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えみたけくま
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DMS5 MkII エンジン排気計測用高速応答粒子計粒径範囲 5 nm 1 µm ( オプション 5 nm 2.

response measurements on GDI vehicle 3.E+12 1.2 Pre-catalyst Lambda 2.

E+11 Particle Number from DMS5 Particle Number from PMP / CPC Vehicle

Air Fuel Ratio excursions cause varying particle emission 1.9.8.

6 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Real-time engine-out particle mass emissions from

4, 3,5 3, 2,5 2 4 6 8 1, 1,2 2, 1,5 1, µg/s mg Normalised engine speed

1 DMS5 MkII エンジン排気計測用高速応答粒子計粒径範囲 5 nm 1 µm ( オプション 5 nm 2.5 µm) の粒子を測定重量測定法 - 粒子マスと相関関係 PMP 法 -Euro 5bの粒子数と相関関係 Advantage of fast response measurements on GDI vehicle 3.E Pre-catalyst Lambda 2.5E Particle Number 2.E E+12 1.E+12 5.E+11 Particle Number from DMS5 Particle Number from PMP / CPC Vehicle Speed End of catalyst heating strategy causes increased particle emission Air Fuel Ratio excursions cause varying particle emission Pre-catalyst Lambda Real-time engine-out particle mass emissions from non-road Diesel engine during NRTC Real-time mass emissions (µg/s) 5, 4,5 4, 3,5 3, 2, , 1,2 2, 1,5 1, µg/s mg Normalised engine speed (%) Normalised torque (%) Total mass emission (mg) Normalized speed and torque (%) 最速の応答性 (1Hzの収録周期,2ms T1-9%) ダイレクトエキゾーストサンプリングに対応ディーゼルやGDI/ その他の燃料に対応した実ガス校正

2 DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer DMS5 MkII の概要世界で最初に発売されたDMS5は, ナノ粒子用のリアルタイム型微粒子粒度分布計です. 本機は22 年の発売以来, 各種の研究機関や大学, および全世界の主要自動車産業分野で使われる粒子計として確実に定着してきました. 発展し続けるエンジンの試験要求に耳を傾け,28 年に DMS5 MkIIとして概念を一新しました. 新しいモデルは高感度 (DPFの下流側やGDI 測定 ) で, より柔軟性のあるダイリューションシステムを備えています.DMS5はエンジン試験室での用途を意識したデザインとし, 過渡時のエンジンエミッション測定器や長年の研究で培ったCambustionの経験と, 最新の粒子測定技術を併せた持った製品に仕上げられています. 上記の改善は,DMSのユーザーが必ずしも粒子の専門家でなくても良いということになります. 比類なき強力なデータ処理ソフトの特徴は, ユーザに負担をかけることなく複雑で大量なデータの扱いを可能にし, 上級ユーザが全領域のデータを処理している間, 彼らの必要とするすべての結果が得られるところです. 測定原理 HEPA filtered sheath flow Electrometer Detectors DMS5は, リアルタイムで粒子の粒径や重量測定法に相関されたマス, およびPMP 法に相関された粒子数を出力します. すべてが内蔵されたサンプリングシステムは, エキゾーストバルブとCVSトンネル間の任意のポイントでサンプリングできるようにし, エンジンや排気後処理システムの研究開発にも適用できるようになっています. 最速の応答性 DMS5は最大 1Hzのデータ出力周期を備え, 最速の応答特性を有するナノ粒子用の粒度分布計です. とはいえデータ出力周期が速いだけでは, 性能的には十分とは言えません. 本機固有のデザインは, 濃度のステップ変化に対する応答性 (T 1 9% ) が約 2msで,5mのサンプルラインを接続しても約 3msの応答性があるところです. Output (%) Modelled instrument responses to a 1.3 second pulse, sampled at 1Hz 1 Aerosol Input 9 Output 1 second T1-9% Output 5 ms T1-9% 8 Output 2 ms T1-9% Unipolar Corona Charger High Voltage Electrode DMS5は高圧の放電を行い, 各粒子の表面積に比例した粒子の荷電をします. 荷電された粒子はその後, 放射状に強力な電場のかかる分級部へと導かれます. この電場では, 荷電された粒子がシースフローを横切り, エレクトロメータへと引かれて行きます. これらの粒子は電気的移動度と荷電力の比にしたがい, 分級カラムの異なった部分で検出されます.22 本のエレクトロメータから1Hzのリアルタイムで出力される信号は, 粒度分布やその他の計量値となるよう計算処理されます. 以下のサイトでアニメーションが見られます : オンラインの圧力補正アルゴリズムについての影響をなくすためDMS5は, 分級カラムを大気圧以下の一定圧力で制御しています. 粒子塊を作らないよう, エアゾールは臨界オリフィスを通してサンプルされます. この圧力制御によって広範な粒径レンジが得られ, 応答性の向上とサンプル源の変動圧力影響を抑えています. ユニークなリアルタイムデータの組合せ排出粒子規制法は, エンジン開発で2つの問題に直面しています. エンジンから排出されるエミッション粒子を測定する従来手法の重量法は, 本質的にオフラインであり, 異なるエンジン条件におけるエミッション特性の情報は何も持っていません. 新しいPMPの粒子数規制は, 固体粒子数の測定を必要とします Time (seconds) 本機は単にデータの収録周期というよりむしろ, 過渡時の応答性を考慮した過渡測定に適しているといえます. ディーゼル,GDIや代替燃料に対応したキャリブレーションガソリンエンジンやディーゼルエンジンによる燃焼プロセスの違いは, 異なる特性の粒子が生成される結果となります : 核生成モード粒子ガソリンおよびディーゼルエンジン ( 代替燃料も含む ) の何れでも, 燃焼に伴う核生成モード粒子が生成されます. 核生成モード粒子は, 粒径が主に5-5nmの球形粒子から成っています. これらの粒子は水蒸気の凝縮水や硫酸ミスト, および潤滑油のような物質で構成され, いずれも燃焼中の生成物質です. 凝集モード粒子ディーゼルエンジンがシリンダ内へ噴射する燃料液滴は, 燃料が自然着火する条件作りをしています. 燃焼率は燃料液滴の表面積に対する酸素の拡散率に制約され, これが局所リッチの燃焼に起因する原因となります. このリッチ燃焼が固体の一次粒子を生成することになります ( 主に粒径 25nm). これらの高濃度粒子によって粒子塊が形成され, お互いが結合することになります. ガソリンエンジンでは, ほぼ球形の凝集モード粒子が生成される傾向にあります.DMSシリーズは, フィルタ測定法と相関のあ

DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer る粒子マスや PMPデータと相関のある粒子数を計算できるようソフトウェアが核生成モード粒子と凝集モード粒子を分離し DMS5は 2ステージのダイリューションやダイレクトエキゾースト測定を可能にするサンプリングシステムを備えてい Data from Heavy Duty Diesel

E+7 3 1 32 1 316 広範な粒子数濃度のサンプリングを可能にしてい希釈システムの制御は PCをベースとしたユーザインタフェースに組み込まれ測定された粒子数濃度は加えた総希釈比を元に自動で掛け戻し計算され 1 Exhaust Pipe Particle Diameter nm 更にユニポーラの拡散型コロナチャージャを採用しているすべての機器では

3 DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer る粒子マスや PMPデータと相関のある粒子数を計算できるようソフトウェアが核生成モード粒子と凝集モード粒子を分離し DMS5は 2ステージのダイリューションやダイレクトエキゾースト測定を可能にするサンプリングシステムを備えてい Data from Heavy Duty Diesel engine - courtesy of West Virginia University オールインワンのサンプリングシステムサンプルポイントで希釈を行うとにより水蒸気の凝縮やエアゾ 1.E+8 ールの凝集を防ぐと共に高希釈型のセカンダリダイリュータが 8.E E E+7 dn/dlogdp/cc 6.E 広範な粒子数濃度のサンプリングを可能にしてい希釈システムの制御は PCをベースとしたユーザインタフェースに組み込まれ測定された粒子数濃度は加えた総希釈比を元に自動で掛け戻し計算され 1 Exhaust Pipe Particle Diameter nm 更にユニポーラの拡散型コロナチャージャを採用しているすべての機器では異なるタイプのエンジンから排出される凝集 Air dilution モード粒子のそれぞれの粒子形状に対し正確な粒子マスや粒子数を求めるにはそれぞれ異なったキャリブレーションが必要となり類似した測定器の中でも特にDMSシリーズはソフト上で切り Cyclone 25 mbar Heated Sample Block 換えできるディーゼルやガソリン等それぞれのエンジンに適したキャリブレーションを提供し Heated Sample Line (5 m standard) Compressed air in M2 HEPA 1:1 path Sample to DMS Column Rotating Disc Diluter 上記の参考データディーゼルは赤で示した全領域の粒度 HEPA 分布が黄色で示す核生成モード粒子揮発性粒子と緑で M1 示す凝集モード粒子固体粒子を伴いリアルタイムで表示されているところです各モードの粒子はデータファイルの中へ自動的に振り分けられますこれらは粒径 PMP相関の粒子数および重量法相関のマスとして記録され実験室の総合情報機器へ取り込み易くするようこれらの物理量は4系統のアナログ出力へ送ることもできそれ故テキストデータの後処理計算を行う必要 Raw exhaust sampling with the DMS5 このダイリューションシステムは本機のキャリブレーションを行う際に粒子損失のキャリブレーションが行われこの情報を用いて自動的に測定値が補正されはありません MS Ofﬁceと互換性のあるデータプレゼンテーションツールが付属品となり加熱サンプルラインは最大15 に加熱できるため CVSシステムを使うことなくエンジンエキゾーストからのダイレクトサンプリングを可能にしこの機構により DPFの前後や排気後処理システムの計測ができるようになりアプリケーション 1. DPFの評価 DMS5のダイレクトエキゾーストサンプリング機構は DPFの評価用として理想的です DPFの測定では粒子マスの計算や DMS5 shown with other ultra-fast Cambustion analyzers (HC, NO x, CO & CO 2 ) フィルタ内に残っている粒子数の計算を可能にしDPF下

DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer 流側の測定を行うとDPFの性能評価ができ DMSのソフトウェアは固体粒子数と粒子マスの両方をリアルタイムのデータにしてい 5.E+8 3.5E+8 しかしエンジンの過渡時には空気流量のようなパラ 9 8 7 3.E+8 6 2.5E+8 5 2.E+8 4 1.5E+8 3 1.

4 DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer 流側の測定を行うとDPFの性能評価ができ DMSのソフトウェアは固体粒子数と粒子マスの両方をリアルタイムのデータにしてい 5.E+8 3.5E+8 しかしエンジンの過渡時には空気流量のようなパラ E E E E E+8 2 メータ類が正確に制御できないため燃焼状態が悪くなっ Speed (m/s) Soot concentration すその他のパラメータ等をより良好な状態に制御してい 1 Filter 1 Filter 2 Filter 3 Filter 4 Filter 5 Filter 6 4.E+8 現在ディーゼルエンジンのキャリブレーションを行う機器類は燃料噴射やブーストおよびエミッションに影響を及ぼ Tailpipe for DPF empty tests during NEDC 4.5E+8 3. ディーゼルエンジンのキャリブレーションてエミッション粒子を生成する結果となりこのような挙動は外部条件に対して非常に過敏となることもあり Light Duty Diesel transient particle mass and number Time (seconds) DMS5とダイリューションシステムの広範なレンジは異常のあるDPFの検出総合性能がPMPの粒子数限界に適合しているにせよのみならず DPF相互間の違いまでも識別でき Solid Particle Number Rate (N/s) 5.E+7 Solid Particle Number Rate (N/s) Soot Mass Rate (μg/s) Road Speed (kph 1) 1.4E+13 6, 1.2E+13 5, 1.E+13 4, 8.E+12 3, 6.E+12 2, 4.E+12 Engine out soot concentration during NEDC Test 1 Test 2 Test 3 Test 4 Test 5 Test 6 4.5E+9 3.5E E E E E E ,2 1, GDIエンジンの排出粒子測定を行う際DMS5は粒子マスや粒子数エンジンと排気後処理間からのサンプルも含めをオンラインで出力しますトータルエミッションの低減に役立ち高速応答の測定器はオフロード車のトランジェントサイクル Time / s 7 3.E+9 Speed (m/s) Soot concentration 4.E+9 1, 2.E E+9 Mass Rate (μg/s) and Road Speed (kph x 1) 7, 1.6E+13 表紙参照も含めトランジェントサイクルのキャリブレーション Time (seconds) 洗練されたDMSのアナログ入力は N/ccとして測定された濃度にも適していからオンラインでN/sec 排気ガス流量を取り込んでの単位 4. エンジンに関わるその他のキャリブレーションへ補正できるようにしてい車速を取り込むことによりエンある種のエンジンではクランクケースのエミッションが粒子発ジンの運転条件が個体粒子数の規制値に適合しているかど生源の大きな要因になることもありDMS5の広範な粒うかを示すことができ径粒子数測定レンジはこのようにエンジンの負荷が大きく変わるエミッション研究にも理想的です DMS5はまたオイルミ 2. GDIエンジン向けのキャリブレーションストセパレータのような補器の測定を行うこともでき GDIエンジンを搭載することはガソリンエンジンを粒子数規制に適合させる必要があるということになりGDIエンジンの混合気分配に要する大きな労力は過渡状態のエンジン条件とりわけ冷間始動直後に高濃度のエミッション粒子が生成され N/s (PMP) 6.E+13 Number Rate (N/s) N (PMP) Cumulative N (DMS) Cumulative 5.E+13 Road Speed (kph 5E11) 4.E+11 4.E+13 3.E+11 3.E+13 2.E+11 2.E+13 1.E+11 1.E Total Number & Road Speed (kph x 5e11) N/s (DMS) 12. DMS5は応答性の遅いPMP向けの測定器表紙参照が計測できない過渡時のスパイクを識別し時間効率的な方法で種々のキャリブレーションに適用させることが可能となり滑油を燃焼空気の中へ取り入れるのはクランクケースを掃気に用いる2サイクルエンジンが粒径6nm以上の粒子を発生するため粒子の制御に対する固有の問題を提起することになり DMS5の広範なダイナミックレンジ 2.5μまではこのようなアプリケーションに適してい 2-Stroke Motorcycle Emissions up to 2.5μm Particle Diameter (nm) 7.E+13. で洗い落とせない計測にも適しているといえ低減を目的としてGDI化が増加する傾向にあり少量の潤 Comparison of DMS5 and PMP measurement on GDI vehicle 7.E+11 5.E+11 する炭素の残留物質が PFIエンジンのように噴射したガソリン時に2サイクルエンジンは軽車両に搭載され HCエミッションのる部分へ払うこととなり 6.E+11 とりわけGDIエンジンの開発には吸気バルブのステムに付着 1.E+4 1.6E+5 2.5E+6 4.E+7 6.3E+8 1.E+1 dn/dlogdp /cc Start Stop Engine 1 Engine Agglomeration over time Decay

DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer CAMBUSTION DMS5 Fast Particulate Size Spectrometer アプリケーションノート用した場合クリーニングに要する時間は約1分ですサンプリング手法に関する情報といくつかのデータを提供する本機はオートゼロを行っている間にベースラインノイズを測定

com/applicationsのしこの値をインターフェースにプロットしてデータファイルへ記サイトからダウンロードでき録しこれによりクリーニングが必要な時期の表示を行い使い易いソフトウェアによる実験室の一元化実験室の粒子をモニタする機器のひとつに追加すべくキャリブレーション DMS5は堅牢なデザインの構造となってい本機は専 DMS5は標準PSL球や様々な代表的エアゾールを使い

5 DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer CAMBUSTION DMS5 Fast Particulate Size Spectrometer アプリケーションノート用した場合クリーニングに要する時間は約1分ですサンプリング手法に関する情報といくつかのデータを提供する本機はオートゼロを行っている間にベースラインノイズを測定アプリケーションノートはしこの値をインターフェースにプロットしてデータファイルへ記サイトからダウンロードでき録しこれによりクリーニングが必要な時期の表示を行い使い易いソフトウェアによる実験室の一元化実験室の粒子をモニタする機器のひとつに追加すべくキャリブレーション DMS5は堅牢なデザインの構造となってい本機は専 DMS5は標準PSL球や様々な代表的エアゾールを使い異な用のPCで制御されこの中にはリモートコントロールを含め実ったDMAと比較して粒径のキャリブレーションを行い粒子験室を統合し易くするAKプロトコルやステータスモニタデー数のキャリブレーションには CPCでトレーサブルされた標準エタの出力および自動サンプリング機能も含まれレクトロメータを使用しこれらのエアゾールには実際の DMS5はまた既存のエミッション測定器類と馴染みの良い 4系統のアナログ入出力も備えていガスアナライザのユーザは本機の操作を簡単に行うことがきます PCのソフトウェアにはエラーの検出機能や警報も含ま煤や揮発性硫酸ミストも含まれ実際の煤を使った最後のキャリブレーションは本機内部の粒子損失を考慮して行われデュアルサンプリングアクセサリ DSA れ本システムは3分の暖機と内蔵のHEPAフィルタによ本アクセサリは2個所の異なったサンプルポイントを自動で切りるオートゼロが必要となりますがサンプルラインへのアクセス換えます写真に示すDPF前後等は特に必要ありません DPFテストシステムに接続したデュアルサンプリングシステム希釈比やサンプルレートのようにユーザが頻繁に設定変更を要するパラメータ類は実験室からAKインターフェースを経由して設定でき堅牢な金属ケースの構造は過酷な工業分野の使用に耐えられるだけでなく配管類やケーブル類のみを取り外しキャスタとハンドルで実験室間の移動が簡単にできパネル面を見ることなくDMS5はすべての操作をPCからコントロールできイーサーネット通信は他のPCとの切り換えも簡単にでき Ofﬁceを用いたデータプレゼンテーションツールの改訂版 DMS5のデータファイルは後処理計算を必要としません各ファイルにはすべての要約情報や粒度分布データが入りプレーンテキストのデータファイルは MS社のExcelや MATLAB社のＳｃｉｌａｂまたはこれらと同等のアプリケーションソフトから読めるフレキシブルなフォーマットとなってい Cambustionが無償で提供するExcelのアドインソフトはデータプレゼンテーションファイルの作成に役立ち特別な専用のユーザーインターフェースをインストールすることなくグループ内で共有するコンタープロットやアニメーションデータを作成します広範なダイナミックレンジと感度の改善希釈器を内蔵したDMS5は粒子数濃度で9桁のダイナミックレンジを提供します仕様欄参照ダイナミックレンジインジケ Nucleation mode burst ータの出力表示は常に適正な希釈率レベルを設定するよう produced by transient lift-off in real world その目安をユーザに促し適正な希釈を行うと過酷なエ driving: measured by ンジンのエミッション計測をした場合でも大幅にクリーニング DMS5 in the plume of the vehicle. 周期を延ばすことができ付属のクリーニングツールを使本アクセサリの詳細については次のサイトをご参照下さい: 車載測定 Cambustionは車載計測用のモデル DMS5も提供してい詳細については別紙のカタログまたは次のサイトをご参照下さい

6 DMS5 MkII Transient Engine Particulate Analyzer 仕様詳細 : 対象粒子の粒径レンジ 5 nm 1 µm または, 5 nm 2.5 µm( オプション ) エレクトロメータ数 22 粒子の分級方式電気的移動度ダイリューションファクタ約 1 3 工場エア ( エキゾーストサンプリング用 ) バキュームポンプの捨てガス配管捨てガス配管の接続口径インターネット接続 ( 推奨 ) 3 8 barg 露点 3 以下内径 12 mm 配管 6 mm または 1/4 " Swagelok リモートテクニカルサポート用プライマリ希釈の最大温度サンプル流量寸法 / 重量ポンプの寸法 / 重量アナログ / AK 出力アナログ / AK 入力 15 º C 1 µm レンジにて 8 slpm( º C + 1 kpa) 98 h 38 w 52 d mm キャスタ付きで約 8kg 443 l 328 w 372 h mm キャスタ付きで約 44kg 最大 1Hz で 4 系統ソフトウェアによる任意設定最大 1Hz で 4 系統ソフトウェアによる任意設定最大感度 (1Hz における RMS): 1 nm (dn/dlogd p /cc) 3 nm nm nm 代表的なディーゼル凝集モード粒子の感度 (8 nm, σ g = 1.8) 1.E+12 DMS5 Mk II Dynamic Range 粒子数 : 約 17 N/cc マス : 約.5 mg/m 3 ログノーマルモードの閾値以下を検出する代表レベルを示す. ゼロ調整暖機時間粒度分布要素数データ出力周期応答性キャリブレーション : 非粒子塊粒子 : 粒子塊粒子 ( ディーゼル ): 推奨キャリブレーション周期内蔵の HEPA フィルタを通して自動ゼロ調整電源投入後 3 分 16 または 32/decade 1/sec 1/min T 1 9% 2 ms T 1 9% 3 ms,5m 加熱ライン付き NIST のトレーサブル PSL 球や DMA で粒径選別された NaCl/H 2 SO 4, を標準エレクトロメータと比較 DMA で粒径選別された煤を標準エレクトロメータと比較 12 ヶ月保証期間 12 ヶ月 ( 延長可 ) 最大粒子数濃度約 1 11 dn/dlogd p /cc ( 希釈有り ) PC インターフェースリモートコントロールイーサーネット AK プロトコルまたはデジタルトリガ Concentration (dn/d log Dp/cc) 1.E+11 1.E+1 1.E+9 1.E+8 1.E+7 1.E+6 1.E+5 1.E+4 1.E+3 1.E+2 1.E エアゾール科学分野でのアプリケーション DMS5は一般的なエアゾール科学分野へのアプリケーションにも適しています (2.5μmモデルも含め). 詳細については別紙のカタログ, または以下のサイトをご参照下さい. DMS5 分級器の主要な部分は以下のパテントで保護されています :GB2,374,671 (23), GB2,378,51 (23) and US6,828,794 (24) 本仕様は無断で変更する場合があります. Absolute maximum concentration, full dilution (3) Absolute maximum concentration, no dilution Minimum concentration, 1 s average Minimum concentration, 1 s average D p (nm) 国内販売, 問い合わせ株式会社司測研 ( テクニカルサポート, 販売 ) PC のオプション所要ユーティリティ : 供給電源ラップトップまたはデスクトップ AC1 115/22 24 V, 15 W 東京都世田谷区玉堤 eメール :cambustion@sokken.co.jp tel: 森村商事株式会社 ( 国内総代理店, 販売 ) 東京都港区虎ノ門 tel: eメール :cambustion@morimura.co.jp

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00_testo350カタログ貼込.indd Committing to the future testo 350 C O NO NO HS HC ダストフィルターは簡単に交換ワンタッチでコントロールユニットの装着排ガス測定ボックス背面には開口部がありメンテナンスが容易蓋を外した状態コントロールユニットは裏返しでも装着可能輸送時の衝撃から保護ドレンタンクがついているので長時間測定でも安心コントロールユニットの接続部分現場でのさまざまな使用環境に対応