일반기술

실시간 디젤 배기가스입자 크기 전용 측정장치(스케터로미터)

디젤의 배기가스의 배출은 건강에 매우 치명적이다. 공기 중에 떠도는 작은 입자들은 인간의 건강에 위험을 주는 물질로 이루어져 있다. 최근의 의학적 연구에 따르면 2.5μm 이하의 직경을 가지는 입자들이 가장 위험하다고 보고되었다. 디젤의 배기가스는 거의 대부분 이 범위의 직경을 가지는 입자들이다. 또한 이러한 입자들은 시계에 심각한 피해를 일으키고 인구밀집지역에 탄소질의 미립자의 주요한 소스를 이룬다. 본 기술은 엔진타입과 적재량, RPM, 연료구성 그리고 연소과정(후처리, 희석 등등)의 작용으로 입자 특성을 연구하기 위한 실시간 디젤 배기가스 입자 크기 전용 측정장치다. 이 기술의 입자특성에 대한 새로운 접근인 디젤 입자 스케로미터는 편광 스캐터링(scattering)의 three angle-dependent Mueller matrix의 elements 의 연속적인 피팅(fitting)에 근거하고 있다. 이 방법은 크기 분배 측정에 있어서 빠르게 측정하고 새롭고 깨끗한 디젤 엔진과 오래된 디젤엔진 모두에서 나오는 배기가스의 광학특성도 빠르게 측정한다. 이 새로운 측정장치는 좋은 민감도를 가지며 다양한 조건과 서로 다른 희석 비율을 사용한 디젤 배기가스를 잘 식별할 수 있다. 이 측정장치의 가장 중요한 장점은 빠른 응답시간에 있다. 테스트결과 1Hz 이상의 데이터 수집 비율을 가진다. 이 빠른 응답시간은 먼지의 량(loads)이 변하는 동안 입자특성의 측정을 가능하게 하고 각각의 발화 발생시간동안 실시간으로 입자가 로딩 되는 데이터를 제공한다. 이 감지기의 출력은 디지털화되고 장치에 맞게 개발된 소프트웨어에 의해 분석된다. 이 three angle-dependent matrix elements 는 컴퓨터 모니터에 그려지고 Levenburg-Marquardt optimization program을 사용하여 모델화된 계산에 의해 피팅된다. 그 결과는 사이즈 분배형식과 흡수와 굴절 같은 입자의 광학특성 등이 플롯(plot)된다. 굴절율의 흡수 성분이 배기가스 입자의 흑연계 탄소를 측정한다.빠른 응답시간이 대기의 먼지부하가 바뀔 때도 입자의 특성측정을 가능하게 하고 각각의 발화 발행시간동안에도 실시간으로 입자의 로딩 데이터를 제공한다.감지기의 출력은 디지털화되어 있으며 장치에 맞게 개발된 소프트웨어에 의해 분석된다.