GB/T 8190.3-2003
|
往復(fù)式內(nèi)燃機排放測量第3部分：穩(wěn)態(tài)工況排氣煙度的定義和測量方法（第4條款） |
4 方法1：用消光煙度計測量煙度
消光煙度計外形圖
4.1 用途
本方法可測量3.1中所述的全部三種煙度，但最適于測量黑煙和藍煙。
注：所測值將受光通道有效長度（3.4）和氣流溫度的影響。
4.2 原理
使光束通過儀器測量室中的排氣，測量其光強，并與原光強進行比較。
消光煙度計結(jié)構(gòu)圖
注：消光煙度計可制成采用全排氣流或部分排氣流的結(jié)構(gòu)（參見3.9.1和3.9.2）。
4.3 規(guī)程
4.3.1 部分流式消光煙度計
使排氣氣樣經(jīng)取樣探頭和取樣管流過測量室，以進行連續(xù)測量。測量接收光的光強。
4.3.2 全流式消光煙度計
將測量室安裝在發(fā)動機排氣系統(tǒng)中或在距排氣管末端下游某一規(guī)定距離處，測量接收光的光強。
4.4 一般要求
測量儀器應(yīng)符合ISO11614的規(guī)定。其相關(guān)零件應(yīng)能承受使用溫度的要求。
4.4.1 部分流式消光煙度計
4.4.1.1 取樣探頭
取樣探頭應(yīng)放置在排氣流中以抽取有代表性的排氣氣樣。氣樣在抽入和通過測量室時應(yīng)仍具有代表性。
整體安裝時應(yīng)使從測量探頭到消光煙度計取樣管的管段盡可能短并向上傾斜。管路不得漏氣，并無急彎或縮頸，以免對氣流造成不必要的局部阻力。
為使測量室進口處達到所需的溫度條件，可在取樣管內(nèi)安裝熱交換器，但不得因此而改變排氣特性。
4.4.1.2 測量室
由于測量室內(nèi)的反射或散射作用，應(yīng)使照射在受光器上的雜散光減至最少（例如：可在內(nèi)表面涂以無光炭黑和采用合適的總體布置）。
4.4.1.3 排氣流速
在消光煙度計制造廠規(guī)定的限值范圍內(nèi)，光在通過排氣時的透射性應(yīng)與排氣流速無關(guān)。
4.4.1.4 排氣溫度
當平均運行溫度T不是373K時，消光煙度計讀數(shù)kobs，應(yīng)按下列公式修正至373K：
注：對某一給定溫度，例如500K時的k值，可寫為k500。
應(yīng)用上列公式時，測量室內(nèi)所有點的排氣溫度應(yīng)不低于343K和不高于553K。如果溫度超出該范圍，則不再修正，應(yīng)記下讀數(shù)，并注明溫度。該溫度范圍是認為室內(nèi)所有水分均以蒸汽形式存在，而所有其他不凝結(jié)的非固體顆粒（如不凝結(jié)的未燃燃油或潤滑油量）在正常全負荷排煙中的數(shù)量微不足道。在這種情況下考慮溫度影響的修正公式方才有效。
如果排氣中含有超過正常比例的非固體組分，則該修正公式無效。例如，該公式不適用于高硫分重油發(fā)動機的排氣，因為在373K時排氣中可能含有凝結(jié)的酸性硫化物微滴。在此情況下，為了比較，必須在373K左右的嚴格溫度范圍內(nèi)進行測量。或者，如要避免測量這種微滴，則應(yīng)將該發(fā)動機的排氣溫度保持在413K以上，并且，如有需要，可修正到373K，求出名義參考值，以供比較。
4.4.2 全流式消光煙度計
注：當用全流式消光煙度計測定光吸收系數(shù)時，4.4.1.4中有關(guān)排氣溫度的說明同樣適用。
4.4.2.1 測量設(shè)備的布置
測量設(shè)備應(yīng)按下列兩種方法之一布置。
a）內(nèi)置法：測量室安放在發(fā)動機排氣裝置中。
b）尾置法（尾氣取樣）：用儀器測量距排氣管末端下游規(guī)定距離處大氣中的煙度。
4.5 對光學(xué)系統(tǒng)的要求
光學(xué)系統(tǒng)應(yīng)由兩部分組成：光源和受光器。也可應(yīng)用帶反射元件的裝置。
4.5.1 光源
光源應(yīng)是白熾燈，其比色溫度范圍為2800K～3250 K（見ISO／IEC 10526）或是綠色發(fā)光二極管（LED），光譜峰值為550 nm～570 nm。
4.5.2 受光器
受光器應(yīng)由一光電管組成，其光譜響應(yīng)曲線應(yīng)和人眼的適光曲線相似（在波長為550nm～570nm范圍內(nèi)為最大響應(yīng)，在低于430nm和高于680nm時小于4％的最大響應(yīng)），當用綠色發(fā)光二極管時，則由一光電二極管組成。
4.5.3 反射和防護元件
如果應(yīng)用反射和防護元件，則光源/受光器系統(tǒng)不得取用4.5.2規(guī)定的所需頻率限值范圍外的響應(yīng)，并在測量期間不應(yīng)使測量值產(chǎn)生顯著偏差。
4.5.4 光通道有效長度
光通道有效長度（3.4）的值系用于計算光吸收系數(shù)k。當用潔凈空氣保護光敏元件免受積碳時，應(yīng)考慮對光通道有效長度的影響。光通道有效長度LA通常由儀器制造廠規(guī)定。
注：不是所有測量消光度的儀器都適于測量光吸收系數(shù)。因為光通道有效長度并不總是很容易就可確定，而且當用尾置式（尾氣取樣型）儀器時，被測排氣不是在無反射罩殼內(nèi)。
4.6 標定
須采用已知透光度的中密度濾光片來標定測量儀器。
4.7 測量參數(shù)
應(yīng)用儀器測量透光度t，藉以計算消光度N和光吸收系數(shù)k。也可用儀器直接顯示光吸收系數(shù)k。
