CN106872001A - 一种机动车尾气检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种机动车尾气检测方法及系统，通过尾气分析装置测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度；通过定容采样装置将原始尾气与空气混合，得到稀释尾气，并测量稀释尾气的流量；通过尾气分析装置测量稀释尾气中任一污染物的浓度；通过检测终端根据任一污染物在稀释尾气中的浓度、在原始尾气中的浓度以及在空气中的浓度确定污染物的稀释比；通过检测终端根据稀释比和污染物在原始尾气中的浓度确定污染物在稀释尾气中的浓度；通过检测终端根据污染物在稀释尾气中的浓度和稀释尾气的流量检测机动车尾气是否合格。本发明中，不需要使用测量精度极高的低量程尾气分析仪，也能够实现尾气中污染物浓度的准确测量，降低了机动车尾气检测成本。
Description
技术领域
本发明涉及机动车污染物监测技术领域，具体而言，涉及一种机动车尾气检测方法及系统。
背景技术
《中华人民共和国大气污染防治法》提出：中国环境保护远景目标是重点城市应达到国家大气环境质量二级标准。为尽快改善城市环境空气质量，依据各城市大气污染分担率，在控制城市固定污染源排放的同时，应加强对流动污染源的控制，而在城市中最重要的流动污染源就是机动车。
为了控制机动车尾气造成的污染，现阶段制定的主要措施有：推动汽车生产企业开发和应用汽车排放控制新技术，开发新能源动力汽车，降低出厂新车的污染物排放量；另外，在机动车的注册登记、年检登记、日常使用等全生命周期中严格执行检测/维护(Inspection/Maintenance,I/M)制度，确保在用机动车的排放控制系统正常工作。
目前，随着机动车排放标准的不断加严，机动车排放的尾气中污染物的浓度很低，尤其是机动车在热车状态下，通过三元催化器后的尾气中污染物的浓度很低，并且排放的尾气与背景空气混合稀释以后，污染物的浓度会更低，很难检测机动车尾气中污染物的浓度，进而准确判断出机动车的尾气排放是否合格。现有技术中，为了能够准确检测出机动车尾气中污染物的浓度，一般会采用测量精度极高的低量程尾气分析仪，才能够实现尾气中污染物浓度的准确测量，但是，这样使得机动车尾气检测的成本很高。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种机动车尾气检测方法及系统，以解决现有技术中机动车尾气检测的成本很高的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种机动车尾气检测方法，其中，所述方法包括：
通过尾气分析装置测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度；
通过定容采样装置将所述机动车排放的尾气与空气进行混合，得到稀释尾气，并测量所述稀释尾气的流量；
通过所述尾气分析装置测量所述稀释尾气中任意一种污染物的浓度；
通过检测终端根据任意一种污染物在所述稀释尾气中的浓度、在所述原始尾气中的浓度以及在所述空气中的浓度确定所述污染物的稀释比；
通过所述检测终端根据所述稀释比和所述污染物在所述原始尾气中的浓度确定所述污染物在所述稀释尾气中的浓度；
通过所述检测终端根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述污染物包括碳氧化合物、氮氧化合物和总碳氢化合物；
所述碳氧化合物包括一氧化碳和二氧化碳；
所述任意一种污染物为二氧化碳。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述通过所述检测终端根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格之前，还包括:
对所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度进行修正，得到修正后的二氧化碳的稀释浓度。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，通过检测终端根据任意一种污染物在所述稀释尾气中的浓度、在所述原始尾气中的浓度以及在所述空气中的浓度确定所述污染物的稀释比，包括：
根据所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度、所述二氧化碳在所述原始尾气中的浓度和所述二氧化碳在所述空气中的浓度，由所述检测终端通过公式(1)确定所述二氧化碳的稀释比；
将所述二氧化碳的稀释比确定为所述污染物的稀释比；
其中，在公式(1)中，DF表示所述污染物的稀释比，表示所述二氧化碳在所述原始尾气中的浓度，表示所述二氧化碳在所述空气中的浓度；表示所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度。
结合第一方面的第一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述通过所述检测终端根据所述稀释比和所述污染物在所述原始尾气中的浓度确定所述污染物在所述稀释尾气中的浓度，包括：
根据所述稀释比和所述一氧化碳在所述原始尾气中的浓度，由所述检测终端计算所述一氧化碳在所述原始尾气中的浓度与所述稀释比的第一比值；
将所述第一比值确定为所述一氧化碳在所述稀释尾气中的浓度；
根据所述稀释比和所述氮氧化合物在所述原始尾气中的浓度，由所述检测终端计算所述氮氧化合物在所述原始尾气中的浓度与所述稀释比的第二比值；
将所述第二比值确定为所述氮氧化合物在所述稀释尾气中的浓度；
根据所述稀释比和所述总碳氢化合物在所述原始尾气中的浓度，由所述检测终端计算所述总碳氢化合物在所述原始尾气中的浓度与所述稀释比的第三比值；
将所述第三比值确定为所述总碳氢化合物在所述稀释尾气中的浓度。
结合第一方面的第一种至第四种任意一种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述通过所述检测终端根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格，包括：
根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度、检测过程中所述机动车的行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端计算所述污染物的排放质量；
获取与所述机动车对应的尾气排放标准；
将所述污染物的排放质量与所述尾气排放标准进行比对，判断所述机动车排放的尾气是否合格。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度、检测过程中所述机动车的行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端计算所述污染物的排放质量，包括：
根据所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(2)确定所述二氧化碳的排放质量；
根据所述一氧化碳在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(3)确定所述一氧化碳的排放质量；
根据所述总碳氢化合物在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(4)确定所述总碳氢化合物的排放质量；
根据所述氮氧化合物在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(5)确定所述氮氧化合物的排放质量；
其中，在公式(2)、(3)、(4)和(5)中，为所述二氧化碳的排放质量，为所述二氧化碳的密度，MCO为所述一氧化碳的排放质量，ρCO为所述一氧化碳的密度，MTHC为所述总碳氢化合物的排放质量，ρTHC为所述总碳氢化合物的密度，为所述氮氧化合物的排放质量，为所述氮氧化合物的密度，为修正系数，L为检测过程中所述机动车的行驶里程，V为所述稀释尾气的流量。
结合第一方面的第五种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第七种可能的实现方式，其中，所述获取与所述机动车对应的尾气排放标准，包括：
根据所述机动车的标识，从所述检测终端中获取与所述标识对应的所述尾气排放标准；
或者，将所述机动车的标识发送给检测服务器，从所述检测服务器获取所述标识对应的所述尾气排放标准。
第二方面，本发明实施例提供了一种机动车尾气检测系统，其中，所述系统包括尾气分析装置、定容采样装置和检测终端；
所述尾气分析装置分别与机动车的排气管、所述定容采样装置和所述检测终端连接，所述定容采样装置与所述机动车的排气管连接；
所述定容采样装置，用于将机动车排放的尾气与空气进行混合，得到稀释尾气，并测量所述稀释尾气的流量；
所述尾气分析装置，用于测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度及测量所述稀释尾气中任意一种污染物的浓度；
所述检测终端，用于根据任意一种污染物在所述稀释尾气中的浓度、在所述原始尾气中的浓度以及在所述空气中的浓度确定所述污染物的稀释比；还用于，根据所述稀释比和所述污染物在所述原始尾气中的浓度确定所述污染物在所述稀释尾气中的浓度；还用于，根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格。
结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述系统还包括底盘测功机。
在本发明实施例提供的机动车尾气检测方法及系统中，不需要使用测量精度极高的低量程尾气分析仪，也能够实现尾气中污染物浓度的准确测量，降低了机动车尾气检测成本。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例所提供的机动车尾气检测方法的流程图；
图2示出了本发明实施例所提供的机动车尾气检测方法中根据污染物在稀释尾气中的浓度和稀释尾气的流量检测机动车尾气是否合格的流程图；
图3示出了本发明实施例所提供的机动车尾气检测系统的结构示意图；
图4示出了本发明实施例所提供的机动车尾气检测系统的具体结构示意图。
图标：310-尾气分析装置；320-定容采样装置；330-检测终端；401-排放分析仪；402-第一采样管；403-第二采样管；404-定容采样单元；405-试验车架；407-两驱18英寸转鼓；408-司机助。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
考虑到现有技术中，为了能够住准确检测出机动车尾气中污染物的浓度，一般会采用测量精度极高的低量程尾气分析仪，但是这样使得机动车尾气检测的成本很高。基于此，本发明实施例提供了一种机动车尾气检测方法及系统，下面通过实施例进行描述。
本发明实施例提供的机动车尾气检测方法可以应用在机动车的研发过程、生产过程、注册登记、售后年检以及事故仲裁等场合。
参考图1所示，本发明实施例提供了一种机动车尾气检测方法，包括步骤S110-S160，具体如下。
S110，通过尾气分析装置测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度。
具体的，上述污染物包括碳氧化合物、氮氧化合物(NOx)和总碳氢化合物(THC)；
上述碳氧化合物包括一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)。
上述NOx中x的取值可以为0.5、1、2等。
上述原始尾气指的是机动车排放出的、未经空气稀释的尾气；上述浓度指的是污染物在原始尾气中的体积比，具体包括CO2的浓度、CO的浓度、NOx的浓度和THC的浓度。
优选的，上述尾气分析装置可以是排气分析仪。
S120，通过定容采样装置将原始尾气与空气进行混合，得到稀释尾气，并测量稀释尾气的流量。
上述稀释尾气指的是原始尾气与空气的混合气体，上述流量指的是稀释尾气的体积流量。
优选的，在本发明实施例中使用的定容采样装置为基于临界流文丘里管原理的定容采样系统。
S130，通过尾气分析装置测量上述稀释尾气中任意一种污染物的浓度。
上述任意一种污染物可以是二氧化碳、一氧化碳、氮氧化合物或者总碳氢化合物；由于在汽车排放的尾气中，上述多种污染物中CO2的浓度最高，气体性质最稳定，因此，优选的，上述任意一种污染物为二氧化碳。
尾气分析装置将测量的CO2在稀释尾气中的浓度，CO、CO2、THC和NOx在原始尾气中的浓度发送给检测终端。
在本发明实施例中，CO2在原始尾气中的浓度、在稀释尾气中的浓度以及在空气中的浓度的单位为％,表示CO2所占的百分比，CO、THC及NOx在原始尾气中的浓度的单位为ppm(parts per million,百万分之)。
S140，通过检测终端根据任意一种污染物在稀释尾气中的浓度、在原始尾气中的浓度以及在上述空气中的浓度确定污染物的稀释比。
其中，上述检测终端可以是计算机、平板电脑、手机等。
具体的，在本发明实施例中根据二氧化碳在稀释尾气中的浓度确定污染物的稀释比，具体包括：
根据二氧化在稀释尾气中的浓度、二氧化碳在原始尾气中的浓度和二氧化碳在空气中的浓度，由检测终端通过公式(1)确定二氧化碳的稀释比；
将二氧化碳的稀释比确定为污染物的稀释比；
其中，在公式(1)中，DF表示污染物的稀释比，表示二氧化碳在原始尾气中的浓度，表示二氧化碳在空气中的浓度；表示二氧化碳在稀释尾气中的浓度。
S150，通过检测终端根据上述稀释比和污染物在原始尾气中的浓度确定污染物在稀释尾气中的浓度。
上述确定污染物在稀释尾气中的浓度包括：确定一氧化碳、总碳氢化合物和氮氧化合物在稀释尾气中的浓度。
具体的，上述通过检测终端根据稀释比和污染物在原始尾气中的浓度确定污染物在稀释尾气中的浓度，包括：
根据稀释比和一氧化碳在原始尾气中的浓度，由检测终端计算一氧化碳在原始尾气中的浓度与稀释比的第一比值；将第一比值确定为一氧化碳在稀释尾气中的浓度；
根据稀释比和氮氧化合物在原始尾气中的浓度，由检测终端计算氮氧化合物在原始尾气中的浓度与稀释比的第二比值；将第二比值确定为氮氧化合物在稀释尾气中的浓度；
根据稀释比和总碳氢化合物在原始尾气中的浓度，由检测终端计算总碳氢化合物在原始尾气中的浓度与稀释比的第三比值；将第三比值确定为总碳氢化合物在稀释尾气中的浓度。
在本发明实施例中，可以通过如下公式计算CO在稀释尾气中的浓度；
其中，在上述公式中，CCO-稀释为CO在稀释尾气中的浓度，CCO-原排为CO在原始尾气中的浓度，DF为稀释比；
通过如下公式计算THC在稀释尾气中的浓度；
其中，在上述公式中，CTHC-稀释为THC在稀释尾气中的浓度，CTHC-原排为THC在原始尾气中的浓度；
通过如下公式计算NOx在稀释尾气中的浓度；
其中，在上述公式中，为NOx在稀释尾气中的浓度，为NOx在原始尾气中的浓度。
S160，通过检测终端根据污染物在稀释尾气中的浓度和稀释尾气的流量检测机动车尾气是否合格。
参考图2所示，上述通过检测终端根据污染物在稀释尾气中的浓度和稀释尾气的流量检测机动车尾气是否合格，包括步骤S210-S230，具体如下。
S210，根据污染物在稀释尾气中的浓度、检测过程中机动车的行驶里程和稀释尾气的流量，由检测终端计算污染物的排放质量；
S220，获取与上述机动车对应的尾气排放标准；
S230，将污染物的排放质量与上述尾气排放标准进行比对，检测上述机动车排放的尾气是否合格。
其中，上述计算的污染物的排放质量包括计算CO的排放质量、CO2的排放质量、THC的排放质量和NOx的排放质量；
上述稀释尾气的流量是通过定容采样装置测量得到的，定容采样装置将测量得到的稀释尾气的流量发送给检测终端，在本发明实施例中，稀释尾气的流量的单位为立方米/分钟(m3/min)，即每分钟流过的稀释尾气的体积。
具体的，由检测终端计算污染物的排放质量，包括：
根据二氧化碳在稀释尾气中的浓度、行驶里程和稀释尾气的流量，由检测终端通过公式(2)确定二氧化碳的排放质量；
根据一氧化碳在稀释尾气中的浓度、行驶里程和稀释尾气的流量，由检测终端通过公式(3)确定一氧化碳的排放质量；
根据总碳氢化合物在稀释尾气中的浓度、行驶里程和稀释尾气的流量，由检测终端通过公式(4)确定总碳氢化合物的排放质量；
根据氮氧化合物在稀释尾气中的浓度、行驶里程和稀释尾气的流量，由检测终端通过公式(5)确定氮氧化合物的排放质量；
其中，在公式(2)、(3)、(4)和(5)中，为二氧化碳的排放质量，为二氧化碳的密度MCO为一氧化碳的排放质量，ρCO为一氧化碳的密度，MTHC为总碳氢化合物的排放质量，ρTHC为总碳氢化合物的密度，为氮氧化合物的排放质量，为氮氧化合物的密度，为修正系数，L为检测过程中机动车的行驶里程，V为稀释尾气的流量。
其中，上述是环境状态对NOx质量影响的修正系数，主要是环境中的温度和湿度对NOx质量影响的修正系数，而的具体计算过程属于现有技术，因此，此处不再赘述的具体计算过程。
优选的，上述的取值可以是1.964，上述ρCO的取值可以是1.25，上述ρTHC的取值可以是0.619，上述的取值可以是2.05。
上述CO2、CO、THC和NOx的排放质量的单位为克/千米(g/Km)，即机动车行驶1Km污染物的排放质量。
其中，上述获取与机动车对应的尾气排放标准，包括如下两种情况。
第一种情况：
根据机动车的标识，从检测终端中获取与上述标识对应的尾气排放标准；
具体的，上述机动车的标识可以是机动车的车牌号，或者贴在机动车上的条形码或者二维码，通过条形码读取器读取机动车标识，条形码读取器将读取的机动车标识发送给检测终端。
在检测终端中存储有机动车标识列表，该列表中存储有多种机动车与尾气排放标准的对应关系，当检测终端接收到条形码读取器发送的机动车标识后，根据该机动车标识从该列表中查找与该机动车标识相匹配的尾气排放标准。
第二种情况：
将机动车的标识发送给检测服务器，从检测服务器获取上述标识对应的尾气排放标准。
在该种情况下，当条形码读取器读取到机动车标识后，将机动车标识发送给检测终端，检测终端将该机动车标识发送给检测服务器，当检测服务器接收到机动车标识后，根据该机动车标识从尾气排放标准数据库中查找与该机动车标识对应的尾气排放标准，当检测服务器找到机动车标识对应的尾气排放标准后，将该尾气排放标准发送给检测终端。
在上述尾气排放标准中存储有机动车尾气中各种污染物对应的阈值，该阈值指的是每种污染物允许排放的最大量，如果机动车排放的尾气中污染物的质量小于或等于上述阈值，则机动车排放的尾气合格，如果机动车排放的尾气中污染物的质量大于上述阈值，则机动车排放的尾气不合格。
当检测终端获取到与机动车标识对应的尾气排放标准后，将CO2的排放质量与尾气排放标准中CO2的阈值进行比较，将CO的排放质量与尾气排放标准中CO的阈值进行比较，将NOx的排放质量与尾气排放标准中NOx的阈值进行比较，将THC的排放质量与尾气排放标准中THC的阈值进行比较，如果，CO2的排放质量、CO的排放质量、NOx的排放质量或者THC的排放质量均小于或等于其对应的阈值，则判定上述机动车排放的尾气合格；如果CO的排放质量、NOx的排放质量或者THC的排放质量中任意一项的大于其对应的阈值，则判定上述机动车排放的尾气不合格。
除此之外，由于汽车尾气中NOx和THC的浓度很低，因此，可以计算NOx和THC的排放质量之和，将其排放质量之和与NOx和THC之和的阈值进行比较。
在本发明实施例中，为了降低稀释空气对机动车尾气检测结果的影响，在通过检测终端根据污染物在稀释尾气中的浓度对上述尾气进行检测之前，还包括：对CO2在稀释尾气中的浓度进行修正，得到修正后的CO2的稀释浓度。
具体的，可以通过如下公式对CO2在稀释尾气中的浓度进行修正：
其中，为修正后的CO2的稀释浓度。
当计算出修正后的CO2的稀释浓度后，根据修正后的CO2的稀释浓度对机动车尾气进行检测，进而，降低了稀释空气对机动车尾气检测结果的影响，进一步提高了机动车尾气检测的精确度。
本发明实施例提供的机动车尾气检测方法，不需要使用测量精度极高的低量程尾气分析仪，也能够实现尾气中污染物浓度的准确测量，降低了机动车尾气检测成本。
参考图3所示，本发明实施例提供了一种机动车尾气检测系统，用于执行上述机动车尾气检测方法，该系统包括尾气分析装置310、定容采样装置320和检测终端330；
上述尾气分析装置310分别与机动车的排气管、定容采样装置320和检测终端330连接，定容采样装置320与机动车的排气管连接；
上述定容采样装置320，用于将机动车排放的尾气与空气进行混合，得到稀释尾气，并测量所述稀释尾气的流量；
上述尾气分析装置310，用于测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度及测量稀释尾气中任意一种污染物的浓度；
上述检测终端330，用于根据任意一种污染物在稀释尾气中的浓度、在原始尾气中的浓度以及在空气中的浓度确定污染物的稀释比；还用于，根据上述稀释比和污染物在原始尾气中的浓度确定污染物在稀释尾气中的浓度；还用于，根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测机动车尾气是否合格。
其中，上述尾气分析装置310为排气分析仪，能够测出机动车尾气中CO、CO2、THC和NOx的浓度；
上述定容采样装置320为基于临界流文丘里管原理的定容采样系统，能够将原始尾气与空气混合，并测量机动车排放的原始尾气与空气混合后的稀释尾气的气体流量。
具体的，上述定容采样装置320包括负压风机、采样管、文丘里管(可以是一个或者多个不同量程的文丘里管组合)和自动切换装置，自动切换装置分别与多个不同量程的文丘里管连接，根据不同排量的机动车，在保证稀释比足够大的情况下，选择合适的文丘里管。上述负压风机与待测量的机动车的排气管连接，负压风机通过采样管和文丘里管连接，采集机动车排放的原始尾气，原始尾气在进入文丘里管之前与空气混合，得到稀释尾气。并且，通过选择量程较低的文丘里管，可以提高机动车原始尾气的稀释比，从而提高稀释尾气的测量精度。
上述尾气分析装置310有两根采样管，一根采样管与待测量机动车的排气管连接，采集机动车排放的原始尾气，并测量原始尾气中CO2、CO、THC和NOx等的浓度，尾气分析装置310的另一根采样管与定容采样装置320连接，采集经过定容采样装置稀释后的稀释尾气，并测量稀释尾气中CO2、CO、THC和NOx中至少一种污染物的浓度，优选的，在本发明实施例中，测量稀释尾气中CO2的浓度。
为了能够测量稀释尾气中CO2的浓度，在本发明实施例的尾气分析装置中，在原来CO2、THC、NOx和CO四组用于测量原始尾气中污染物浓度的分析仪的基础上，增加一个CO2分析仪，用于测量稀释尾气中CO2的浓度。
其中，上述系统还包括底盘测功机。
在使用本发明实施例提供的系统检测机动车尾气时，将机动车开至底盘测功机上。
具体的，上述底盘测功机包括试验车架和两驱18英寸转鼓。
如图4所示，为本发明实施例提供的机动车尾气检测系统的具体结构示意图，包括：排放分析仪401、第一采样管402、第二采样管403、定容采样单元404、试验车架405、检测终端330、两驱18英寸转鼓407和司机助408。
具体的，上述排放分析仪401，能够测量机动车原始尾气中CO、CO2、NOx和THC的浓度，以及测量稀释尾气中CO2的浓度，优选的，本发明实施例中采用的是日本HORIBA公司的MEXA-ONE-ERG分析仪；
上述定容采样单元404为基于临界流文丘里管原理的定容采样单元，能够测量出机动车尾气与空气混合后的稀释尾气的气体流量，优选的，本发明实施例中选用的是日本HORIBA公司的CVS-IM系列定容取样装置；
检测终端330能够完成试验流程控制、试验设备控制(连接排放分析仪401、定容采样单元404、两驱18英寸转鼓407)，机动车车载诊断系统(On-Board Diagnostic，OBD)参数监控及故障诊断、司机驾驶工况设置、数据计算与分析、数据库接口、车辆及试验数据监控，优选的，在本发明实施例中采用的是北京木华测控技术有限公司与清华大学汽车研究所联合开发的MH-DynaEX3系列排放主控计算机系统；
试验车架405包括待测机动车的约束装置，保证车辆的后轮在试验过程中不出现轴向与侧向滑移，保证试验安全，优选的，本发明实施例中采用的是清华大学苏州汽车研究院华业动力检测中心研制的ChassisDynaBnech系列试验车架；
两驱18英寸转鼓407，能够通过与检测终端330通讯，通过电惯量模拟的方式，按照检测终端330给出的机动车驾驶循环提供机动车应有的轮边阻力，优选的，在本发明实施例中采用的是美国BBK公司的18英寸单轴联动转鼓；
司机助408，能够与检测终端330通讯，将要测试的试验循环显示在显示屏上，让驾驶员在驾驶机动车的过程中参考，并能够显示驾驶员加速、换挡、制动等试验参数，作为驾驶员完成驾驶过程的数据参考，优选在，在本发明实施例中选用的是北京木华测控技术有线公司与清华大学汽车研究所联合开发的MH-DynaEX-DA排放司机助系统。
在采用本发明实施例提供的机动车尾气检测系统检测待测量机动车的尾气时，首先在试验开始时，将待测量机动车开至底盘测功机(包括试验车架405和两驱18英寸转鼓407)上，并用链条或者绑带将机动车与约束装置锁紧；在待测量机动车的前方迎面设置有风机，该风机用于模拟机动车在道路上行驶的风速，且风机提供的风速可跟随底盘测功机所模拟的车速变化，底盘测功机的两驱18英寸转鼓407的转速与机动车车轮的转速一致，通过惯量加载的方式模拟待测量机动车在道路上的实际负载。
将定容采样单元404的负压稀释采样管道与待测量机动车的排气管连接；检测终端330控制底盘测功机模拟待测量机动车在道路上的实际负载；定容采样单元404中的负压风机将机动车排放的尾气通过采样管抽入文丘里管内；通过定容采样单元404中的传感器测量文丘里管的入口截面和最小截面出的压力差，用伯努利定理求得气体流量；
将排放分析仪401的第一采样管402与定容采样单元404连接，具体的，与定容采样单元404中的文丘里管连接，第二采样管403与机动车的排气管连接，排放分析仪401测量原始尾气中CO、CO2、THC和NOx的浓度，以及稀释尾气中CO2的浓度，排放分析仪401将测量的原始尾气中CO、CO2、THC和NOx的浓度，以及稀释尾气中CO2的浓度发送给检测终端330；
在测量过程中，驾驶员按照检测终端330的程序操作待测量机动车，检测终端通过原始尾气中CO2的浓度，以及稀释尾气中CO2的浓度计算出CO2的稀释比，将CO2的稀释比确定为CO、THC和NOx的稀释比，即将CO2的稀释比确定为原始尾气到稀释尾气的稀释比，根据稀释比计算出CO、THC和NOx在稀释尾气中的浓度，根据CO2、CO、THC和NOx在稀释尾气中的浓度、气体流量和机动车的行驶里程，计算出CO2、CO、THC和NOx的排放质量，由检测终端330根据计算出来的排放质量检测待检测机动车排放的尾气是否合格。
在上述试验过程中，还需要使用条形码读取器扫取机动车信息，具体的，上述条形码读取器可以为手持设备，由工作人员手持该设备扫描机动车信息，也可以固定在某个位置，当机动车开至底盘测功机上时，触发上述条形码读取器扫取机动车信息。
试验结束后，解除约束装置，以及机动车的排气管与定容采样单元404、排放分析仪401的连接，将待测量机动车驶离底盘测功机。
本发明实施例提供的尾气检测系统，不需要使用测量精度极高的低量程尾气分析仪，也能够实现尾气中污染物浓度的准确测量，降低了机动车尾气检测成本。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，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：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种机动车尾气检测方法，其特征在于，所述方法包括：
通过尾气分析装置测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度；
通过定容采样装置将所述原始尾气与空气进行混合，得到稀释尾气，并测量所述稀释尾气的流量；
通过所述尾气分析装置测量所述稀释尾气中任意一种污染物的浓度；
通过检测终端根据任意一种污染物在所述稀释尾气中的浓度、在所述原始尾气中的浓度以及在所述空气中的浓度确定所述污染物的稀释比；
通过所述检测终端根据所述稀释比和所述污染物在所述原始尾气中的浓度确定所述污染物在所述稀释尾气中的浓度；
通过所述检测终端根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述污染物包括碳氧化合物、氮氧化合物和总碳氢化合物；
所述碳氧化合物包括一氧化碳和二氧化碳；
所述任意一种污染物为二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述检测终端根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格之前，还包括:
对所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度进行修正，得到修正后的二氧化碳的稀释浓度。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，通过检测终端根据任意一种污染物在所述稀释尾气中的浓度、在所述原始尾气中的浓度以及在所述空气中的浓度确定所述污染物的稀释比，包括：
根据所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度、所述二氧化碳在所述原始尾气中的浓度和所述二氧化碳在所述空气中的浓度，由所述检测终端通过公式(1)确定所述二氧化碳的稀释比；
将所述二氧化碳的稀释比确定为所述污染物的稀释比；
其中，在公式(1)中，DF表示所述污染物的稀释比，表示所述二氧化碳在所述原始尾气中的浓度，表示所述二氧化碳在所述空气中的浓度；表示所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述检测终端根据所述稀释比和所述污染物在所述原始尾气中的浓度确定所述污染物在所述稀释尾气中的浓度，包括：
根据所述稀释比和所述一氧化碳在所述原始尾气中的浓度，由所述检测终端计算所述一氧化碳在所述原始尾气中的浓度与所述稀释比的第一比值；
将所述第一比值确定为所述一氧化碳在所述稀释尾气中的浓度；
根据所述稀释比和所述氮氧化合物在所述原始尾气中的浓度，由所述检测终端计算所述氮氧化合物在所述原始尾气中的浓度与所述稀释比的第二比值；
将所述第二比值确定为所述氮氧化合物在所述稀释尾气中的浓度；
根据所述稀释比和所述总碳氢化合物在所述原始尾气中的浓度，由所述检测终端计算所述总碳氢化合物在所述原始尾气中的浓度与所述稀释比的第三比值；
将所述第三比值确定为所述总碳氢化合物在所述稀释尾气中的浓度。
6.根据权利要求2-5任一项所述的方法，其特征在于，所述通过所述检测终端根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格，包括：
根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度、检测过程中所述机动车的行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端计算所述污染物的排放质量；
获取与所述机动车对应的尾气排放标准；
将所述污染物的排放质量与所述尾气排放标准进行比对，判断所述机动车排放的尾气是否合格。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度、检测过程中所述机动车的行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端计算所述污染物的排放质量，包括：
根据所述二氧化碳在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(2)确定所述二氧化碳的排放质量；
根据所述一氧化碳在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(3)确定所述一氧化碳的排放质量；
根据所述总碳氢化合物在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(4)确定所述总碳氢化合物的排放质量；
根据所述氮氧化合物在所述稀释尾气中的浓度、所述行驶里程和所述稀释尾气的流量，由所述检测终端通过公式(5)确定所述氮氧化合物的排放质量；
其中，在公式(2)、(3)、(4)和(5)中，为所述二氧化碳的排放质量，为所述二氧化碳的密度，MCO为所述一氧化碳的排放质量，ρCO为所述一氧化碳的密度，MTHC为所述总碳氢化合物的排放质量，ρTHC为所述总碳氢化合物的密度，为所述氮氧化合物的排放质量，为所述氮氧化合物的密度，为修正系数，L为检测过程中所述机动车的行驶里程，V为所述稀释尾气的流量。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取与所述机动车对应的尾气排放标准，包括：
根据所述机动车的标识，从所述检测终端中获取与所述标识对应的所述尾气排放标准；
或者，将所述机动车的标识发送给检测服务器，从所述检测服务器获取所述标识对应的所述尾气排放标准。
9.一种机动车尾气检测系统，其特征在于，所述系统包括尾气分析装置、定容采样装置和检测终端；
所述尾气分析装置分别与机动车的排气管、所述定容采样装置和所述检测终端连接，所述定容采样装置与所述机动车的排气管连接；
所述定容采样装置，用于将机动车排放的原始尾气与空气进行混合，得到稀释尾气，并测量所述稀释尾气的流量；
所述尾气分析装置，用于测量机动车排放的原始尾气中污染物的浓度及测量所述稀释尾气中任意一种污染物的浓度；
所述检测终端，用于根据任意一种污染物在所述稀释尾气中的浓度、在所述原始尾气中的浓度以及在所述空气中的浓度确定所述污染物的稀释比；还用于，根据所述稀释比和所述污染物在所述原始尾气中的浓度确定所述污染物在所述稀释尾气中的浓度；还用于，根据所述污染物在所述稀释尾气中的浓度和所述稀释尾气的流量检测所述机动车尾气是否合格。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括底盘测功机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20170620 |