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一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)。采集系統(tǒng)，包括：ECU；第一采樣探頭，然后依次串接的第一電磁閥、金屬管，第二采樣探頭、第二電磁閥、多環(huán)芳香烴固相采集裝置、第三電磁閥、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置、第四電磁閥、第一氣體流量計(jì)、第二調(diào)節(jié)閥、真空泵；保溫探頭，然后依次串接的第一調(diào)節(jié)閥、夾層空腔，所述夾層空腔由金屬管外圍夾層和金屬管形成，夾層空腔另一端與大氣連通。本實(shí)用新型可以利用一套尾氣采集裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的固相多環(huán)芳香烴和氣相多環(huán)芳香烴進(jìn)行采集。
【專利說(shuō)明】一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放檢測(cè)技術(shù)，進(jìn)一步涉及一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】:
[0002]汽車(chē)除了大量消耗石油能源以外，其尾氣也是大氣環(huán)境的主要污染源之一，尾氣中的顆粒物會(huì)進(jìn)一步影響天氣形成霧霾，對(duì)人體健康具有嚴(yán)重的危害，同時(shí)尾氣中的多環(huán)芳香烴具有強(qiáng)烈的致癌、致畸和致突變性，并且其毒性隨著苯環(huán)數(shù)量的增多而增加。在城市大氣中，機(jī)動(dòng)車(chē)排氣是多環(huán)芳香烴排放的主要來(lái)源之一。多環(huán)芳香烴對(duì)顆粒物的形成與演化有重要影響，通常認(rèn)為多環(huán)芳香烴是發(fā)動(dòng)機(jī)排氣顆粒物的前驅(qū)物，對(duì)顆粒物的生成起決定性作用。為了能夠準(zhǔn)確地采集并檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放并使其滿足環(huán)境保護(hù)的要求，很多國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)及設(shè)備制造公司都在進(jìn)行尾氣排放的采集及分析設(shè)備的研究和開(kāi)發(fā)。現(xiàn)有的尾氣采集分析裝置主要包括針對(duì)CO、He、N0x、C02、02以及λ過(guò)量空氣系數(shù)的尾氣分析儀；以及針對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物排放的發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物粒徑分布儀，柴油機(jī)尾氣排放的煙度計(jì)等。
[0003]然而，目前的尾氣采集裝置大多是針對(duì)C0、HC、N0x、C02、顆粒物以及一些醛酮類物質(zhì)進(jìn)行采集檢測(cè)，很少涉及到多環(huán)芳香烴的采集，隨著大氣霧霾的持續(xù)污染，急需一種能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的多環(huán)芳香烴進(jìn)行采集的裝置，為顆粒物的形成與演化提供有效的技術(shù)支持；同時(shí)隨著混合燃料發(fā)動(dòng)機(jī)研究的深入，在缸內(nèi)燃燒不同的燃料組分及比例的燃料的燃燒特性和排放特性已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)研究的主要方向之一，混熱燃料的使用能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)顆粒物的排放，必須深入研究發(fā)動(dòng)機(jī)排氣顆粒物的前驅(qū)物多環(huán)芳香烴的形成路徑以及影響因素，因此需要一種能夠?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的多環(huán)芳香烴進(jìn)行采集的裝置。因此，一種能夠?qū)Χ喔装l(fā)動(dòng)機(jī)后處理器前后尾氣進(jìn)行選擇切換并采集的尾氣多環(huán)芳香烴采集裝置就成為了發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣排放研究的需求，并越來(lái)越受到人們的關(guān)注。

【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0004]本實(shí)用新型是針對(duì)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣裝置不能進(jìn)行多環(huán)芳香烴采集而提出的一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)，其目的就是通過(guò)一套設(shè)備能夠快速實(shí)現(xiàn)不同試驗(yàn)工況的切換并采集發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的固相多環(huán)芳香烴和氣相多環(huán)芳香烴。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]—種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴米集系統(tǒng),包括:
[0007]E⑶25 ;第一米樣探頭30, —端與排氣管I連通,然后依次串接的第一電磁閥31、金屬管29，第二采樣探頭8、第二電磁閥9、多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第三電磁閥12、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13、第四電磁閥14、第一氣體流量計(jì)17、第二調(diào)節(jié)閥16、真空泵15 ;保溫探頭28，一端與排氣管I連通，然后依次串接的第一調(diào)節(jié)閥27、夾層空腔4，所述夾層空腔由金屬管外圍夾層和金屬管形成，夾層空腔另一端與大氣連通。在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集方法，過(guò)程如下:采集之前，首先打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱；然后，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15，調(diào)節(jié)第一調(diào)節(jié)閥27、第二調(diào)節(jié)閥16，讀取第一氣體流量計(jì)17的讀數(shù)，實(shí)現(xiàn)串聯(lián)方式米集。
[0008]作為優(yōu)選方案，還包括:與金屬管連通的稀釋探頭26，然后，依次串接第三調(diào)節(jié)閥24、第三氣體流量計(jì)23、氮?dú)獯鎯?chǔ)器22。在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集方法，過(guò)程如下:
[0009]采集之前，首先打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱；然后，
[0010]打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15，調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16,讀取第一氣體流量計(jì)17、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù),利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋t匕，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13進(jìn)行采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0011]當(dāng)完成一個(gè)工況點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集，進(jìn)行不同工況點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集的切換時(shí)，關(guān)閉第一電磁閥31和第三調(diào)節(jié)閥24，打開(kāi)第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15，調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥16，對(duì)管路內(nèi)的殘余尾氣進(jìn)行清除；
[0012]然后，打開(kāi)第三調(diào)節(jié)閥24，充入氮?dú)猓瑢?duì)系統(tǒng)進(jìn)行再次清洗；
[0013]打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱；
[0014]之后，關(guān)閉第三調(diào)節(jié)閥24，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15，調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16，讀取第一氣體流量計(jì)17、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13進(jìn)行采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；實(shí)現(xiàn)串聯(lián)方式采集。
[0015]作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，還包括:與金屬管連通的第三采樣探頭7，然后依次串接的第五電磁閥18、第二多環(huán)芳香烴氣相采集裝置19、第二氣體流量計(jì)21、第三調(diào)節(jié)閥20，第三調(diào)節(jié)閥另一端連通真空泵；并聯(lián)于多環(huán)芳香烴固相采集裝置與第一氣體流量計(jì)之間的第六電磁閥11。
[0016]作為再進(jìn)一步的優(yōu)選方案，還包括:與金屬管分別連通的第一壓力傳感器5、第一溫度傳感器6 ;與排氣管分別連通的第二壓力傳感器2、第二溫度傳感器3。在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集方法，過(guò)程如下:
[0017]采集之前，首先打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱，通過(guò)第一壓力傳感器5和第一溫度傳感器6監(jiān)測(cè)金屬管內(nèi)的溫度和壓力；當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，
[0018]當(dāng)進(jìn)行串聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15 ;關(guān)閉第五電磁閥18、第六電磁閥11 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16，讀取第一氣體流量計(jì)17、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13進(jìn)行采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0019]當(dāng)進(jìn)行并聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第六電磁閥11、第五電磁閥18、真空泵15 ;關(guān)閉第三電磁閥12、第四電磁閥14 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16、第三調(diào)節(jié)閥20 ;讀取第一氣體流量計(jì)17、第二氣體流量計(jì)21、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)+第二氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10把尾氣中的固相多環(huán)芳香烴采集，通過(guò)多環(huán)芳香烴第二氣相采集裝置19把尾氣中的氣相多環(huán)芳香烴采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0020]當(dāng)完成一個(gè)工況點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集，進(jìn)行不同工況點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集的切換時(shí)，關(guān)閉第一電磁閥31和第三調(diào)節(jié)閥24，打開(kāi)第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、第六電磁閥11、第五電磁閥18、真空泵15 ;調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥16、第三調(diào)節(jié)閥20 ;對(duì)管路內(nèi)的殘余尾氣進(jìn)行清除；
[0021]然后，打開(kāi)第三調(diào)節(jié)閥24，充入氮?dú)猓瑢?duì)系統(tǒng)進(jìn)行再次清洗；
[0022]打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱；對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱，通過(guò)第一壓力傳感器5和第一溫度傳感器6監(jiān)測(cè)金屬管內(nèi)的溫度和壓力；當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，
[0023]當(dāng)進(jìn)行串聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15 ;關(guān)閉第五電磁閥18、第六電磁閥11 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16，讀取第一氣體流量計(jì)17、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13進(jìn)行采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0024]當(dāng)進(jìn)行并聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第六電磁閥11、第五電磁閥18、真空泵15 ;關(guān)閉第三電磁閥12、第四電磁閥14 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16、第三調(diào)節(jié)閥20 ;讀取第一氣體流量計(jì)17、第二氣體流量計(jì)21、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)+第二氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10把尾氣中的固相多環(huán)芳香烴采集，通過(guò)多環(huán)芳香烴第二氣相采集裝置19把尾氣中的氣相多環(huán)芳香烴采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中。
[0025]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0026]可以利用一套尾氣采集裝置對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的固相多環(huán)芳香烴和氣相多環(huán)芳香烴進(jìn)行采集。通過(guò)ECU可以實(shí)現(xiàn)不同試驗(yàn)工況的切換并采集發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中的固相多環(huán)芳香烴和氣相多環(huán)芳香烴，簡(jiǎn)化了人工轉(zhuǎn)換機(jī)安裝操作，提高了工作效率及便捷性。本實(shí)用新型的優(yōu)選方案將并聯(lián)采集方式和串聯(lián)采集方式集成在一套采集系統(tǒng)中，一方面提高了數(shù)據(jù)的一致性和對(duì)比性，另一方面方便布置且節(jié)約了使用成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0027]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的系統(tǒng)組成示意圖。圖中，I代表排氣管、2代表第二壓力傳感器、3代表第二溫度傳感器、4代表夾層空腔、5代表第一壓力傳感器、6代表第一溫度傳感器、7代表第三米樣探頭、8代表第二米樣探頭、9代表第二電磁閥、10代表多環(huán)芳香烴固相米集裝置、11代表第六電磁閥、12代表第三電磁閥、13代表第一多環(huán)芳香烴氣相米集裝置、14代表第四電磁閥、15代表真空泵、16代表第二調(diào)節(jié)閥、17代表第一氣體流量計(jì)、18代表第五電磁閥、19代表第二多環(huán)芳香烴氣相采集裝置、20代表第三調(diào)節(jié)閥、21代表第二氣體流量計(jì)、22代表氮?dú)獯鎯?chǔ)器、23代表第三氣體流量計(jì)、24代表第三調(diào)節(jié)閥、25代表E⑶、26代表稀釋探頭、27代表第一調(diào)節(jié)閥、28代表保溫探頭、29代表金屬管、30代表第一采樣探頭、31代表第一電磁閥。
【具體實(shí)施方式】:
[0028]實(shí)施例:
[0029]一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)，包括:
[0030]E⑶25 ;第一米樣探頭30, —端與排氣管I連通,然后依次串接的第一電磁閥31、金屬管29，第二采樣探頭8、第二電磁閥9、多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第三電磁閥12、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13、第四電磁閥14、第一氣體流量計(jì)17、第二調(diào)節(jié)閥16、真空泵15 ;保溫探頭28，一端與排氣管I連通，然后依次串接的第一調(diào)節(jié)閥27、夾層空腔4，所述夾層空腔由金屬管外圍夾層和金屬管形成，夾層空腔另一端與大氣連通；與金屬管連通的稀釋探頭26，然后，依次串接第三調(diào)節(jié)閥24、第三氣體流量計(jì)23、氮?dú)獯鎯?chǔ)器22 ;與金屬管連通的第三采樣探頭7，然后依次串接的第五電磁閥18、第二多環(huán)芳香烴氣相采集裝置19、第二氣體流量計(jì)21、第三調(diào)節(jié)閥20，第三調(diào)節(jié)閥另一端連通真空泵；并聯(lián)于多環(huán)芳香烴固相采集裝置與第一氣體流量計(jì)之間的第六電磁閥11 ;與金屬管分別連通的第一壓力傳感器
5、第一溫度傳感器6 ;與排氣管分別連通的第二壓力傳感器2、第二溫度傳感器3。
[0031]在上述系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)的一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集方法，過(guò)程如下:
[0032]采集之前，首先打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱，通過(guò)第一壓力傳感器5和第一溫度傳感器6監(jiān)測(cè)金屬管內(nèi)的溫度和壓力；當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，
[0033]當(dāng)進(jìn)行串聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15 ;關(guān)閉第五電磁閥18、第六電磁閥11 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16，讀取第一氣體流量計(jì)17、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13進(jìn)行采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0034]當(dāng)進(jìn)行并聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第六電磁閥11、第五電磁閥18、真空泵15 ;關(guān)閉第三電磁閥12、第四電磁閥14 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16、第三調(diào)節(jié)閥20 ;讀取第一氣體流量計(jì)17、第二氣體流量計(jì)21、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)+第二氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10把尾氣中的固相多環(huán)芳香烴采集，通過(guò)多環(huán)芳香烴第二氣相采集裝置19把尾氣中的氣相多環(huán)芳香烴采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0035]當(dāng)完成一個(gè)工況點(diǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集，進(jìn)行不同工況點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集的切換時(shí)，關(guān)閉第一電磁閥31和第三調(diào)節(jié)閥24，打開(kāi)第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、第六電磁閥11、第五電磁閥18、真空泵15 ;調(diào)節(jié)第二調(diào)節(jié)閥16、第三調(diào)節(jié)閥20 ;對(duì)管路內(nèi)的殘余尾氣進(jìn)行清除；
[0036]然后，打開(kāi)第三調(diào)節(jié)閥24，充入氮?dú)猓瑢?duì)系統(tǒng)進(jìn)行再次清洗；
[0037]打開(kāi)第一調(diào)節(jié)閥27，對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱；對(duì)金屬管進(jìn)行預(yù)熱，通過(guò)第一壓力傳感器5和第一溫度傳感器6監(jiān)測(cè)金屬管內(nèi)的溫度和壓力；當(dāng)達(dá)到合適的溫度后，
[0038]當(dāng)進(jìn)行串聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第三電磁閥12、第四電磁閥14、真空泵15 ;關(guān)閉第五電磁閥18、第六電磁閥11 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16，讀取第一氣體流量計(jì)17、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置13進(jìn)行采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中；
[0039]當(dāng)進(jìn)行并聯(lián)方式采集時(shí)，打開(kāi)第一電磁閥31、第二電磁閥9、第六電磁閥11、第五電磁閥18、真空泵15 ;關(guān)閉第三電磁閥12、第四電磁閥14 ;調(diào)節(jié)第三調(diào)節(jié)閥24、第二調(diào)節(jié)閥16、第三調(diào)節(jié)閥20 ;讀取第一氣體流量計(jì)17、第二氣體流量計(jì)21、第三氣體流量計(jì)23的讀數(shù)，利用第三氣體流量計(jì)讀數(shù)/第一氣體流量計(jì)度數(shù)+第二氣體流量計(jì)度數(shù)-第三氣體流量計(jì)讀數(shù)公式得出此時(shí)的稀釋比，稀釋后的尾氣通過(guò)多環(huán)芳香烴固相采集裝置10把尾氣中的固相多環(huán)芳香烴采集，通過(guò)多環(huán)芳香烴第二氣相采集裝置19把尾氣中的氣相多環(huán)芳香烴采集，最后通過(guò)真空泵15排放至大氣中。
[0040]多環(huán)芳香烴固相采集裝置包含一個(gè)涂有碳氟化合物的耐熱型硼硅玻璃纖維標(biāo)準(zhǔn)濾膜，選用美國(guó)PALLFLEX公司、Fiberfilm T60A20型、直徑47mm。采樣結(jié)束后，玻璃纖維濾膜則用30mL 二氯甲烷浸濕，超聲提取30min。將得到的提取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)定容至lmL，在固相萃取裝置上進(jìn)行萃取。先加入15mL正己烷淋洗非極性組分，再用IOmL甲醇淋洗極性組分，最后將萃取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后定容至lmL。
[0041]多環(huán)芳香烴氣相采集裝置用聚氨基甲酸乙酯泡沫(PUF)+XAD-20采集尾氣排放物中的氣相多環(huán)芳香烴，用二氯甲烷索氏提取72h，將得到的提取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)定容至lmL，在固相萃取裝置上進(jìn)行萃取。先加入15mL正己烷淋洗非極性組分，再用IOmL甲醇淋洗極性組分，最后將萃取液旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)后定容至lmL。
[0042]采用具有良好的分離特性的氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)技術(shù)對(duì)GDI汽油機(jī)顆粒物中的PAHs進(jìn)行定性和定量分析。
[0043]分析儀器為美國(guó)安捷倫公司生產(chǎn)的Agilent7890A — 5975C MSD型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀和G1030-90201-MSD型化學(xué)工作站。襯管為開(kāi)口多折流襯管；色譜柱為AgilentHP-5型，30mX250ymX0.25 μ m ;色譜柱升溫程序?yàn)?初始溫度30°C，保持7.5min，接著以300C /min的升溫速率升至280°C，此階段時(shí)間為8min，然后以60°C /min的升溫速率升至300°C，此階段時(shí)間為6min ;質(zhì)譜離子源為電子轟擊源，離子源溫度為280°C ;四極桿溫度為1500C ;載氣為高純氦氣，流量1.0mL/min ;進(jìn)樣方式為大體積進(jìn)樣(進(jìn)樣量為25 μ L);質(zhì)譜調(diào)諧標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為全氟三丁胺(BFTBA);全掃描+選擇離子(Selected 1n Monitoring, SIM)掃描方式，掃描質(zhì)量范圍為30?310amu ;質(zhì)譜檢索譜庫(kù)為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局NIST05數(shù)據(jù)庫(kù)；采用外標(biāo)法對(duì)多環(huán)芳香烴進(jìn)行定量。
[0044]采用外標(biāo)法進(jìn)行定量分析時(shí)需要繪制峰面積對(duì)樣品濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。
[0045]標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制過(guò)程如下，首先將標(biāo)準(zhǔn)樣品原液用012(:12溶液分別稀釋到
0.4 μ g/mL、0.2 μ g/mL、0.08 μ g/mL、0.04 μ g/mL、0.01 μ g/mL、0.004 μ g/mL 和 0.001 μ g/mL,并在色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀中進(jìn)行檢測(cè)分析，得到各種濃度的多環(huán)芳香烴所對(duì)應(yīng)的峰面積。然后以多環(huán)芳香烴濃度(μ g/mL)為橫坐標(biāo)(X)，峰面積為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行不過(guò)原點(diǎn)的線性回歸，求得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，以線性方程系數(shù)作為計(jì)算因子。
[0046]空白試驗(yàn):為了避免空白濾膜、溶劑、玻璃儀器、樣品前處理過(guò)程和樣品分析過(guò)程對(duì)分析結(jié)果的干擾，造成人為誤差或使檢測(cè)基線升高，必須在上述的樣品前處理?xiàng)l件和GC-MS分析條件下進(jìn)行空白試驗(yàn)分析，確定其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。空白試驗(yàn)過(guò)程如下:空白濾膜經(jīng)穩(wěn)定化處理后，對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的萃取、濃縮和定容等樣品前處理，然后在設(shè)定的GC-MS分析條件下對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，確定其空白值。
[0047]回收率試驗(yàn):為了檢驗(yàn)樣品前處理過(guò)程中16種多環(huán)芳香烴的分離洗脫效率，采用加標(biāo)回收的方法對(duì)濾膜進(jìn)行了 16種多環(huán)芳香烴的回收率試驗(yàn)。試驗(yàn)方法為:在濾膜中加入16種多環(huán)芳香烴的標(biāo)準(zhǔn)樣品，按著前述的樣品前處理方法進(jìn)行嚴(yán)格的萃取、濃縮和定容，然后在設(shè)定的條件下對(duì)其進(jìn)行平行檢測(cè)3次，由檢測(cè)結(jié)果計(jì)算16種多環(huán)芳香烴的平均回收率。
[0048]精確度試驗(yàn):為了驗(yàn)證GC-MS在設(shè)定條件對(duì)16種多環(huán)芳香烴的檢測(cè)精確性、穩(wěn)定性以及檢測(cè)結(jié)果的重復(fù)性，選取濃度為0.2μ g/mL的標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行平行測(cè)定6次驗(yàn)證GC-MS的檢測(cè)精確度。
【權(quán)利要求】
1.一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)，其特征在于，包括:
ECU (25)； 第一米樣探頭(30),—端與排氣管(I)連通,然后依次串接的第一電磁閥(31)、金屬管(29)，第二采樣探頭(8)、第二電磁閥(9)、多環(huán)芳香烴固相采集裝置(10)、第三電磁閥(12)、第一多環(huán)芳香烴氣相采集裝置(13)、第四電磁閥(14)、第一氣體流量計(jì)(17)、第二調(diào)節(jié)閥(16)、真空泵(15)； 保溫探頭(28)，一端與排氣管(I)連通，然后依次串接的第一調(diào)節(jié)閥(27)、夾層空腔(4)，所述夾層空腔由金屬管外圍夾層和金屬管形成，夾層空腔另一端與大氣連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 與金屬管連通的稀釋探頭(26)，然后，依次串接第三調(diào)節(jié)閥(24)、第三氣體流量計(jì)(23)、氮?dú)獯鎯?chǔ)器(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 與金屬管連通的第三采樣探頭(7)，然后依次串接的第五電磁閥(18)、第二多環(huán)芳香烴氣相采集裝置(19)、第二氣體流量計(jì)(21)、第三調(diào)節(jié)閥(20)，第三調(diào)節(jié)閥另一端連通真空泵； 并聯(lián)于多環(huán)芳香烴固相采集裝置與第一氣體流量計(jì)之間的第六電磁閥(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種多缸發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣中多環(huán)芳香烴采集系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 與金屬管分別連通的第一壓力傳感器(5)、第一溫度傳感器(6)； 與排氣管分別連通的第二壓力傳感器(2)、第二溫度傳感器(3)。
【文檔編號(hào)】G01N1/22GK203658111SQ201320834770
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】裴毅強(qiáng), 安彥召, 秦靜, 李翔, 劉懿 申請(qǐng)人:天津大學(xué)