CN104501862A - 一种非道路移动机械车载排放测试系统 - Google Patents

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贺克斌
姚志良
申现宝
陈晓婷
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Abstract

一种非道路移动机械车载排放测试系统，包括与非道路移动机械车的尾气管相连接的采样枪，与采样枪连接的气态污染物测量模块和带有切割器的颗粒物测量模块，与非道路移动机械车的进油管相连接的油耗测量模块，还包括测量非道路移动机械逐秒行驶速度的GPS测速模块，测量发动机转速的发动机转速传感器，所述气态污染物测量模块、带有切割器的颗粒物测量模块、油耗测量模块、GPS测速模块和发动机转速传感器均与数据处理模块相连接，所述测试系统采用自带锂电池组提供电源；本发明不仅能够测量非道路移动机械实际运行过程的瞬时气态和颗粒物的排放，并且能输出实时运行工况数据和排放因子结果。

Description

一种非道路移动机械车载排放测试系统
技术领域
本发明属于移动源排放测试技术领域，具体涉及一种非道路移动机械车载排放测试系统。
背景技术
移动源是大气污染物的重要来源之一，其排放的废气中包含气态和颗粒态多种污染物。随着我国对道路机动车排放控制的不断加严,非道路移动机械的污染问题变得日益突出。
有关机动车排放测试方法主要包括台架测试、隧道试验、遥感测试和车载测试。由于车载测试方法更能够反映实际道路的排放测试，目前被越来越多的研究人员用于机动车排放测试研究，并且对于重型车已有国家将该方法纳入到法规当中用于排放测试。
目前的移动源车载排放分析仪器主要存在以下不足：1.没有专门针对非道路移动源的车载排放测试系统。2.仪器相对较为笨重,安装有一定难度。3.容易实现排放浓度的测试,而对排放因子的确定有一定难度。4.需要发电机提供电源。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种非道路移动机械车载排放测试系统，不仅能够测量非道路移动机械实际运行过程的瞬时气态和颗粒物的排放，并且能输出实时运行工况数据和排放因子结果。
为达到以上目的，本发明采用以下技术方案：
一种非道路移动机械车载排放测试系统，包括与非道路移动机械车的尾气管相连接的采样枪1，与采样枪1连接的气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3，与非道路移动机械车的进油管相连接的油耗测量模块4，还包括测量非道路移动机械逐秒行驶速度的GPS测速模块5，测量发动机转速的发动机转速传感器6，所述气态污染物测量模块2、带有切割器的颗粒物测量模块3、油耗测量模块4、GPS测速模块5和发动机转速传感器6均与数据处理模块8相连接，所述测试系统采用自带锂电池组7提供电源。
同时测量污染物浓度、油耗、车速、发动机转速多个参数，输出非道路移动机械的实时污染物排放因子。
所述气态污染物测量模块2包括O2、NO2、NO电化学传感器和CO、CO2红外传感器。
所述气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3分别内置采样泵，采样流量均设定为3L/min。
所述带有切割器的颗粒物测量模块3通过切割器的切割头将进入颗粒物测量模块3前的尾气中颗粒物切割为PM2.5或PM10。
所述气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3均测量逐秒的污染物排放体积浓度。
述油耗测量模块4内置有压力和温度传感器。
本发明和现有技术相比，具有如下优点：
1)可以对非道路移动机械典型污染物进行在线检测。
2)可以输出非道路移动机械的瞬时排放因子结果。
3)采用自带锂电池提供电源，不需要发电机。
4)该系统采用模块化设计，部分装置可以根据实际情况不同而进行替换。
附图说明
附图为本发明非道路移动机械车载排放测试系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
如附图所示，本实施例一种非道路移动机械车载排放测试系统，包括与非道路移动机械车的尾气管相连接的采样枪1，与采样枪1连接的气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3，与非道路移动机械车的进油管相连接的油耗测量模块4，还包括测量非道路移动机械逐秒行驶速度的GPS测速模块5，测量发动机转速的发动机转速传感器6，所述气态污染物测量模块2、带有切割器的颗粒物测量模块3、油耗测量模块4、GPS测速模块5和发动机转速传感器6均与数据处理模块8相连接，所述测试系统采用自带锂电池组7提供电源。
下面对本实施例非道路移动机械车载排放测试系统各模块详细说明如下：
气态污染物测量模块2：包括O2、NO2、NO电化学传感器和CO、CO2红外传感器。
带有切割器的颗粒物测量模块3：包括切割器和颗粒物测量传感器。根据不同的流量或不同的粒径配置旋风分离机理的颗粒物切割器，流量为3L/min，切割粒径分别为PM2.5或PM10。经切割器之后采用光散射激光光度计测量实时颗粒物质量浓度。
油耗测量模块4：Flowtronic传感器。
GPS测速模块5：GPS OEM板。
锂电池组7：输出12V，20A，用于整个系统的供电。
数据处理模块8：系统主板，输出瞬时行驶速度、油耗、污染物排放因子。
如附图所示，采样枪1与尾气管相连。尾气经采样枪1分别进入气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3。气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3分别内置采样泵，采样流量均设定为3L/min。尾气在进入带有切割器的颗粒物测量模块3之前先经过PM2.5或PM10切割头，切割头根据采样要求可以更换。气态污染物测量模块2和带有切割器的颗粒物测量模块3均测量逐秒的污染物排放体积浓度。油耗测量模块4与进油管相连，测量逐秒的燃油消耗量。油耗模块内置有压力和温度传感器，测量进油管燃油压力和温度。GPS测速模块5测量非道路移动机械逐秒的行驶速度。转速传感器6用于测量发动机转速。锂电池组7输出12V，20A，用于整个系统的供电。气态污染物测量模块2、带有切割器的颗粒物测量模块3、油耗测量模块4、GPS测速模块5、转速传感器6和锂电池组7均与数据处理模块8相连。数据处理模块8记录分析存储测试数据，输出非道路移动机械实时油耗、工况和污染物排放因子数据，并可以通过USB线将数据结果在线或离线传输到笔记本电脑。
本发明测试系统的工作原理为：首先利用传感器对气态和颗粒污染物瞬时体积排放浓度进行测试，通过含氧量确定空燃比，同时利用油耗传感器、GPS、发动机转速传感器等测量非道路移动机械的运行工况，将所有数据进行集成计算输出污染物的实时排放因子结果。

Claims (7)

1.一种非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：包括与非道路移动机械车的尾气管相连接的采样枪(1)，与采样枪(1)连接的气态污染物测量模块(2)和带有切割器的颗粒物测量模块(3)，与非道路移动机械车的进油管相连接的油耗测量模块(4)，还包括测量非道路移动机械逐秒行驶速度的GPS测速模块(5)，测量发动机转速的发动机转速传感器(6)，所述气态污染物测量模块(2)、带有切割器的颗粒物测量模块(3)、油耗测量模块(4)、GPS测速模块(5)和发动机转速传感器(6)均与数据处理模块(8)相连接，所述测试系统采用自带锂电池组(7)提供电源。
2.根据权利要求1所述的非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：同时测量污染物浓度、油耗、车速、发动机转速多个参数，输出非道路移动机械的实时污染物排放因子。
3.根据权利要求1所述的非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：所述气态污染物测量模块(2)包括O2、NO2、NO电化学传感器和CO、CO2红外传感器。
4.根据权利要求1所述的非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：所述气态污染物测量模块(2)和带有切割器的颗粒物测量模块(3)分别内置采样泵，采样流量均设定为3L/min。
5.根据权利要求1所述的非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：所述带有切割器的颗粒物测量模块(3)通过切割器的切割头将进入颗粒物测量模块(3)前的尾气中颗粒物切割为PM2.5或PM10。
6.根据权利要求1所述的非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：所述气态污染物测量模块(2)和带有切割器的颗粒物测量模块(3)均测量逐秒的污染物排放体积浓度。
7.根据权利要求1所述的非道路移动机械车载排放测试系统，其特征在于：所述油耗测量模块(4)内置有压力和温度传感器。
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