3. АНАЛИТИЧНИ ФОРМУЛИРОВКИ
3.1 Общи
Уравнения от (1) до (10) могат да бъдат съкратени до аналитичните формулировки на параметрите EI и AFR, както са показани в 7.1 към това Приложение. Това съкращаване е процес на прогресивно елиминиране на
корените P0, P1 до P8, PT, като се приема, че всички измервания на концентрация са за "мокра" проба и не изискват корекции за смущения и други подобни. На практика, често се използва вариантът за измерване на
концентрациите на CO2 и CO на суха или частично суха база. Също, често се налага да се правят корекции за смущения. Формулировки за използване при тези различни обстоятелства са дадени в 3.2, 3.3 и 3.4 по-долу.
3. ANALYTICAL FORMULATIONS
3.1 General
Equations (1) to (10) can be reduced to yield the analytical formulations for the EI and AFR
parameters, as given in 7.1 to this appendix. This reduction is a process of progressive elimination of the roots P0, P1 through P8, PT, making the assumptions that all concentration measurements are of the “wet” sample and do not require interference corrections or the like. In practice the option is often chosen to make the CO2 and CO concentration measurements on a “dry” or “semi-dry” basis; also it is often found necessary to make interference corrections. Formulations for use in these various circumstances are given in 3.2, 3.3 and 3.4 below.
|
3.2 Уравнение за преобразуване на измервания на суха концентрация към
мокра база
Концентрация мокра = K x концентрация суха; тоест
[ ] = K [ ]d
Следният израз за K важи когато CO и CO2 са установени на "суха" база:
|
3.2 Equation for conversion of dry concentration measurements to wet basis
Concentration wet = K × concentration dry; that is,
[ ] = K [ ]d
The following expression for K applies when CO and CO2 are determined on a “dry” basis:
|
3.3 Корекции за смущения
Измерванията на CO и/или NOx и NO може да изисква корекции за смущения от концентрации на CO2 и вода в пробата, преди да бъдат използвани в горните аналитични уравнения. Тези корекции обикновено могат да бъдат изразени по следните общи начини:
[CO] = [CO]m + L[CO2] + M[H2O]
[NO] = [NO]m (1 + L′[CO2] + Μ′[H2O])
η[NO2] = ([NOx]cm – [NO]m) (1 + L′ [CO2] + Μ′[H2O])
|
3.3 Interference corrections
The measurements of CO and/or NOx and NO may require corrections for interference by the sample CO2 and water concentrations before use in the above analytical equations. Such corrections can normally be expressed in the following general ways:
[CO] = [CO]m + L[CO2] + M[H2O]
[NO] = [NO]m (1 + L′[CO2] + Μ′[H2O])
η[NO2] = ([NOx]cm – [NO]m) (1 + L′ [CO2] + Μ′[H2O])
|
3.4 Уравнение за приблизително изчисляване на водното съдържание в
пробата
Концентрация на вода в пробата
където
a
Трябва да се отбележи, че това приблизителна оценка е функция на отчетените концентрации от различните анализи, които сами по себе си може да изискват корекции за смущения от вода. За по-голяма точност, в тези случаи е необходима повтаряща се процедура с последователно преизчисляване на концентрацията на вода докато се получи нужната стабилност. Използването на алтернативния метод с цифрово решение (4) избягва тази трудност.
4. АЛТЕРНАТИВЕН МЕТОД - ЦИФРОВО РЕШЕНИЕ
4.1 Като алтернатива на аналитичните процедури, обобщени в 3 по-горе, е възможно наготово да се получат емисийните индекси, съотношението гориво/ въздух, коригираните мокри концентрации и др. чрез цифрово решение на уравненията от (1) до (10) за всяка група измервания, ползвайки цифрова
изчислителна техника (компютър).
4.2 В групата уравнения от (1) до (10), действителните измервания на концентрациите са заместени, ползвайки това от алтернативните уравнения (5A), (6A) и т.н., което важи за конкретната измервателна система, за да се отчетат корекциите за смущения и/или измерванията на сухи проби.
4.3 Има на разположение много подходящи компютърни програми, които решават елементарни уравнения от втори ред и използването им за тази цел е удобно и гъвкаво, позволяващо лесно въвеждане и идентификация на всякакви елементарни възможности за изсушаване и корекции за смущения или други подобни.
|
3.4 Equation for estimation of sample water content
Water concentration in sample
where
and
It should be noted that this estimate is a function of the various analyses concentration readings,
which may themselves require water interference correction. For better accuracy an iterative
procedure is required in these cases with successive recalculation of the water concentration until the requisite stability is obtained. The use of the alternative, numerical solution methodology (4) avoids this difficulty.
4. ALTERNATE METHODOLOGY - NUMERICAL SOLUTION
4.1 As an alternative to the analytical procedures summarised in 3 above, it is possible to obtain
readily the emissions indices, fuel/air ratio, corrected wet concentrations, etc., by a numerical solution of equations (1) to (10) for each set of measurements, using a digital computer.
4.2 In the equation set (1) to (10) the actual concentration measurements are substituted using
whichever of the alternative equations (5A), (6A), etc. applies for the particular measuring system, to take account of interference corrections and/or dried sample measurements.
4.3 Suitable simple two-dimensional array equation solving computer programmes are widelyavailable and their use for this purpose is convenient and flexible, allowing ready incorporation and identification of any sample drying options and interference or other corrections.
|
ACJ № 6 КЪМ ПРИЛОЖЕНИЕ C.
СПЕЦИФИКАЦИИ ЗА ДОПЪЛНИТЕЛНИ ДАННИ
Както се изисква в C34.3(b) към Приложение C, в допълнение към измерените концентрации на съставките на пробата, трябва също да се предоставят следните данни:
a) входна температура: измерена като общата температура в точка, която е на разстояние в рамките на един диаметър на входната равнина на двигателя, с точност ±0.5°C;
b) входна влажност (kg вода / kg сух въздух): измерена в точка, която е на разстояние 15 m пред входната равнина на двигателя, с точност ±5 процента от отчетеното;
c) атмосферно налягане: измерено на разстояние в рамките на 1 km от
тестовото местоположение на двигателя и коригирано както е необходимо към
височината на тестовата поставка с точност ±100 Pa;
d) обемен поток на горивото: чрез пряко измерване с точност ±2 процента;
e) съотношение водород/въглерод на горивото: дефинирано като n/m, където
CmHn е еквивалентното въглеводородно представяне на използваното в теста гориво, и изразено чрез отнасяне към анализа на вида гориво на двигателя;
f) параметри на двигателя:
1) тяга: чрез пряко измерване с точност ±1 процента при мощност за излитане и ±5 процента при минималната тяга, използвана в сертификационния тест, при линейни различия между тези точки;
2) роторни скорости: чрез пряко измерване с точност поне ±0.5 процента;
3) газогенераторен въздушен поток: определен с точност ±2 процента по
отношения на калибровката на експлоатационните характеристики на
двигателя.
Параметрите a), b), d) и f) трябва да бъдат установени за всяка тестова настройка на емисиите на двигателя, а c) трябва да се установява на интервали от не по-малко от 1 час, през период, обхващащ този на емисийните тестове.
|
ACJ NO. 6 TO APPENDIX C.
SPECIFICATIONS FOR ADDITIONAL DATA
As required in C34.3(b) of Appendix C, in addition to the measured sample constituent concentrations, the following data should also be provided:
a) inlet temperature: measured as the total temperature at a point within one diameter of the engine intake plane to an accuracy of ±0·5°C;
b) inlet humidity (kg water/kg dry air): measured at a point within 15 m of the intake plane ahead of the engine to an accuracy of ±5 per cent of reading;
c) atmospheric pressure: measured within 1 km of the engine test location and corrected as
necessary to the test stand altitude to an accuracy of ±100 Pa;
d) fuel mass flow: by direct measurement to an accuracy of ±2 per cent;
e) fuel H/C ratio: defined as n/m, where CmHn is the equivalent hydrocarbon representation of the fuel used in the test and evaluated by reference to the engine fuel type analysis;
f) engine parameters:
1) thrust: by direct measurement to an accuracy of ±1 per cent at take-off power and ±5 per cent at the minimum thrust used in the certification test, with linear variation between these points;
2) rotation speed(s): by direct measurement to an accuracy of at least ±0·5 per cent;
3) gas generator airflow: determined to an accuracy of ±2 per cent by reference to engine
performance calibration.
The parameters a), b), d) and f) should be determined at each engine emissions test setting, while c) should be determined at intervals of not less than 1 hour over a period encompassing that of the emissions tests.
|
ACJ - ПРИЛОЖЕНИЯ
ACJ № 1 КЪМ ПРИЛОЖЕНИЕ E. СПЕЦИФИКАЦИЯ ЗА HC АНАЛИЗАТОР
Забележка — Както е посочено в E34.5(b) на Приложение E, измерващият елемент в
този анализатор е детектор на йонизация на пламъка (FID), в който целият поток от
пробата или представителна част от него се внася във водороден пламък. Чрез подходящо позиционирани електроди може да бъде установен йонизационен поток, който е функция на обемната скорост на въглеводорода, влизащ в пламъка. Именно
този поток, отнесен към подходяща нула, се усилва и варира за да осигури изходното
отчитане като мярка на въглеводородната концентрация в ppmC еквивалент.
1. ОБЩИ
Предпазни мерки: Посочените работни спецификации са обикновено за анализатори с пълна скала. Грешките при частични скали могат да бъдат значително по-голям процент от отчитането. Уместността и значението на
такива увеличения трябва да се вземат предвид при подготовката за извършване на измерения. Ако са необходими по-добри експлоатационни характеристики, трябва да се вземат подходящи предпазни мерки.
Използваният уред трябва да е такъв, че да поддържа температурата на детектора и компонентите за боравене с пробата при зададена температура в диапазон от 155°C до 165°C със стабилност ±2°C. Водещите точки на спецификацията трябва да са както следва, като отчитането на детектора е оптимизирано и уреда като цяло се е стабилизирал:
(a) Общ диапазон: 0 до 500 ppmC в съответните диапазони.
(b) Резолюция: по-добра от 0.5 процента от пълния използван диапазон или 0.5 ppmC, което е по-голямо.
(c) Повторяемост: по-добра от ±1 процента от пълния използван диапазон или ±0.5 ppmC, което е по-голямо.
(d) Стабилност: по-добра от ±2 процента от пълния използван диапазон или ±1.0 ppmC, което е по-голямо, за период от 1 час.
(e) Нулево отклонение: по-малко от ±1 процента от пълния използван диапазон или 0.5 ppmC, което е по-голямо, за период от 1 час.
(f) Шум: 0.5 Hz и повече, по-малко от ±1 процента от пълния използван диапазон или 0.5 ppmC, което е по-голямо.
(g) Време за отчитане: не трябва да надвишава 10 секунди от влизането на
пробата в системата за анализ до постигането на 90 процента от окончателното отчитане.
(h) Линейност: отчитането при пропан във въздух трябва да е линейно за всеки диапазон в рамките на ±2 процента от пълната скала или в противен случай трябва да се правят корекции на калибровката.
|
ACJ – APPENDICES
ACJ NO. 1 TO APPENDIX E. SPECIFICATION FOR HC ANALYSER
Note - As outlined in E34.5(b) of Appendix E, the measuring element in this analyser is the flame ionisation detector (FID) in which the whole or a representative portion of the sample flow is admitted into a hydrogen-fuelled flame. With suitably positioned electrodes an ionisation current can be established which is a function of the mass rate of hydrocarbon entering the flame. It is this current which, referred to an
appropriate zero, is amplified and ranged to provide the output response as a measure of the hydrocarbon concentration expressed as ppmC equivalent.
1. GENERAL
Precautions: The performance specifications indicated are generally for analyser full scale. Errors at part scale may be a significantly greater percentage of reading. The relevance and importance of such increases should be considered when preparing to make measurements. If better performance is necessary, then appropriate precautions should be taken. The instrument to be used should be such as to maintain the temperature of the detector and
sample-handling components at a set point temperature within the range 155°C to 165°C to a stability of ±2°C. The leading specification points should be as follows the detector response having been
optimised and the instrument generally having stabilised:
a) Total range: 0 to 500 ppmC in appropriate ranges.
b) Resolution: better than 0·5 per cent of full scale of range used or 0·5 ppmC, whichever is
greater.
c) Repeatability: better than ±1 per cent of full scale of range used, or ±0·5 ppmC, whichever is
greater.
d) Stability: better than ±2 per cent of full scale of range used or ±1 ppmC, whichever is greater,
in a period of 1 hour.
e) Zero drift: less than ±1 per cent of full scale of range used or ±0·5 ppmC, whichever is greater,
in a period of 1 hour.
f) Noise: 0·5 Hz and greater, less than ±1 per cent of full scale of range used or ±0·5 ppmC,
whichever is greater.
g) Response time: should not exceed 10 seconds from inlet of the sample to the analysis system,
to the achievement of 90 per cent of the final reading.
h) Linearity: response with propane in air should be linear for each range within ±2 per cent of
full scale, otherwise calibration corrections should be used.
|
2. СЪВМЕСТНИ ЕФЕКТИ
Забележка — При прилагането има два работни аспекта, които могат да повлияят на точността на измерването:
a) кислородния ефект (при който различни части кислород, присъстващ в пробата
дават различна отчетена концентрация на въглеводорода при постоянни действителни
HC концентрации); и
b) относителното въглеводородно отчитане (при което има различно отчитане при едни
и същи концентрации на въглеводороди в пробата, изразени в еквивалент ppmC, в
зависимост от класа или сместа от класове въглеводородни съединения).
Степента на гореспоменатите ефекти се определя както следва и съответно се
ограничава.
Кислородно отчитане: измерете отчитането с две смеси пропан при приблизителна концентрация 500 ppmC с относителна позната точност ±1 както следва:
1) пропан в 10 ±1 процента O2, баланс N2
2) пропан в 21 ±1 процента O2, баланс N2
Ако R1 и R2 са съответните нормализирани отчитания, то (R1 - R2) трябва да е по-малко от 3 процента от R1.
Диференциално въглеводородно отчитане: измерете отчитането с четири смеси различни въглеводороди във въздух, при концентрации приблизително 500 ppmC, с относителна позната точност ±1 както следва:
a) пропан в нулев въздух
b) пропан в нулев въздух
c) толуол в нулев въздух
d) n-хексан в нулев въздух
Ако Ra, Rb, Rc и Rd са съответно нормализираните отчитания (по отношение на
пропана), то (Ra - Rb), (Ra - Rc) и (Ra - Rd) трябва да са по-малки от 5 процента от Ra.
|
2. SYNERGISTIC EFFECTS
Note - In application there are two aspects of performance which can affect the accuracy of measurement:
a) the oxygen effect (whereby differing proportions of oxygen present in the sample give differing indicated hydrocarbon concentration for constant actual HC concentrations); and
b) the relative hydrocarbon response (whereby there is a different response to the same sample
hydrocarbon concentrations expressed as equivalent ppmC, dependent on the class or admixture of classes of hydrocarbon compounds).
The magnitude of the effects noted above should be determined as follows and limited accordingly.
Oxygen response: measure the response with two blends of propane, at approximately 500 ppmC
concentration known to a relative accuracy of ±1 per cent. as follows:
1) propane in 10 ±1 per cent O2, balance N2
2) propane in 21 ±1 per cent O2, balance N2
If R1 and R2 are the respective normalised responses then (R1 and R2) should be less than 3 per cent of R1.
Differential hydrocarbon response: measure the response with four blends of different hydrocarbons in air, at concentrations of approximately 500 ppmC, known to a relative accuracy of ±1 per cent, as follows:
a) propane in zero air
b) propylene in zero air
c) toluene in zero air
d) n-hexane in zero air.
If Ra, Rb, Rc and Rd are, respectively, the normalised responses (with respect to propane), then (Ra - Rb), (Ra - Rc) and (Ra - Rd) should each be less than 5 per cent of Ra.
|
3. ОПТИМИЗАЦИЯ НА ОТЧИТАНЕТО НА ДЕТЕКТОРА И ИЗРАВНЯВАНЕ
3.1 Инструкциите на производителя за процедури за първоначална настройка и
изисквани спомагателни услуги и консумативи трябва да бъдат приложени, а
уредът трябва да бъде оставен да се стабилизира. Всички корекции на настройките трябва да включват повтарящи се нулеви проверки и корекции както е необходимо. Ползвайки за проба смес от приблизително 500 ppmC пропан във въздух, за да се избере оптимума, трябва да бъдат установени характеристиките на отчитанията за вариации първо в горивния поток, а след
това, при близо оптимален горивен поток, за вариации в разредения въздушен поток. След това трябва да се установят кислородното и диференциалното въглеводородно отчитане, както е посочено по-горе.
3.2 Линейността на всеки анализаторен диапазон трябва да бъде проверена чрез прилагане на пропан във въздушни проби при приблизителни концентрации 30, 60 и 90 процента от пълната скала. Максималното отклонение в отчитанията за всяка от тези точки от права линия по метода на най-малките квадрати (прекарана през точките и нулата) не трябва да надвишава ±2 процента отстойността на пълната скала. Ако е по-голямо, за оперативно ползване трябва да бъде направена калибрационна крива.
|
3. OPTIMIZATION OF DETECTOR RESPONSE AND ALIGNMENT
3.1 The manufacturer's instructions for initial setting up procedures and ancillary services and
supplies required should be implemented, and the instrument allowed to stabilise. All setting
adjustments should involve iterative zero checking, and correction as necessary. Using as sample a mixture of approximately 500 ppmC of propane in air, the response characteristics for variations first in fuel flow and then, near an optimum fuel flow, for variations in dilution air flow to select its optimum should be determined. The oxygen and differential hydrocarbon responses should then be determined as indicated above.
3.2 The linearity of each analyser range should be checked by applying propane in air samples at
concentrations of approximately 30, 60 and 90 per cent of full scale. The maximum response
deviation of any of these points from a least squares straight line (fitted to the points and zero) should not exceed ±2 per cent of full scale value. If it does, a calibration curve should be prepared for operational use.
|
ACJ № 2 КЪМ ПРИЛОЖЕНИЕ E. СПЕЦИФИКАЦИЯ ЗА CO И CO2 АНАЛИЗАТОРИ
Забележка - Алинея E34.5(c) на Приложение E обобщава характеристиките на
подсистемата за анализ, която се използва за индивидуалното измерване на CO и CO2
концентрации в пробата отходни газове. Уредите се използват на принципа на
неразпръскващо поглъщане на инфра-червено излъчване в успоредни референтни и пробни газови клетки. Изискваните диапазони на чувствителност се получават като се
използват натрупани пробни клетки или промени в електронните вериги или и двете.
Смущенията от газове с припокриващи се спектри на поглъщане могат да бъдат минимизирани чрез поглъщащи газ филтри и/или оптични филтри, за предпочитане
последните.
Предпазни мерки: Посочените работни спецификации са обикновено за анализатори с пълна скала. Грешките при частични скали могат да бъдат значително по-голям процент от отчитането. Уместността и значението на
такива увеличения трябва да се вземат предвид при подготовката за извършване на измерения. Ако са необходими по-добри експлоатационни характеристики, трябва да се вземат подходящи предпазни мерки.
Основните работни спецификации трябва да са следните:
CO Анализатор
a) Общ диапазон: 0 до 2 500 ppm в съответните диапазони.
b) Резолюция: по-добра от 0.5 процента от пълния използван диапазон или 1 ppmC, което е по-голямо.
c) Повторяемост: по-добра от ±1 процента от пълния използван диапазон или ±2 ppm, което е по-голямо.
d) Стабилност: по-добра от ±2 процента от пълния използван диапазон или ±2ppm, което е по-голямо, за период от 1 час.
e) Нулево отклонение: по-малко от ±1 процента от пълния използван диапазон или ±2 ppm, което е по-голямо, за период от 1 час.
f) Шум: 0.5 Hz и повече, по-малко от ±1 процента от пълния използван диапазон или ±1 ppm, което е по-голямо.
g) Смущения. да бъдат ограничени по отношение на посочените CO концентрации както следва:
1) по-малко от 500 ppm/процента концентрация на етилен
2) по-малко от 2 ppm/процента концентрация на CO2
3) по-малко от 2 ppm/процента водна пара.*
* Не важи непременно когато измерванията са на "суха" основа. Ако ограниченията за смущения от CO2 и/или водна пара не могат да бъдат спазени, трябва да бъдат установени, докладвани и приложени подходящи
корективни коефициенти.
Забележка - Според добрата практика е препоръчително такива корективни процедури да се въвеждат във всички случаи.
CO2 Анализатор
a) Общ диапазон: 0 до 10 процента в съответните диапазони.
b) Резолюция: по-добра от 0.5 процента от пълния използван диапазон или 100 ppm, което е по-голямо.
c) Повторяемост: по-добра от ±1 процента от пълния използван диапазон или ±100 ppm, което е по-голямо.
d) Стабилност: по-добра от ±2 процента от пълния използван диапазон или ±100 ppm, което е по-голямо, за период от 1 час.
e) Нулево отклонение: по-малко от ±1 процента от пълния използван диапазон или 100 ppm, което е по-голямо, за период от 1 час.
f) Шум: 0.5 Hz и повече, по-малко от ±1 процента от пълния използван диапазон или ±100 ppm, което е по-голямо.
g) Трябва да се провери ефектът на кислорода (O2) върху отчитането на CO2 анализатора. За промяна от 0 процента O2 до 21 процента O2, отчитането на дадена CO2 концентрация не трябва да се променя с повече от 2 процента от отчетеното. Ако това ограничение не може да бъде спазено, трябва да бъде приложен подходящ корективен коефициент.
Забележка - Според добрата практика е препоръчително такива корективни
процедури да се въвеждат във всички случаи.
CO и CO2 Анализатори
а) Време за отчитане: не трябва да надвишава 10 секунди от влизането на
пробата в системата за анализ до постигането на 90 процента от окончателното
отчитане.
b) Температура на пробата: нормалният работен режим е за анализ на пробата
в нейното (необработено) "мокро" състояние. Това изисква пробната клетка и всички други компоненти, които влизат в контакт с пробата в тази подсистема да бъдат поддържани при температура по-малка от 50°C, със стабилност ±2°C. Позволен е вариантът CO и CO2 да бъдат измерени на суха основа (с подходящи водни филтри), в който случай са позволени незатоплени анализатори, ограниченията за смущения от H2O пари се премахват и се
изисква последваща корекция за входната водна пара и водата при горенето.
c) Калибрационни криви:
i) Анализаторите с линейни сигнални изходни характеристики трябва да се проверяват при всички работни диапазони чрез калибрационни газове при известни концентрации от приблизително 0, 30, 60 и 90 процента от пълната скала. Максималното отклонение в отчитанията за всяка от тези точки от права линия по метода на най-малките квадрати, прекарана през точките и нулата, не трябва да надвишава ±2 процента от стойността на пълната скала. Ако е по-
голямо, за оперативно ползване трябва да бъде направена калибрационна крива.
ii) За анализаторите с нелинейни сигнални изходни характеристики и за тези, които не отговарят на гореспоменатите изисквания за линейност, трябва да се приготвят калибрационни криви за всички работни диапазони, използвайки калибрационни газове при известни концентрации от приблизително 0, 30, 60 и 90 процента от пълната скала. Ако е необходимо, за да се дефинира правилно формата на кривата, трябва да се използват допълнителни смеси.
|
|
Сподели с приятели: |
