Устройство для подготовки проб газа Советский патент 1984 года по МПК G01N1/22 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для анализа отработавших газов двигателей внутреннего сгорания. Темпе ратура отработавших газов двигателей внутреннего сгорания зависит от режи ма работы и в зоне выпускного коллек тора изменяется от 100 до 700°С. В составе газа содержится сажа, угл водороды и ряд других компонентов, Углеводороды отработавших Газов состоят из газовых, топливных и масляны фракций. Для оценки токсичности отр ботавшего газа используются газоана лизаторы, допустимая температура кот рык 150-180°С. Известно устройство для подготовк проб газа, подаваемого в газоанализа тор, содержащее газоотборную магист раль и приспособление для ее подогрева, которое выполнено в виде рубашки Л . Недостатком данного устройства является неудобство его эксплуатации в комплекте с переносными приборами, которые используются в испы тательных боксах, и при контроле отработавших газов подвижного состава. Известно также устройство для под готовки проб газа двигателя внутрен него сгорания, содержащее газоотбор ный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным -в виде корпуса с крышкой и фильтрующим элементом, при этом фильтровальное устройство соединено с выхлопной трубой 2 . Недостатком известного устройств является невысокая надежность и дол говечность трубопровода, который разрушается из-за слабоуправляемого теплообмена и перегрева спирали, установленной под внешней изоляцией Кроме того, в процессе анализа отработавшего газа в трубопроводе происходит адсорбция тяжелых углеводородов, которые в значительной степени влияют на достоверность показаний прибора. Для получения прием лемой точности измерений газоотборный трубопровод после 20-30 мин работы необходимо отключать на 1,52 ч для продувки воздухой. При этом снижается производител)Ность труда, возрастают энергозатраты при стендовых испытаниях двигателей и автомобилей . 122 Целью изобретения является повышение надежности . точности и скорости измерения. Точность и скорость измерения могут быт увеличены путем непрерывной продувки подогрето-го воздуха через трубопровод установки металлотканевого фильтра в потоке отработавших газов, с возможностью обрушения сажевых частиц с рабочей поверхности, а надежность конструкции трубопровода возможна при непосредственном контакте газа с умеренно подогретой спиралью. Указанная цель достигается тем, что устройство для подготовки проб газа двигателя внутреннего сгорания, содержащем газоотборный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным в виде корпуса с крьшзкой, и фильтрующим элементом, лри этом фильтровальное устройство соединено с выхлопной трубой, снабжено дополнительным нагревателем атмосферного воздуха, выхлопная труба выполнена с боковым отверстием,в котором герметично установлен корпус фильтровального устройства, а крьш1ка корпуса снабжена клапаном,, соединенным с дополнительным нагревателем и газоотборным трубопроводом, причем нагревательный элемент газоотборного трубопровода размещен внутри него. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит газоанализатор Т с насосом 2, газоотборный трубопровод 3 с нагревательньм элементом 4, который закреплен на наконечниках 5 и соединен с источником 6 тока. Газоотборньй трубопровод 3 соединен с корпусом 2-позиционного клапана 7, снабженного штоком 8 с пружиной 9 и исполнительным устройством 10. Клапан 7 закреплен на крьш1ке 11 фильтровального приспособления 12, которое снабжено металлотканевым фильтрующим элементом 13 и установлено в отверстии 14 выхлопной трубы 15 двигателя 16. На выхлопной трубе 15 закреплен подогреватель воздуха 17, внутренняя полость которого соединена с трубопроводом 18 с клапаном 7. Устройство работает следующим образом. 3 При снятии характеристики двигателя производится установка заданного его режима с записью мощностйых показателей с оценкой состава отработавшего газа, который из выхлопной трубы 15 через фильтрующий элемент. 13, клапан 7 и газоотборный трубопровод 3i подогретый до 150180 С, подается с помощью насоса 2 в газоанализатор 1, где происходит замер концентрации исследуемых компонентов. После операции замера в момент вывода двигателя на следующий заданный режим исполнительное устройство 10 выключается и шток 8 под действием пружины 9 перемещается в нижнее положение, а воздух из помещения бокса через подогреватель 17 поступает по трубопроводу 1 в полость клапана 7 и газоотборньй трубопровод 3, продувая его внутрен нюю полость с помощью насоса 2 при включенном или выключенном нагревательном элементе 4. В процессе продувки трубопровода осуществляется контроль степени ее очистки по составу продуваемого воздуха. Время для продувки трубопровода соответст вует технологическому времени вывод двигателя на установившийся заданный режим его работы. При продувке трубопровода стрелка газоанализатора движется, приближаясь к нулевой отметке. 124 После этой операции шток 8 устанавливается в положение, позволяющее соединить газоотборный трубопровод 3 с выхлопной трубой 15 двигателя 16. В процессе испытаний фильтровальное устройство и клапан подогреваются отработавшими газами, а поверхность фильтрующего элемента регенерируется путем обрушения слоя сажи за счет высокой импульсностЯ газа в выхлопной трубе. Экономическая эффективность от внедрения предлагаемого устройства достигается за счет снижения стоимости и экономии по фонду зарплаты обслуживающего персонала. При изготовлении устройства из легированных сталей и фторопластовой трубки его стоимость при мелкосерийном производстве составляет 50 руб. Стоимость устройств, изготовляемых фирмами Бекман США и Хориба Япония составляет 1500 руб. (в инвалюте) . Фактический срок их службы 1 - 3 года. При использовании предлагаемого устройства время испытаний сокращается в три и более раза. В испытаниях участвует не менее трех исполнителей, средняя зарплата каждого 150 руб. Экономия по фонду зарплаты составляет 360 тыс. руб. в год на 100 ед. новых изделий. Кроме того, увеличивается точность измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПРОБ ГАЗА двигателя внутреннего сгорания, содержащее газоотборный трубопровод с нагревательным элементом, фильтровальным устройством, выполненным в виде корпуса с крыщкой, и фильтр5тоцим элементом, при этом фильтровальное устройство соединено с выхлопной трубой, отличающ е е с я тем, что, с целью повьшёния надежности, точности и скорости измерения, оно снабжено дополнительным нагревателем атмосферного воздуха, вьпспопная трубка выполнена с боковым отверстием, в котором гв|)метично установлен корпус фильтррвального устройства, а крышка корпу ;а снабжена клапаном, соединенным в дополнительным нагревателем и га§оотборным трубопроводом, причем нагре(Л вательный элемент гаэоотборного трубопровода :размещен внутри него.