CN101183068B - 基态温度光吸收系数的修正方法 - Google Patents

Abstract

一种基态温度光吸收系数的修正方法，通过对柴油车废气排放的稳定状态烟气进行加热后，进行光吸收系数K与温度t的试验，得到不同光吸收系数的温度二次曲线和方程，在一定的光吸收系数区间和温度范围内，把二次曲线束认定为与区间中间K值的曲线相平行，以中间K值的试验二次方程作为该区间的特征方程，当检测车辆的光吸收系数和温度后，可得到通过该点平行于特征曲线的曲线方程，把规定的基态温度代入该方程，得到基态温度时的光吸收系数，从而实现基态温度光吸收系数的判断一致性。

Description

基态温度光吸收系数的修正方法

技术领域

基态温度光吸收系数的修正方法，是把在用柴油车废气排放烟气各种不同温度下所检测的光吸收系数K_t，换算到某一规定基态温度T时光吸收系数K_T的一种修正方法，属于柴油车废气排放检测技术领域。

背景技术

在用柴油车废气排放检测光吸收系数现有技术，是通过不透光烟度计的测量室温度维持在(75±4)℃时，影响被检烟气的温度，由于被检烟气是不断地流动通过测量室，烟气温度与测量室温度有热传导过程和时间，所以测量室温度并不等于被检烟气温度，测量室温度只能影响被检烟气温度，不能控制被检烟气温度，在实际检测中，不同车辆被测烟气温度变化范围仍然很大，而且没有把被测烟气的温度与光吸收系数联系起来。有些技术是把柴油车排放烟气当作理想气体，采用理想气体状态方程把检测光吸收系数修正到基态温度光吸收系数。试验表明，柴油车排气烟度的光吸收系数受被检烟气温度的影响很大，而且，柴油车排放烟气与理想气体差异也很大，采用理想气体状态方程来进行温度修正光吸收系数误差很大，如果不把不同温度t所测烟气的光吸收系数K_t修正到某一规定基态温度T时的光吸收系数K_T来进行限值判断，判断没有统一性，会造成错判。因此，为克服现有技术的不足，采用基态温度光吸收系数的修正方法，把各种不同温度下所测量的光吸收系数准确地换算成基态温度下的光吸收系数。

发明内容

试验表明，柴油车废气排放烟气光吸收系数K与温度的关系不符合理想气体状态方程的关系，K近似是温度的二次曲线函数关系，发动机排气状态一定的烟气，随温度的上升，K随温度的二次方呈现下降趋势，可以定性分析，当烟气的检测容积和压力不变时，设某一温度时被检烟气的黑粒体积与气体体积之比为η，而K与η成正比，由于黑粒的膨胀系数小于气体膨胀系数，烟气温度增高，黑粒体积的增加小于气体体积的增加，使η下降，从而造成K值下降。

通过提供稳定状态的柴油车废气排放烟气源，并在不透光烟度计的气室进气管路上安装一个加热器，稳定状态的烟气经过加热器后，进入测量气室的烟气温度产生变化，同步测量气室内烟气的温度t和光吸收系数K值，K是t的二次回归曲线，以规定的基态温度T℃和T℃+25℃、T℃-25℃三个温度点所测的光吸收系数K_i值来计算，得到K＝a_i+b_i×t+c_i×t²中的a_i、b_i、c_i三个系数值，从而得到该稳定状态排放烟气源光吸收系数的温度二次方程，再用不同车辆稳定状态排放烟气源进行相同的改变温度试验。试验得到在光吸收系数K值测量范围内比较均匀的光吸收系数K的温度t二次曲线方程组和曲线束，在ΔK值区间和检测温度范围内，设定各二次曲线为平行二次曲线，以接近该区间中值K的试验方程作为该区间的特征方程，当车辆检测得到光吸收系数K_t和烟气温度t_t后，以该区间特征方程的常量系数A作为未知数，把K_t和t_t代入特征方程求得A值，而二次方程的b_i、c_i两系数不变，可得到通过该点与特征方程曲线平行的二次曲线方程，把基态温度T代入该方程，得到修正后的基态温度光吸收系数K_T＝K_t+(b_i×T+c_i×T²)-b_i×t_t-c_i×t² _t。

如果基态温度光吸收系数检测判断限值为K₂，为简化试验，调整稳定烟气源和加热器在基态温度时所测光吸收系数为K₂，在该稳定烟气源试验得到二次方程K＝a₂+b₂×t+c₂×t²，a₂、b₂、c₂三个系数为定值，以该二次方程作为较大测量K范围的特征方程。

在ΔK值区间范围内和检测温度范围内，各条下降不相交的光吸收系数温度二次曲线束，可以认为是与ΔK区间中值二次曲线相平行的二次曲线束，在其中任意两条二次曲线上，各t点上的K差值相等，即两曲线方程的温度一次项系数B相等，二次项系数也相等，只是常数项A不相等，所以，只要通过试验得到ΔK区间中值K的特征方程，当对在用车检测到K_t和t_t后，设常数项A为未知数，把K_t和t_t代入特征方程，可得A值，从而可得通过该点与特征方程曲线平行的二次曲线和方程式，把规定的基态温度代入该方程式，得到基态温度的光吸收系数值，当ΔK区间越小，所测t_t偏离T值越小，K_T误差越小，如把基态温度时所试验的K₂值方程作为唯一的特征方程，只是把ΔK区间定义为较大K值测量范围的特例。也可以把K₂作为中值，在K值的一定范围内按K₂的特征方程计算，超出范围不进行修正计算等各种简化措施。这些简化，当所测光吸收系数偏离K₂较大时，修正后的基态温度光吸收系数误差可能会增大，但不会影响合格与否的判断，当所测光吸收系数偏离K₂较小时，误差较小，也不影响判断的准确性。

如以基态温度时的K值来划分光吸收系数区间范围，则K_t按ΔK区间范围的特征方程所修正的K_T，也有可能超出了ΔK区间范围，但相邻ΔK区间的特征方程也是近似平行，误差并不会很大，如要进一步提高准确性，对于这种情况，可把第1次修正作为初次判断，然后再回到所属区间的特征方程进行第2次修正。

具体实施方式

具体实施步骤如下：

1、保持柴油车热状态基本一致，可采用直接档在55km/h～70km/h范围内任选一个车速点恒速最大油门稳态测功率，在每一次进行改变温度光吸收系数检测前，均应保证在相同车速点最大油门稳态测功率时的功率值、发动机排气温度、K值三个参数基本不变，确保提供稳定状态的柴油车废气排放烟气源。

2、通过调整调压器和加热时间，使加热器得到不同的温度，稳定状态的烟气经过加热器后，进入测量气室的烟气温度产生变化。车辆加速到相同车速点恒速测功率稳定后，同步测量气室内烟气的温度和光吸收系数以及底盘输出功率。

3、K是t的二次方回归曲线，以规定的基态温度T℃、T℃+25℃、T℃-25℃三个温度点所测的K_i值来计算该稳定状态烟气源的光吸收系数的温度二次方程，假设基态温度T为75℃，则三个温度点分别为50℃、75℃、100℃，K₅₀＝a_i+50×b_i+2500×c_i，K₇₅＝a_i+75×b_i+5625×c_i，K₁₀₀＝a_i+100×b_i+10000×c_i，联立解三个方程得a_i、b_i、c_i，得到该稳定状态烟气源的光吸收系数的温度二次方程K＝a_i+b_i×t+c_i×t²。

4、用另一台排放不同的车辆，用不同的稳定状态排放烟气源进行上述1～3相同步骤的试验，可得该稳定状态排放烟气源光吸收系数的温度二次方程。采用较多的车辆试验，使稳定状态排放烟气源基本涵盖了柴油车光吸收系数的整个检测范围，得到比较均匀的不同光吸收系数的温度二次曲线束和二次方程组。

5、以基态温度时的K值来划分ΔK值区间范围，在各ΔK值区间和检测温度t值范围内，各二次曲线不相交，可认定为平行二次曲线束，把接近该ΔK区间中值K的试验方程作为该区间的特征方程。

6、当在用车检测K_t和t_t后，以该区间特征方程的常量A作为未知数，把K_t和t_t代入特征方程求得A＝K_t-b_i×t_t-c_i×t² _t，而b_i、c_i两系数不变，从而得到通过该点与特征方程曲线平行的二次曲线方程K_i＝A+b_i×t+c_i×t²，然后把基态温度T代入K_i方程，得到修正后的基态温度光吸收系数K_T＝A+b_i×T+c_i×T²＝K_t+(b_i×T+c_i×T²)-b_i×t_t-c_i×t² _t。

7、如果只是为了保证判断的准确性，可以简化试验，如在基态温度光吸收系数的判断限值为K₂，可以用废气排放较大的柴油车，通过调小高压喷油泵供油量或调整油门限位，稳态最大油门恒速测功率，调整稳定烟气源和加热器在基态温度时所测光吸收系数约为K₂，以该稳态烟气源试验得到二次方程K＝a₂+b₂×t+c₂×t²，a₂、b₂、c₂三个系数为定值，，并以该二次方程作为较大测量K值范围的特征方程。

本方法具有试验简单，修正准确的优点，把检测光吸收系数修正到基态温度的光吸收系数，使光吸收系数检测判断具有统一性，避免了错检和错判。

Claims (1)

1.一种基态温度光吸收系数的修正方法，是把柴油车在不同废气排放烟气温度所测量的光吸收系数，修正到规定基态温度光吸收系数的方法，其特征在于：当基态温度光吸收系数的检测判断限值为K₂时，在较大光吸收系数K值测量范围内，把在基态温度时所试验光吸收系数为K₂的K与温度t二次方程作为唯一的特征方程K＝a₂+b₂×t+c₂×t²，当车辆检测得到光吸收系数K_t和烟气温度t_t后，以该K₂特征方程的常量系数A作为未知数，温度一次项系数b₂和二次项系数c₂都不变，把K_t和t_t两检测值代入K₂特征方程求得A＝K_t-b₂×t_t-c₂×t² _t，同样b₂、c₂两系数不变，从而得到通过K_t和t_t该点与K₂特征方程曲线平行的二次曲线方程K_i＝A+b₂×t+c₂×t²，把基态温度T代入该方程，得到修正后的基态温度光吸收系数K_T＝K_t+(b₂×T+c₂×T²)-b₂×t_t-c₂×t² _t。