CN104777082A - 机动车尾气检测装置及其检测的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机动车尾气检测装置及其检测的方法，该装置包括箱体、空气过滤器和检测仪；箱体上设有接口，箱体的至少一面的材质为透明材料；空气过滤器包括空气泵、空气干燥器、颗粒物过滤器和导气管，空气泵一端连接接口，另一端依次连接颗粒物过滤器、空气干燥器和箱体；检测仪包括气体检查仪、颗粒物检测仪及温湿度检测仪；检测仪设置在箱体内；温湿度检测仪包括温湿度控制器、温度传感器、湿度传感器、加热板和加湿器，温度传感器和湿度传感器连接温湿度控制器，温湿度控制器通过电线分别连接加热板和加湿器，温湿度控制仪用于控制箱体内的温度和湿度。本发明用于探讨温湿度对于大气颗粒物浓度的影响，也用于检测物的定量研究。

Description

机动车尾气检测装置及其检测的方法

技术领域

本发明涉及汽车尾气检测领域，具体涉及一种机动车尾气检测装置及其检测的方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市的汽车拥有量逐年增多，汽车尾气的排放已日益成为威胁生态环境和人类健康的因素。机动车尾气污染，主要是指汽油、柴油等机动车燃料及其添加剂和杂质燃烧后所排放的一些有害物质对环境及人体的污染和破坏。汽车尾气含有上百种化学物质,主要可分为气体(CO、NO_x、碳氢化合物(CH)、醛类等)和颗粒物(碳黑、焦油和重金属等)两大类。汽车尾气排放由三部分组成：通过排气管排出的内燃机废气、曲轴箱泄漏的气体以及油箱和汽化器等燃料系统的蒸发气体。汽车尾气颗粒物污染物的排放过程十分复杂，不仅直接排放大量颗粒物，而且尾气中的其他气体经过各种化学反应二次转化为颗粒物。因此开发和建设更科学、先进的机动车尾气排放检测系统已成为控制机动车排放污染的重要手段。机动车尾气检测系统，利用支撑装置将汽车悬空，模拟汽车在道路上的各种车速，而机动车尾气检测装置则是一个密闭系统，装置中设有温度湿度检测仪及循环装置，方便研究温度湿度对大颗粒物浓度的影响。

现有技术中公开了一种汽车尾气采样装置及采样方法，申请号为201410135679.5，此装置不能直接检测PM2.5、PM10、CO、CO₂、NO、NO₂、SO₂、O₃的含量。

现有技术中还公开了一种汽车尾气检测方法，申请号为201110416521.1，此装置不能定量的测出汽车尾气的排放量。

上述的检查方法均无法用于探讨温湿度对于大气颗粒物浓度的影响。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明实施例的目的是针对上述现有技术无法定量检测机动车需要检测的污染物含量的缺陷，提供一种机动车尾气检测装置及其检测的方法。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种机动车尾气检测装置，包括箱体、空气过滤器和检测仪；

所述箱体上设有三个以上的接口，其中一个接口用于连接汽车尾气排放管，所述箱体的至少一面的材质为透明材料；

所述空气过滤器包括空气泵、空气干燥器、颗粒物过滤器和导气管，所述空气泵一端通过导气管连接接口，另一端通过导气管依次连接颗粒物过滤器和空气干燥器，所述空气干燥器通过导气管连接箱体；

所述检测仪包括气体检测仪、颗粒物检测仪及温湿度检测仪；所述检测仪设置在箱体内；

所述温湿度检测仪包括温湿度控制器、温度传感器、湿度传感器、加热板和加湿器，所述温度传感器和湿度传感器连接温湿度控制器，所述温湿度控制器通过电线分别连接加热板和加湿器，所述温湿度控制仪用于控制箱体内的温度和湿度。

本发明还提供了一种使用上述的机动车尾气检测装置进行检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、清洗箱体内部并使其干燥后开始实验；

(2)、将实验用的检测仪放置到箱体内部，在箱体一侧的接口处连接3台Dylos颗粒物检测仪，然后，把汽车排气管与箱体的接口连接好，根据实验设计，确定其他接口的开关；

(3)、连接空气过滤器，用空气泵将箱体内的空气抽出来，经过、颗粒物过滤器和空气干燥器，然后将干净的空气再送回箱体内，直到箱体内颗粒物浓度达到稳定值，停止过滤；

(4)、启动汽车，将尾气排入实验装置内，并开始记录各仪器检测数据；实验过程中可以设定检测不同车速时颗粒物的排放浓度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

现有的检测装置多用于汽车检测站，而本发明的检测装置主要用于科研研究。

本发明可以根据使用者的需求，根据科研工作者的需求自主添加检测仪，检测其需要检测的污染物含量，只需要将检测仪放入箱体中即可，实现汽车尾气中多种气体的同时检查，具有检测方便的优点。

本发明可以用于探讨温湿度对于大气颗粒物浓度的影响，也可以用于检测物的定量研究。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的机动车尾气检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的温湿度检测仪的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的空气过滤器的结构示意图。

附图标记：

1-箱体；2-接口；3-温湿度控制器；4-加热板；5-加湿器；6-湿度传感器；7-温度传感器；8-电线；9-喷头；10-进水管；11-排水口；12-门；13-空气泵；14-颗粒物过滤器；15-空气干燥器；16-导气管；17-滚轮；18-Dylos颗粒物检测仪。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。在本发明的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本发明无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1、图2和图3，一种机动车尾气检测装置，包括箱体1、空气过滤器和检测仪；

箱体1上设有三个以上的接口2，其中一个接口2用于连接汽车尾气排放管，箱体1的至少一面的材质为透明材料；

空气过滤器包括空气泵13、空气干燥器15、颗粒物过滤器14和导气管16，空气泵13一端通过导气管16连接接口2，另一端通过导气管16依次连接颗粒物过滤器14和空气干燥器15，空气干燥器15通过导气管16连接箱体1；空气过滤器可以向箱体内提供清洁的空气，也可以调节容器内空气湿度，用来研究空气湿度对颗粒物的影响特征；

所述检测仪包括气体检测仪、颗粒物检测仪及温湿度检测仪；所述检测仪设置在箱体内；

所述温湿度检测仪包括温湿度控制器3、温度传感器7、湿度传感器6、加热板4和加湿器5，温度传感器6和湿度传感器7连接温湿度控制器3，温湿度控制器3通过电线8分别连接加热板4和加湿器5，温湿度控制仪用于控制箱体1内的温度和湿度。

本实施例在上述实施例的基础上，气体检测仪包括CO₂检测仪、O₃检测仪、SO₂、CO、NO、NO₂四合一气体检测仪；

所述颗粒物检测仪为6通道格雷沃夫颗粒物检测仪。

所述颗粒物过滤器为过滤瓶，所述过滤瓶中设有变色硅胶。

本发明的O₃检测仪为SKY2000系列O₃检测仪，SO₂、CO、NO、NO₂四合一气体检测仪为YT-1200H系列气体检测仪。

本发明成本低，可根据实验目的的不同添加所需仪器进行检测，可以控制温度与湿度。

进一步地，本发明还包括Dylos颗粒物检测仪，所述Dylos颗粒物检测仪连接在箱体的接口上。

6通道格雷沃夫颗粒物检测仪能够显示箱体内颗粒物的量，Dylos颗粒物检测仪(贝昂PM2.5检测仪)能够连接电脑，导出数据。Dylos颗粒物检测仪为Dylos DC 1700，由贝昂公司生产的一款激光粒子PM2.5检测仪。

参见图1，本实施例在上述实施例的基础上，箱体的一侧设有9个接口2，每3个接口2间隔设置成一列，由一端到另一端间接距离设置3列。

优选地，中间一列的3个接口2分别连接Dylos颗粒物检测仪18，一列中的一个接口2连接耐热排水管，所述耐热排水管用于将汽车尾气输送到箱体内，并用于排放清洗箱体1的污水；另一列中的一个接口2通过导气管连接空气泵13。

通过设置多列接口，可以根据需要连接不同的接口，从而得到箱体内不同高度的检测值。

本实施例在上述实施例的基础上，箱体1上设有喷头9，通过喷头9加水清洗箱体1内部，箱体1一侧的上部设有排水口11；为便于检测仪上数据的观测，透明材料为玻璃材料。实验完成后，需要进行清洗，排水口主要是排水用。

在箱体的顶面装有四个喷头，既可以清洗箱体内部，也可以和空气过滤器同时使用来过滤容器内部的空气。

优选地，空气干燥器15一端的导气管16连接喷头9的进水管10。

为了便于箱体的移动，箱体1的底部设有滚轮17，为了方便在箱体1内放置检测仪，箱体1的一侧设有门12。

本发明的箱体是由塑钢材料和玻璃材料组合成的可控制密闭性的长方体容器。容器的体积优选为4.5m³，长宽高分别为2m、1.5m、1.5m。在长方体的一侧设有9个直径70mm的接口。实验时，将汽车尾气通过耐热排水管从其中一个接口中输入到容器内，根据需要可以控制其他接口的关闭，同时将各种气体监测仪器(Dylos颗粒物检测仪)连接到其他接口。在容器内安装温湿度控制仪。

本发明提供一种用于实验研究的机动车尾气检测的方法，包括以下步骤：

(1)、清洗箱体内部并使其干燥后开始实验；

(2)、将实验用的检测仪放置到箱体内部，在箱体一侧的接口处连接3台Dylos颗粒物检测仪，然后，把汽车排气管与箱体的接口连接好，根据实验设计，确定其他接口的开关；

(3)、连接空气过滤器，用空气泵将箱体内的空气抽出来，经过、颗粒物过滤器和空气干燥器，然后将干净的空气再送回箱体内，直到箱体内颗粒物浓度达到稳定值，停止过滤；

(4)、启动汽车，将尾气排入实验装置内，并开始记录各仪器检测数据；实验过程中可以设定检测不同车速时颗粒物的排放浓度。

具体地，还包括：

用空气过滤器过滤箱体内空气，使箱体内颗粒物浓度稳定在0～10μg/m³，湿度处于稳定状态；

然后打开温湿度检测仪，将箱体内温度调节至18-21℃，优选20℃，点燃能产生废气的装置，使产生的颗粒物的浓度达到140-160μg/m³；通常选用使产生的颗粒物的浓度达到150μg/m。³

使用加湿器控制箱体内相对湿度逐步达到30％、40％、50％-90％，记录不同湿度下颗粒物浓度。

能产生废气的装置可以用机动车代替，用了检测机动车的尾气，也可以是能产生废气的任何装置，利用本发明的装置来检测所需要检测的废气。

通过本发明的实验可知，温度对汽车尾气中可挥发性颗粒物的浓度影响较大，但是对碳颗粒和重金属颗粒物的浓度影响较小。空气相对湿度是影响大气颗粒物的形成和颗粒物浓度的重要因素。本实验使用温湿度控制器将温度控制在1℃的温差范围内，然后拟采用颗粒物发生器使实验箱体内部的颗粒物浓度达到饱和，然后逐步控制容器内空气湿度，从而监测颗粒物浓度随湿度的变化而产生的变化特性。

通过本发明的检测可知，温度与机动车排放颗粒物数浓度呈负相关关系，环境温度越高，颗粒物数浓度越低。温度对小颗粒物影响最大，随着颗粒物粒径的增大，温度对颗粒物数浓度的影响减小。

相对湿度与粗颗粒物数浓度呈正相关关系。随着相对湿度的增大，颗粒物的凝并现象也越明显，当相对湿度大于80％时对颗粒物数浓度影响最大。相对湿度大于80％时颗粒物发生非常明显的凝并现象，导致粗颗粒物PM2.5～10数浓度增高，细颗粒物PM2.5浓度降低。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种机动车尾气检测装置，其特征在于，包括箱体、空气过滤器和检测仪；

所述箱体上设有三个以上的接口，其中一个接口用于连接汽车尾气排放管，所述箱体的至少一面的材质为透明材料；

所述空气过滤器包括空气泵、空气干燥器、颗粒物过滤器和导气管，所述空气泵一端通过导气管连接接口，另一端通过导气管依次连接颗粒物过滤器和空气干燥器，所述空气干燥器通过导气管连接箱体；

所述检测仪包括气体检测仪、颗粒物检测仪及温湿度检测仪；所述检测仪设置在箱体内；

所述温湿度检测仪包括温湿度控制器、温度传感器、湿度传感器、加热板和加湿器，所述温度传感器和湿度传感器连接温湿度控制器，所述温湿度控制器通过电线分别连接加热板和加湿器，所述温湿度控制仪用于控制箱体内的温度和湿度。

2.根据权利要求1所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，所述气体检测仪包括CO₂检测仪、O₃检测仪、SO₂、CO、NO、NO₂四合一气体检测仪；

所述颗粒物检测仪为6通道格雷沃夫颗粒物检测仪；

所述颗粒物过滤器为过滤瓶，所述过滤瓶中设有变色硅胶。

3.根据权利要求2所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，还包括Dylos颗粒物检测仪，所述Dylos颗粒物检测仪连接在箱体的接口上。

4.根据权利要求3所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，所述箱体的一侧设有9个接口，每3个接口间隔设置成一列，由一端到另一端间接距离设置3列。

5.根据权利要求4所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，其中，中间一列的3个接口分别连接Dylos颗粒物检测仪，一列中的一个接口连接耐热排水管，所述耐热排水管用于将汽车尾气输送到箱体内，并用于排放清洗箱体的污水；另一列中的一个接口通过导气管连接空气泵。

6.根据权利要求1-5任一项所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，所述箱体上设有喷头，通过所述喷头加水清洗箱体内部；所述箱体一侧的上部设有排水口；所述透明材料为玻璃材料。

7.根据权利要求6所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，所述空气干燥器一端的导气管连接喷头的进水管。

8.根据权利要求7所述的机动车尾气检测装置，其特征在于，所述箱体的底部设有滚轮，所述箱体的一侧设有门。

9.一种使用权利要求1-8任一项所述的机动车尾气检测装置进行检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、清洗箱体内部并使其干燥后开始实验；

(2)、将实验用的检测仪放置到箱体内部，在箱体一侧的接口处连接3台Dylos颗粒物检测仪，然后，把汽车排气管与箱体的接口连接好，根据实验设计，确定其他接口的开关；

(3)、连接空气过滤器，用空气泵将箱体内的空气抽出来，经过、颗粒物过滤器和空气干燥器，然后将干净的空气再送回箱体内，直到箱体内颗粒物浓度达到稳定值，停止过滤；

(4)、启动汽车，将尾气排入实验装置内，并开始记录各仪器检测数据；实验过程中可以设定检测不同车速时颗粒物的排放浓度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

用空气过滤器过滤箱体内空气，使箱体内颗粒物浓度稳定在0～10μg/m³，湿度处于稳定状态；

然后打开温湿度检测仪，将箱体内温度调节至18-21℃，点燃能产生废气的装置，使产生的颗粒物的浓度达到140-160μg/m³；

使用加湿器控制箱体内相对湿度逐步达到30％、40％、50％-90％，记录不同湿度下颗粒物浓度。