Pomiar rzeczywistej liczby cząstek stałych w ruchu poniżej 23 nanometrów za pomocą przenośnego systemu pobierania próbek DownToTen

Protokół ten może być wykorzystany do uzyskania mobilnego pomiaru obecnie nieuregulowanych emisji cząstek o wielkości poniżej 23 nanometrów za pomocą systemu, który został zaprojektowany i zbudowany w ramach projektu DownToTen w ramach programu "Horyzont 2020". Niskie straty cząstek w reżimie sub-23 nanometrów będących przedmiotem zainteresowania oraz wysoki stopień wszechstronności systemu umożliwiły ocenę różnych właściwości emitowanych cząstek. Ten wyjątek od emisji spalin, Ta metoda byłaby idealna do badania lotności i mechanizmów powstawania nanocząstek Zacznij od wyboru przepływomierza spalin o zakresie pomiarowym odpowiadającym oczekiwanemu zakresowi przepływu spalin w mierzonym pojeździe.

Umieść skrzynkę sterowniczą miernika przepływu spalin w bagażniku pojazdu i zainstaluj przepływomierz spalin na zewnątrz samochodu. Zgodnie ze specyfikacjami producenta, należy zadbać o to, aby odległość przed i za licznikiem była zgodna z przepisami federalnymi. Sprawdź, czy złącza od rury przepływomierza spalin do rury wydechowej pojazdu wytrzymują temperatury spalin.

Po zainstalowaniu przepływomierza spalin należy użyć rur łączących i zacisków rurowych, aby podłączyć wydech do pierwszej rury, dokręcając rurę clamps na końcu tylko w celu ułatwienia wyrównania rur podczas montażu. Gdy istnieje połączenie między wydechem a przepływomierzem spalin, umieść skrzynkę sterowniczą przepływomierza spalin i wspornik montażowy przepływomierza spalin w bagażniku, aby upewnić się, że nic nie ślizga się podczas podróży pomiarowej i sprawdź, czy wszystkie orurowania są szczelne i czy nic się nie poluzuje podczas pomiaru. Po czasie nagrzewania do 15 minut, w zależności od temperatury otoczenia, przepływomierz masy spalin jest gotowy do wykonywania pomiarów.

Aby zainstalować system pomiarowy DownToTen, umieść butelkę z syntetycznym powietrzem w bagażniku i przymocuj butelkę za pomocą pasków. Umieść akumulator w bagażniku pojazdu i podłącz wejściowy AC, zamocuj akumulator na miejscu i podłącz AC do lokalnego źródła zasilania. Zamocować pompy próżniowe układu pobierania próbek i liczniki cząstek kondensacji w bagażniku pojazdu i podłączyć pompy do akumulatora.

Następnie umieść system DownToTen w bagażniku pojazdu i zamocuj go w pozycji za pomocą pasów, podłącz system do mobilnego zestawu akumulatorów i podłącz dwa wlotowe regulatory przepływu masy systemu DownToTen do stacjonarnego źródła sprężonego powietrza. podłączyć dwa regulatory przepływu masowego wylotowego systemu DownToTen do pompy próżniowej i użyć odpowiednich przewodów do napędzania spalin pompy, na zewnątrz pojazdu. Użyj USB, aby podłączyć system DownToTen do laptopa pomiarowego i podłącz wlot systemu do punktu próbkowania, za przepływomierzem spalin.

Podłącz gniazdo zasilania systemu do akumulatora i podłącz gniazda zasilania licznika cząstek kondensacji do zestawu akumulatorów. Podłączyć liczniki cząstek kondensatu do odpowiedniej zewnętrznej pompy próżniowej i użyć odpowiednich przewodów do napędzania spalin licznika cząstek kondensatu i całej pompy zewnętrznej na zewnątrz pojazdu. Następnie za pomocą USB podłącz liczniki cząstek kondensacji do laptopa pomiarowego Aby podgrzać i uruchomić system pomiarowy, włącz liczniki cząstek kondensacji i ich zewnętrzny dopływ próżni.

I otwórz oprogramowanie licznika cząstek kondensacji. Nawiąż komunikację z licznikami cząstek kondensatu i zamknij zawory iglicowe regulatorów przepływu masowego. Następnie naciśnij czerwony przełącznik pompy systemu pobierania próbek DownToTen, aby włączyć system i otworzyć aplikację DownToTen w widoku laboratoryjnym.

Komunikacja z systemem rozpocznie się automatycznie, a graficzny interfejs użytkownika wyświetli przepływ do i na wyjściu z pierwszego i drugiego etapu rozcieńczania. Wprowadź przepływ masowy pobierany przez podłączone przyrządy pomiarowe w standardowych litrach na minutę i powoli otwieraj zawory iglicowe, aż oba wypływy osiągną 10 plus minus 0.5 standardowych litrów na minutę Dostosuj AdFlow obu etapów rozcieńczania tak, aby natężenie przepływu w urządzeniu do usuwania katalitycznego było równe jednemu plus minus 0,1 litra na minutę przez środek do usuwania katalitycznego i przepływ wlotowy próbki próbki modułu do usuwania katalitycznego Natężenie przepływu wynosi jeden plus minus 0,1 litra na minutę. Pod zaczepem grzałki ustawić temperatury nawiewu powietrza rozcieńczającego.

Pierwsze nalewy pochylają rozcieńczalnik i katalityczny środek do usuwania do 350 stopni Celsjusza. System zacznie się nagrzewać. Następnie poczekaj, aż temperatura gazu za pierwszym etapem rozcieńczania osiągnie 290 stopni Celsjusza przed rozpoczęciem napędu pomiarowego.

Aby zarejestrować dane, na urządzeniu pomiarowym podłączonym do systemu pobierania próbek DownToTen, szybki start Rejestrowanie danych", aby rozpocząć rejestrowanie danych systemu pobierania próbek. I wybierz ścieżkę i nazwę pliku w wyskakującym okienku. Zostanie wyświetlona ścieżka do pliku dziennika, a zielone światło wskaże, że dane zostały zapisane.

Następnie użyj odpowiedniego oprogramowania, aby zarejestrować dane o stężeniu cząstek licznika cząstek kondensatu i rozpocznij rejestrację przepływu spalin za pomocą przepływomierza spalin. Aby rejestrować dane podczas jazdy, przed przejechaniem wybranej trasy należy odłączyć ładowania akumulatora i przełączyć się ze stacjonarnego zasilania powietrzem pod ciśnieniem na butlę gazową. Następnie jedź wybraną trasą.

Po zakończeniu jazdy naciśnij przycisk Zaloguj się", aby zatrzymać nagrywanie danych i wyłączyć instrumenty. Następnie naładuj akumulator, aby przygotować się do następnej jazdy Tutaj pokazano przykładowy wykres względnej penetracji cząstek w systemie DownToTen w funkcji średnicy ruchliwości cząstek. Dane termoforedyczne, dyfuzyjne i całkowite straty zostały wykreślone w celu określenia odpowiednich zależności wielkości cząstek.

W tej analizie dyfuzyjność rosnąca wraz ze spadkiem wielkości cząstek sprawiła, że stał się to dominujący mechanizm utraty dla cząstek mniejszych lub równych 10 nanometrów. Przedstawiona jest również całkowita wydajność penetracji, co pozwala na określenie wielkości cząstek, przy której skuteczność penetracji wynosi 50%Tutaj pokazany jest wskaźnik emisji liczby cząstek w czasie dla pierwszych 10 minut rzeczywistego napędu do pomiaru emisji. Ostre skoki skierowane w dół we wszystkich trzech sygnałach wystąpiły, ponieważ urządzenia do pomiaru cząstek mogą tymczasowo zgłaszać zerowe stężenia cząstek, a zera nie mogą być wyświetlane na wykresach logarytmicznych.

Emisje cząstek zmierzone za pomocą licznika cząstek kondensacji 10 nanometrów były bardzo zbliżone do emisji zmierzonych za pomocą licznika cząstek kondensacji 23 nanometrów przez większość okresu pomiaru. Jednak między 10 a 25 sekundą doszło do znaczącej emisji cząstek o wielkości poniżej 23 nanometrów. Podobnie jak w tej analizie, ponad 50% całkowitej liczby wyemitowanych cząstek miało wielkość od 10 do 23 nanometrów.

Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o prawidłowym włożeniu miernika spalin i zapewnieniu wystarczającego czasu nagrzewania układu pobierania próbek. Wszechstronność i niskie straty systemu DownToTen sprawiają, że jest on idealnym narzędziem do badania nieuregulowanych emisji cząstek, takich jak całkowite cząstki stałe. Ten system i metoda zostały wykorzystane w projekcie DownToTen w ramach programu "Horyzont 2020" w celu oceny emisji cząstek o nałometrze poniżej 23 nanometrów przez różne pojazdy, aby zapewnić podstawę naukową dla przyszłych przepisów dotyczących emisji.