JPH07218399A - 定容量希釈方式試料採取装置 - Google Patents
定容量希釈方式試料採取装置Info
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- JPH07218399A JPH07218399A JP6008295A JP829594A JPH07218399A JP H07218399 A JPH07218399 A JP H07218399A JP 6008295 A JP6008295 A JP 6008295A JP 829594 A JP829594 A JP 829594A JP H07218399 A JPH07218399 A JP H07218399A
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- 238000007865 diluting Methods 0.000 title 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 14
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 14
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Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 流量補正が自動的に行われ、流量の安定性が
向上し、しかもその構成が小形化され、省スペース化さ
れるために、従来の方式の排気ガス試験用設備または研
究開発用設備であった試料採取装置が高度の取扱い技術
を要することなく、車検工場等にても広く適用可能な汎
用的試料採取装置となる。 【構成】 排気ガスと希釈空気との混合気体の体積流量
を検出する流量センサ３５を設け、計測点における内圧
力を検出する圧力センサ２９を設け、内部温度を検出す
る温度センサ２７を設け、前記流量センサ３５と圧力セ
ンサ２９および温度センサ２７との検出信号を入力とし
て前記混合気体の圧力および温度補正をして常時流量補
正演算を行い補正後の流量でブロワ５５の回転数を制御
する調節計３９を設けてなる。
向上し、しかもその構成が小形化され、省スペース化さ
れるために、従来の方式の排気ガス試験用設備または研
究開発用設備であった試料採取装置が高度の取扱い技術
を要することなく、車検工場等にても広く適用可能な汎
用的試料採取装置となる。 【構成】 排気ガスと希釈空気との混合気体の体積流量
を検出する流量センサ３５を設け、計測点における内圧
力を検出する圧力センサ２９を設け、内部温度を検出す
る温度センサ２７を設け、前記流量センサ３５と圧力セ
ンサ２９および温度センサ２７との検出信号を入力とし
て前記混合気体の圧力および温度補正をして常時流量補
正演算を行い補正後の流量でブロワ５５の回転数を制御
する調節計３９を設けてなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガスの流量測定装
置、特に自動車のエンジンテスト運転期間中に発生する
有害成分の排出質量を計測し制御する定容量希釈方式試
料採取装置に関する。
置、特に自動車のエンジンテスト運転期間中に発生する
有害成分の排出質量を計測し制御する定容量希釈方式試
料採取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車のエンジンから排出される
排気ガス中の有害成分の排出質量を計測する装置とし
て、定容量希釈方式試料採取装置（Constant Volume
Sampler以下ＣＶＳという）がある。
排気ガス中の有害成分の排出質量を計測する装置とし
て、定容量希釈方式試料採取装置（Constant Volume
Sampler以下ＣＶＳという）がある。
【０００３】従来のＣＶＳ装置は、自動車のテールパイ
プから排出される排気ガスと清浄空気とを均一に混合し
たガスを定流量で吸引する。従来のＣＶＳ方式には、こ
の吸引方式により、図２に示す定容量ポンプ方式（Posi
tive Displacement Pump-constant Volume Sampler以下
ＰＤＰ方式という）と、図３に示す臨界ベンチュリ方式
（Critical Flow Venturi ―Constant Volume Sampler
以下ＣＦＶ方式という）の２方式があった。
プから排出される排気ガスと清浄空気とを均一に混合し
たガスを定流量で吸引する。従来のＣＶＳ方式には、こ
の吸引方式により、図２に示す定容量ポンプ方式（Posi
tive Displacement Pump-constant Volume Sampler以下
ＰＤＰ方式という）と、図３に示す臨界ベンチュリ方式
（Critical Flow Venturi ―Constant Volume Sampler
以下ＣＦＶ方式という）の２方式があった。
【０００４】図２に示すようにＰＤＰ方式は、自動車１
の排気ガスが混合器３で、フィルタ５を経て導入した希
釈空気と均一に混合され、サイクロン７で除塵された混
合ガスが熱交換器９で一定温度にコントロールされて、
定量ポンプ２１に吸引される。この混合ガスの一部は、
サンプル採取ポンプ１１で採取バッグ１３に採取され、
分析装置１９へ供給される。なお、１５，１７は希釈空
気中の有害成分濃度を測定するための空気採取ポンプお
よびその採取バッグである。
の排気ガスが混合器３で、フィルタ５を経て導入した希
釈空気と均一に混合され、サイクロン７で除塵された混
合ガスが熱交換器９で一定温度にコントロールされて、
定量ポンプ２１に吸引される。この混合ガスの一部は、
サンプル採取ポンプ１１で採取バッグ１３に採取され、
分析装置１９へ供給される。なお、１５，１７は希釈空
気中の有害成分濃度を測定するための空気採取ポンプお
よびその採取バッグである。
【０００５】定量ポンプのルーツブロワ２１は、インバ
ータ２３により駆動される同期モータ２５により回転駆
動され、温度検出器および圧力を検出する検出器２７を
経て表示器３１に温度および圧力ならびに試験期間中の
ループブロワ２１の積算回転数が表示される。
ータ２３により駆動される同期モータ２５により回転駆
動され、温度検出器および圧力を検出する検出器２７を
経て表示器３１に温度および圧力ならびに試験期間中の
ループブロワ２１の積算回転数が表示される。
【０００６】図３に示すようにＣＦＶ方式は、自動車１
の排気ガスが混合器３で希釈空気と混合され、サイクロ
ン７で除塵され、臨界流量ベンチュリ３３により混合ガ
スの定量性が確保される。混合ガスの一部は、サンプル
採取ポンプ１１により採取バッグ１３に採取されて、分
析装置１９へ供給される。温度検出器２７ａおよび圧力
検出器２９により、瞬間流量および総積算流量を演算し
表示器４９，５３に表示する。
の排気ガスが混合器３で希釈空気と混合され、サイクロ
ン７で除塵され、臨界流量ベンチュリ３３により混合ガ
スの定量性が確保される。混合ガスの一部は、サンプル
採取ポンプ１１により採取バッグ１３に採取されて、分
析装置１９へ供給される。温度検出器２７ａおよび圧力
検出器２９により、瞬間流量および総積算流量を演算し
表示器４９，５３に表示する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＶＳ装置
は、混合ガスの安定性および検出測定精度が排気ガス中
の有害成分の測定精度を左右する。ところが、ＰＤＰ方
式では大型のルーツブロワ２１を使用しなければならな
い上に、ルーツブロワ２１の出入口の差圧と流量特性
（△Ｐ―△Ｖ（Ｖ：容量））とがあってこれが流量の設
定および検出の際の誤差の原因となる。
は、混合ガスの安定性および検出測定精度が排気ガス中
の有害成分の測定精度を左右する。ところが、ＰＤＰ方
式では大型のルーツブロワ２１を使用しなければならな
い上に、ルーツブロワ２１の出入口の差圧と流量特性
（△Ｐ―△Ｖ（Ｖ：容量））とがあってこれが流量の設
定および検出の際の誤差の原因となる。
【０００８】これは、ＰＤＰ方式の出入口の差圧によっ
て、ルーツプロワ２１の１回転当りの容量、すなわち流
量が変化するから、実際の使用の際には割合い頻度の高
い流量補正を必要とする。さらに、流量特性の定期的な
検定を行う必要がある。また、ルーツプロワ２１の吸引
ガス温度も同様な理由で、流量特性（△Ｔ―△Ｖ）があ
るために、図２に示すように熱交換器９を設置して吸引
ガスを一定温度に保持する必要があり、装置が大掛りと
なると同時にその管理に手数を要する。
て、ルーツプロワ２１の１回転当りの容量、すなわち流
量が変化するから、実際の使用の際には割合い頻度の高
い流量補正を必要とする。さらに、流量特性の定期的な
検定を行う必要がある。また、ルーツプロワ２１の吸引
ガス温度も同様な理由で、流量特性（△Ｔ―△Ｖ）があ
るために、図２に示すように熱交換器９を設置して吸引
ガスを一定温度に保持する必要があり、装置が大掛りと
なると同時にその管理に手数を要する。
【０００９】また、ＣＦＶ方式は、気体を音速にする
と、流量が一定になる性質を利用するベンチュリ形で、
流量変化が極めて小さく、長時間安定して使用できるた
めに、高精度の測定結果を保証できるという利点を有す
るが、ベンチュリ３３の保守取り扱いには注意を要し、
希釈比を換える場合や試験エンジンの排気量に応じて希
釈容量を換える場合には、ベンチュリ３３を交換しなけ
ればならない。また、１台当りのベンチュリ３３も高価
である等の欠点があった。ＰＤＰ方式またはＣＦＶ方式
のいずれも装置が大掛かりとなり高価なものとならざる
を得なかった。
と、流量が一定になる性質を利用するベンチュリ形で、
流量変化が極めて小さく、長時間安定して使用できるた
めに、高精度の測定結果を保証できるという利点を有す
るが、ベンチュリ３３の保守取り扱いには注意を要し、
希釈比を換える場合や試験エンジンの排気量に応じて希
釈容量を換える場合には、ベンチュリ３３を交換しなけ
ればならない。また、１台当りのベンチュリ３３も高価
である等の欠点があった。ＰＤＰ方式またはＣＦＶ方式
のいずれも装置が大掛かりとなり高価なものとならざる
を得なかった。
【００１０】本発明の目的は、上記問題点を改善するた
めに、プロワの流量制御を行う調節計内に温度・圧力デ
ータを取込んで常時流量の補正演算を行って、この補正
後の流量が設定流量と常に一致するようにブロワの回転
数をフィードバック制御することにより、流量補正が自
動的に行われ、流量の安定性が向上し、しかもその構成
が小形化され、省スペース化されるという定容量希釈方
式試料採取装置を提供することにある。
めに、プロワの流量制御を行う調節計内に温度・圧力デ
ータを取込んで常時流量の補正演算を行って、この補正
後の流量が設定流量と常に一致するようにブロワの回転
数をフィードバック制御することにより、流量補正が自
動的に行われ、流量の安定性が向上し、しかもその構成
が小形化され、省スペース化されるという定容量希釈方
式試料採取装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、排気ガス中の有害成分の排出量を計測す
る定容量希釈方式試料採取装置において、前記排気ガス
と希釈空気との混合気体の体積流量を検出する流量セン
サと、計測点における内圧力を検出する圧力センサと、
内部温度を検出する温度センサと、前記流量センサと圧
力センサおよび温度センサとの検出信号を入力として前
記混合気体の圧力および温度補正を行いブロワの回転数
を制御する調節計とを備えることを特徴とする定容量希
釈方式試料採取装置である。
に、本発明は、排気ガス中の有害成分の排出量を計測す
る定容量希釈方式試料採取装置において、前記排気ガス
と希釈空気との混合気体の体積流量を検出する流量セン
サと、計測点における内圧力を検出する圧力センサと、
内部温度を検出する温度センサと、前記流量センサと圧
力センサおよび温度センサとの検出信号を入力として前
記混合気体の圧力および温度補正を行いブロワの回転数
を制御する調節計とを備えることを特徴とする定容量希
釈方式試料採取装置である。
【００１２】
【作用】本発明の定容量希釈方式試料採取装置を採用す
ることにより、排気ガスと希釈空気との混合気体の体積
流量を検出する流量センサを設け、計測点における内圧
力を検出する圧力センサを設け、内部温度を検出する温
度センサを設け、前記流量センサと圧力センサおよび温
度センサとの検出信号を入力として前記混合気体の圧力
および温度補正をして常時流量補正演算を行い、補正後
の流量でブロワの回転数を制御する調節計を設けること
によって、流量補正が自動的に行われ、流量の安定性が
向上し、しかもその構成が小形化され、省スペース化さ
れる。
ることにより、排気ガスと希釈空気との混合気体の体積
流量を検出する流量センサを設け、計測点における内圧
力を検出する圧力センサを設け、内部温度を検出する温
度センサを設け、前記流量センサと圧力センサおよび温
度センサとの検出信号を入力として前記混合気体の圧力
および温度補正をして常時流量補正演算を行い、補正後
の流量でブロワの回転数を制御する調節計を設けること
によって、流量補正が自動的に行われ、流量の安定性が
向上し、しかもその構成が小形化され、省スペース化さ
れる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて、詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例の概略構成図を示
す。図において流量検出用センサとして渦流量計３５を
採用する。この渦流量計３５は、配管内の流れの中に柱
状部材（渦発生体）を挿入し、カルマン渦を発生させ、
この渦の発生によって生じる圧力変化を応力の変化とし
て計測するものである。
す。図において流量検出用センサとして渦流量計３５を
採用する。この渦流量計３５は、配管内の流れの中に柱
状部材（渦発生体）を挿入し、カルマン渦を発生させ、
この渦の発生によって生じる圧力変化を応力の変化とし
て計測するものである。
【００１５】流量補正用として採用する圧力検出器に
は、本実施例では差圧発信器３７を使用し、配管内と大
気との差圧を測定し配管内圧力を測定する。温度検出器
３９には、温度を測温抵抗体の抵抗値に変換して管内温
度を計測する。
は、本実施例では差圧発信器３７を使用し、配管内と大
気との差圧を測定し配管内圧力を測定する。温度検出器
３９には、温度を測温抵抗体の抵抗値に変換して管内温
度を計測する。
【００１６】上述の流量、圧力は変換器４１，４１ａを
経て渦流量計３５、圧力発信器３７の出力を変換して調
節計４３に入力し、また温度は温度検出器３９の抵抗値
を変換器４１ｂを経て調節計４３に入力する。
経て渦流量計３５、圧力発信器３７の出力を変換して調
節計４３に入力し、また温度は温度検出器３９の抵抗値
を変換器４１ｂを経て調節計４３に入力する。
【００１７】この時、調節計４３は次式(1) ,(2)により
流量補正を行う
流量補正を行う
【数１】 ＰＱ／Ｔ＝Ｐ1 Ｑ1 ／Ｔ1 …………… (1) ここに、 Ｐ：設計圧力 Ｐ1 ：測定圧力 Ｑ：設計流量 Ｑ1 ：測定流量 Ｔ：設計温度 Ｔ1 ：測定温度 従って、Ｑ＝( Ｔ／Ｐ・Ｐ1 ／Ｔ1 ) ・Ｑ1 ＝（Ｐ1 ／Ｐ・Ｔ／Ｔ1 ）・Ｑ1 …………… (2) ただし、Ｐ 1／Ｐ： 圧力補正係数 Ｔ／Ｔ1 ：温度
補正係数 以上の演算により標準状態の流量値が調節計４３により
求められる。
補正係数 以上の演算により標準状態の流量値が調節計４３により
求められる。
【００１８】従って、標準状態の流量と予め設定された
設定流量との偏差を求められる。その偏差に基づいて、
調節計４３内部の比例・積分・微分（ＰＩＤ）演算機能
により、ブロワ４５に対する流量制御値を出力（インバ
ータ２３を経て回転数制御）をするようになる。
設定流量との偏差を求められる。その偏差に基づいて、
調節計４３内部の比例・積分・微分（ＰＩＤ）演算機能
により、ブロワ４５に対する流量制御値を出力（インバ
ータ２３を経て回転数制御）をするようになる。
【００１９】また、調節計４３は、最大設定流量を１５
m3／min 程度とし、ボタンスイッチ４５により流量設定
可能で、リアルタイムで制御を行うと共に、積算カウン
タに対して補正後の流量値の出力を制御盤の操作スイッ
チまたは上位のパソコンからの司令により、スタート・
ストップのタイミングを切替える制御を行うものであ
る。これによって、流量を一定にする制御を行いなが
ら、測定中の混合ガスの全総量を変換器４７を経て積算
流量メータ４９に求めることが可能となる。
m3／min 程度とし、ボタンスイッチ４５により流量設定
可能で、リアルタイムで制御を行うと共に、積算カウン
タに対して補正後の流量値の出力を制御盤の操作スイッ
チまたは上位のパソコンからの司令により、スタート・
ストップのタイミングを切替える制御を行うものであ
る。これによって、流量を一定にする制御を行いなが
ら、測定中の混合ガスの全総量を変換器４７を経て積算
流量メータ４９に求めることが可能となる。
【００２０】また、制御盤には瞬時データの表示器５３
が設けられ、切替えスイッチ５１により変換器４１，４
１ａ，４１ｂの出力信号s1,s2,s3および調節計４３の出
力信号s4を切替えて表示器５３に、補正前の流量、圧
力、温度および補正後の流量の瞬時データを切替えて表
示するものである。
が設けられ、切替えスイッチ５１により変換器４１，４
１ａ，４１ｂの出力信号s1,s2,s3および調節計４３の出
力信号s4を切替えて表示器５３に、補正前の流量、圧
力、温度および補正後の流量の瞬時データを切替えて表
示するものである。
【００２１】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他
の態様、例えば要求精度が低くても許容される場合に
は、圧力および温度センサのいずれかまたは両方を省略
して実施することも可能である。
ものではなく、適宜の設計的変更を行うことにより、他
の態様、例えば要求精度が低くても許容される場合に
は、圧力および温度センサのいずれかまたは両方を省略
して実施することも可能である。
【００２２】
【発明の効果】上述の説明ですでに明らかなように、本
発明の定容量希釈方式試料採取装置は、排気ガスと希釈
空気との混合気体の体積流量を検出する流量センサを設
け、計測点における内圧力を検出する圧力センサを設
け、内部温度を検出する温度センサを設け、前記流量セ
ンサと圧力センサおよび温度センサとの検出信号を入力
として前記混合気体の圧力および温度補正をする常時流
量補正演算を行い補正後の流量でブロワの回転数を制御
する調節計を設けることによって、従来技術の問題点が
有効に解決され、流量補正が自動的に行われ、流量の安
定性が向上し、しかもその構成が小形化され、省スペー
ス化された定容量希釈方式試料採取装置となるために、
従来の排気ガス試験用設備または研究開発用設備であっ
た試料採取装置が高度の取扱い技術を要することなく、
車検工場等にても広く適用可能な汎用的試料採取装置と
なる等の効果を奏する。
発明の定容量希釈方式試料採取装置は、排気ガスと希釈
空気との混合気体の体積流量を検出する流量センサを設
け、計測点における内圧力を検出する圧力センサを設
け、内部温度を検出する温度センサを設け、前記流量セ
ンサと圧力センサおよび温度センサとの検出信号を入力
として前記混合気体の圧力および温度補正をする常時流
量補正演算を行い補正後の流量でブロワの回転数を制御
する調節計を設けることによって、従来技術の問題点が
有効に解決され、流量補正が自動的に行われ、流量の安
定性が向上し、しかもその構成が小形化され、省スペー
ス化された定容量希釈方式試料採取装置となるために、
従来の排気ガス試験用設備または研究開発用設備であっ
た試料採取装置が高度の取扱い技術を要することなく、
車検工場等にても広く適用可能な汎用的試料採取装置と
なる等の効果を奏する。
【図１】本発明の一実施例の概略構成図である。
【図２】従来のＰＤＰ方式の概略構成図である。
【図３】従来のＣＦＶ方式の概略構成図である。
１９ 分析装置 ２１ ルーツブロワ ２３ インバータ ３５ 渦流量計 ４１，４１ａ，４１ｂ 変換器 ４３ 調節計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 輝彦 東京都渋谷区代々木４丁目30番３号 富士 電機テクノエンジニアリング株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 排気ガス中の有害成分の排出量を計測す
る定容量希釈方式試料採取装置において、前記排気ガス
と希釈空気との混合気体の体積流量を検出する流量セン
サと、計測点における内圧力を検出する圧力センサと、
内部温度を検出する温度センサと、前記流量センサと圧
力センサおよび温度センサとの検出信号を入力として前
記混合気体の圧力および温度補正をして常時流量補正演
算を行い補正後の流量でブロワの回転数を制御する調節
計とを備えることを特徴とする定容量希釈方式試料採取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008295A JPH07218399A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 定容量希釈方式試料採取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6008295A JPH07218399A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 定容量希釈方式試料採取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07218399A true JPH07218399A (ja) | 1995-08-18 |
Family
ID=11689175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6008295A Pending JPH07218399A (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 定容量希釈方式試料採取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07218399A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014153132A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Horiba Ltd | 排ガスサンプリング装置 |
| CN116499791A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-07-28 | 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队（山东省第一地质矿产勘查院） | 一种地质调查用土壤取样器 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP6008295A patent/JPH07218399A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014153132A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Horiba Ltd | 排ガスサンプリング装置 |
| CN116499791A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-07-28 | 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队（山东省第一地质矿产勘查院） | 一种地质调查用土壤取样器 |
| CN116499791B (zh) * | 2023-05-11 | 2023-08-29 | 山东省地质矿产勘查开发局第一地质大队（山东省第一地质矿产勘查院） | 一种地质调查用土壤取样器 |
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|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040302 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |