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JP2012002582A - Dew point measuring method and dew point measuring apparatus using the same - Google Patents

Dew point measuring method and dew point measuring apparatus using the same Download PDF

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JP2012002582A
JP2012002582A JP2010136150A JP2010136150A JP2012002582A JP 2012002582 A JP2012002582 A JP 2012002582A JP 2010136150 A JP2010136150 A JP 2010136150A JP 2010136150 A JP2010136150 A JP 2010136150A JP 2012002582 A JP2012002582 A JP 2012002582A
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JP
Japan
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dew point
dew
dew condensation
sensor
gas
Prior art date
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Application number
JP2010136150A
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Japanese (ja)
Inventor
Yohei Sakakibara
洋平 榊原
Hajime Nakayama
元 中山
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dew point measuring method that accurately measures the dew point of a gas using a dew condensation sensor that fits on a actual shape of the portion where condensation occurs.SOLUTION: The dew point of a gas to be measured is determined based on a signal from a dew condensation sensor 6 that detects condensation inside of a pipe 6 through which the gas to be measured flows and a signal from a temperature sensor that measures the temperature of the gas to be measured.

Description

本発明は、露点計測方法及びその露点計測方法を用いた露点計測装置に関する。   The present invention relates to a dew point measuring method and a dew point measuring apparatus using the dew point measuring method.

従来から、ガスを利用する機器やガスと接する機会のある機器では、そのガスに接する機器の壁面温度とガスとの温度差に起因して壁面に結露が発生することがある。
例えば、上記機器が排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)システム(以下、「EGRシステム」という(特許文献1参照)。)を組み込んだエンジンシステムの場合、排気ガスを取り込んだ吸気側の配管内において結露が発生する可能性がある。
排気ガスには、窒素酸化物 (NOx)や硫黄酸化物(SOx)が含まれている。このため、結露の結果発生する結露液は、腐食性液体となり、配管を損傷する虞がある。
このため、このような結露する虞のある機器は、結露を生じさせない運転条件を計算により求め、その求められた条件を満たすように稼動することが好ましい。
Conventionally, in a device that uses gas or a device that comes in contact with gas, condensation may occur on the wall surface due to a temperature difference between the wall surface temperature of the device in contact with the gas and the gas.
For example, in the case of an engine system in which the above equipment incorporates an exhaust gas recirculation system (hereinafter referred to as “EGR system” (see Patent Document 1)), in an intake side pipe that has taken in exhaust gas. Condensation may occur.
The exhaust gas contains nitrogen oxide (NOx) and sulfur oxide (SOx). For this reason, the dew condensation liquid generated as a result of dew condensation becomes a corrosive liquid, which may damage the piping.
For this reason, it is preferable that such a device with the possibility of condensation is obtained by calculating an operation condition that does not cause condensation and operates so as to satisfy the obtained condition.

特開2000−008972号公報JP 2000-008972 A 特開平6−130013号公報JP-A-6-130013

ところで、例えば、新たなエンジンシステムを組んだ場合には、エンジンの駆動環境や配管の設置環境が変化し、排気ガスの組成が変化する。排気ガスの組成が変化することは、排気ガスの露点が変化することを意味する。
このような排気ガスの露点の変化を把握するために、たとえば排気ガスの組成をガスクロマトグラフィや光学式計測装置で分析し、その分析結果に基づいて当該排気ガスの露点を算出する方法が考えられていた(特許文献2参照)。
しかしながら、このような方法では、ガスクロマトグラフィや光学式計測装置での分析結果に基づいて露点を算出するため、その算出過程が複雑であり、正確な露点を求めることはできない。
By the way, for example, when a new engine system is assembled, the engine driving environment and piping installation environment change, and the composition of the exhaust gas changes. A change in the composition of the exhaust gas means a change in the dew point of the exhaust gas.
In order to grasp such a change in the dew point of the exhaust gas, for example, a method of analyzing the composition of the exhaust gas by gas chromatography or an optical measuring device and calculating the dew point of the exhaust gas based on the analysis result can be considered. (See Patent Document 2).
However, in such a method, since the dew point is calculated based on the analysis result of the gas chromatography or the optical measurement device, the calculation process is complicated, and an accurate dew point cannot be obtained.

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、露点が未知のガスの当該露点を正確に計測する露点計測方法及びそれを用いた露点計測装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a dew point measuring method for accurately measuring the dew point of a gas whose dew point is unknown and a dew point measuring apparatus using the dew point measuring method.

本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。   The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-described problems.

第1の発明は、測定対象ガスの露点を計測する露点計測方法であって、上記測定対象ガスが流れる配管中の結露を検出する結露センサからの信号と、上記測定対象ガスの温度を測定する温度センサからの信号とに基づいて上記測定対象ガスの露点を求めるという構成を採用する。   1st invention is a dew point measuring method which measures the dew point of measurement object gas, Comprising: The signal from the dew condensation sensor which detects the dew condensation in piping in which the measurement object gas flows, and the temperature of the measurement object gas are measured A configuration is adopted in which the dew point of the measurement target gas is obtained based on the signal from the temperature sensor.

第2の発明は、上記第1の発明において、上記配管の温度を調節しながら上記測定対象ガスの露点を求めるという構成を採用する。   A second invention adopts a configuration in which the dew point of the measurement object gas is obtained while adjusting the temperature of the pipe in the first invention.

第3の発明は、上記第1または2の発明において、上記結露センサは、流体が流れる内部流路を有する配管形状に形状設定されると共に、上記内部流路及び外壁面に露出する複数の導電領域と、上記導電領域同士を絶縁する絶縁領域とを有するという構成を採用する。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the dew condensation sensor is shaped into a pipe shape having an internal flow path through which a fluid flows, and a plurality of conductive materials exposed to the internal flow path and the outer wall surface. A configuration is adopted in which a region and an insulating region that insulates the conductive regions from each other are provided.

第4の発明は、測定対象ガスの露点を計測する露点計測装置であって、上記測定対象ガスが流れる配管中の結露を検出する結露センサと、上記測定対象ガスの温度を測定する温度センサと、上記結露センサからの信号及び上記温度センサからの信号に基づいて上記測定対象ガスの露点を求める測定部とを備えるという構成を採用する。   4th invention is a dew point measuring apparatus which measures the dew point of measurement object gas, Comprising: The dew condensation sensor which detects the dew condensation in the piping through which the said measurement object gas flows, The temperature sensor which measures the temperature of the said measurement object gas, A configuration is adopted in which a measurement unit for obtaining a dew point of the measurement target gas based on a signal from the dew condensation sensor and a signal from the temperature sensor is employed.

本発明によれば、測定対象ガスが流れる配管中の結露を検出する結露センサからの信号及び測定対象ガスの温度を測定する温度センサからの信号に基づいて測定対象ガスの露点を求めることができるので、実際の機器に即した状態で露点を求めることができる。そして、求められた露点情報は機器の設計に利用することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the dew point of measurement object gas can be calculated | required based on the signal from the dew sensor which detects the dew condensation in the piping through which measurement object gas flows, and the signal from the temperature sensor which measures the temperature of measurement object gas. Therefore, the dew point can be obtained in a state that matches the actual device. The obtained dew point information can be used for designing the device.

本発明の一実施形態における露点計測方法を用いてテスト装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of a test apparatus using the dew point measuring method in one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態における露点計測方法で用いる結露センサの外観図である。It is an external view of the dew condensation sensor used with the dew point measuring method in one Embodiment of this invention.

以下、図面を参照して、本発明に係る一実施形態に係る露点計測方法について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, a dew point measuring method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

図1は、本発明の一実施形態に係る露点計測方法を用いて露点の計測を行うテスト装置Tの概略構成図である。このEGRシステムのテスト装置Tは、EGRシステムを含み、エンジン1と、ターボチャージャ2と、温度調節装置3と、温度計4a,4bと、測定部5と、結露センサ6とを備えている。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a test apparatus T that performs dew point measurement using a dew point measurement method according to an embodiment of the present invention. The EGR system test apparatus T includes an EGR system, and includes an engine 1, a turbocharger 2, a temperature adjustment device 3, thermometers 4 a and 4 b, a measurement unit 5, and a dew condensation sensor 6.

エンジン1は、ガソリンエンジン又はジーゼルエンジンの内燃機関であり、ターボチャージャ2は、回転軸の一方側にコンプレッサ2aを備えると共に、その回転軸の他方側にタービン2bを備えて構成されている。
コンプレッサ2aは、エンジン1の吸気側に接続されている吸気管7と接続され、タービン2bは、エンジン1の排気側に接続されている排気管8と接続されている。これら吸気管7及び排気管8には、ターボチャージャ2を迂回する形で再循環管9が接続されている。また、吸気管7の再循環管9が接続している箇所及びコンプレッサ2aの設備されている箇所の間には、結露センサ6が接続されている。この結露センサ6については、後に図面を用いて詳述する。
なお、実際のテスト装置Tには、図1に示される部材以外に、エアークリーナやインタークーラ等の部材が設けられているが、ここでは図面を簡略化するために省略されている。
The engine 1 is an internal combustion engine such as a gasoline engine or a diesel engine. The turbocharger 2 includes a compressor 2a on one side of a rotating shaft and a turbine 2b on the other side of the rotating shaft.
The compressor 2 a is connected to an intake pipe 7 connected to the intake side of the engine 1, and the turbine 2 b is connected to an exhaust pipe 8 connected to the exhaust side of the engine 1. A recirculation pipe 9 is connected to the intake pipe 7 and the exhaust pipe 8 so as to bypass the turbocharger 2. Further, a dew condensation sensor 6 is connected between a portion where the recirculation pipe 9 of the intake pipe 7 is connected and a place where the compressor 2a is installed. The condensation sensor 6 will be described in detail later with reference to the drawings.
In addition to the members shown in FIG. 1, the actual test apparatus T is provided with members such as an air cleaner and an intercooler, but are omitted here for the sake of simplicity.

温度調節装置3は、結露センサ6の外周囲に設けられており、気体又は液体からなる熱媒体が通過できるように構成されていて、結露センサ6を設定温度に調整し、結露センサ6内を流れるガス(測定対象ガス)の温度を調整できるように構成されている。   The temperature adjusting device 3 is provided on the outer periphery of the dew condensation sensor 6 and is configured to allow a heat medium made of gas or liquid to pass through. The dew sensor 6 is adjusted to a set temperature, and the inside of the dew condensation sensor 6 is adjusted. It is comprised so that the temperature of the flowing gas (measurement object gas) can be adjusted.

温度計4a,4bは、熱伝対型の温度計からなり、温度調節装置3及び結露センサ6を挟んで配置されており、吸気管7にそれぞれ取り付けられている。そして、温度計4a,4bは吸気管7内のガス温度を測定する。   The thermometers 4a and 4b are thermocouple thermometers, are arranged with the temperature adjusting device 3 and the dew condensation sensor 6 interposed therebetween, and are respectively attached to the intake pipe 7. The thermometers 4a and 4b measure the gas temperature in the intake pipe 7.

測定部5は、図示しないが、結露センサ6に対して所定の電圧を供給する電源供給回路、その結露センサから出力された電流信号に基づいて結露の有無を検出する演算処理回路(CPU)等を含んで構成されている。   Although not shown, the measurement unit 5 is a power supply circuit that supplies a predetermined voltage to the dew condensation sensor 6, an arithmetic processing circuit (CPU) that detects the presence or absence of dew condensation based on a current signal output from the dew condensation sensor, and the like. It is comprised including.

結露センサ6について、図2を用いて説明する。図2の(a)は結露センサ6の正面図であり、(b)はその右側面図である。この結露センサ6は、本発明の導電領域に相当する導体部10a,10b,10c,10dと、本発明の絶縁領域に相当する絶縁部11a,11b,11c,11dとから構成されている。   The condensation sensor 6 will be described with reference to FIG. 2A is a front view of the dew condensation sensor 6, and FIG. 2B is a right side view thereof. The dew condensation sensor 6 includes conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d corresponding to the conductive regions of the present invention, and insulating portions 11a, 11b, 11c, and 11d corresponding to the insulating regions of the present invention.

各導体部10a,10b,10c,10dは、外形形状が細長いSUS等の導電性の板材からなり、その板材の短辺側が円弧状に構成されている。そして、これら各導体部10a,10b,10c,10dの円弧は、各導体部10a,10b,10c,10dの短辺側を円弧に沿って並べたときに、予め定められた直径を有する円を呈するように決められている(図2(a)参照)。したがって、各導体部10a,10b,10c,10dの短辺側を円弧に沿って並べたときには、長さが板材の長辺の長さに等しい円筒が形成される(図2(b)参照)。   Each of the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d is made of a conductive plate material such as SUS having an elongated outer shape, and the short side of the plate material is formed in an arc shape. The arcs of the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d are circles having a predetermined diameter when the short sides of the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d are arranged along the arc. It is determined to be present (see FIG. 2A). Therefore, when the short sides of the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d are arranged along an arc, a cylinder having a length equal to the length of the long side of the plate material is formed (see FIG. 2B). .

各絶縁部11a,11b,11c,11dは、外形形状が細長い合成樹脂製等の電気絶縁性の板材からなる。その長さは、各導体部10a,10b,10c,10dの長さに等しく、その短辺側の幅は、各導体部10a,10b,10c,10dの円弧状の短辺の長さより十分に小さく、その高さ(厚さ)は、各導体部10a,10b,10c,10dの厚さに等しく形成されている。各絶縁部11a,11b,11c,11dの短辺側の幅は、検出される結露の大きさによって決められ、その幅が小さくなるほど、小さい結露も検出することができる。   Each of the insulating portions 11a, 11b, 11c, and 11d is made of an electrically insulating plate material such as a synthetic resin having a long outer shape. The length is equal to the length of each of the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d, and the width on the short side is sufficiently greater than the length of the arc-shaped short side of each of the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d. It is small, and its height (thickness) is formed to be equal to the thickness of each conductor portion 10a, 10b, 10c, 10d. The width on the short side of each of the insulating portions 11a, 11b, 11c, and 11d is determined by the size of the dew condensation that is detected, and the smaller the width, the smaller the dew condensation can be detected.

導体部10a,10b,10c,10d及び絶縁部11a,11b,11c,11dの配置関係は、導体部と絶縁部とが交互になるように接着材等を用いて気密状態で組み合わされる。
すなわち、絶縁部11aは、その長手方向の両側面に導体部10a,10bの長手方向の側面がそれぞれ当接し、かつ、絶縁部11aの短辺側の両端面が導体部10a,10bの短辺の両端面にそれぞれ一致するように設けられる。
同様にして、絶縁部11bは、導体部10b,10c間に配設され、絶縁部11cは、導体部10c,10dに配設され、そして、絶縁部11dは、導体部10d,10aに配設される。
このような導体部10a,10b,10c,10d及び絶縁部11a,11b,11c,11dの配置により、その内部には、ガス流体の流れる内部流路を有する配管形状が形成される。
なお、本発明で「導電領域同士を絶縁する絶縁領域」というときは、互いに隣接する導体部を電気的に絶縁する領域ということを意味している。
The arrangement relationship of the conductor portions 10a, 10b, 10c, 10d and the insulating portions 11a, 11b, 11c, 11d is combined in an airtight state using an adhesive or the like so that the conductor portions and the insulating portions are alternated.
In other words, the insulating portion 11a has the longitudinal side surfaces of the conductor portions 10a and 10b in contact with both side surfaces in the longitudinal direction, and both end surfaces on the short side of the insulating portion 11a are short sides of the conductor portions 10a and 10b. Are provided so as to coincide with the both end faces.
Similarly, the insulating portion 11b is disposed between the conductor portions 10b and 10c, the insulating portion 11c is disposed on the conductor portions 10c and 10d, and the insulating portion 11d is disposed on the conductor portions 10d and 10a. Is done.
By arranging the conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d and the insulating portions 11a, 11b, 11c, and 11d, a pipe shape having an internal channel through which a gas fluid flows is formed.
In the present invention, the term “insulating region that insulates conductive regions” means a region that electrically insulates adjacent conductor portions.

上記導体部10a,10b,10c,10d及び絶縁部11a,11b,11c,11dからなる円筒状の結露センサ6は、少なくとも、その円筒状の内径形状が図1における吸気管4の結露検出箇所の内径形状に合致するように決められている。図1において、結露検出箇所は、吸気管4の直線部分に設定されているので、結露センサ6の内径形状も吸気管4の直線部分に合わせて形成されている。したがって、結露検出箇所がエルボ等の湾曲状のときは、その湾曲に合わせて形成される。   The cylindrical dew condensation sensor 6 comprising the conductor portions 10a, 10b, 10c, 10d and the insulating portions 11a, 11b, 11c, 11d has at least the cylindrical inner diameter shape of the dew condensation detection portion of the intake pipe 4 in FIG. It is determined to match the inner diameter shape. In FIG. 1, the dew condensation detection point is set at the straight line portion of the intake pipe 4, so that the inner diameter shape of the dew condensation sensor 6 is also formed in accordance with the straight line portion of the intake pipe 4. Therefore, when the dew condensation detection location is curved such as an elbow, it is formed in accordance with the curvature.

上記構成からなる結露センサ6の結露検出原理を図2(a)を用いて説明する。導体部10a,10b間、導体部10b,10c間、導体部10c,10d間及び導体部10d,10a間の外側には、電流計A1,A2,A3,A4がそれぞれ接続されている。そして、これらの電流計A1,A2,A3,A4は、測定部5と電気的に接続されている。また、図示しないが、導体部10a,10b間、導体部10b,10c間、導体部10c,10d間及び導体部10d,10a間には、図示しない電源回路から予め設定された電圧が順次印加される。   The dew condensation detection principle of the dew condensation sensor 6 having the above configuration will be described with reference to FIG. Ammeters A1, A2, A3, and A4 are connected between the conductor portions 10a and 10b, between the conductor portions 10b and 10c, between the conductor portions 10c and 10d, and between the conductor portions 10d and 10a, respectively. These ammeters A 1, A 2, A 3, and A 4 are electrically connected to the measurement unit 5. Although not shown, a preset voltage from a power supply circuit (not shown) is sequentially applied between the conductor portions 10a and 10b, between the conductor portions 10b and 10c, between the conductor portions 10c and 10d, and between the conductor portions 10d and 10a. The

結露センサ6の内側は、結露検出に先立って結露液Lの生成されていない状態に保たれる。この状態は、結露成分を含まない乾燥ガスを結露センサ6の内側に通過させることにより得られる。
次いで、結露センサ6の内側にガス(本発明の「測定対象ガス」に相当している。)が流れると、結露センサ6の内壁面には、その内壁面にガスが接触したときに生じる温度低下等の一定の条件の下に結露が生じ、結露液Lが生成される。
The inside of the dew condensation sensor 6 is kept in a state where the dew condensation liquid L is not generated prior to the dew condensation detection. This state is obtained by passing a dry gas containing no dew condensation component inside the dew condensation sensor 6.
Next, when a gas (corresponding to the “measurement target gas” in the present invention) flows inside the dew condensation sensor 6, the temperature generated when the gas contacts the inner wall surface of the dew condensation sensor 6. Condensation occurs under certain conditions such as a reduction, and a condensed liquid L is generated.

そして、生成された結露液Lが絶縁部11a上に存在すると、導体部10a,10b間の電気絶縁が破壊され、電流計A1には、所定の電流値が表示される。したがって、電流計A1が所定の電流値を検出したときは、導体部10a,10b間に結露液Lが生成されたことが分かる。また、この検出される電流値は、生成される結露液Lの大きさ、すなわち、濡れ面積に比例することが分かっているので、電流値によって結露液Lの大きさも推定することができる。   When the generated condensed liquid L is present on the insulating portion 11a, the electrical insulation between the conductor portions 10a and 10b is broken, and a predetermined current value is displayed on the ammeter A1. Therefore, when the ammeter A1 detects a predetermined current value, it can be seen that the dew condensation liquid L is generated between the conductor portions 10a and 10b. Further, since the detected current value is known to be proportional to the size of the generated condensed liquid L, that is, the wet area, the size of the condensed liquid L can also be estimated from the current value.

同様にして、絶縁部11b上に生成される結露液Lが電流計A2によって検出され、絶縁部11c上に生成される結露液Lが電流計A3によって検出され、そして、絶縁部11d上に生成される結露液Lが電流計A4によって検出される。   Similarly, the condensed liquid L generated on the insulating part 11b is detected by the ammeter A2, the condensed liquid L generated on the insulating part 11c is detected by the ammeter A3, and generated on the insulating part 11d. The condensed liquid L is detected by the ammeter A4.

なお、各導体部に印加する電源は、直流又は交流のいずれも選択することができるが、交流電源の場合は、測定されたインピーダンスにより結露液Lの液抵抗を推定できる可能性を有している。
また、この例では、各導体部間に、電源回路から所定の電圧がそれぞれ印加されるようにしたが、導体部を異種金属で構成してガルバニック対を形成し、電圧の供給を省略するようにしてもよい。例えば、導体部10a,10cの金属と、導体部10b,10aの金属とを異なるようにしてもよい。
In addition, although the direct current or alternating current can be selected as the power supply applied to each conductor part, in the case of an alternating current power supply, there exists a possibility that the liquid resistance of the dew condensation liquid L can be estimated from the measured impedance. Yes.
Further, in this example, a predetermined voltage is applied from each power source circuit to each conductor portion. However, the conductor portion is made of a dissimilar metal to form a galvanic pair, and supply of voltage is omitted. It may be. For example, the metal of the conductor portions 10a and 10c may be different from the metal of the conductor portions 10b and 10a.

なお、上記結露センサ6は、4個の導体部10a,10b,10c,10d及び4個の絶縁部11a,11b,11c,11dから構成されているが、4個以上の導体部及び絶縁部で構成することができる。これらの個数が増えるほど、きめ細やかな結露検出が可能となる。   The dew condensation sensor 6 includes four conductor portions 10a, 10b, 10c, and 10d and four insulating portions 11a, 11b, 11c, and 11d, but includes four or more conductor portions and insulating portions. Can be configured. As these numbers increase, finer dew condensation detection becomes possible.

なお、図1に示す結露センサ6の設置位置は一例であり、他の配管の一部として結露センサS1を設置しても良い。また、図1に示すテスト装置Tの構成も一例であり、他の装置構成を採用していても良い。
そして、本実施形態においては、本発明の露点計測装置は、温度調節装置3と、温度計4a,4bと、測定部5と、結露センサ6とによって構成されている。
The installation position of the dew condensation sensor 6 shown in FIG. 1 is an example, and the dew condensation sensor S1 may be installed as a part of other piping. The configuration of the test apparatus T shown in FIG. 1 is also an example, and another apparatus configuration may be adopted.
And in this embodiment, the dew point measuring apparatus of this invention is comprised by the temperature control apparatus 3, the thermometer 4a, 4b, the measurement part 5, and the dew condensation sensor 6. FIG.

上記構成からなるテスト装置Tを用いてエンジン1の結露検出の実験を行なうには、エンジン1を駆動し、吸気管4中に設けられているスロットルバルブV1、排気管5中のタービン2bを迂回する形で設けられているバイパス路中のバルブ(ウエイトゲート)V2、及び、再循環管6中に設けられているバルブV3の開度が調整される。さらに、温度調節装置3への通過熱媒体の調整により、結露センサ6の温度が設定される。この設定される温度は、エンジン1の置かれる夏場や冬場、あるいは寒冷地仕様等の環境を想定して行なわれる(後述する表1の「配管温度」参照)。   In order to conduct the dew condensation detection experiment of the engine 1 using the test apparatus T having the above-described configuration, the engine 1 is driven to bypass the throttle valve V1 provided in the intake pipe 4 and the turbine 2b in the exhaust pipe 5. The opening degree of the valve (weight gate) V <b> 2 in the bypass path provided in this manner and the valve V <b> 3 provided in the recirculation pipe 6 is adjusted. Furthermore, the temperature of the dew condensation sensor 6 is set by adjusting the passing heat medium to the temperature adjusting device 3. This set temperature is performed assuming an environment such as a summer or winter season where the engine 1 is placed or a cold district specification (see “Piping temperature” in Table 1 described later).

上記各V1〜V3の開度調整や温度調節装置3の温度等の条件を変化させてエンジン1が駆動されると、結露センサ6の管内壁面には、排出ガス中の含まれているNOxやSOx等の成分を含む腐食性液体が結露することがある。結露が生じたことが検出されると、そのときの温度が吸気管4を流れるガスの露点と判定される。
表1は、エンジン1に供給される燃料の種類、EGR率及び燃焼効率毎に、結露センサ6の温度(表1において「配管温度」)を所定温度に変化させたとき結露の有無を示している。
When the engine 1 is driven by changing conditions such as the opening adjustment of each of the V1 to V3 and the temperature of the temperature adjusting device 3, the inner wall surface of the condensation sensor 6 has NOx contained in the exhaust gas, Corrosive liquids containing components such as SOx may condense. When it is detected that condensation has occurred, the temperature at that time is determined as the dew point of the gas flowing through the intake pipe 4.
Table 1 shows the presence or absence of condensation when the temperature of the condensation sensor 6 (“pipe temperature” in Table 1) is changed to a predetermined temperature for each type of fuel supplied to the engine 1, EGR rate, and combustion efficiency. Yes.

Figure 2012002582
Figure 2012002582

そして、表1から分かるように、燃料が「A」で、EGR率10%及び燃焼効率80%の運転条件のときの露点は25℃であり、燃料が「A」で、EGR率20%及び燃焼効率70%の運転条件のときの露点は50℃であると計測される。この計測された露点は、運転条件とガスによる腐食のリスクの相関関係を予見することができるので、適切なEGR率を設定することが可能となる。なお、表1に示すように、他の燃料(例えば「B」、「C」)のEGR率、燃料効率ごとに広範囲の露点情報を得ておくとよい。   As can be seen from Table 1, the dew point is 25 ° C. when the fuel is “A”, the EGR rate is 10% and the combustion efficiency is 80%, the fuel is “A”, the EGR rate is 20%, and The dew point at the operating condition of combustion efficiency of 70% is measured to be 50 ° C. Since the measured dew point can predict the correlation between the operating conditions and the risk of corrosion due to gas, it is possible to set an appropriate EGR rate. As shown in Table 1, it is preferable to obtain a wide range of dew point information for each EGR rate and fuel efficiency of other fuels (for example, “B” and “C”).

以上のような本実施形態の露点計測方法及び露点計測装置によれば、ガスが流れる配管中の結露を検出する結露センサ6からの信号及びガスの温度を測定する温度センサ4aからの信号に基づいてガスの露点を求めることができるので、実際の機器に即した状態で露点を求めることができる。そして、求められた露点情報は機器の設計に利用することができる。   According to the dew point measuring method and the dew point measuring apparatus of the present embodiment as described above, based on the signal from the dew sensor 6 that detects dew condensation in the pipe through which the gas flows and the signal from the temperature sensor 4a that measures the temperature of the gas. Thus, the dew point of the gas can be obtained, so that the dew point can be obtained in a state suitable for the actual equipment. The obtained dew point information can be used for designing the device.

また、上述の露点計測方法においては、結露センサ6の温度を調節しながら、測定対象ガスの露点を計測している。このため、容易に測定対象ガスの露点を見つけることが可能となる。   In the above dew point measurement method, the dew point of the measurement target gas is measured while adjusting the temperature of the dew condensation sensor 6. For this reason, it becomes possible to easily find the dew point of the measurement target gas.

また、上記露点計測方法で用いられる結露センサ6は、ガスが流れる内部流路を有する配管形状に形状設定されている。このため、上述のようにテスト装置Tの配管の一部に結露センサ6を組み込んでテストを行うことができ、実際の運転状態における結露の有無を正確に検出することが可能となる。
また、結露センサ6が備える導体部10a,10b,10c,10dは、結露センサ6の外壁面に露出している。このため、結露センサ6の外側から配線を接続することができ、ガスの流れを阻害することなく配線の引き廻しを行うことが可能となる。
The dew condensation sensor 6 used in the above dew point measurement method is set in a pipe shape having an internal flow path through which gas flows. For this reason, as described above, the dew condensation sensor 6 can be incorporated into a part of the piping of the test apparatus T to perform a test, and it is possible to accurately detect the presence or absence of dew condensation in an actual operation state.
Further, the conductor portions 10 a, 10 b, 10 c, and 10 d included in the dew condensation sensor 6 are exposed on the outer wall surface of the dew condensation sensor 6. For this reason, it is possible to connect the wiring from the outside of the dew condensation sensor 6, and it is possible to route the wiring without hindering the gas flow.

また、上記実施形態の結露センサ6は、さらには結露センサ6の外側から配線を接続することができるため、内部流路の径は、閉塞しない範囲で極限まで小さくすることが可能である。つまり、上記実施形態の結露センサ6は、小型化に向いており、従来結露の検出ができなかった小径の配管において結露の検出を可能とする。   Moreover, since the dew condensation sensor 6 of the said embodiment can connect a wiring further from the outer side of the dew condensation sensor 6, it is possible to make the diameter of an internal flow path extremely small in the range which does not obstruct | occlude. That is, the dew condensation sensor 6 of the above-described embodiment is suitable for downsizing, and it is possible to detect dew condensation in a small-diameter pipe that has not been able to detect dew condensation.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the said embodiment. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiments are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、配管形状の結露センサ6を用いて結露の検出を行う構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばACMセンサを結露センサとして配管内に貼着して配管における結露を検出するようにしても良い。
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the dew condensation is detected using the pipe-shaped dew condensation sensor 6 has been described.
However, the present invention is not limited to this, and for example, an ACM sensor may be attached as a dew condensation sensor in the pipe to detect dew condensation in the pipe.

T……テスト装置、1……エンジン、2……ターボチャージャ、3……温度調節装置、4a,4b……温度計(露点計測装置)、5……測定部(露点計測装置)、6……結露センサ(露点計測装置)、7……吸気管、8……排気管、9……再循環管、10a,10b,10c,10d……導体部(導電領域)、11a,11b,11c,11d……絶縁部(絶縁領域)、A1,A2,A3,A4……電流計、L……結露液   T ... Test device, 1 ... Engine, 2 ... Turbocharger, 3 ... Temperature control device, 4a, 4b ... thermometer (dew point measuring device), 5 ... measuring unit (dew point measuring device), 6 ... ... dew condensation sensor (dew point measuring device), 7 ... intake pipe, 8 ... exhaust pipe, 9 ... recirculation pipe, 10a, 10b, 10c, 10d ... conductor part (conductive region), 11a, 11b, 11c, 11d: Insulation part (insulation region), A1, A2, A3, A4 ... Ammeter, L ... Condensation liquid

Claims (4)

測定対象ガスの露点を計測する露点計測方法であって、
前記測定対象ガスが流れる配管中の結露を検出する結露センサからの信号と、前記測定対象ガスの温度を測定する温度センサからの信号とに基づいて前記測定対象ガスの露点を求めることを特徴とする露点計測方法。
A dew point measurement method for measuring a dew point of a measurement target gas,
Determining the dew point of the measurement target gas based on a signal from a dew condensation sensor that detects dew condensation in the pipe through which the measurement target gas flows and a signal from a temperature sensor that measures the temperature of the measurement target gas. Dew point measurement method.
前記配管の温度を調節しながら前記測定対象ガスの露点を求めることを特徴とする請求項1記載の露点計測方法。   The dew point measuring method according to claim 1, wherein the dew point of the measurement target gas is obtained while adjusting the temperature of the pipe. 前記結露センサは、
流体が流れる内部流路を有する配管形状に形状設定されると共に、
前記内部流路及び外壁面に露出する複数の導電領域と、前記導電領域同士を絶縁する絶縁領域とを有する
ことを特徴とする請求項1または2記載の露点計測方法。
The dew condensation sensor
While being set to a pipe shape having an internal flow path through which the fluid flows,
The dew point measurement method according to claim 1, further comprising: a plurality of conductive regions exposed to the internal flow path and the outer wall surface, and an insulating region that insulates the conductive regions.
測定対象ガスの露点を計測する露点計測装置であって、
前記測定対象ガスが流れる配管中の結露を検出する結露センサと、
前記測定対象ガスの温度を測定する温度センサと、
前記結露センサからの信号及び前記温度センサからの信号に基づいて前記測定対象ガスの露点を求める測定部と
を備えることを特徴とする露点計測装置。
A dew point measuring device that measures the dew point of the gas to be measured,
A dew condensation sensor for detecting dew condensation in the pipe through which the measurement target gas flows;
A temperature sensor for measuring the temperature of the measurement target gas;
A dew point measurement apparatus comprising: a measurement unit that obtains a dew point of the measurement target gas based on a signal from the dew condensation sensor and a signal from the temperature sensor.
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