、この希釈されたサンプル
ガスＧはダイリューショントンネル１０の下流側におい
て、Ｑ、、： Ｑ、。
が、第２図（Ａ）、（Ｂ）に示すような状態を維持する
ときは、サンプルガスＧはベンチュリ５，６によってＱ
Ｓ ： Ｑ、＝９９： １となるように分流され、小さ
いベンチュリ６を経たサンプルガスＧは希釈用ガス流路
８に流れ込み、ダイリューショントンネル１０内におい
て、フィルタ９からのエヤーｇと混じり合うことにより
所定の希釈を受ける。そして、この希釈されたサンプル
ガスＧはダイリューショントンネル１０の下流側におい
て、Ｑ、、： Ｑ、。
−９９：１となるように分流されて、ガスサンプリング
流路１２に流れ込んだサンプルガスＧはパーティキュレ
ート捕集用フィルタ１５に至る。そして、サンプルガス
Ｇ中に含まれるパーティキュレートはパーティキュレー
ト捕集用フィルタ１５に捕捉されるので、サンプルガス
Ｇ採取前後のパーティキュレート捕集用フィルタ１５の
重量差を求め、所定倍数（この実施例では１００００倍
）を乗することによりガス流路４における所定ガス成分
の総量を得ることができる ところで、ベンチユリ５，６の流量特性はその製作方法
、形状によって完全に互いに相似形にし得ないことがあ
る他、ガス流１１Ｑの変化によって微妙に変化すること
があり、上記流量Ｑｓ 、 Ｑｈとの比を設定値通りに
維持できないことがある。
流路１２に流れ込んだサンプルガスＧはパーティキュレ
ート捕集用フィルタ１５に至る。そして、サンプルガス
Ｇ中に含まれるパーティキュレートはパーティキュレー
ト捕集用フィルタ１５に捕捉されるので、サンプルガス
Ｇ採取前後のパーティキュレート捕集用フィルタ１５の
重量差を求め、所定倍数（この実施例では１００００倍
）を乗することによりガス流路４における所定ガス成分
の総量を得ることができる ところで、ベンチユリ５，６の流量特性はその製作方法
、形状によって完全に互いに相似形にし得ないことがあ
る他、ガス流１１Ｑの変化によって微妙に変化すること
があり、上記流量Ｑｓ 、 Ｑｈとの比を設定値通りに
維持できないことがある。
このような場合には、流量Ｑｓ 、Ｑｂの変化に対して
流量Ｑ１．とＱＩ、との比率が変化するように制御すれ
ばよい、即ち、第３図に示すＣＰＵにおいて、Ｑｓ ／
ＱＳ −Ｋ−Ｑ＋ｖ／ ＱＣｓ （但し、Ｋは定数）
となるように、ポンプＩ６の吸引量を制御すれば、トー
タルの分流情度を高めることができる。
流量Ｑ１．とＱＩ、との比率が変化するように制御すれ
ばよい、即ち、第３図に示すＣＰＵにおいて、Ｑｓ ／
ＱＳ −Ｋ−Ｑ＋ｖ／ ＱＣｓ （但し、Ｋは定数）
となるように、ポンプＩ６の吸引量を制御すれば、トー
タルの分流情度を高めることができる。
尚、定流量装置１１によって吸引されるサンプルガスＧ
の一部をサンプリングし、このガスをＣ０５Ｃｏｔ 、
ＨＣ，ＮＯｘ 、ＳＯＸ等のガス分析計に導入すること
により、他のエミッシヨンの連続型１１測定を行うこと
ができる。この場合、前記流量Ｑｓ、Ｑａの比率を考慮
して分析計出力を演算すれば、より高精度な測定を行う
ことができる。
の一部をサンプリングし、このガスをＣ０５Ｃｏｔ 、
ＨＣ，ＮＯｘ 、ＳＯＸ等のガス分析計に導入すること
により、他のエミッシヨンの連続型１１測定を行うこと
ができる。この場合、前記流量Ｑｓ、Ｑａの比率を考慮
して分析計出力を演算すれば、より高精度な測定を行う
ことができる。
以上説明したように、本発明に係るガスサンプリング装
置は、サンプルガスが流れるガス流路に、大小２つのべ
ンチユリを互いに並列に接続し、小さいベンチュリの下
流側を、希釈ガスが流れる希釈用ガス流路に接続し、こ
の希釈用ガス流路に、定流量装置とガスサンプリング流
路とを互いに並列に接続しているので、小型でありなが
らも、常に正確な比率で測定対象ガスを分流することが
できる。そして、本発明においては、ベンチュリによっ
てサンプルガスを分流するようにしているので、分流に
際してミスト等が付着し難く、又、形状が簡単であるか
らメンテナンスを容易に行うことができ、低コストでガ
スサンプリングを行うことができる。
置は、サンプルガスが流れるガス流路に、大小２つのべ
ンチユリを互いに並列に接続し、小さいベンチュリの下
流側を、希釈ガスが流れる希釈用ガス流路に接続し、こ
の希釈用ガス流路に、定流量装置とガスサンプリング流
路とを互いに並列に接続しているので、小型でありなが
らも、常に正確な比率で測定対象ガスを分流することが
できる。そして、本発明においては、ベンチュリによっ
てサンプルガスを分流するようにしているので、分流に
際してミスト等が付着し難く、又、形状が簡単であるか
らメンテナンスを容易に行うことができ、低コストでガ
スサンプリングを行うことができる。
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示し、第１図は
ガスサンプリング装置の構成を示す図、第２図（Ａ）、
（Ｂ）は本発明において用いるベンチュリの流量特性
を示す図、第３図は制御系統を示すブロック図である。 ４・・・ガス流路、５，６・・・ベンチュリ、８・・・
希釈用ガス流路、１１・・・定流量装置、１２・・・ガ
スサンプリング流路、Ｇ・・・サンプルガス、ｇ・・・
希釈ガス。 出 願 人 株式会社 堀場製作所代 理 人
弁理士 藤本英夫 第２図 ＝ΔＦ −◆ａＰ 第３図
ガスサンプリング装置の構成を示す図、第２図（Ａ）、
（Ｂ）は本発明において用いるベンチュリの流量特性
を示す図、第３図は制御系統を示すブロック図である。 ４・・・ガス流路、５，６・・・ベンチュリ、８・・・
希釈用ガス流路、１１・・・定流量装置、１２・・・ガ
スサンプリング流路、Ｇ・・・サンプルガス、ｇ・・・
希釈ガス。 出 願 人 株式会社 堀場製作所代 理 人
弁理士 藤本英夫 第２図 ＝ΔＦ −◆ａＰ 第３図
Claims (1)
- サンプルガスが流れるガス流路に、大小２つのべンチユ
リを互いに並列に接続し、小さいベンチユリの下流側を
、希釈ガスが流れる希釈用ガス流路に接続し、この希釈
用ガス流路に、定流量装置とガスサンプリング流路とを
互いに並列に接続してなることを特徴とするガスサンプ
リング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292582A JPH07104233B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | ガスサンプリング装置 |
| DE19883875071 DE3875071T2 (de) | 1987-11-18 | 1988-11-04 | Gasprobennahmevorrichtung. |
| EP19880118444 EP0316688B1 (en) | 1987-11-18 | 1988-11-04 | Gas sampling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62292582A JPH07104233B2 (ja) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | ガスサンプリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01132929A true JPH01132929A (ja) | 1989-05-25 |
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