CN109057929A - 一种检测三元催化器堵塞的方法及装置 - Google Patents

一种检测三元催化器堵塞的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测三元催化器堵塞的方法及装置，装置包括检测主机，检测主机上设有显示屏和报警指示灯，检测主机一侧设有传感信号接口，检测主机内部设有主控板，主控板上安装有主控芯片、传感信号放大模块、时钟模块、对比模块、存储模块和数据传输模块，传感信号放大模块输入端分别连接温度传感器和废气流量传感器，传感信号放大模块输出端连接主控芯片，主控芯片分别连接时钟模块、对比模块、存储模块，主控芯片通过数据传输模块连接监控终端，本发明结构原理简单，能够实现对三元催化器内的温度和废气流量检测，从而快速判断三元催化器是否出现堵塞情况，检测效率高。

Description

一种检测三元催化器堵塞的方法及装置
技术领域
本发明涉及三元催化器检测技术领域，具体为一种检测三元催化器堵塞的方法及装置。
背景技术
三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置，它可将汽车尾气排出的CO、HC和NOx等有害气体通过氧化和还原作用转变为无害的二氧化碳、水和氮气。其中，CO表示一氧化碳，燃气发动机主要有害排放物之一；NOx是一氧化氮和二氧化氮的统称，燃气发动机主要有害排放物之一，排放法规严格控制；HC表示碳氢化合物，燃气发动机的主要有害排放物之一。氧传感器是是汽车上的标准配置，它是利用陶瓷敏感元件测量汽车排气管道中的氧电势，由化学平衡原理计算出对应的氧浓度，达到监测和控制燃烧空燃比，以保证产品质量及尾气排放达标的测量元件。
现在常用的检测方法是通过上下游的氧传感器电压波形进行判断，由于三元催化器具有储氧能力，当三元催化器被堵塞时，储氧能力下降，上下游氧传感器电压波形趋近于相同，此时需要去服务站进行相关的测试，判断三元催化器是堵塞还是老化。现有的检测方法智能化程度低，检测精度低，效率低，有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测三元催化器堵塞的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种检测三元催化器堵塞装置，装置包括检测主机，所述检测主机上设有显示屏和报警指示灯，所述检测主机一侧设有传感信号接口，所述检测主机内部设有主控板，所述主控板上安装有主控芯片、传感信号放大模块、时钟模块、对比模块、存储模块和数据传输模块，所述传感信号放大模块输入端分别连接温度传感器和废气流量传感器，所述温度传感器安装在三元催化器内壁；所述废气流量传感器分别安装在三元催化器内壁以及排气管内侧；所述传感信号放大模块输出端连接主控芯片，所述主控芯片分别连接时钟模块、对比模块、存储模块、显示屏和报警指示灯，所述主控芯片通过数据传输模块连接监控终端。
优选的，所述传感信号放大模块包括运算放大器、两级场效应宽带放大器，所述运算放大器的一个输入端分别连接电阻B一端和电容B一端，电容B另一端接地，电阻B另一端分别连接电阻A一端和电容A一端，电容A另一端连接运算放大器的输出端，运算放大器的另一输入端分别连接电阻C一端和电阻D一端，电阻C另一端连接电容D一端并接地，电阻D另一端和电容D另一端连接运算放大器的输出端；所述两级场效应宽带放大器的输出端连接电容E一端，电容E另一端连接电阻F一端，电阻F另一端连接两级场效应宽带放大器的负极输入端，两级场效应宽带放大器的负极输入端还连接电阻G并接地，两级场效应宽带放大器的正极输入端连接电阻E一端，电阻E另一端连接运算放大器输出端，还包括电容F、电容G、电容H，电容F一端、电容G一端、电容H一端分别接电源端，电容F另一端、电容G另一端、电容H另一端均接地。
优选的，所述主控芯片采用型号为AT89C51的单片机。
优选的，其检测方法包括以下步骤：
A、首先检测不堵塞三元催化器正常工作时的温度以及通过的废气流速，多次测量后取平均值，存储至存储模块中；
B、温度传感器和废气流量传感器分别采集待检测三元催化器中的温度、废气流速，以及排气管中的废气流速；
C、采集的温度信号和废气流速信号分别传输至传感信号放大模块中进行信号放大；
D、放大后的信号传输至单片机中处理，并传输至对比模块中与预先存储的正常值进行比较；
E、比较的结果通过数据传输模块传输至监控终端，供技术人员参考、判断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明结构原理简单，能够实现对三元催化器内的温度和废气流量检测，从而快速判断三元催化器是否出现堵塞情况，检测效率高。
(2)本发明采用的传感信号放大模块反应灵敏，实现对微弱信号进行放大、且失真度低，进一步提高了检测精度。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明控制原理框图；
图3为本发明传感信号放大模块原理图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种检测三元催化器堵塞装置，装置包括检测主机1，所述检测主机1上设有显示屏2和报警指示灯3，所述检测主机1一侧设有传感信号接口4，所述检测主机1内部设有主控板5，所述主控板5上安装有主控芯片6、传感信号放大模块7、时钟模块10、对比模块11、存储模块12和数据传输模块13，主控芯片6采用型号为AT89C51的单片机；所述传感信号放大模块7输入端分别连接温度传感器14和废气流量传感器15，所述温度传感器14安装在三元催化器内壁；所述废气流量传感器15分别安装在三元催化器内壁以及排气管内侧；所述传感信号放大模块7输出端连接主控芯片6，所述主控芯片6分别连接时钟模块10、对比模块11、存储模块12、显示屏2和报警指示灯3，所述主控芯片6通过数据传输模块13连接监控终端16。
本发明中，传感信号放大模块7包括运算放大器8、两级场效应宽带放大器9，所述运算放大器8的一个输入端分别连接电阻B 2a一端和电容B 2b一端，电容B 2b另一端接地，电阻B 2a另一端分别连接电阻A 1a一端和电容A 1b一端，电容A 1b另一端连接运算放大器8的输出端，运算放大器8的另一输入端分别连接电阻C 3a一端和电阻D 4a一端，电阻C 3a另一端连接电容D4b一端并接地，电阻D 4a另一端和电容D4b另一端连接运算放大器8的输出端；所述两级场效应宽带放大器9的输出端连接电容E 5b一端，电容E 5b另一端连接电阻F 6a一端，电阻F 6a另一端连接两级场效应宽带放大器9的负极输入端，两级场效应宽带放大器9的负极输入端还连接电阻G7a并接地，两级场效应宽带放大器9的正极输入端连接电阻E5a一端，电阻E5a另一端连接运算放大器8输出端，还包括电容F 6b、电容G 7b、电容H8b，电容F 6b一端、电容G 7b一端、电容H 8b一端分别接电源端，电容F 6b另一端、电容G 7b另一端、电容H 8b另一端均接地。运算放大器8对信号进行处理，保证传输信号的质量，并通过反馈原理将信号信息放大2倍，然后再传递给后面的两级场效应宽带放大器9再次对信号进行二次放大，最后再将信号输出。本发明采用的传感信号放大模块反应灵敏，实现对微弱信号进行放大、且失真度低，进一步提高了检测精度。
工作原理：本发明的检测方法包括以下步骤：
A、首先检测不堵塞三元催化器正常工作时的温度以及通过的废气流速，多次测量后取平均值，存储至存储模块中；
B、温度传感器和废气流量传感器分别采集待检测三元催化器中的温度、废气流速，以及排气管中的废气流速；
C、采集的温度信号和废气流速信号分别传输至传感信号放大模块中进行信号放大；
D、放大后的信号传输至单片机中处理，并传输至对比模块中与预先存储的正常值进行比较；
E、比较的结果通过数据传输模块传输至监控终端，供技术人员参考、判断。
综上所述，本发明结构原理简单，能够实现对三元催化器内的温度和废气流量检测，从而快速判断三元催化器是否出现堵塞情况，检测效率高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种检测三元催化器堵塞装置，装置包括检测主机(1)，其特征在于：所述检测主机(1)上设有显示屏(2)和报警指示灯(3)，所述检测主机(1)一侧设有传感信号接口(4)，所述检测主机(1)内部设有主控板(5)，所述主控板(5)上安装有主控芯片(6)、传感信号放大模块(7)、时钟模块(10)、对比模块(11)、存储模块(12)和数据传输模块(13)，所述传感信号放大模块(7)输入端分别连接温度传感器(14)和废气流量传感器(15)，所述温度传感器(14)安装在三元催化器内壁；所述废气流量传感器(15)分别安装在三元催化器内壁以及排气管内侧；所述传感信号放大模块(7)输出端连接主控芯片(6)，所述主控芯片(6)分别连接时钟模块(10)、对比模块(11)、存储模块(12)、显示屏(2)和报警指示灯(3)，所述主控芯片(6)通过数据传输模块(13)连接监控终端(16)。
2.根据权利要求1所述的一种检测三元催化器堵塞装置，其特征在于：所述传感信号放大模块(7)包括运算放大器(8)、两级场效应宽带放大器(9)，所述运算放大器(8)的一个输入端分别连接电阻B(2a)一端和电容B(2b)一端，电容B(2b)另一端接地，电阻B(2a)另一端分别连接电阻A(1a)一端和电容A(1b)一端，电容A(1b)另一端连接运算放大器(8)的输出端，运算放大器(8)的另一输入端分别连接电阻C(3a)一端和电阻D(4a)一端，电阻C(3a)另一端连接电容D(4b)一端并接地，电阻D(4a)另一端和电容D(4b)另一端连接运算放大器(8)的输出端；所述两级场效应宽带放大器(9)的输出端连接电容E(5b)一端，电容E(5b)另一端连接电阻F(6a)一端，电阻F(6a)另一端连接两级场效应宽带放大器(9)的负极输入端，两级场效应宽带放大器(9)的负极输入端还连接电阻G(7a)并接地，两级场效应宽带放大器(9)的正极输入端连接电阻E(5a)一端，电阻E(5a)另一端连接运算放大器(8)输出端，还包括电容F(6b)、电容G(7b)、电容H(8b)，电容F(6b)一端、电容G(7b)一端、电容H(8b)一端分别接电源端，电容F(6b)另一端、电容G(7b)另一端、电容H(8b)另一端均接地。
3.根据权利要求1所述的一种检测三元催化器堵塞装置，其特征在于：所述主控芯片(6)采用型号为AT89C51的单片机。
4.实现权利要求1所述的一种检测三元催化器堵塞装置的方法，其特征在于：其检测方法包括以下步骤：
A、首先检测不堵塞三元催化器正常工作时的温度以及通过的废气流速，多次测量后取平均值，存储至存储模块中；
B、温度传感器和废气流量传感器分别采集待检测三元催化器中的温度、废气流速，以及排气管中的废气流速；
C、采集的温度信号和废气流速信号分别传输至传感信号放大模块中进行信号放大；
D、放大后的信号传输至单片机中处理，并传输至对比模块中与预先存储的正常值进行比较；
E、比较的结果通过数据传输模块传输至监控终端，供技术人员参考、判断。
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