JP2006284508A - On-vehicle exhaust gas analyzer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、消費電力が低減されたうえ、分析精度にも優れた車両搭載型排気ガス分析装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle-mounted exhaust gas analyzer that has reduced power consumption and excellent analysis accuracy.
近時、自動車や航空機等の移動排出源、火力発電所や焼却炉等の固定排出源からの排気ガスが、大気汚染の原因の一つであると言われており、また、環境や人体の健康にも悪影響を及ぼす一因とも考えられている。このため、各事業者や自治体では、こうした排出源からの排気ガスに含まれるCO、CO2、NOX、THC(炭化水素)等の成分を分析するために、赤外線ガス分析計(以下NDIR分析計ともいう)、化学発光式窒素酸化物分析計(以下CLD式NOX計ともいう)及び水素炎イオン化検出器(以下FID計ともいう)等の測定機器が備わった排気ガス分析装置を使用している。 Recently, mobile exhaust sources such as automobiles and airplanes, and exhaust gases from fixed sources such as thermal power plants and incinerators are said to be one of the causes of air pollution. It is also considered to be a cause of adverse health effects. For this reason, in order to analyze components such as CO, CO 2 , NO X , and THC (hydrocarbon) contained in exhaust gas from such emission sources, each business operator and local governments use an infrared gas analyzer (hereinafter referred to as NDIR analysis). total also referred), referred to as a chemiluminescent nitrogen oxide analyzer (hereinafter CLD type NO X total) and also referred to) measurement instrument using the facilities exhaust gas analyzer, such as a flame ionization detector (hereinafter FID meter ing.
このような排気ガス分析装置においてサンプルガスは導入管を経由して各測定機器に導入されるが、上記のような排出源からの排気ガス中には測定対象成分となるCO、CO2、NOX、THC等とともにH2Oが混在しているため、導入管が加熱されていない場合は、サンプルガス中の水分(H2O)が導入管内部において結露する。このような結露が起こるとサンプルガスの体積が減少し、測定対象成分の濃度が本来の濃度よりも高く算出されてしまうという問題が生じるため、一般的な排気ガス分析装置では排気ガスの導入管としてヒーターが備わった加熱導入管が用いられている。 In such an exhaust gas analyzer, the sample gas is introduced into each measuring instrument via an introduction pipe, and in the exhaust gas from the exhaust source as described above, CO, CO 2 , NO, which are components to be measured. Since H 2 O is mixed with X 2 , THC, and the like, moisture (H 2 O) in the sample gas is condensed inside the introduction tube when the introduction tube is not heated. When such condensation occurs, the volume of the sample gas decreases and the concentration of the component to be measured is calculated higher than the original concentration. Therefore, in general exhaust gas analyzers, an exhaust gas introduction pipe is used. A heating introduction pipe equipped with a heater is used.
また、NDIR分析計によりCO及びCO2の濃度を測定する際に、サンプルガス中に水分が含まれていると、例えばCOが測定対象成分である場合、COによる赤外線の吸収波長領域と水分(H2O)による吸収波長領域とが近接しているため、サンプルガスに含まれる水分が水分干渉を起こし、CO分析の測定値に影響を及ぼす。更にサンプルガス中の水分濃度が安定していないとその影響が変化するため、CO測定値に誤差も生じる。 In addition, when the CO and CO 2 concentrations are measured by the NDIR analyzer, if moisture is contained in the sample gas, for example, when CO is a component to be measured, the infrared absorption wavelength region by the CO and moisture ( Since the absorption wavelength region by H 2 O) is close, moisture contained in the sample gas causes moisture interference and affects the measured value of CO analysis. Further, if the moisture concentration in the sample gas is not stable, the influence of the sample gas changes, so that an error occurs in the CO measurement value.
一方、CLD式NOX計では、紫外領域の光がフォトセンサで検出されるが、NOX分子の量に比例して発光量が変化する性質を利用して、試料を導入した一定空間での発光量から試料中のNOX濃度を検出することができる。
このとき、水分(H2O)やCO2が存在すると、発光量が減少することが知られている。これがクエンチング(消光効果)といわれる現象で、NOX測定値に影響を与える。更にサンプルガス中の水分濃度が安定していないとその影響が変化するため、NOX測定値に誤差も生じる。
On the other hand, in the CLD type NO X meter, light in the ultraviolet region is detected by a photosensor, but the light emission amount changes in proportion to the amount of NO X molecules. The NO X concentration in the sample can be detected from the amount of luminescence.
At this time, it is known that if moisture (H 2 O) or CO 2 exists, the amount of light emission decreases. This is the phenomenon called quenching (quenching effect) affects the NO X measurements. Since more moisture concentration in the sample gas changes its effect if not stable, an error also occurs in the NO X measurements.
このため、NDIR分析計における水分干渉や、CLD式NOX計におけるクエンチング、更に水分濃度の不安定化の問題を解決するために、一般的な排気ガス分析装置には除湿器が設けられている。 Therefore, in order to solve the problems of moisture interference in the NDIR analyzer, quenching in the CLD type NO X meter, and instability of the moisture concentration, a general exhaust gas analyzer is provided with a dehumidifier. Yes.
しかしながら、排気ガス中に水分(H2O)が混在することに起因する上述のような不都合を解消するために一般的な排気ガス分析装置に備えられている加熱導入管や除湿器は、消費電力が大きく、排気ガス分析装置の消費電力の大半を占めている(特許文献1)。 However, in order to eliminate the above-mentioned inconvenience caused by the presence of moisture (H 2 O) in the exhaust gas, the heating introduction pipe and dehumidifier provided in a general exhaust gas analyzer are consumed. Electricity is large and accounts for most of the power consumption of the exhaust gas analyzer (Patent Document 1).
従来、自動車から排出された排気ガスに含まれる成分を分析するための排気ガス分析装置は屋内の実験用施設に据え置く型のものが一般的であり、屋内での走行実験により分析が行われていたが、近時、排気ガスに含まれる成分が環境や人体の健康に及ぼす影響への関心が高まるにつれて、実際に路面を走行する際に自動車から排出される排気ガスを分析することが求められるようになってきている。 Conventionally, exhaust gas analyzers for analyzing components contained in exhaust gas discharged from automobiles are generally installed at indoor experimental facilities, and are analyzed by running experiments indoors. However, recently, as interest in the effects of exhaust gas components on the environment and human health has increased, it is required to analyze the exhaust gas emitted from automobiles when actually driving on the road surface. It has become like this.
排気ガス分析装置を車に搭載するためには、小型化、軽量化、省電力化が必要であるが、上述のように排気ガス分析装置には排気ガス中に混在する水分の影響を排除するために、消費電力の大きい加熱導入管や除湿器が備わっているため、その省電力化は困難であった。
そこで本発明は、排気ガス中に混在する水分が測定結果に及ぼす影響を排除しつつ、消費電力が低減された車両搭載型排気ガス分析装置を提供すべく図ったものである。 Accordingly, the present invention is intended to provide a vehicle-mounted exhaust gas analyzer with reduced power consumption while eliminating the influence of moisture mixed in the exhaust gas on the measurement result.
すなわち本発明に係る車両搭載型排気ガス分析装置は、車両から排出された排気ガスに含まれているNOX、THC、CO、CO2などの測定対象成分の濃度を測定する車両搭載型のものであって、車両の排気管に非加熱導入管を介して接続したドレンセパレータと、前記ドレンセパレータによって液状水分が除去されたsemi−DRY状態での排気ガス中の水分濃度及び測定対象成分の濃度を測定する測定機器群と、前記測定機器群で測定された水分濃度及び測定対象成分濃度に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部と、前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部とを備えていることを特徴とする。 That is, the vehicle-mounted exhaust gas analyzer according to the present invention is a vehicle-mounted exhaust gas analyzer that measures the concentration of components to be measured such as NO x , THC, CO, and CO 2 contained in exhaust gas discharged from the vehicle. A drain separator connected to an exhaust pipe of a vehicle via a non-heating introduction pipe, and a moisture concentration in the exhaust gas and a concentration of a measurement target component in a semi-DRY state in which liquid moisture is removed by the drain separator DRY which calculates the concentration of the measurement target component in the exhaust gas in the DRY state in which moisture has been completely removed, based on the measurement device group for measuring water, and the moisture concentration and measurement target component concentration measured by the measurement device group Based on the concentration calculation unit, the concentration in the DRY state, and a predetermined conversion formula, the concentration of the measurement target component contained in the exhaust gas at the time of exhaust from the vehicle is calculated. Characterized in that it comprises a real concentration calculator for.
このようなものであれば、非加熱型の導入管を用いることにより、消費電力を低減することができ、また、導入管にドレンセパレータを接続することにより、結露したサンプルガス中の水分は外部に排出することができる。ここでいうドレンセパレータとは、複雑な構造や温調等を必要とせず、単に排気ガスに含まれる液状の水分を除去できればよい。更に、サンプルガス中に残存する水分の濃度及び測定対象成分の濃度を測定機器群で測定することにより、排気ガス中の測定対象成分のDRY濃度を算出することができ、更に当該DRY濃度から予め定められた換算式を用いることにより、排気ガス中に含まれる水分の影響を排除して車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出することができる。しかして、本発明の車両搭載型排気ガス分析装置によれば、消費電力を低減しつつ、排気ガスに含まれる水分の影響を抑えて、測定対象成分の濃度を高い精度で算出することができる。 In such a case, the power consumption can be reduced by using a non-heating type introduction pipe, and the moisture in the condensed sample gas can be reduced by connecting a drain separator to the introduction pipe. Can be discharged. The drain separator here does not require a complicated structure or temperature control, and may simply remove liquid moisture contained in the exhaust gas. Furthermore, the DRY concentration of the measurement target component in the exhaust gas can be calculated by measuring the concentration of moisture remaining in the sample gas and the concentration of the measurement target component with the measurement device group, and further, from the DRY concentration in advance By using the determined conversion formula, it is possible to calculate the concentration of the component to be measured contained in the exhaust gas at the time when it is discharged from the vehicle by eliminating the influence of moisture contained in the exhaust gas. Therefore, according to the vehicle-mounted exhaust gas analyzer of the present invention, it is possible to calculate the concentration of the measurement target component with high accuracy while reducing the power consumption and suppressing the influence of moisture contained in the exhaust gas. .
このような本発明の車両搭載型排気ガス分析装置としては、より具体的には、車両から排出された排気ガス中に含まれている測定対象成分であるNOX、THC、CO、CO2の濃度をそれぞれ測定する車両搭載型のものであって、車両の排気管に非加熱導入管を介して接続したドレンセパレータと、CO、CO2及びH2O濃度を測定する赤外線ガス分析計、NOX濃度を測定する化学発光式窒素酸化物分析計、及びTHCを測定する水素炎イオン化検出器を含み、前記ドレンセパレータによって液状水分が除去されたsemi−DRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を測定する測定機器群と、前記測定機器群で測定された測定対象成分濃度及びH2O濃度に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部と、前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部とを備えているものを挙げることができる。 More specifically, the vehicle-mounted exhaust gas analyzer of the present invention is more specifically capable of measuring NO X , THC, CO, and CO 2 that are measurement target components contained in the exhaust gas discharged from the vehicle. A vehicle-mounted type for measuring the concentration, respectively, a drain separator connected to the exhaust pipe of the vehicle via an unheated introduction pipe, an infrared gas analyzer for measuring the concentrations of CO, CO 2 and H 2 O, NO A component to be measured in exhaust gas in a semi-DRY state in which liquid moisture is removed by the drain separator, including a chemiluminescent nitrogen oxide analyzer for measuring X concentration and a hydrogen flame ionization detector for measuring THC a measurement device group for measuring the concentration, on the basis of the measurement target component concentration and H 2 O concentration measured by the measurement device group, in the exhaust gas at DRY condition moisture was completely removed Based on the DRY concentration calculation unit for calculating the concentration of the measurement target component and the concentration in the DRY state and a predetermined conversion formula, the concentration of the measurement target component contained in the exhaust gas at the time of exhaust from the vehicle is calculated. Examples include an actual density calculation unit for calculating.
より省電力化を図るためには、水分除去機構としてドレンセパレータのみを備えているもの、すなわち消費電力が大きい除湿器を備えていないものが好ましい。 In order to further reduce power consumption, it is preferable to use only a drain separator as a moisture removal mechanism, that is, a device that does not include a dehumidifier with high power consumption.
除湿器やヒータを可及的に排除することにより、前記測定対象成分の相互の影響による実測値の真の測定値からの誤差が顕著になるが、これを、構造複雑化等を招来することなくソフトウェアで解決できるようにするには、各実測値の一部又は全部に生じる真の値からのずれを、当該各実測値の一部又は全部に基づいて補正し、semi−DRY状態での各測定対象成分の真の測定値を算出する補正部をさらに備え、前記DRY濃度算出部が、前記補正部で得られた真の測定値に基づいて各測定対象成分のDRY状態での濃度を算出するものであることが好ましい。 By eliminating the dehumidifier and the heater as much as possible, the error from the actual measurement value due to the mutual influence of the measurement target components becomes significant, but this leads to structural complications etc. In order to be able to solve by software, the deviation from the true value that occurs in part or all of each actual measurement value is corrected based on part or all of each actual measurement value, and in the semi-DRY state A correction unit that calculates a true measurement value of each measurement target component is further provided, and the DRY concentration calculation unit calculates the concentration of each measurement target component in the DRY state based on the true measurement value obtained by the correction unit. It is preferable to calculate.
好ましい具体的実施態様としては、前記補正部が、CO濃度、CO2濃度及びH2O濃度に関して、それらの実測値を、水素炎イオン化検出器によるTHC濃度の実測値に基づき中間補正し、CO及びCO2濃度の中間補正値とH2O濃度の中間補正値とに基づいて、当該CO及びCO2濃度の中間補正値をさらに補正するとともに、NOX濃度に関して、その実測値を、前記CO2濃度及びH2O濃度の補正値に基づいて補正することによって、semi−DRY状態での各測定対象成分の真の測定値を算出するものを挙げることができる。 As a preferred specific embodiment, the correction unit performs an intermediate correction on the measured values of CO concentration, CO 2 concentration and H 2 O concentration based on the measured value of THC concentration by the flame ionization detector, and CO 2 and on the basis of the intermediate correction value of the intermediate correction value and H 2 O concentration in the CO 2 concentration, with further corrects the intermediate correction value of the CO and CO 2 concentration, with respect to NO X concentration, the measured value, the CO by corrected based on the correction value of 2 concentration and H 2 O concentration, it can include those for calculating the true measure of the measurement target component in the semi-DRY state.
このように本発明によれば、省電力化を図りつつ排気ガス中の各測定対象成分濃度を高い精度で算出することができる。従って、本発明により車両に搭載するに好適な排気ガス分析装置を提供することが可能となる。 As described above, according to the present invention, the concentration of each measurement target component in the exhaust gas can be calculated with high accuracy while saving power. Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas analyzer suitable for mounting on a vehicle.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本車両搭載型排気ガス分析装置は、自動車から排出された排気ガスを流通させる流路系と、その流路系上に設けられて排気ガス中の種々の成分濃度を測定する3つの測定機器、すなわち、CO、CO2及びH2Oの濃度を測定する赤外線ガス分析計4、THCの濃度を測定する水素炎イオン化検出器5、サンプルガスである排気ガス中のNOXの濃度を測定するCLD式NOX計6と、各測定機器からの測定結果データを収集するとともに流路系に配置されたバルブ等の制御を行う情報処理装置7とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The vehicle-mounted exhaust gas analyzer includes a flow path system for circulating exhaust gas discharged from an automobile, and three measuring devices provided on the flow path system for measuring various component concentrations in the exhaust gas. That is, an infrared gas analyzer 4 that measures the concentration of CO, CO 2, and H 2 O, a flame ionization detector 5 that measures the concentration of THC, and a CLD that measures the concentration of NO X in the exhaust gas that is the sample gas A type NO X meter 6 and an information processing device 7 that collects measurement result data from each measuring device and controls valves and the like arranged in the flow path system are provided.
流路系は、排気ガスの大部分を通過させるバイパス経路としての役割を果たす主流路1と、その主流路1から分岐させて並列に設けた複数の副流路とを備えており、主流路1上には赤外線ガス分析計4、副流路上には水素炎イオン化検出器5及びCLD式NOX計6がそれぞれ設けられている。 The flow path system includes a main flow path 1 that serves as a bypass path that allows most of the exhaust gas to pass therethrough, and a plurality of sub flow paths that are branched from the main flow path 1 and provided in parallel. An infrared gas analyzer 4 is provided on 1, and a flame ionization detector 5 and a CLD type NO X meter 6 are provided on the auxiliary flow path, respectively.
主流路1は、その上流端をメインポート11として開口させたもので、最も下流側には吸引ポンプ19が配設してある。そして、このメインポート11に車両の排気ガス管を接続し、前記吸引ポンプ19で吸引することにより、排気ガスのうちの測定に必要な量が当該主流路1に導入されるように構成している。 The main channel 1 has an upstream end opened as a main port 11, and a suction pump 19 is disposed on the most downstream side. Then, an exhaust gas pipe of a vehicle is connected to the main port 11 and sucked by the suction pump 19 so that an amount necessary for measurement of the exhaust gas is introduced into the main flow path 1. Yes.
より具体的に説明すると、この主流路1上には、メインポート11に引き続いて、導入管12、排気ガス中に含まれる液状水分を取り除くドレンセパレータ13、フィルタ14、流量制御管(キャピラリ)15a、分岐部16、赤外線ガス分析計4、圧力制御弁17a、流量制御管(キャピラリ)15b、合流部18、圧力制御弁17b、吸引ポンプ19をこの順に直列配置している。なお、赤外線ガス分析計4の下流に接続されている圧力制御弁17aは、前記キャピラリ間の流路系の圧力をコントロールするためのものであり、各キャピラリと協働して赤外線ガス分析計4を流れる排気ガスの流量及び圧力を一定に保つ役割を担う。 More specifically, on the main channel 1, following the main port 11, an introduction pipe 12, a drain separator 13 for removing liquid water contained in the exhaust gas, a filter 14, and a flow rate control pipe (capillary) 15 a. The branching unit 16, the infrared gas analyzer 4, the pressure control valve 17a, the flow rate control pipe (capillary) 15b, the merging unit 18, the pressure control valve 17b, and the suction pump 19 are arranged in series in this order. The pressure control valve 17a connected to the downstream side of the infrared gas analyzer 4 is for controlling the pressure of the flow path system between the capillaries. The infrared gas analyzer 4 cooperates with each capillary. It plays the role of keeping the flow rate and pressure of the exhaust gas flowing through the chamber constant.
本車両搭載型排気ガス分析装置では、導入管12として加熱装置の付いていない非加熱型のものを使用する。このため、車両から排出された排気ガスは導入管12において常温まで急速に冷却され、排気ガスに含まれる水分は結露して液状水分として導入管12内部に付着するが、当該液状水分は前記ドレンセパレータ13により導入管12外に排出される。 In the vehicle-mounted exhaust gas analyzer, a non-heating type without a heating device is used as the introduction pipe 12. For this reason, the exhaust gas discharged from the vehicle is rapidly cooled to room temperature in the introduction pipe 12, and moisture contained in the exhaust gas is condensed and adheres to the inside of the introduction pipe 12 as liquid moisture. It is discharged out of the introduction pipe 12 by the separator 13.
分岐部16からは、前記副流路が2本分岐させてあり、合流部18で、それら副流路の下流端が、主流路1に再度接続されるように構成してある。 Two branch passages are branched from the branch section 16, and the downstream end of the sub-flow paths is connected to the main flow path 1 again at the junction 18.
一方の副流路2(第1副流路)上には、排気ガス中のTHCの濃度を測定する水素炎イオン化検出器5が設けてある。この水素炎イオン化検出器5の上流に設けてあるのは、流量制御管(キャピラリ)21であり、THCの濃度測定に必要な流量(主流路1を流れる排気ガス流量に比べればわずかである)を、当該水素炎イオン化検出器5に流すように構成している。 A flame ionization detector 5 for measuring the concentration of THC in the exhaust gas is provided on one of the sub flow paths 2 (first sub flow path). A flow rate control tube (capillary) 21 is provided upstream of the hydrogen flame ionization detector 5, and a flow rate necessary for measuring the concentration of THC (a little compared to the exhaust gas flow rate flowing through the main flow path 1). Is configured to flow through the hydrogen flame ionization detector 5.
他方の副流路3(第2副流路)上には、流量制御管(キャピラリ)31、CLD式NOX計6が上流からこの順で設けてある。流量制御管(キャピラリ)31は、この副流路3を流れるガスの量を、窒素酸化物の濃度測定に必要な流量(主流路1を流れる排気ガス流量に比べればわずかである)に制限するものである。 On the other sub-flow path 3 (a second sub-flow path), a flow control tube (capillary) 31, CLD type NO X analyzer 6 are arranged in this order from the upstream. The flow rate control pipe (capillary) 31 restricts the amount of gas flowing through the sub-flow channel 3 to a flow rate necessary for measuring the concentration of nitrogen oxides (which is small compared with the flow rate of exhaust gas flowing through the main flow channel 1). Is.
なお、合流部18又はその下流に接続されている圧力制御弁17bは、後述する副流路の圧力をコントロールするためのものであり、各副流路の上流部に設けられた前記キャピラリと協働して水素炎イオン化検出器5及びCLD式NOX計6を流れる排気ガスの流量及び圧力を一定に保つ役割を担う。 Note that the pressure control valve 17b connected to the merging portion 18 or downstream thereof is for controlling the pressure of the sub-flow channel described later, and cooperates with the capillary provided in the upstream portion of each sub-flow channel. work was responsible for keeping the flow rate and pressure of the exhaust gas constant flowing hydrogen flame ionization detector 5 and the CLD type NO X meter 6.
一般的な排気ガス分析装置では、各測定機器の上流に除湿器が設けられているが、本車両搭載型排気ガス分析装置では、消費電力を低減するために、サンプルガスからの水分除去機構としてはドレンセパレータ13のみが設けられ、除湿器は設けられていないことが好ましい。 In general exhaust gas analyzers, a dehumidifier is provided upstream of each measuring device. However, in this vehicle-mounted exhaust gas analyzer, a mechanism for removing moisture from sample gas is used to reduce power consumption. It is preferable that only the drain separator 13 is provided and no dehumidifier is provided.
次に各測定機器の概略を説明する。
赤外線ガス分析計4は、CO、CO2、H2O等が、それぞれ固有の波長の赤外線を吸収する性質を有していることから、各波長の赤外線をサンプルガスに照射してその吸収度を検出することにより、CO、CO2、H2O等の量(濃度)を測定できるようにしたものである。
Next, an outline of each measuring device will be described.
Since the infrared gas analyzer 4 has the property that CO, CO 2 , H 2 O, etc. each absorbs infrared light having a specific wavelength, the sample gas is irradiated with infrared light of each wavelength, and the absorbance thereof. By detecting this, the amount (concentration) of CO, CO 2 , H 2 O, etc. can be measured.
赤外線ガス分析計4は、非分散型のもので、CO、CO2、H2Oがそれぞれ吸収する固有波長の赤外線をサンプルガス(排気ガス)に照射して通過させ、その際の各波長の光の強度を光検出器で測定してそれぞれ出力する。そしてその出力値を、光吸収がなかった場合のリファレンス値と比較することにより、各波長の光の吸収度を算出することができる。光吸収度は、各測定対象成分の濃度(量)に対応することから、これからCO、CO2、H2Oの濃度(量)を特定することができるが、CO、CO2、H2Oの光吸収度については、THCが干渉し、またCO、CO2については相互に干渉がおこるとともにH2Oも干渉するため、単純に各光吸収度の値がCO、CO2、H2Oの濃度に1対1に対応するわけではない。 The infrared gas analyzer 4 is of a non-dispersive type, and the sample gas (exhaust gas) is irradiated with infrared rays having specific wavelengths that are absorbed by CO, CO 2 , and H 2 O, respectively. The light intensity is measured by a photodetector and output. Then, by comparing the output value with a reference value when there is no light absorption, it is possible to calculate the absorbance of light of each wavelength. Since the light absorbance corresponds to the concentration (amount) of each measurement target component, the concentration (amount) of CO, CO 2 , H 2 O can be specified from this, but CO, CO 2 , H 2 O Since the THC interferes with each other and CO and CO 2 interfere with each other and H 2 O also interferes with each other, the values of the respective light absorptions are simply CO, CO 2 , H 2 O. There is no one-to-one correspondence with the density of the.
水素炎イオン化検出器5は、サンプルガス(排気ガス)に、燃料ガス(水素ガス)を一定の割合で混合して燃焼し、その際にそのサンプルガスに含まれるTHCがイオン化されて生じる電流の値を検知して出力する方式のもので、その電流値からTHCの量(濃度)を算出することができる。この水素炎イオン化検出器5には、燃料ガスの他に助燃用ガス(空気)も導かれるように構成している。 The flame ionization detector 5 mixes and burns a sample gas (exhaust gas) with a fuel gas (hydrogen gas) at a fixed ratio, and THC contained in the sample gas is ionized at that time. This is a method of detecting and outputting a value, and the amount (concentration) of THC can be calculated from the current value. The hydrogen flame ionization detector 5 is configured such that an auxiliary combustion gas (air) is introduced in addition to the fuel gas.
CLD式NOX計6は、排気ガスに含まれるNOXの量(濃度)を測定可能なものであり、NOコンバータ61、オゾン発生器62、反応槽63、オゾン除去器64、光検出器(図示しない)を備えている。NOコンバータ61は、NOXをNOに変換するもので、導入された排気ガスを2分する一対の並列経路の一方に設けられている。これら並列経路の終端には電磁式切替バルブが設けてあって、いずれか一方の経路からのみ、後述する反応槽63に択一的にガスが導かれるように構成してある。オゾン発生器62は、大気を除湿することなくそのまま取り込み、その大気に含まれる酸素をオゾンに変換してオゾン含有ガスとして出力する。反応槽63は、一定容積を有する筐体であり、サンプルガス導入ポート631、オゾン含有ガス導入ポート632及び導出ポート633を有している。サンプルガス導入ポート631には、前述したように切替バルブで選択されたいずれか一方の並列経路からのガスが導かれるとともに、オゾン含有ガス導入ポート632には、前記オゾン発生器62からのオゾン含有ガスが導かれる。それら各ガスは反応槽63内部で混合し、発光する。光検出器(図示しない)は、前記反応槽63内での発光強度を測定するもので、この実施形態では、光検出器として例えば光電子倍増管を用いている。ただし、CO2やH2Oが前記反応の際の発光現象を阻害する(クエンチング)ため、発光強度の値から直ちにNOの濃度を算出できるわけではない。 The CLD type NO X meter 6 can measure the amount (concentration) of NO X contained in the exhaust gas, and includes a NO converter 61, an ozone generator 62, a reaction tank 63, an ozone remover 64, a photodetector ( (Not shown). The NO converter 61 converts NO X into NO, and is provided on one of a pair of parallel paths that divide the introduced exhaust gas into two. Electromagnetic switching valves are provided at the ends of these parallel paths, and the gas is selectively guided to the reaction tank 63 described later only from one of the paths. The ozone generator 62 takes in the atmosphere as it is without dehumidification, converts oxygen contained in the atmosphere into ozone, and outputs the ozone-containing gas. The reaction tank 63 is a housing having a constant volume, and includes a sample gas introduction port 631, an ozone-containing gas introduction port 632, and a lead-out port 633. As described above, the gas from any one of the parallel paths selected by the switching valve is guided to the sample gas introduction port 631, and the ozone-containing gas introduction port 632 contains ozone from the ozone generator 62. Gas is led. These gases mix in the reaction vessel 63 and emit light. The photodetector (not shown) measures the light emission intensity in the reaction vessel 63. In this embodiment, for example, a photomultiplier tube is used as the photodetector. However, since CO 2 and H 2 O inhibit the luminescence phenomenon during the reaction (quenching), the concentration of NO cannot be calculated immediately from the value of the luminescence intensity.
情報処理装置7は、図2に示すように、CPU701の他に、メモリ702、入出力チャネル703、キーボード等の入力手段704、ディスプレイ705等を備えた汎用乃至専用のものであり、入出力チャネル703には、A/Dコンバータ706、D/Aコンバータ707、増幅器(図示しない)などのアナログ−デジタル変換回路が接続されている。 As shown in FIG. 2, the information processing apparatus 7 is a general-purpose or dedicated device including a memory 702, an input / output channel 703, an input means 704 such as a keyboard, a display 705, etc. in addition to the CPU 701. An analog-digital conversion circuit such as an A / D converter 706, a D / A converter 707, and an amplifier (not shown) is connected to 703.
そして、CPU701及びその周辺機器が、前記メモリ702の所定領域に格納されたプログラムにしたがって協働動作することにより、この情報処理装置7は、図3に示すように、前記流路系等に設けられたバルブの開閉制御やヒータの温度制御を行う制御部71と、同時期に排出された排気ガスに対する各分析計4、5、6での実測値を取得する実測値取得部72と、各実測値の一部又は全部に生じる真の値からのずれを補正する補正部73と、その補正値から、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部74と、前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部75等としての機能を発揮する。なお、この情報処理装置7は、物理的に一体である必要はなく、有線又は無線により複数の機器に分割されていても構わない。 Then, the CPU 701 and its peripheral devices cooperate with each other according to a program stored in a predetermined area of the memory 702, so that the information processing apparatus 7 is provided in the flow path system as shown in FIG. A control unit 71 that controls the opening and closing of the valves and the temperature control of the heater, an actual measurement value acquisition unit 72 that acquires actual measurement values of the analyzers 4, 5, and 6 with respect to the exhaust gas discharged at the same time, A correction unit 73 that corrects a deviation from a true value occurring in part or all of the actual measurement value, and the concentration of the measurement target component in the exhaust gas in the DRY state in which moisture is completely removed is calculated from the correction value. Based on the DRY concentration calculation unit 74 and the concentration in the DRY state and a predetermined conversion formula, the actual concentration calculation unit 75 calculates the concentration of the measurement target component contained in the exhaust gas at the time of exhaust from the vehicle. To function as. Note that the information processing apparatus 7 does not need to be physically integrated, and may be divided into a plurality of devices by wire or wireless.
このように構成したときの情報処理装置7の作動について簡単に説明する。
まず、実測値取得部72が、各分析計4、5、6からの出力データを所定時間間隔でサンプリングして受け付け、必要に応じて平均化処理やアンプ、検出器での利得、オフセット処理などを施し、実測データとして時系列的にメモリの所定領域に設定された実測データ格納部D1に格納する。また、この実測値取得部72は、各分析計4、5、6にまで排気ガスが到達する時間のずれを予め記憶しており、その時間のずれに基づいて、同時期に排出された排気ガスに係る各実測データを、実測データ格納部D1から抽出し出力する。たとえば、最も排気ガスが到達するのが遅い分析計4、5、6からの実測データを取得した時点で、その実測データと、他の分析計4、5、6に係る実測データであって到達時間のずれ分だけ先に取得している実測データとを出力する。
The operation of the information processing apparatus 7 configured as described above will be briefly described.
First, the actual measurement value acquisition unit 72 samples and accepts output data from the analyzers 4, 5 and 6 at predetermined time intervals, and performs averaging processing, gain in the amplifier and detector, offset processing, etc. as necessary. Are stored in the actual measurement data storage unit D1 set in a predetermined area of the memory in time series as actual measurement data. The actual measurement value acquisition unit 72 stores in advance the time lag when the exhaust gas reaches the analyzers 4, 5, and 6, and the exhaust gas discharged at the same time based on the time lag. Each measured data related to the gas is extracted from the measured data storage unit D1 and output. For example, at the time when the measured data from the analyzers 4, 5, 6 that the exhaust gas reaches the slowest is acquired, the measured data and the measured data related to the other analyzers 4, 5, 6 are reached. The actual measurement data acquired earlier by the time difference is output.
次に、補正部73が、前記実測値取得部72から出力された各実測データを受け付け、それら各実測データの示す値、すなわち各測定対象成分に関する実測値を、当該各実測値の一部又は全部に基づいて補正し、その補正値を示す補正データを出力する。より具体的には、以下に説明する。 Next, the correction unit 73 receives each actual measurement data output from the actual measurement value acquisition unit 72, and sets a value indicated by each actual measurement data, that is, an actual measurement value related to each measurement target component, as a part of each actual measurement value or Correction is made based on the whole, and correction data indicating the correction value is output. More specifically, it will be described below.
補正部73は、まずTHC濃度に関し、水素炎イオン化検出器5に係る実測値に、ゼロ/スパンキャリブレーション、リニアライゼーションを施し、さらに圧力補償、温度補償を施して、semi−DRY状態でのTHC濃度を算出する。 First, with respect to the THC concentration, the correction unit 73 performs zero / span calibration and linearization on the actual measurement value of the flame ionization detector 5, further performs pressure compensation and temperature compensation, and performs THC in the semi-DRY state. Calculate the concentration.
次に、補正部73は、CO濃度、CO2濃度及びH2O濃度に関し、赤外線ガス分析計4に係る実測値を、前述のようにTHC濃度の実測値から算出されたsemi−DRY状態でのTHC濃度に基づいて第1次補正する。 Next, with respect to the CO concentration, the CO 2 concentration, and the H 2 O concentration, the correction unit 73 calculates the actual measurement value related to the infrared gas analyzer 4 in the semi-DRY state calculated from the actual measurement value of the THC concentration as described above. The first correction is performed based on the THC concentration.
その後、CO及びCO2の相互干渉影響をさらに補正すべく、第1次補正されたCO濃度及びCO2濃度の値を、相互の値に基づいて第2次補正する。 Thereafter, in order to further correct the mutual interference effect between CO and CO 2 , the first-corrected values of the CO concentration and the CO 2 concentration are secondarily corrected based on the mutual values.
このようにして求めた補正値(H2O濃度に関しては第1次補正値、CO濃度、CO2濃度に関しては第2次補正値)に、ゼロ/スパンキャリブレーション及びリニアライズを施し、中間補正値を得る。 The correction value thus obtained (first correction value for H 2 O concentration, second correction value for CO concentration and CO 2 concentration) is subjected to zero / span calibration and linearization, and intermediate correction is performed. Get the value.
次に、CO濃度、CO2濃度の中間補正値に対し、H2O濃度の中間補正値を使ってゼロ点の水分干渉を補正するとともに、SPAN点の水分共存影響を補正する。 Next, with respect to the intermediate correction values of the CO concentration and the CO 2 concentration, the zero point moisture interference is corrected using the intermediate correction value of the H 2 O concentration, and the moisture coexistence effect at the SPAN point is corrected.
最後に、その補正値に圧力補償、温度補償を行って、semi−DRY状態でのCO、CO2及びH2Oの濃度を算出する。 Finally, pressure compensation and temperature compensation are performed on the correction value, and the concentrations of CO, CO 2 and H 2 O in the semi-DRY state are calculated.
次に、補正部73は、NOX濃度に関し、CLD式NOX計6に係る実測値に、ゼロ/スパンキャリブレーション、リニアライゼーションを施す。 Next, the correction unit 73 performs zero / span calibration and linearization on the actual measurement value of the CLD type NO X meter 6 regarding the NO X concentration.
そしてその値に、CO2及びH2Oによるクエンチング(消光効果)補正を施す。その後、この補正値に圧力補償、温度補償を行って、semi−DRY状態でのNOX濃度を算出する。 And the value, CO 2 and H 2 O due to quenching (quenching effect) subjected to correction. Thereafter, the pressure compensation on the correction value, by performing temperature compensation, calculating the concentration of NO X in the semi-DRY state.
このようにして補正部73は、semi−DRY状態でのTHC濃度、CO濃度、CO2濃度、NOX濃度をそれぞれ算出し、それらに係るデータをsemi−DRYデータ格納部D2に格納する。 In this way, the correction unit 73 calculates the THC concentration, CO concentration, CO 2 concentration, and NO X concentration in the semi-DRY state, and stores the data related to them in the semi-DRY data storage unit D2.
次に、DRY濃度算出部74が、semi−DRYデータ格納部D2に格納された各データを取得し、水分を完全に取り除いた状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度であるDRY濃度を算出する。 Next, the DRY concentration calculation unit 74 acquires each data stored in the semi-DRY data storage unit D2, and calculates the DRY concentration that is the concentration of the measurement target component in the exhaust gas in a state where moisture is completely removed. calculate.
semi−DRY濃度からDRY濃度へ換算するには下記式(1)が用いられる。
X=W×100/(100−H2Oconc.) (1)
The following formula (1) is used to convert from the semi-DRY concentration to the DRY concentration.
X = W × 100 / (100−H 2 Oconc.) (1)
ここで、式(1)中の各パラメータは以下のとおりである。
X;DRY濃度
W;semi−DRY濃度
H2Oconc.;semi−DRY状態での水分濃度(vol%)
Here, each parameter in Formula (1) is as follows.
X; DRY concentration W; semi-DRY concentration H 2 Oconc. ; Water concentration (vol%) in the semi-DRY state
一方、この情報処理装置7は、大気圧中の水蒸気量、大気温度、大気湿度、大気圧力に係るデータを、対応する各センサから受信し、更に試験対象の車両のエンジンで燃焼させた燃料の水素炭素原子数比をオペレータの入力により受け付け、あるいはNOX中のNO2の割合をCLD式NOX計6から受信する、などして得られたパラメータデータをパラメータデータ格納部D3に格納している。 On the other hand, the information processing device 7 receives data on the amount of water vapor in atmospheric pressure, atmospheric temperature, atmospheric humidity, and atmospheric pressure from the corresponding sensors, and further, the fuel burned by the engine of the vehicle under test. accepting a hydrogen carbon atom number ratio by an operator input, or to store the proportion of NO 2 in NO X received from CLD type NO X meter 6, the parameter data obtained by such the parameter data storage unit D3 Yes.
次いで、実濃度算出部75が、semi−DRYデータ格納部D2から各成分のDRY濃度を取得するとともに、パラメータデータ格納部D3から大気圧中の水蒸気量、大気温度、大気湿度、大気圧力、燃料の水素炭素原子数比及びNOX中のNO2の割合を示すパラメータデータを取得し、予め定められた換算式に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での各成分濃度を算出する Next, the actual concentration calculation unit 75 acquires the DRY concentration of each component from the semi-DRY data storage unit D2, and from the parameter data storage unit D3, the amount of water vapor in atmospheric pressure, atmospheric temperature, atmospheric humidity, atmospheric pressure, fuel Parameter data indicating the hydrogen carbon atom number ratio and the ratio of NO 2 in NO X is obtained, and the concentration of each component in the DRY state in which moisture is completely removed is calculated based on a predetermined conversion formula
前記換算式としては公知の換算式を使用することができ、例えば下記の一連の式であらわされるCFR−1065に記載のDRY to WET換算式を挙げることができる。 As the conversion formula, a known conversion formula can be used. For example, the DRY to WET conversion formula described in CFR-1065 represented by the following series of formulas can be given.
CEXCOMP(t)=CEXCOMP_dry(t)×(1−CH2O(t))
CH2O(t)=CH2O_dry(t)/(1+CH2O_dry(t))
CH2O_dry(t)=α/2×χCproddry(t)+χH2Oint dry(t)/χprod/int dry(t)
χCproddry(t)=CEXCO2_dry(t+DTCO2)/100+CEXCO_dry(t+DTCO)/100+CEXHC_dry(t+DTHC)/1000000
χprod/int dry(t)=1/{1−1/2×(CEXCO_dry(t+DTCO)/100−α/2×χCproddry−CEXNO2_dry(t+DTNO2)/1000000)}
CEXNO2_dry(t)=
CEXNOx_dry(t)×FNO
χH2Oint dry(t)=χH2Oint/(1−χH2Oint)
χH2Oint(t)=EXP{−6096.9385/(TAMB(t)+273.15)+21.2409642−2.711193×10-2×(TAMB(t)+273.15)+1.673952×10-5×(TAMB(t)+273.15)2+2.433502×Ln(TAMB(t)+273.15)}×RHAMB(t)/(PAMB(t)×1000×100)
C EXCOMP (t) = C EXCOMP_dry (t) × (1−C H2O (t))
C H2O (t) = C H2O_dry (t) / (1 + C H2O_dry (t))
C H2O_dry (t) = α / 2 × χ Cproddry (t) + χ H2Oint dry (t) / χ prod / int dry (t)
χ Cproddry (t) = C EXCO2_dry (t + DT CO2 ) / 100 + C EXCO_dry (t + DT CO ) / 100 + C EXHC_dry (t + DT HC ) / 1000000
χ prod / int dry (t) = 1 / {1−1 / 2 × (C EXCO_dry (t + DT CO ) / 100−α / 2 × χ Cproddry −C EXNO2_dry (t + DT NO2 ) / 1000000)}
C EXNO2_dry (t) =
C EXNOx_dry (t) × FNO
χ H2Oint dry (t) = χ H2Oint / (1−χ H2Oint )
χ H2Oint (t) = EXP {−6096.9385 / (T AMB (t) +273.15) + 21.2409642−2.711193 × 10 −2 × (T AMB (t) +273.15) + 1.673952 × 10 -5 × (T AMB (t ) +273.15) 2 + 2.433502 × Ln (T AMB (t) +273.15)} × RH AMB (t) / (P AMB (t) × 1000 × 100)
ここで、上記式中の各パラメータは以下のとおりである。
CEXCOMP(t);時間tにおけるWET換算後の瞬時排出濃度
(CO、CO2;vol%、THC、NOx;ppm)
CEXCOMP_dry(t);時間tにおけるDRYの瞬時排出濃度(測定値)
(CO、CO2;vol%、THC、NOx;ppm)
CH2O(t);時間tにおける排気ガス中の水分割合
CH2O_dry(t);時間tにおけるDRY換算した排気ガス中の水分割合
α;燃料の水素炭素原子数比
FNO;NOx中のNO2割合(ガソリン;1、ディーゼル:0.25、NO2吸蔵触媒;0.75)
χH2Oint(t);時間tにおける大気中の水蒸気量(mol/mol)
TAMB(t);時間tにおける大気温度(degC)
RHAMB(t);時間tにおける大気湿度(RH%)
PAMB(t);時間tにおける大気圧力(kPa)
Here, each parameter in the above formula is as follows.
C EXCOMP (t); instantaneous emission concentration after conversion to WET at time t (CO, CO 2 ; vol%, THC, NOx; ppm)
C EXCOMP_dry (t); instantaneous discharge concentration of DRY at time t (measured value)
(CO, CO 2 ; vol%, THC, NOx; ppm)
C H2O (t); Moisture ratio in exhaust gas at time t C H2O_dry (t); Moisture ratio in exhaust gas converted to DRY at time t α: Hydrogen carbon atom number ratio of fuel FNO: NO 2 ratio in NOx (Gasoline; 1, diesel: 0.25, NO 2 storage catalyst; 0.75)
χ H 2 Oint (t); amount of water vapor in the atmosphere at time t (mol / mol)
T AMB (t); atmospheric temperature at time t (degC)
RH AMB (t); atmospheric humidity at time t (RH%)
P AMB (t); atmospheric pressure at time t (kPa)
この換算式は、簡単にいうと、既知の燃料に含まれる水素炭素原子数比と、測定し算出したDRY状態での各成分濃度とから、DRY状態の排気ガス中に含まれるH2O割合を算出し、算出されたH2O割合から排気ガスのWET状態、つまり車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度に換算可能な式である。このCFR−1065記載の換算式及びsemi−DRY濃度からDRY濃度へ換算する式を用いることによって、semi−DRY状態で測定機器群によって測定した各成分濃度から、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を、算出できるのである。 In simple terms, this conversion equation is based on the ratio of the number of hydrogen carbon atoms contained in a known fuel and the concentration of each component in the DRY state measured and calculated, and the ratio of H 2 O contained in the exhaust gas in the DRY state Is a formula that can be converted from the calculated H 2 O ratio into the WET state of the exhaust gas, that is, the concentration of the measurement target component contained in the exhaust gas at the time of exhaust from the vehicle. By using the conversion formula described in CFR-1065 and the formula for converting the semi-DRY concentration to the DRY concentration, the exhaust at the time when the components are measured by the measuring device group in the semi-DRY state and discharged from the vehicle. The concentration of the measurement target component contained in the gas can be calculated.
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。干渉やクエンチング補正の方法や構成は他にも考えられるし、測定対象成分も、前記実施形態で示したものに限られない。分析計も他の方式のものを用いてかまわない。
その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment. Other methods and configurations for interference and quenching correction are conceivable, and components to be measured are not limited to those shown in the above embodiment. Other analyzers may be used.
In addition, the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明によって、消費電力の低減化、コンパクト化を図りつつ排気ガス中の各測定対象成分濃度を高い精度で算出することができる。従って、本発明により車両に搭載するに好適な排気ガス分析装置を提供することが可能である。 According to the present invention, the concentration of each measurement target component in the exhaust gas can be calculated with high accuracy while reducing power consumption and downsizing. Therefore, it is possible to provide an exhaust gas analyzer suitable for mounting on a vehicle according to the present invention.
1・・・主流路
11・・・メインポート
12・・・導入管
13・・・ドレンセパレータ
14・・・フィルタ
15・・・流量制御管(キャピラリ)
16・・・分岐部
17・・・圧力制御弁
18・・・合流部
19・・・吸引ポンプ
2・・・副流路
21・・流量制御管(キャピラリ)
3・・・副流路
31・・・流量制御管(キャピラリ)
4・・・赤外線ガス分析計
5・・・水素炎イオン化検出器
6・・・CLD式NOX計
61・・・NOコンバータ
62・・・オゾン発生器
63・・・反応槽
631・・・サンプルガス導入ポート
632・・・オゾン含有ガス導入ポート
633・・・導出ポート
64・・・オゾン除去器
7・・・情報処理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main flow path 11 ... Main port 12 ... Introducing pipe 13 ... Drain separator 14 ... Filter 15 ... Flow control pipe (capillary)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Branch part 17 ... Pressure control valve 18 ... Merge part 19 ... Suction pump 2 ... Subchannel 21 ... Flow control pipe (capillary)
3 ... Sub-channel 31 ... Flow control pipe (capillary)
4 ... infrared gas analyzer 5 ... flame ionization detector 6 ... CLD type NO X meter 61 ... NO converter 62 ... ozone generator 63 ... reactor 631 ... sample Gas introduction port 632 ... Ozone-containing gas introduction port 633 ... Derivation port 64 ... Ozone remover 7 ... Information processing device
Claims (5)
車両の排気管に非加熱導入管を介して接続したドレンセパレータと、
前記ドレンセパレータによって液状水分が除去されたsemi−DRY状態での排気ガス中の水分濃度及び測定対象成分の濃度を測定する測定機器群と、
前記測定機器群で測定された水分濃度及び測定対象成分濃度に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部と、
前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部とを備えている車両搭載型排気ガス分析装置。 A vehicle-mounted type that measures the concentration of a component to be measured such as NO x , THC, CO, CO 2 contained in exhaust gas discharged from the vehicle,
A drain separator connected to the exhaust pipe of the vehicle via a non-heating introduction pipe;
A measuring instrument group for measuring the moisture concentration in the exhaust gas and the concentration of the measurement target component in the semi-DRY state from which liquid moisture has been removed by the drain separator;
A DRY concentration calculation unit that calculates the concentration of the measurement target component in the exhaust gas in the DRY state in which moisture has been completely removed based on the water concentration and the measurement target component concentration measured by the measurement device group;
A vehicle-mounted type equipped with an actual concentration calculation unit that calculates the concentration of the measurement target component contained in the exhaust gas at the time of being discharged from the vehicle based on the concentration in the DRY state and a predetermined conversion formula Exhaust gas analyzer.
車両の排気管に非加熱導入管を介して接続したドレンセパレータと、
CO、CO2及びH2O濃度を測定する赤外線ガス分析計、NOX濃度を測定する化学発光式窒素酸化物分析計、及びTHCを測定する水素炎イオン化検出器を含み、前記ドレンセパレータによって液状水分が除去されたsemi−DRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を測定する測定機器群と、
前記測定機器群で測定された測定対象成分濃度及びH2O濃度に基づいて、水分を完全に取り除いたDRY状態での排気ガス中の測定対象成分の濃度を算出するDRY濃度算出部と、
前記DRY状態での濃度及び予め定められた換算式に基づいて、車両から排出された時点での排気ガスに含まれる測定対象成分の濃度を算出する実濃度算出部とを備えている車両搭載型排気ガス分析装置。 A vehicle-mounted type that measures concentrations of NO x , THC, CO, and CO 2 that are measurement target components contained in exhaust gas discharged from the vehicle,
A drain separator connected to the exhaust pipe of the vehicle via a non-heating introduction pipe;
An infrared gas analyzer for measuring CO, CO 2 and H 2 O concentrations, a chemiluminescent nitrogen oxide analyzer for measuring NO X concentration, and a flame ionization detector for measuring THC, which are liquefied by the drain separator A measuring device group for measuring the concentration of the component to be measured in the exhaust gas in the semi-DRY state from which moisture has been removed;
A DRY concentration calculation unit that calculates the concentration of the measurement target component in the exhaust gas in the DRY state in which moisture has been completely removed based on the measurement target component concentration and the H 2 O concentration measured by the measurement device group;
A vehicle-mounted type equipped with an actual concentration calculation unit that calculates the concentration of the measurement target component contained in the exhaust gas at the time of being discharged from the vehicle based on the concentration in the DRY state and a predetermined conversion formula Exhaust gas analyzer.
前記DRY濃度算出部が、前記補正部で得られた真の測定値に基づいて各測定対象成分のDRY状態での濃度を算出するものである請求項1、2又は3記載の車両搭載型排気ガス分析装置。 Deviation from the true value that occurs in part or all of each actual measurement value due to the mutual influence of the measurement target component is corrected based on part or all of each actual measurement value, and each measurement in the semi-DRY state It further includes a correction unit that calculates the true measurement value of the target component,
4. The vehicle-mounted exhaust according to claim 1, wherein the DRY concentration calculation unit calculates a concentration of each measurement target component in a DRY state based on a true measurement value obtained by the correction unit. Gas analyzer.
CO濃度、CO2濃度及びH2O濃度に関して、それらの実測値を、水素炎イオン化検出器によるTHC濃度の実測値に基づき中間補正し、CO及びCO2濃度の中間補正値とH2O濃度の中間補正値とに基づいて、当該CO及びCO2濃度の中間補正値をさらに補正するとともに、
NOX濃度に関して、その実測値を、前記CO2濃度及びH2O濃度の補正値に基づいて補正することによって、semi−DRY状態での各測定対象成分の真の測定値を算出するものである請求項4記載の排気ガス分析装置。
The correction unit is
Regarding the CO concentration, the CO 2 concentration, and the H 2 O concentration, the actual measurement values are intermediately corrected based on the actual measurement values of the THC concentration by the hydrogen flame ionization detector, and the intermediate correction values of the CO and CO 2 concentrations and the H 2 O concentration are corrected. And further correcting the intermediate correction value of the CO and CO 2 concentration based on the intermediate correction value of
With respect to the NO X concentration, the actual measurement values of the measurement target components in the semi-DRY state are calculated by correcting the actual measurement values based on the correction values of the CO 2 concentration and the H 2 O concentration. The exhaust gas analyzer according to claim 4.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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