CN109425569A - 一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，其气体采集装置包椭圆柱结构，在其一端设有两个进气孔，两个通孔间隔分布并关于轴线对称。椭圆柱结构内在两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物。两个进气孔分别通过一根软管接到待检测汽车的排气口处。红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块依次级联，蓝牙接收模块和显示器连接单片机，蓝牙发送模块和蓝牙接收模块通过无线蓝牙链路通讯。在两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物，通过该内衬物能够有效的降低尾气进入气体采集装置中的速度，降低因尾气排放速度变化对检测结果所产生的波动影响。

Description

一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统

技术领域

本发明涉及一种一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统。

背景技术

在车水马龙的街头，一股股浅蓝色的烟气从一辆辆机动车尾部喷出，这就是通常所说的汽车尾气。这种气体排放物不仅气味怪异，而且令人头昏、恶心，影响人的身体健康。在车辆不多的情况下，大气的自净能力尚能化解汽车排出的毒素。但随着汽车数量的急剧增加，交通拥堵成了家常便饭，汽车本应具备的便捷、舒适、高效的优势逐渐被过多的车辆所抵消。“汽车灾难”已经形成，由此带来的汽车尾气更是害人不浅。

科学分析表明，汽车尾气中含有上百种不同的化合物，其中的污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等。一辆轿车一年排出的有害废气比自身重量大3倍。英国空气洁净和环境保护协会曾发表研究报告称，与交通事故遇难者相比，英国每年死于空气污染的人要多出10倍。

固体悬浮颗粒：固体悬浮颗粒的成分很复杂，并具有较强的吸附能力，可以吸附各种金属粉尘、强致癌物苯并芘和病原微生物等。固体悬浮颗粒随呼吸进入人体肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道的不同部位，引起呼吸系统疾病。当悬浮颗粒积累到临界浓度时，便可能会激发形成恶性肿瘤。此外，悬浮颗粒物还能直接接触皮肤和眼睛，阻塞皮肤的毛囊和汗腺，引起皮肤炎和眼睫膜炎，甚至还可能造成角膜损伤。

一氧化碳：一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。一氧化碳经呼吸道进入血液循环，与血红蛋白亲合后生成碳氧血红蛋白，从而削弱血液向各组织输送氧的功能，危害中枢神经系统，造成人的感觉、反应、理解、记忆力等机能障碍，重者危害血液循环系统，导致生命危险。所以，即使微量吸入一氧化碳，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。

氮氧化物：氮氧化物主要是指一氧化氮、二氧化氮，它们都是对人体有害的气体，特别是对呼吸系统有危害。在二氧化氮浓度为9.4毫克/立方米的空气中暴露10分钟，即可造成人的呼吸系统功能失调。

碳氢化合物：目前还不清楚它对人体健康的直接危害。但当氮氧化物和碳氢化合物在太阳紫外线的作用下，会产生一种具有刺激性的浅蓝色烟雾，其中包含有臭氧、醛类、硝酸脂类等多种复杂化合物。这种光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜，引起眼睛红肿和喉炎。1952年12月，伦敦发生光化学烟雾，4天中死亡人数较常年同期多4000人，45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的约为平时的2倍。

铅：铅是有毒的重金属元素，汽车用油大多数掺有防爆剂四乙基铅或甲基铅，燃烧后生成的铅及其化合物均为有毒物质。城市大气中的铅60%以上来自汽车含铅汽油的燃烧。人体中铅含量超标可引发心血管系统疾病，并影响肝、肾等重要器官的功能及神经系统。由于铅尘比重大，通常积聚在1米左右高度的空气中，因此对儿童的威胁最大。

尾气在直接危害人体健康的同时，还会对人类生活的环境产生深远影响。尾气中的二氧化硫具有强烈的刺激气味，达到一定浓度时容易导致“酸雨”的发生，造成土壤和水源酸化，影响农作物和森林的生长。近100年来，温室效应已成为人类的一大祸患。冰川融化、海平面上升、厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等都对人类的生存带来了极为严峻的挑战。而二氧化碳则是导致温室效应的罪魁祸首。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术，提出一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，能够方便的检测出汽车尾气中的一氧化碳和二氧化碳的浓度。

技术方案：一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，包括气体采集装置、红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块、蓝牙接收模块、单片机以及显示器；其中，所述气体采集装置包椭圆柱结构，在其一端设有两个进气孔，两个所述进气孔间隔分布并关于轴线对称，在所述气体采集装置的另一端中央位置设有一个排气孔，并在所述气体采集装置的中部相对位置上设有相对的一组用于安装所述红外传感器的小孔，所述椭圆柱结构内在所述两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物；所述两个进气孔分别通过一根软管接到待检测汽车的排气口处，所述红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块依次级联，所述蓝牙接收模块和显示器连接所述单片机，所述蓝牙发送模块和蓝牙接收模块通过无线蓝牙链路通讯。

进一步的，所述气体采集装置内部固定有热电偶，所述热电偶输出经整流电路以及限流调压电路输出到所述红外传感器的供能端。

进一步的，所述所述热电偶的输出端还连接有电压采样电路，所述电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路，所述模数转换电路的输出端通过分频电路连接到所述蓝牙发送模块的输入端。

有益效果：本发明的一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，通过气体采集装置实时采集待检测汽车的尾气，然后通过红外传感器检测尾气中一氧化碳和二氧化碳的浓度，红外传感器的输出经放电后，再经模数转换后通过蓝牙发送模块发出，蓝牙接收模块接收到相应信息后再进行输入到单片机中进行处理，单片机进行数字滤波处理得到真实的检测值，并将数据显示在显示器上供检测人员判断。其中，气体采集装置采用了两路进口，两路进口同时引入汽车尾气，使得尾气在气体采集装置内分布的更加均匀。在两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物，通过该内衬物能够有效的降低尾气进入气体采集装置中的速度，降低因尾气排放速度变化对检测结果所产生的波动影响。本发明的汽车尾气检测系统的检测端布置在汽车尾气端口，可随汽车在检测场地内运动，相关检测数据通过蓝牙传输模块传输到上位机，利用汽车运动中的排放尾气进行检测，更符合实现情况。

具体实施方式

下面对本发明做更进一步的解释。

一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，包括气体采集装置、红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块、蓝牙接收模块、单片机以及显示器。其中，气体采集装置包椭圆柱结构，在其一端设有两个进气孔，两个进气孔间隔分布并关于轴线对称，在气体采集装置的另一端中央位置设有一个排气孔，并在气体采集装置的中部相对位置上设有相对的一组用于安装所述红外传感器的小孔。椭圆柱结构内在所述两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物。两个进气孔分别通过一根软管接到待检测汽车的排气口处。红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块依次级联，蓝牙接收模块和显示器连接单片机，蓝牙发送模块和蓝牙接收模块通过无线蓝牙链路通讯。

进一步的，气体采集装置内部固定有热电偶，热电偶输出经整流电路以及限流调压电路输出到所述红外传感器的供能端。热电偶的输出端还连接有电压采样电路，电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路，模数转换电路的输出端通过分频电路连接到所述蓝牙发送模块的输入端。由于尾气具备一定的热能，本系统中通过热电偶采集这部分热能并转换为电能后供给红外传感器用，实现无源供能。同时，通过采集热电偶输出电流的电压值，并发送到上位机，能够判断出汽车尾气排放的温度，为尾气排放检测提供辅助参考。

本发明的一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，通过气体采集装置实时采集待检测汽车的尾气，然后通过红外传感器检测尾气中一氧化碳和二氧化碳的浓度，红外传感器的输出经放电后，再经模数转换后通过蓝牙发送模块发出，蓝牙接收模块接收到相应信息后再进行输入到单片机中进行处理，单片机进行数字滤波处理得到真实的检测值，并将数据显示在显示器上供检测人员判断。其中，气体采集装置采用了两路进口，两入进口同时引入汽车尾气，使得尾气在气体采集装置内分布的更加均匀。在两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物，通过该内衬物能够有效的降低尾气进入气体采集装置中的速度，降低因尾气排放速度变化对检测结果所产生的波动影响。本发明的汽车尾气检测系统的检测端布置在汽车尾气端口，可随汽车在检测场地内运动，相关检测数据通过蓝牙传输模块传输到上位机，利用汽车运动中的排放尾气进行检测，更符合实现情况。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，其特征在于：包括气体采集装置、红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块、蓝牙接收模块、单片机以及显示器；其中，所述气体采集装置包椭圆柱结构，在其一端设有两个进气孔，两个所述进气孔间隔分布并关于轴线对称，在所述气体采集装置的另一端中央位置设有一个排气孔，并在所述气体采集装置的中部相对位置上设有相对的一组用于安装所述红外传感器的小孔，所述椭圆柱结构内在所述两个进气孔处设有多孔结构的柔性内衬物；所述两个进气孔分别通过一根软管接到待检测汽车的排气口处，所述红外传感器、无源放大电路、模数转换电路、蓝牙发送模块依次级联，所述蓝牙接收模块和显示器连接所述单片机，所述蓝牙发送模块和蓝牙接收模块通过无线蓝牙链路通讯。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，其特征在于：所述气体采集装置内部固定有热电偶，所述热电偶输出经整流电路以及限流调压电路输出到所述红外传感器的供能端。

3.根据权利要求2所述的基于蓝牙通讯的汽车尾气检测系统，其特征在于：所述所述热电偶的输出端还连接有电压采样电路，所述电压采样电路的输出端连接所述模数转换电路，所述模数转换电路的输出端通过分频电路连接到所述蓝牙发送模块的输入端。