[发明专利]一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置

说明书

本发明提供一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置，包括吸收气室、设置在吸收气室内的碳纳米颗粒物、变光程系统、循环系统和温度控制系统；所述变光程系统包括面对面设置在吸收气室内的导轨、与导轨相连的可转动底座、设置在底座上的旋钮和螺母、设置在螺母上的镜腔；吸收气室两侧是可视化窗口，可视化窗口内分别设置有可调谐二极管激光器和探测器，探测器一侧还设置有He：Ne激光准直器和电源；本发明在有限的空间内，实现了温度和压强的控制，并且利用流通装置对颗粒物进行了吹扫，模拟了内燃机的燃烧情况，整个设计结构紧凑，合理且高效，对于模拟内燃机的排放具有很高的相似性。

技术领域

本发明涉及一种测量气室装置，尤其涉及一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置，属于属于柴油机领域。

背景技术

近年来，环境问题成为人们日益关注的焦点，尤其是随着绿色、节能、低碳等概念的提出，环境意识日渐深入人心，我们越来越感受到环境问题与我们的日常生活是息息相关的。而大气污染在环境问题中尤为突出，例如温室效应越发严重，全球气候变暖，冰川融化，导致海平面上升等等。船舶行业在上世纪末、本世纪初得到了迅猛的发展，船舶污染物排放问题已成为大气污染问题的焦点问题之一。未来，针对船舶污染物排放的法律法规将日益严格。为开展柴油机排放组分及燃烧产物的测试，以及开展柴油机排放组分及燃烧产物的测试，开展高精度、便携性、实时在线测量技术的研究显得尤为重要和紧迫。TDLAS技术具有测试方法简单、测试精度高、动态响应特性好以及环境适应能力强等特点。适合于船舶柴油机复杂的污染物排放特性，可实现污染物排放浓度的高精度在线测量，可有效解决现有测试方法及仪器无法实现在线测量的问题。

TDLAS技术始于20世纪60年代中期，由Hinkley和Reid等人率先提出，但受到当时激光器制造技术的限制，TDLAS测试技术的测试精度较差。随着激光器的发展和调制技术后的谐波探测方法的应用，美国麻省理工学院宇航研究中心R.C.Donails实小组，采用调谐范围较宽的量子级联激光器(QCL)，成功实现了定容燃烧装置中CO浓度、CO₂浓度及燃烧温度的同步测量。国内安徽光机团队开展基于TDLAS技术的大气监测研究及道路排放在线测试研究，取得了较为理想的研究结果。

基于TDLAS技术的气体浓度检测及燃烧诊断技术具有较好的技术通用性，然而目前的相关研究主要集中在稳态环境条件下(温度、压力及损耗不变)。如何在变参量下环境下，实现船用柴油机污染物排放的实时在线测量是目前的研究主旨所在。通过气室模拟内燃机燃烧情况有望突破船用柴油机污染物排放实时在线检测技术，为船用柴油机的优化及控制提供有力支撑。

发明内容

本发明的目的是为了测定内燃机在不同温度和压力下气体和燃烧颗粒物的浓度而提供一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置。

本发明的目的是这样实现的：

一种模拟内燃机工作状况的TDLAS测量气室装置，包括吸收气室、设置在吸收气室内的碳纳米颗粒物、变光程系统、循环系统和温度控制系统；

所述变光程系统包括面对面设置在吸收气室内的导轨、与导轨相连的可转动底座、设置在底座上的旋钮和螺母、设置在螺母上的镜腔；吸收气室两侧是可视化窗口，可视化窗口内分别设置有可调谐二极管激光器和探测器，探测器外侧还设置有He：Ne激光准直器；

所述循环系统包括与吸收气室连通的循环管、依次设置在循环管上的气阀、气泵、压力表和搅拌器；

所述温度控制系统包括设置在吸收气室外表面的电热丝和与电热丝连接的TEC温控仪，所述TEC温控仪上设置有TEC温控仪敏感探头，所述TEC温控仪敏感探头插入吸收气室内；

所述电热丝外表面上设置有隔热板，所述隔热板上设置有支架。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述镜腔为全反镜；