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瞬態機油消耗檢測質譜儀

瞬態機油消耗檢測質譜儀

簡要描述:

V&F的LubeSense瞬態機油消耗檢測質譜儀采用硫示蹤方法,可生成實時數據,從而使工程師能夠創建詳細的機油消耗曲線。V&F的LubeSense的安裝和操作是非常安全的。V&F的GasOxidizer可將尾氣中的所有硫,既可以是氣態化合物,也可以是顆粒物中的硫都轉化成SO2(二氧化硫)。 儀器安裝調試完成后,在循環測試期間,無需人員干預,可以完全獨立自主運行。

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概述

在今天的發動機開發中,發動機的機油油耗是一個嚴重的問題。減小發動機的尺寸,渦輪增壓器的應用,在提高缸壓的同時減小活塞環的厚度,都會導致發動機的機油進一步損失。同時,機油中含有約2000 - 3000 ppm的硫,機油進入發動機內燃燒,會是機油中的硫在火焰中被氧化產生SO2(二氧化硫)。這可能導致催化劑硫中毒后活性降低。此外,其它機油中的副產品,如磷會影響傳感器特性,進而導致不正確的發動機控制管理和催化劑操作。盡量減少機油耗需要了解發生機油消耗時的發動機狀態。重量分析方法可提供有關穩態運行的一些信息,但對于瞬態發動機運行,必須采用實時的瞬態測試方法,才能獲得有價值的高時間分辨的油耗曲線。

 

V&F的LubeSense采用硫示蹤方法,可生成實時數據,從而使工程師能夠創建詳細的機油消耗曲線。而稱重法只能得到很少的不連續的幾個數據,同時非常耗時,并且有多個測量誤差來源。 與放射性示蹤法相比,V&F的LubeSense的安裝和操作是非常安全的。V&F的GasOxidizer可將尾氣中的所有硫,既可以是氣態化合物,也可以是顆粒物中的硫都轉化成SO2(二氧化硫)。 因此,對汽油,CNG和柴油發動機的機油消耗都可以進行檢測。儀器安裝調試完成后,在循環測試期間,無需人員干預,可以完全獨立自主運行。

 

技術規格

質量范圍:7 - 130 amu

環境溫度:20°C - 35°C

分辨率:<1 amu

重復性:<±3%

精度:<±2%

濕度大值 :80%(相對濕度,無冷凝)

分析時間:100毫秒/amu 

采樣流量:30 - 150毫升/分鐘

進氣口溫度:50°C - 190°C可調

響應時間:T90 <20毫秒

進氣壓力:0.1 - 1bar

低檢出限:10ppb

電源:230V / 50Hz

功率: 800W

24小時內濃度漂移:<±5%

尺寸: 534 x 806 x 639毫米(寬x高x深)

體重:87公斤

 

技術特點

1) 硫示蹤法根據發動機排放廢氣中SO2的實時濃度計算發動機的瞬態機油消耗,相對于放射性同位素示蹤法,硫示蹤法安全無害

2) 適用于柴油機,汽油機,天然氣發動機在穩態或瞬態條件下的機油消耗在線檢測

3) 利用低能級的源離子Xe+別與SO2分子進行反應,使質譜儀適用于復雜混合物條件下的實時連續動態檢測

4) 分析時間較快100ms

5) 檢測精度高、重復性好。檢測精度在±2%以內,重復性在±3%以內

6) 可以從采樣系統前端通入標氣,對整體系統進行標定,確保系統的測量準確性和可靠性

7) 采樣流量設置為800ml/min,可以避免采樣流量高對排氣管中壓力的影響

8) 壓力調節器自動調節質譜儀的采樣壓力,廢氣排放壓力波動對測量無干擾影響

9) 整套系統體積較小,便于安裝,移動,適應經常需要變換地點的測量

10) 系統的控制軟件功能強大,能夠實現對瞬態機油消耗分析儀的工作狀態監控,工作參數優化,工作模式控制,數據的分析,記錄和處理等功能

 

客戶價值

1) 重復性優于±3%,測量優于精度<±2%,相對于傳統稱重方法,具有優異的測量準確性和可靠性,不存在傳統稱重法的多種測量誤差來源

2) 4到6小時可以完成全工況機油消耗Map圖,極大的節約了測試時間和測試成本

3) 100毫秒的分析時間,真實的反應發動機變工況時的瞬態真實機油消耗變化,為結合實際路況駕駛條件下的發動機開發設計和性能驗證,以及優化控制策略提供真實可靠詳細的數據

4) 可以測量每個缸單獨的機油消耗,也可以測量渦輪增壓器前后的的機油消耗,為優化和改進發動機零部件開發提供詳實準確的參考數據

5) 移動式設計,專為經常變換測量地點的應用要求而設計,現場實現實驗室精度的直接測量

6) 為每位客戶制定詳細的年度維護及預防性維修方案,保證設備長期連續可靠運行,真正實現極低的使用和維護成本

7) 全自動標定,確保數據精度的同時,極大的簡化了操作

 

應用

1) 發動機機油消耗連續在線快速檢測

2) 催化劑效率,性能和控制策略測試

 

配套附件

1) AK通訊接口

2) 全硫氧化器

3) 采樣探針

4) 加熱采樣管線

5) 空調機柜集成

 

技術原理

利用SO2作為通過原始廢氣排放測量時的機油消耗示蹤劑。當燃料和機油中的硫濃度已知時,可以通過廢氣中SO2的濃度來計算以g/h(克每小時)計的機油消耗率。 

 

V&F的全硫氧化器,其工作原理是在陶瓷管式反應室中利用O3,在1200℃條件下,將汽油機或柴油機排氣中的H2S,COS等含硫氣體組分以及顆粒物中的硫酸鹽全部氧化成SO2。

 

采用離子分子反應技術的LubeSense質譜儀可以檢測低至10 ppb的SO2濃度。通常,發動機每小時消耗2-3克機油,當使用高硫機油(> 5000ppm的硫)時,其在原始排放廢氣中產生0.2至0.7ppm的SO2濃度信號。

 

LubeSense所采用的離子分子反應技術是一種軟電離方法,利用低能級的帶電離子氙離子(Xe+)與樣品氣體分子發生離子分子反應,帶正電荷的氙離子與待測氣體分子(機油消耗中的待測氣體分子為SO2)發生低能量碰撞,碰撞所產生的二氧化硫分子母離子(SO2+)后續通過四極質量過濾器進行分離,通過甬道電子倍增器進行定量的分析檢測。

 

Xe+ + SO2 → SO2+ + Xe

 

氙離子的電離能僅比SO2電離能略高,因此可以保證不會生成其他的離子碎片,僅會生成SO2的分子母離子。因此可以保證較高的電離效率,使分子碎片化減少或消除,確保質譜儀的檢測速度和精度。

 

制造商簡介

靈敏度和選擇性是V&F Analyse- und Messtechnik GmbH技術發展背后的驅動力。V&F制造高標準的質譜儀。V&F的理念是,傾聽客戶訴求,理解市場需求,重要的是,V&F Analyse- und Messtechnik GmbH知道如何制造先進的分析儀器。V&F的目標是為客戶的廣泛應用需求,提供優化的解決方案。

 

V&F為一般市場開發儀器,也為特定的工業和細分市場定制解決方案。專業團隊由具有深厚專業知識的科學家和工程師組成,具備專業的技能和經驗。V&F為用戶提供的每一臺質譜儀均經過精心制造,并經過特定的測試檢驗,從而確保了符合客戶的需求。

 

V&F的設備因其易用性和可靠性而聞名。V&F為下一代質譜儀所引入的每一項新的發明和改進,都是為了進一步提升設備的品質。通過內部研究工作并結合對外部廣泛科學技術創新的關注,V&F確保其系統持續不斷地改善。

 

自公司創始人開發了V&F的*臺八極桿設備開始,就沒有停止過對質譜儀技術的進一步開發。研發部門不斷致力于新的設計并應用到新的儀器中。

 

時至今日,公司擁有的機械工程、電子和軟件設計團隊,在相關領域內對儀器性能進行優化。在工業和醫療領域持續的技術進步也隨之驅動了這些行業對*精密分析設備的需求。V&F的工程師利用他們的專業知識和經驗,將客戶需求,實際中的需要以及技術創新起來。

 

多年來,公司依靠技術和應用方面的知識產權,構建了一系列 。V&F科學團隊的驅動力來自于對各種研究創新的執著追求,通過產業合作,員工參與到一系列的開發和應用項目中。V&F對客戶的積極支持,在日后必將為客戶帶來極大的價值。

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