CN110779844A - 一种柴油车车尾气检测装置 - Google Patents

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钟志永
梁毅枫
孔繁桦
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Abstract

本发明公开一种柴油车车尾气检测装置，其特征在于，包括控制单元、流通有车尾气的烟室、可发射检测光的发射单元、可接收所述检测光的接收单元、与烟室垂直相通的检测光通道、分别固定设于检测光通道两端的第一凸透镜和第二凸透镜；所述发射单元设于第一凸透镜外侧，接收单元设于第二凸透镜外侧；所述发射单元、接收单元电性连接于控制单元；所述控制单元用于将接收单元的电信号进行处理分析。发射单元所发射的检测光经检测光通道穿过烟室时光能发生衰减，接收单元接收检测光后转化为电信号，控制单元根据电信号的强弱判断尾气排放是否符合国家标准。

Description

一种柴油车车尾气检测装置
技术领域
本发明属于尾气检测技术领域，具体涉及一种柴油车车尾气检测装置。
背景技术
随着柴油车数量的不断增大，柴油车尾气产生的颗粒物和氮氧化物对环境造成的影响越来越大，国家对柴油车排放污染越来越重视，并制定了严格的国家标准。
目前对于柴油车排放检测通常采用分流便携式的检测设备，对柴油车的车尾气进行部分取样并分析检测，但是其测量检测准确性不够理想，不能完全地、真实地反映柴油车所排放车尾气的有害物质情况。
可见，现有技术还有待改进和提高。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种柴油车车尾气检测装置，采用全流式取样检测方法，适用于固定安装点测量，具有物理响应时间快、检测准确性高的特点。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种柴油车车尾气检测装置，其包括控制单元、流通有车尾气的烟室、可发射检测光的发射单元、可接收所述检测光的接收单元、与烟室垂直相通的检测光通道、分别固定设于检测光通道两端的第一凸透镜和第二凸透镜；所述发射单元设于第一凸透镜的外侧，接收单元设于第二凸透镜的外侧；所述发射单元、接收单元电性连接于控制单元；所述控制单元用于将接收单元的电信号进行处理分析。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述检测光通道连通有位于第一凸透镜内侧的第一进气口、位于第二凸透镜内侧的第二进气口，所述第一进气口、第二进气口连通有供气装置。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述烟室设有用于检测车尾气中氮氧化物含量的氮氧传感器，所述氮氧传感器电性连接于控制单元。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述烟室设有用于检测车尾气温度的温度传感器，所述温度传感器电性连接于控制单元。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述控制单元为ECU。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述第二凸透镜的外侧设有可拆卸的滤光片。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述检测光通道内壁设有螺纹孔。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述检测光通道与烟室的连接处设有第一隔热件。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述温度传感器与烟室的连接处设有第二隔热件。
所述的柴油车车尾气检测装置中，所述第二凸透镜固定安装于与检测光通道相接的透镜座上，所述透镜座设有适于滤光片插入的插槽。
有益效果：
本发明提供了一种柴油车车尾气检测装置，采用全流式取样检测方法，适用于固定安装点测量，具有物理响应时间快、检测准确性高的特点。
本发明设置了与烟室垂直相通的检测光通道，发射单元所发射的检测光沿着检测光通道，穿过烟室内的车尾气后被接收单元接收，控制单元根据接收单元所产生的电信号强弱对车尾气的颗粒物浓度进行分析判断，以判断车尾气是否符合国家所制定的相关排放标准。
附图说明
图1为本发明提供的柴油车车尾气检测装置的工作原理图。
图2为本发明提供的柴油车车尾气检测装置在具体实施方式一中的结构示意图。
图3为本发明提供的柴油车车尾气检测装置在具体实施方式二中的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种柴油车车尾气检测装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，图1中实线为光路走线，虚线为气路走线。
请参阅图1、图2、图3，本发明提供一种柴油车车尾气检测装置，其包括控制单元(图中未示出)、流通有车尾气(或称烟气)的烟室5、可发射检测光的发射单元1、可接收所述检测光的接收单元4、与烟室5垂直相通的检测光通道12、分别固定设于检测光通道12两端的第一凸透镜2和第二凸透镜3；所述发射单元1设于第一凸透镜2的外侧，接收单元4设于第二凸透镜3的外侧；所述发射单元1、接收单元4电性连接于控制单元；所述控制单元用于将接收单元的电信号进行处理分析。控制单元可控制发射单元1的工作状态。
在本实施例中，烟室5沿其径向分别一体成型有与烟室相连通的第一连接管51和第二连接管52。第一凸透镜2固定安装于带内腔的第一进气座21的外侧，第二凸透镜3固定安装于带内腔的第二进气座31的外侧；而第一进气座21通过螺栓固定连接于第一连接管51，第二进气座31通过螺栓固定连接于第二连接管52。发射单元固定安装在第一进气座21的外侧，接收单元固定安装在第二进气座31的外侧。第一进气座21、第一连接管51、第二连接管52、第二进气座31形成一条检测光通道。
其中，第一凸透镜2、第二凸透镜3可以是关于烟室5的轴线对称设置。
机动车的排烟废气(或称车尾气)从烟室的一端流入，从另一端流出；而发射单元发射的检测光束经过第一凸透镜2转变为一束平行光，平行光通过烟室5时光能发生衰减，然后经过第二凸透镜3的汇聚作用成为光点到达接收单元，接收单元接收检测光束后会将光信号转换成电信号。车尾气中含烟(或颗粒物)越多，光能衰减越大，电信号越弱。控制单元将接收单元所产生的电信号进行处理分析，分析接收单元的电信号强弱，判断车尾气中颗粒物浓度，可实时显示出测试数据，从而可准确地评价车尾气是否符合国家排放标准。
当然，发射单元可以但不限于是发射电路、激光发射器，接收单元可以但不限于是接收电路、探测器。探测器可采用易获得、价格较低的单点探测器。
如图1、图2所示，所述检测光通道12连通有位于第一凸透镜2内侧的第一进气口6、位于第二凸透镜3内侧的第二进气口7，所述第一进气口6、第二进气口7连通有供气装置(图中未示出)。在本实施例中，第一进气口6设置在第一进气座21，第二进气口7设置在第二进气座31。
为使光学系统免遭烟气污染，采用了双气幕保护技术，供气装置输送出吹扫空气，吹扫空气分别从第一进气口6、第二进气口7流入，然后分别对应依次流经第一进气座21和第一连接管51、第二进气座31和第二连接管52，使得第一凸透镜2、第二凸透镜3的内表面形成“风帘”，避免其沾染上烟炱微粒。其中，风帘的压力稳定均匀。
如图1、图2、图3所示，具体地，所述检测光通道12与烟室5的连接处设有第一隔热件，防止烟室的温度对发射单元1、接收单元4的工作造成负面影响。在本实施例中，第一连接管51与第一进气座21之间设有第一隔热件13，第二连接管52与第二进气座31之间设有第一隔热件14，该第一隔热件可以是隔热法兰垫片，起到隔热作用，防止因导热而使得发射单元1、接收单元4受影响。
如图2、图3所示，所述烟室5设有用于检测车尾气中氮氧化物含量的氮氧传感器10，所述氮氧传感器10电性连接于控制单元。检测时，车尾气进入烟室，车尾气中的氮氧化物与氮氧传感器接触并发生电化学反应，同时氮氧传感器产生极限电流，控制单元通过测量、比较极限电流来测量被测车尾气中的氮氧化物浓度。
如图2所示，所述烟室5设有用于检测车尾气温度的温度传感器9，所述温度传感器9电性连接于控制单元。温度传感器9的设置目的在于检测烟室5内车尾气温度。
具体地，所述温度传感器9与烟室5的连接处设有第二隔热件15。第二隔热件15可以是隔热法兰垫片，起到隔热作用，有效减小烟室温度对温度传感器工作造成影响。
所述控制单元可以但不限于为ECU(又称电子控制单元)，ECU和普通电脑一样，由微处理器(CPU)、存储器(ROM、RAM)、输入/输出接口(I/O)、模数转换器(A/D)以及驱动等大规模集成电路组成，具有运算与控制的功能，可实现与各传感器传来的信号进行比较和计算。
如图1、图3所示，所述第二凸透镜3的外侧设有可拆卸的滤光片11，提供不透光度校准功能。具体地，所述第二凸透镜3固定安装于与检测光通道12相接的透镜座32上，所述透镜座32设有适于滤光片11插入的插槽(图中未示出)，实现滤光片11能够快速拆装、更换。另外，第一凸透镜2固定安装于与检测光通道12相接的透镜座22上。
而透镜座32通过螺栓安装方式或其他固定方式固定连接于第二气座31，透镜座22同样地通过螺栓安装方式或其他固定方式固定连接于第一进气座21。
具体地，如图1所示，所述检测光通道12内壁设有螺纹孔(图中未示出)，螺纹孔的设置目的在于吸收杂光，消除光路中的杂乱光线。
综上所述，本发明提供了一种柴油车车尾气检测装置，采用全流式取样检测方法，具有物理响应时间快，检测准确性高，成本低，同时检测颗粒物浓度、氮氧化物浓度的特点。
本发明设置了与烟室垂直相通的检测光通道，发射单元所发射的检测光沿着检测光通道，穿过烟室内的车尾气后被接收单元接收，控制单元根据接收单元所产生的电信号强弱对车尾气的颗粒物浓度进行分析判断，以判断车尾气是否符合国家所制定的相关排放标准。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种柴油车车尾气检测装置，其特征在于，包括控制单元、流通有车尾气的烟室、可发射检测光的发射单元、可接收所述检测光的接收单元、与烟室垂直相通的检测光通道、分别固定设于检测光通道两端的第一凸透镜和第二凸透镜；所述发射单元设于第一凸透镜的外侧，接收单元设于第二凸透镜的外侧；所述发射单元、接收单元电性连接于控制单元；所述控制单元用于将接收单元的电信号进行处理分析。
2.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述检测光通道连通有位于第一凸透镜内侧的第一进气口、位于第二凸透镜内侧的第二进气口，所述第一进气口、第二进气口连通有供气装置。
3.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述烟室设有用于检测车尾气中氮氧化物含量的氮氧传感器，所述氮氧传感器电性连接于控制单元。
4.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述烟室设有用于检测车尾气温度的温度传感器，所述温度传感器电性连接于控制单元。
5.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述控制单元为ECU。
6.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述第二凸透镜的外侧设有可拆卸的滤光片。
7.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述检测光通道内壁设有螺纹孔。
8.根据权利要求1所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述检测光通道与烟室的连接处设有第一隔热件。
9.根据权利要求4所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述温度传感器与烟室的连接处设有第二隔热件。
10.根据权利要求6所述的柴油车车尾气检测装置，其特征在于，所述第二凸透镜固定安装于与检测光通道相接的透镜座上，所述透镜座设有适于滤光片插入的插槽。
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CN111562264A (zh) * 2020-05-25 2020-08-21 广州市云景信息科技有限公司 手持式机动车尾气检测方法
CN114076736A (zh) * 2021-11-17 2022-02-22 山东新凌志检测技术有限公司 一种具备发射舱和接收舱的车载尾气监测光学平台

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