GB/T 8190.3-2003
|
往復式內燃機排放測量第3部分：穩態(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(cháng)度（3.4）和氣流溫度的影響。
4.2 原理
使光束通過(guò)儀器測量室中的排氣，測量其光強，并與原光強進(jìn)行比較。
消光煙度計結構圖
注：消光煙度計可制成采用全排氣流或部分排氣流的結構（參見(jiàn)3.9.1和3.9.2）。
4.3 規程
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(guò)測量室，以進(jìn)行連續測量。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(dòng)機排氣系統中或在距排氣管末端下游某一規定距離處，測量接收光的光強。
4.4 一般要求
測量?jì)x器應符合ISO11614的規定。其相關(guān)零件應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(guò)測量室時(shí)應仍具有代表性。
整體安裝時(shí)應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(wú)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(jìn)口處達到所需的溫度條件，可在取樣管內安裝熱交換器，但不得因此而改變排氣特性。
4.4.1.2 測量室
由于測量室內的反射或散射作用，應使照射在受光器上的雜散光減至最少（例如：可在內表面涂以無(wú)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(chǎng)規定的限值范圍內，光在通過(guò)排氣時(shí)的透射性應與排氣流速無(wú)關(guān)。
4.4.1.4 排氣溫度
當平均運行溫度T不是373K時(shí)，消光煙度計讀數kobs，應按下列公式修正至373K：
注：對某一給定溫度，例如500K時(shí)的k值，可寫(xiě)為k500。
應用上列公式時(shí)，測量室內所有點(diǎn)的排氣溫度應不低于343K和不高于553K。如果溫度超出該范圍，則不再修正，應記下讀數，并注明溫度。該溫度范圍是認為室內所有水分均以蒸汽形式存在，而所有其他不凝結的非固體顆粒（如不凝結的未燃燃油或潤滑油量）在正常全負荷排煙中的數量微不足道。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(guò)正常比例的非固體組分，則該修正公式無(wú)效。例如，該公式不適用于高硫分重油發(fā)動(dòng)機的排氣，因為在373K時(shí)排氣中可能含有凝結的酸性硫化物微滴。在此情況下，為了比較，必須在373K左右的嚴格溫度范圍內進(jìn)行測量?；蛘?，如要避免測量這種微滴，則應將該發(fā)動(dòng)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時(shí)，4.4.1.4中有關(guān)排氣溫度的說(shuō)明同樣適用。
4.4.2.1 測量設備的布置
測量設備應按下列兩種方法之一布置。
a）內置法：測量室安放在發(fā)動(dòng)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定距離處大氣中的煙度。
4.5 對光學(xué)系統的要求
光學(xué)系統應由兩部分組成：光源和受光器。也可應用帶反射元件的裝置。
4.5.1 光源
光源應是白熾燈，其比色溫度范圍為2800K～3250 K（見(jiàn)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
受光器應由一光電管組成，其光譜響應曲線(xiàn)應和人眼的適光曲線(xiàn)相似（在波長(cháng)為550nm～570nm范圍內為最大響應，在低于430nm和高于680nm時(shí)小于4％的最大響應），當用綠色發(fā)光二極管時(shí)，則由一光電二極管組成。
4.5.3 反射和防護元件
如果應用反射和防護元件，則光源/受光器系統不得取用4.5.2規定的所需頻率限值范圍外的響應，并在測量期間不應使測量值產(chǎn)生顯著(zhù)偏差。
4.5.4 光通道有效長(cháng)度
光通道有效長(cháng)度（3.4）的值系用于計算光吸收系數k。當用潔凈空氣保護光敏元件免受積碳時(shí)，應考慮對光通道有效長(cháng)度的影響。光通道有效長(cháng)度LA通常由儀器制造廠(chǎng)規定。
注：不是所有測量消光度的儀器都適于測量光吸收系數。因為光通道有效長(cháng)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(shí)，被測排氣不是在無(wú)反射罩殼內。
4.6 標定
須采用已知透光度的中密度濾光片來(lái)標定測量?jì)x器。
4.7 測量參數
應用儀器測量透光度t，藉以計算消光度N和光吸收系數k。也可用儀器直接顯示光吸收系數k。
