CN113358588A - 一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备 - Google Patents
一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113358588A CN113358588A CN202110605918.9A CN202110605918A CN113358588A CN 113358588 A CN113358588 A CN 113358588A CN 202110605918 A CN202110605918 A CN 202110605918A CN 113358588 A CN113358588 A CN 113358588A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- calibration
- gas
- air chamber
- motor vehicle
- remote sensing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 72
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 110
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 43
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 30
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 219
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 52
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 29
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 26
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 20
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 18
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 12
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 12
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 5
- 235000019504 cigarettes Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 5
- 238000004868 gas analysis Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000013112 stability test Methods 0.000 claims description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 27
- 238000011160 research Methods 0.000 abstract description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000013441 quality evaluation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 13
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 13
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 6
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 5
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 4
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000005383 fluoride glass Substances 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 4
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000001658 differential optical absorption spectrophotometry Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000001285 laser absorption spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000001745 non-dispersive infrared spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 2
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013524 data verification Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 239000003897 fog Substances 0.000 description 1
- 238000010191 image analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
Abstract
本发明涉及一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备，本发明将建立机动车尾气遥感监测系统动态、静态相结合的双模计量校准装置，现场动态校准技术突破，以速度、加速度可控的电驱动车载校准装置实时对机动车尾气遥测系统进行校准，分析温度场、湍流场、外界光场、信号提取模式等参数系列变化条件下，检测结果变化趋势，提高动态校准测量不确定度，填补国内机动车尾气遥测系统直接计量标准缺失的空白，解决目前工况条件下尾气遥测系统无法动态溯源的问题，提升机动车尾气遥测系统输出数据精度，通过复杂流场实验研究，形成科学合理的量值传递技术，能充分满足机动车尾气遥测系统计量溯源和数据质量评价需要。
Description
技术领域
本发明属于机动车尾气检测技术的技术领域，尤其涉及一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备。
背景技术
随着社会的发展，机动车数量日益攀升，中国目前是全球最大的机动车销售市场，年销售量达到2000多万辆，其尾气排放已经严重影响了城市生活的方方面面，机动车尾气污染物成为环境污染重要源头之一，这导致机动车尾气排放监测工作受到人们广泛关注。现国家和地方政府都加大了对机动车尾气污染物的监测工作，针对城市主干道路(车流量大的道路)而设计的全天候在线机动车尾气遥感监测系统应运而生。其工作原理是主机发射特定光束，当机动车通过时，所排放的尾气对光束有特定的吸收，对面接收端接收到的光谱强度特征就会发生变化，所变化的幅度与尾气成份的浓度存在比例关系，根据一定的算法可以推算出尾气浓度值大小。相比于实验室台架测试技术，机动车尾气遥感监测系统可以在一定的气象条件和道路坡度条件下，利用非接触遥感的技术实现规定速度范围内行驶车辆尾气检测工作。该技术在区域机动车污染现状和发展趋势评估、在用机动车检查以及高排车筛选等方面具有独特的优势。它是在机动车通过遥感监测系统的瞬间完成对机动车尾气排放的采集测量，并同时捕获机动车车牌、车身颜色、速度、加速度和当时的气象信息，结合联网平台的统计分析功能，客观的反映出机动车尾气排放信息。该系统集数据采集、实时抓拍、数据审核、数据查询等功能于一体，具有检测响应时间快、适用范围广的特点。2017年5月，国家出台了《“2+26”城市机动车遥感监测网络建设方案》，明确提出“2+26”城市遥感监测网络建设任务目标，要求安装配置遥感监测设备和车辆，实现国家、省级、市级三级联网，重点筛查柴油车和高排放汽油车，从而为机动车排放监管提供重要支撑。2017年以来，我国机动车尾气监测系统建设范围明显扩大。全国多个省市积极计划搭建机动车尾气遥感监测平台，并与国家平台实现联网。这也是生态环境部办公厅《关于加快推进机动车遥感监测平台建设和联网工作的通知》(环办大气函﹝2017﹞1331号)中的明确要求。因此在国家环保相关政策的大力推动下，机动车尾气遥感监测时代已然临近。
目前全国各类设备所采集的尾气遥测数据质量参差不齐，问题层出不穷，所以针对机动车尾气遥感监测系统数据质量把控问题日益凸显，目前各省级计量校准技术机构针对机动车尾气遥测系统的校准主要采用静态测试，所依据的相关技术规范主要有：《在用柴油车排气污染物测量方法及技术要求(遥感检测法)》(HJ845-2017)；《机动车尾气遥测设备通用技术要求》(JB/T11996-2014)；《汽车污染物排放限值及测量方法(遥感检测法)》(二次征求意见稿)；《关于加快推进机动车排污监控平台建设和联网工作的通知》(环办大气函〔2016〕2101号)；《在用机动车排放检验信息系统及联网规范(试行)》等。目前常用的静态检测校准技术只是针对尾气成份分析使用封闭气室进行校准，并没有考虑实际机动车运行所带来的影响因素，因机动车尾气排放到空气中，空气中的氧气和风速对其有很大影响，动态扩散到空气中后，尾气中各种污染物的浓度都会发生变化，这对检测精度都会产生很大影响，这对检测准确度会造成非常严重的后果，有可能会造成结果误判；静态比对测试方法无法直接对汽车工况运行条件下排放的尾气直接检测，故动态条件下工作的机动车尾气遥感监测系统采用静态封闭气室进行校准仅仅能对尾气检测单元的灵敏度进行衡量，而无法真实反映动态遥感监测系统的真实准确度。因此开展机动车尾气遥感监测系统实时动态静态相结合的双模校准技术研究十分有必要，是机动车尾气遥测系统数据质量把控重要的提升环节，是开展全面正确评价机动车尾气遥感监测系统性能的前提和保障。
为了有效管控高排机动车辆和移动空气污染源，就必须首先具备准确、快捷的检测技术。准确的机动车尾气遥测监测校准技术是实现机动车尾气污染物排放精确测量和治理核心保障。2016年7月，原环保部、公安部、国家认监委印发的《关于进一步规范排放检验加强机动车环境监督管理工作的通知》均对机动车尾气排放污染治理提出明确要求，充分表明机动车尾气排放污染治理工作的重要性和紧迫性。尽管机动车尾气遥感监测系统具有非接触的测量方式、数据远距离传输、结果显示靠计算等特点，但在数据准确度把控方面难度大，测量仪器的环境适应能力对数据质量和测量精度都有待进一步提高；在测量、校准、分析等关键技术环节更具有挑战性。一直以来，国内没有形成可操作的尾气遥测系统动态、静态相结合的双模校准评价标准技术，使在用机动车尾气遥感监测系统的核查和管控成为现阶段机动车尾气污染物治理的盲点。
本发明根据机动车遥感监测系统实际工作原理及具体工况特征，开展实地模拟动态监测校准技术研究，分析机动车正常运行条件下尾气遥测系统精确测量的影响因素，如：机动车速度、加速度、现场环境温度、湿度、风速、压力等因素对遥感监测系统测量结果的影响，揭示动态工况条件机动车尾气排放规律及相关校准细节。因此，研究相应的校准装置和校准方法，解决遥感检测系统的量值溯源问题，将给遥测技术检测机动车尾气的推广应用提供有力的技术支撑，进而为我国治理大气污染，减少雾霾天气做出积极贡献。
美国在上世纪90年代就开展了初步遥测实验研究，积累了一定的经验。德国、英国在相应的尾气浓度反演方面，研究了利用基于特征光谱解析与环境参数自修正的浓度反演算法，实现高温展宽条件下光谱特征参数提取，提高了高温环境下气体浓度的反演精度，满足了在线测量需求，使得遥测系统初步具备了道路应用条件。目前机动车尾气遥感检测技术依据原理不同主要采用非分光红外光谱技术(NDIR，Non-Dispersive InfraRed)、差分吸收光谱技术(DOAS，Differential Optical Absorption Spectroscopy)和激光吸收光谱技术(LAS，Laser Absorption Spectroscopy)等。三种技术是以吸收光谱原理和Beer-Lambert定律为基础，当光路从待测气体介质中经过，气体分子会发生能量跃迁。不同能级之间的跃迁所需能量不同，因此不同气体分子需要吸收不同波长的红外光跃迁，产生红外吸收光谱。在中红外波段，基频吸收带和吸收幅度较大，可以对汽车尾气中的CO2、CO、NO、HC等气体进行定性定量检测。遥感测试法主要是基于光谱特征吸收原理与视频图像分析技术。是一种非接触式的实时车辆尾气检测方法。车辆尾气排出后会扩散形成烟羽，遥测设备会通过光源控制器发射光(红外光、激光和紫外光)，利用光通过烟羽后强度的变化可测得尾气中主要污染物气体成分的相对体积浓度比，再通过燃烧方程反解可初步得到各污染物成分的体积浓度。遥感测试法最大的优点是可同时测定多车道车辆的尾气排放情况，成本较低，速度快，但是这种方法受测量条件尤其是气象条件影响较大，精度相较于台架测试较为一般。国内外就遥感测试法己经展开了大量的研究与实践应用。
目前，国内关于机动车尾气遥感监测设备校准检定测试方面，主要执行文件“JJG(京)45-2011《遥感式汽油车排放有害气体检测仪检定规程》”。美国EPA和BAR(美国环保署和加州机动车维修管理局工程与技术研究部)在对机动车尾气遥感监测设备性能进行检测时，更偏重于进行光路上静态喷气和动态喷气的测试结果。(静态喷气：直接向开放式光路中喷射标气；动态喷气：将标气瓶放置在实验车尾箱、标气出口按放在实验车排气管位置，同时将实验车尾气利用延长管外排，消除其尾气对测试结果的影响，当试验车通过设备时向光路中直接喷射标气)。静态校准仅仅能对遥测系统尾气浓度测量的静态检测能力进行评价，没有综合考虑机动车动态运行扩散带来的影响。动态喷气实验受环境干扰极大，所得数据质量并不能满足校准规范要求，基本没有实际采用。两者校准测试都没有准确的联系车辆运行状况带来的影响。所以，针对实际工况条件下的机动车尾气遥感监测系统的动态、静态相结合的双模校准技术研究就十分有必要了。
随着机动车尾气遥测仪的快速发展，该设备的计量检定或校准也在不断完善。北京地区起步较早，颁布了JJG(京)45-2011遥感式汽油车排放有害气体检测仪检定规程。北京市计量检测科学研究院率先建立了机动车尾气遥测仪的计量标准，可开展该项目的检定和校准工作。广东省计量科学研究院等少数计量检定机构可依据DB 44/T594-2009在用汽车排气污染物限值及检测方法(遥感A)、JB/T11996—2014机动车尾气遥测设备通用技术要求对机动车尾气遥测仪开展测试工作。其它各省市地区暂未建立机动车尾气遥测仪的计量标准，无法开展该项目的检定或校准。目前国内计量校准检测机构对机动车尾气遥测系统的校准都是采用标准气体在静态条件下通过密闭气室进行校准，无法有效在开放空间下实施动态校准。还存在一些问题：(1)在开放的环境空间实时动态测量的，受环境变化影响，如风向、风速、温度、湿度、雨雪等影响较大，再加上机动车行驶经过仪器时机动车的工况情况不一样，因此校准检测数据误差要大于传统仪器。对测量环境要求高，一般测量要求在无雨雪、大雾、沙尘和风速低于3级的条件。(2)检出率不高，经常会出现一项或几项测量参数无法测出的情况。(3)单车重复性较差，在车辆不同行驶工况下，排放差异大，测量数据规律性不强。(4)相关法律、法规和针对动态尾气检测装置的校准、检定规范等都需要逐步完善。(5)传统静态测试校准仅仅能反应检测器灵敏度问题，无法真正反应整个系统数值的准确性。因为遥测系统是在机动车移动过程中尾气排放过程中检测的，整个系统数据的处理输出是通过燃烧方程二次换算得到的。所以不运动的静态测试也就无法触发二次换算，无法进一步得到真正的尾气排放数据。
总之，目前我国机动车尾气遥测系统相关计量标准整体与实际应用情况并不完全适用，成为制约机动车尾气精确测量、治理的瓶颈。导致监测数据可信度不高、不确定性大，甚至有的在用尾气遥测系统形同虚设，造成极大浪费。所以急需能形成量值传递关系的动态、静态相结合的双模校准测量技术和装置。
搭建动态机动车尾气遥感监测系统实时双模校准装置，规避减弱实际机动车运动所带来的湍流效应，分析机动车排放参数变化与实际工况的具体联系规律，识别机动车实际运行过程中CO、CO2、NOx、CH等参数的变化范围及相关性。基于数值模拟和情景分析方法，评估动态测量校准技术的可行性。通过封闭氟化钙气室充入标准气体来模拟机动车排放尾气烟团，实时在线检测机动车尾气遥测系统测量值，分析其稳定性、重复性、精确性，确定采用模拟烟团对在用机动车尾气遥测系统校准检测实施方案。通过调研资料结合现场测试、统计分析、模拟测试等多种方法，分析机动车尾气遥测系统数据质量和动态校准技术的可控性和可操作性，明确机动车尾气遥测系统动态校准检测工作重点和难点。在充分总结静态校准不切合实际工况的基础上，结合机动车运行特点，形成切实可行的动态、静态相结合的双模校准标准方法。同时分析现有相关技术标准实际应用效果。进一步形成机动车尾气遥测系统动态、静态相结合的双模校准方法标准。
因此我们亟待一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备用于解决上述的机动车尾气监测的问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明的目的是提供一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备用于解决机动车尾气遥感监测系统在动态进行尾气监测的过程中存在的偏差，难以进行校准的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤一：首先进行传统静态校准测量，通过封闭的气室，分别通入不同浓度的标准气体，连接烟气分析仪，实时监测封闭气室内各组分气体浓度数值，待封闭气室内氧气数值接近为零，并且其它关键烟气数值稳定的情况下，首先进行静态校准，检测遥测装置探测器静态数据输出情况，做相关重复性、稳定性试验，获得光源、传感器、检测器的精度误差范围，待确定静态校准条件下遥测装置气体浓度测量值与标准气体浓度比对在误差范围内后可进一步进行动态校准测试；
步骤二：搭建速度、加速度可控并可实时在线监测的电驱动动态移动校准检测车，电驱动移动校准车尾部拖载不锈钢封闭气室，气室通过采样口连接烟气分析仪，可以实时动态监测气室内气体组分浓度变化情况，烟气分析仪将采集到的数据实时上传到数据采集单元，动态移动校准检测车还搭载环境参数测量单元，可以有效检测现场温度、湿度、大气压力和风速等环境参数，相关数据也汇集到数据采集单元，数据采集单元连接信号传输接收发射单元，所有采集到的数据都通过信号传输发射单元直接传输到远端的数据接收处理单元；
通过车辆控制及数据接收处理单元调节电流输入的大小来调节动态校准装置的移动速度和加速度，分别测试车辆不同速度、不同加速度范围内，以及VSP比功率值在有效范围内，尾气遥测系统数据输出大小,并与模拟烟团实际组分浓度进行比对，计算出示值误差，并评价相关不确定度。
优选的，其中步骤二包含以下几个过程：
过程一：确保遥感装置能正常工作；
过程二：调整移动校准检测车辆后端所搭载的封闭气室的位置，使遥测装置的检测光路能通过气室中心位置；同时打开移动车载烟气分析仪实时监控气室内各组分浓度变化情况；
过程三：气室通入标准气体模拟烟团之前进行背景值测量，完成后依次通入标准气体模拟实际机动车排放烟团，通过烟气分析仪实时在线监测气室内各组分浓度变化情况，当气室内氧气数值摩尔分数小于0.1％，并且其它组分的数值与标准气体证书数值基本相符情况下，说明具备校准条件，可以开始进行校准测量；
过程四：启动移动校准车，以一定速度和加速度拖载封闭模拟烟团快速通过遥测装置测量光路，触发尾气遥测装置进行二次换算，输出实时监测数据，远端数据接收处理单元会及时显示相关参数大小，包括车辆运行速度、加速度、遥测装置测量出来的气体组分浓度值、现场环境参数，按照上述操作步骤，不同浓度组分气体重复测量3次；
其中：移动校准烟气组分测量示值误差和相对误差的计算：相关公式如下：
式中：ΔC为动态校准测量绝对示值误差；
为尾气遥测装置针对移动校准车拖载气室第i校准点3次测量结果的平均值；Cs为封闭气室内标准烟团浓度值；δc为移动测量校准装置的相对示值误差；
动态移动校准装置测量重复性计算，依次向移动车载封闭气室中加入各气体组分，模拟实际机动车排放烟团，不同浓度组分气体重复测量6次，每组分测量完成后用高纯氮气冲洗车载气室后再通入新的标准气体模拟烟团，并通过烟气分析仪实时监测气室内各组分浓度，待气室内各组分浓度与标气证书标称值接近，并稳定情况下启动移动校准车快速通过遥测光路进行校准检测，相关计算公式如下：
式中：sA为动态移动校准装置测量重复性(以实验标准偏差表示)；Ci为第i次通入标准气体时，动态校准测量示值；n为校准测量次数，一般n＝6；
为n次测量值的算术平均值；
进一步可获得相对校准测量偏差：
优选的，速度和加速度的选取：速度在20km/h、30km/h、40km/h，加速度(-6～6)m/s2范围内,VSP比功率值在(0-14)kw/t范围内。
优选的，通入的标准气体分别为NO、CO、CO2、C3H8。
本发明的技术构思为：本专利将建立机动车尾气遥感监测系统动态、静态相结合的双模计量校准装置，现场动态校准技术突破，以速度、加速度可控的电驱动车载校准装置实时对机动车尾气遥测系统进行校准，分析温度场、湍流场、外界光场、信号提取模式(挡光触发、烟团触发、车牌触发等)等参数系列变化条件下，检测结果变化趋势，提高动态校准测量不确定度。封闭模拟烟团的设计，不受车辆快速行驶所形成湍流的影响，能精测量不同速度、加速度条件下系统结果，测量不确定度大大提高，填补国内机动车尾气遥测系统直接计量标准缺失的空白，解决目前工况条件下尾气遥测系统无法动态溯源的问题，发展具有自主知识产权和国际先进水平的校准和测量技术，提升机动车尾气遥测系统输出数据精度，通过复杂流场实验研究，形成科学合理的量值传递技术，能充分满足机动车尾气遥测系统计量溯源和数据质量评价需要。
附图说明
图1是机动车尾气遥测系统校准量值传递关系图。
图2是尾气遥测装置移动校准检测系统。
图3是动态测量校准技术流程图。
图4是动态校准工况示意图。
图5是本发明的结构框图。
图6是本发明装备气室结构的立体结构图。
图7是本发明装备气室结构的主视图。
图8是本发明装备气室结构的侧视图。
图9是本发明装备气室结构去掉升降装置及底板后的剖面视图。
图10是本发明装备气室结构中图9中的A部放大图。
图11是本发明装备气室结构中隔板及其连接部分的立体结构图。
图12是本发明装备气室结构中隔板驱动部分后的立体结构图。
图13是本发明装备气室结构中转动板的立体结构图。
图14是本发明中各部分的连接图。
图中，1、底板；2、气室；3、固定环；4、盖体；5、阀体结构；6、隔板；7、通孔；8、圆形腔室；9、转动板；10、第一电机；11、配合孔；12、矩形箱体；13、平移块；14、丝杠；15、第二电机；16、缺口槽；17、矩形块；18、伸缩块；19、弹簧；20、滚轮；21、衔铁；22、电磁铁；23、竖板；24、滑槽；25、压力表；26、安全阀；27、加热带；28、恒温控制器。
具体实施方式
结合附图1-14，对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
研究量值传递关系的深入探索，机动车尾气遥感监测系统的校准是实现工况精确测量的基础，而系统校准是通过建立动态机动车尾气遥测系统校准装置来实现的，进一步形成校准方法实现校准，相关量值传递关系系统图一如下；
机动车尾气遥感监测系统动态校准过程中最重要的就是外界因素的干扰，机动车尾气遥测技术普遍采用长光程吸收光谱法,即光源发射器将光源直接发射到道路对面的反光镜,再反射到检测器中,当车辆通过光束时,排放尾气对特定波长光线具有吸收作用,光源检测器通过分析接收光的光谱变化计算通过车辆瞬时的排放浓度。由于机动车尾气管排出的污染物自排出时刻起就会迅速扩散到周围空气中,尾气浓度会持续稀释且不断变化；然而对于同一尾气烟羽来说,各污染物组分的相对体积比系数在扩散过程中是基本恒定的。因此遥测技术并不直接测量各污染物的浓度,而是以CO2作为参比气体,直接进行CO、HC和NO对CO2浓度比率的测量,进而利用燃烧化学方程计算得到各污染物排放的浓度值。静态直接计量测试不符合实际情况。动态喷气又容易受环境干扰。所以，模拟稳定的标准烟团就很关键了，这是测量值准确的关键，是测量结果量值的来源，其水平直接关系到整个校准方法和装置的可靠性。
在开放的环境下,对行驶状态中的机动车尾气进行监测时,由于尾气烟羽会迅速扩散以及过往机动车排气管高度的不同,导致直接测量得到的各组分浓度绝对值不能真实反映机动车尾气排放状况。然而,对于同一尾气烟羽来说,各组分的相对体积比系数在其不同位置处分别都是相同的,分析得到机动车尾气烟团排放特征，依据烟团横截面积和存在寿命确定测试光路最佳位置和光程长短，植入计算模型，在此基础上，采取分解参数标定方式。即：采用实验室烟团模拟解决烟团特征值标定和计算模型初步核验问题；再采用现场动态测试解决干扰因素问题；在现场全面实现对行驶中机动车尾气烟团进行动态测量校准的实验和计算，采用实验室标定、现场测试和综合分析的方式解决计算模型正确性的问题。
模拟标准烟团可以保证两点；一是烟团组分本身量值的精确度有保证，本项目采用封闭和开放两种形式烟团进行对比。首先是封闭烟团，采用标准气室模拟烟团，气室的两端均设置有固定环，固定环中部均固定连接有盖体，盖体为氟化钙玻璃制成；其中一个固定环上设置有多个进气阀，另一个固定环上设置有出气阀，多个进气阀同时进气快速充入气体，多个出气阀快速出气，使气室内气体快速达到稳定状态，防止气室内气体形成湍流；气室下部设置有升降装置，方便针对不同高度的机动车尾气遥感监测装置进行校准；气室上部设置有气压表，方便实时监控气室内压力大小，方便对气室内部的进气量进行控制；当气室内压力过大时，安全阀自动排气泄压，保护盖体；气室内部涂覆有黑色的聚四氟乙烯涂层，防止气室内部腐蚀的同时防止在校准过程中光路经过气室时发生漫反射，影响校准；气室外部包覆有伴热带，通过恒温控制器调节使气室内气体温度达到恒温条件。整个气室能够模拟真实机动车尾气烟团的成分存在、包括温度压强等关键参数的最大程度贴近。再通过标准气体直接喷射形式比对测试，考察机动车行驶过程中所产生湍流带来的影响，分解测量不确定度来源。另外就是本专利采用封闭模拟烟团高度位置可精细调节，最大限度贴近实际机动车尾气排放位置，进一步可最大限度保证尾气遥测装置捕捉到烟团组分。
技术原理及装置研发
(1)从测量对象的特性出发研究差异化测量结果，首先进行传统静态校准测量，通过封闭的气室，分别通入不同浓度的标准气体(NO、CO、CO2、C3H8)作为标准模拟烟团，浓度范围符合机动车实际排放情况，具体数值如表1。连接烟气分析仪，实时监测封闭气室内各组分气体浓度数值，待封闭气室内氧气数值接近为零，并且其它关键烟气数值稳定的情况下，首先进行静态校准，检测遥测装置探测器静态数据输出情况，做相关重复性、稳定性试验，获得光源、传感器、检测器的精度误差范围。这是进一步进行动态校准的前提，待确定静态校准条件下遥测装置气体浓度测量值与标准气体浓度比对在误差范围内后可进一步进行动态校准测试。
表1标准模拟烟团组分浓度
(2)动态校准测量的目标是通过与模拟烟团动态触发遥测装置测量结果进行综合比对，在实时运动情况下可以真实反映机动车尾气遥测系统工况条件下各参数对测量结果的影响。首先搭建速度、加速度可控并可实时在线监测的电驱动动态移动校准检测车。如图一所示，电驱动移动校准车尾部拖载不锈钢封闭气室，封闭气室内衬黑色聚四氟乙烯材质，可以有效防止腐蚀。两端为氟化钙玻璃，方便尾气校准光路高效通过。气室与标准气体瓶相连，通过电磁阀控制气体流速和流量。气室通过采样口连接烟气分析仪，可以实时动态监测气室内气体组分浓度变化情况。烟气分析仪将采集到的数据实时上传到数据采集单元。动态移动校准检测车还搭载环境参数测量单元，可以有效检测现场温度、湿度、大气压力和风速等环境参数，相关数据也汇集到数据采集单元。数据采集单元连接信号传输接收发射单元，所有采集到的数据都通过信号传输发射单元直接传输到远端的数据接收处理单元；
通过车辆控制及数据接收处理单元调节电流输入的大小来调节动态校准装置的移动速度和加速度，分别测试车辆速度在20km/h、30km/h、40km/h、50km/h，加速度(-6～6)m/s2范围内,VSP比功率值在(0-14)kw/t有效范围内，尾气遥测系统数据输出大小,并于模拟烟团实际组分浓度进行比对，计算出示值误差，并评价相关不确定度。技术流程图如下图3所示：
技术参数
(1)尾气校准测量范围及最大允许误差
(2)速度测量范围及最大允许误差
(3)环境参数测量范围及最大允许误差
动态校准测量方法
1、确保遥测装置能正常工作，相关光源有效期在半年内，数据采集输出都能正常显示，尾气遥测装置处于正常工作状态下进行动态校准。
2、调整移动校准检测车辆后端所搭载的封闭气室的位置，使遥测装置的检测光路能通过气室中心位置。同时打开移动车载烟气分析仪实时监控气室内各组分浓度变化情况。
3、气室通入标准气体模拟烟团之前进行背景值测量，完成后依次通入标准气体模拟实际机动车排放烟团，相关浓度范围见表1,。通过电磁阀控制气体流速和流量，流速控制在20L/min，同时打开气室的排气阀，使气室内原有空气及时排出。通过烟气分析仪实时在线监测气室内各组分浓度变化情况，当气室内氧气数值摩尔分数小于0.1％，并且其它组分的数值与标准气体证书数值基本相符情况下，说明具备校准条件，可以开始进行校准测量。将气室内气体浓度数值记录下来。
4、启动移动校准车，以一定速度和加速度(速度在20km/h、30km/h、40km/h，加速度(-6～6)m/s2范围内,VSP比功率值在(0-14)kw/t范围内条件下)拖载封闭模拟烟团快速通过遥测装置测量光路，触发尾气遥测装置进行二次换算，输出实时监测数据，远端数据接收处理单元会及时显示相关参数大小，包括车辆运行速度、加速度、遥测装置测量出来的气体组分浓度值、现场环境参数等数值。按照上述操作步骤，不同浓度组分气体重复测量3次。相关测量示例如下表2：
表2动态校准测试结果
(测试条件：速度35km/h，加速度0.6m/s2，温度23℃，湿度45％RH，大气压99.86KPa，风速1.6m/s)
(1)移动校准烟气组分测量示值误差和相对示值误差的计算。相关公式如下：
式中：ΔC为动态校准测量绝对示值误差；
为尾气遥测装置针对移动校准车拖载气室第i校准点3次测量结果的平均值；Cs为封闭气室内标准烟团浓度值；δc为移动测量校准装置的相对示值误差。
表3烟气组分测量示值误差和相对示值误差结果
(2)动态移动校准装置测量重复性计算，依次向移动车载封闭气室中加入表1所列各气体组分，模拟实际机动车排放烟团，不同浓度组分气体重复测量6次。每组分测量完成后用高纯氮气冲洗车载气室后再通入新的标准气体模拟烟团，并通过烟气分析仪实时监测气室内各组分浓度，待气室内各组分浓度与标气证书标称值接近，并稳定情况下启动移动校准车快速通过遥测光路进行校准检测。相关计算公式如下：
式中：sA为动态移动校准装置测量重复性(以实验标准偏差表示)；Ci为第i次通入标准气体时，动态校准测量示值；n为校准测量次数，一般n＝6；
为n次测量值的算术平均值。
进一步可获得相对标准测量偏差：
表4烟气组分测量重复性和相对校准测量偏差
一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，包括移动校准检测车，移动校准车包括检测车，移动检测车上携带有模拟烟团的装置，用来模拟尾气烟团，实现动态检测，其特征在于，所述的检测车上连接数据采集单元、温湿度传感器、速度传感器、加速度传感器、气体分析监控单元、车辆综合控制单元、环境参数测量单元、信号传输接收发射单元，所述的信号传输接收发射单元经网络与数据接收处理单元相连接；
数据采集单元分别与气体分析监控单元、车辆综合控制单元、温湿度传感器、速度传感器、加速度传传感器相连接，信号传输接收发射单元与数据采集单元相连接，温湿度传感器与环境参数测量单元相连接，同时对环境的温度，湿度进行检测，环境参数测量单元对环境的湍流场，外界光场，等参数进行实时测量，速度传感器和加速度传感器将移动检测车的实施速度信息和加速度信息传递给数据采集单元，经信号传输接收发射单元将信号输送给数据接收处理单元，尾气遥感监测系统会在相应的参数下对烟团的各气体浓度数据进行检测，然后与实际的浓度值进行比对，达到校准的目的，所述的检测车上安装有烟团模拟单元，所述的烟团模拟单元与气体分析监控单元相连接，气体分析监控单元对烟团模拟单元中的各组分的气体浓度进行实时检测，然后将数据输送给数据采集单元进行收集；
检测尾部设置有底板1，底板1上端安装气室2结构，所述的气室2结构包括气室2、气室2两端的固定环3和安装在固定环3内的盖体4，气室2采用筒体结构，气室2内部涂覆有黑色的聚四氟乙烯涂层，防止气室2内部腐蚀的同时防止在校准过程中光路经过气室2时发生漫反射，影响校准，固定环3中部的盖体4为氟化钙玻璃制成，使得遥感监测装置的光束能顺利投进那个过氟化钙玻璃结构，所述的固定环3上连接有多组与气室2相连通的阀体结构5，一侧的阀体为进气阀，另一端连接出气阀，多个进气阀同时进气快速充入气体，多个出气阀快速出气，使气室2内气体快速达到稳定状态，防止气室2内气体形成湍流，此处的进气阀和出气阀可以采用单向的电磁阀体结构5，使得气体只能进行单向传导，同时还可以将阀体进行关闭；
所述的气室2内横向滑动连接一隔板6，所述的气室2内沿其轴向连接有多组限位结构，所述限位结构包括两组配合使用竖板23，所述的隔板6外边缘上开有与竖板23配合的滑槽24，使得隔板6只能沿着气室2的轴向即横向进行移动，所述的隔板6上开有与多组阀体相对应的通孔7，通孔7的位置与多组阀体的位置相对应，隔板6的横向移动可以是的通孔7与出气阀的位置相对于，不影响气室2内的出气效果，所述的隔板6经开合装置控制通孔7的开启与关闭，通孔7可以经开合装置控制开合，开启时，则气体可以顺利从通孔7中通过，关闭时，气体内的体积变大可以推动隔板6进行移动，所述的气室2上连接有驱动隔板6沿气室2轴向移动的驱动装置，驱动装置驱动隔板6进行横向位置的改变，从而实用不同状态下的工作位置，所述的开合装置、驱动装置均与安装在升降装置上的控制器之间电性连接，控制器控制开合装置和驱动装置完成工作，所述的气室2上连接有压力表25和安全阀26，气室2上部设置有气压表，方便实时监控气室2内压力大小，方便对气室2内部的进气量进行控制；当气室2内压力过大时，安全阀26自动排气泄压，保护盖体4，气室2外部包覆有伴热带，通过恒温控制器28调节使气室2内气体温度达到恒温条件，同时在气室2上安装有烟气分析仪，烟气分析仪实时在线监测气室2内各组分的浓度变化情况，通过升降装置可以调节整个气室2的位置，使其适应遥感监测装置的位置要求，然后通过驱动装置驱动隔板6移动至进气阀的一端，同时通过开合装置将通孔7进行关闭，此时，通过电磁阀将标准气体经进气阀通入到气室2内，此时，可以通过电磁阀控制流速和流量，流速控制在20L/min，同时打开排气阀，随着标准气体的通入，会推动隔板6朝着排气阀的一端进行移动，将气室2内的原有空气从排气阀排出，当隔板6移动至排气阀的一端时，此时通孔7与排气阀的位置对上后，经开合装置将通孔7打开，使其与排气阀构成通路，此时烟气分析仪实时在线监测气室2内各组分浓度变化情况，当气室2内氧气数值摩尔分数小于0.1％，并且其它组分的数值与标准气体证书数值基本相符情况下，说明具备校准条件，可以开始进行校准测量，静置一段时间后，两侧进气阀和排气阀关闭，开始后续的测量工作，测量结束后，通过开合装置打开通孔7，同时控制驱动装置驱动隔板6移动至初始位置，等待下次测量，本装备通过在气室2内设置可移动的隔板6，使得标准气体能将气室2内的原有气体快速排出，避免标准的有害气体长时间的通入后部分气体经排气阀排出对环境造成影响，提高封闭气室2内的气体排出效率，进一步加快测量进度，同时节能环保，操作简单，实用性强，适合推广使用；
所述的开合装置包括开设在隔板6内的圆形腔室8，所述的圆形腔室8内转动连接一转动板9，所述的转动板9经安装在隔板6一侧的第一电机10驱动，所述的转动板9上开有多组与通孔7相匹配的配合孔11，所述的第一电机10与控制器之间电性连接，转动板9的转动可以使得配合孔11与通孔7的位置进行对准，实现通孔7的导通与关闭，结构简单，实现起来也方便，第一电机10的位置可以设置在靠近进气阀的一端，使得隔板6与排气阀上的盖体4能充分相靠近，确保排气效果。
所述的驱动装置包括连接在气室2侧壁上的多组矩形箱体12，箱体的横向两端是封闭的，远离气室2中心位置的一端时开口的，所述矩形箱体12内横向滑动连接有一平移块13，所述的矩形箱体12上横向转动连接一与平移块13螺纹配合的丝杠14，所述的丝杠14经安装在一侧固定环3上的第二电机15驱动转动，平移块13的转动被矩形箱体12限制，使得丝杠14在进行转动的过程中可以驱动平移块13进行横向方向上的移动，还包括开在隔板6外边缘处且与矩形箱体12的位置相对应的多组缺口槽16，所述缺口槽16处安装有矩形块17，所述的矩形块17内滑动配合一伸缩块18且满足不脱离，想要满足不脱离只需要在端部设置限位框即可，所述的伸缩块18与矩形块17内底面之间连接有弹簧19，所述的伸缩块18上转动连接有两组与气室2内侧壁滚动配合的滚轮20，两组滚轮20之间置有安装在伸缩块18上的衔铁21，所述的平移块13上连接有与衔铁21配合使用的电磁铁22，所述的第二电机15和电磁铁22均与控制器之间电性连接，在隔板6随着通入标准气体的移动的过程中，被推动朝着排气阀的一端进行移动，移动到终点处后，当下次使用时，可以通过驱动装置将平移块13移动到排气阀的位置处，然后通孔7控制器打开电磁铁22，电磁铁22通过吸附衔铁21后拉伸弹簧19，使得滚轮20与气室2内侧壁相接触，随着驱动装置驱动平移块13的移动，带动隔板6回到进气阀的位置处后电磁铁22断电，将隔板6放下后，使其处于初始位置。
本装备在使用时，通过升降装置可以调节整个气室2的位置，使其适应遥感监测装置的位置要求，然后通过驱动装置和电磁铁22与衔铁21的配合驱动隔板6移动至进气阀的一端，同时通过第一电机10驱动转动板9转动将通孔7进行关闭，此时，通过电磁阀将标准气体经进气阀通入到气室2内，此时，可以通过电磁阀控制流速和流量，流速控制在20L/min，同时打开排气阀，随着标准气体的通入，会推动隔板6朝着排气阀的一端进行移动，将气室2内的原有空气从排气阀排出，当隔板6移动至排气阀的一端时，此时通孔7与排气阀的位置对上后，经控制器控制第一电机10驱动转动板9将通孔7打开，使其与排气阀构成通路，此时烟气分析仪实时在线监测气室2内各组分浓度变化情况，当气室2内氧气数值摩尔分数小于0.1％，并且其它组分的数值与标准气体证书数值基本相符情况下，说明具备校准条件，可以开始进行校准测量，静置一段时间后，两侧进气阀和排气阀关闭，开始后续的测量工作，测量结束后，通过开合装置打开通孔7，同时控制驱动装置驱动隔板6移动至初始位置，等待下次测量，本装备通过在气室2内设置可移动的隔板6，使得标准气体能将气室2内的原有气体快速排出，避免标准的有害气体长时间的通入后部分气体经排气阀排出对环境造成影响，提高封闭气室2内的气体排出效率，进一步加快测量进度，同时节能环保，操作简单，实用性强，适合推广使用。
本专利将建立机动车尾气遥感监测系统动态、静态相结合的双模计量校准装置，现场动态校准技术突破，以速度、加速度可控的电驱动车载校准装置实时对机动车尾气遥测系统进行校准，分析温度场、湍流场、外界光场、信号提取模式(挡光触发、烟团触发、车牌触发等)等参数系列变化条件下，检测结果变化趋势，提高动态校准测量不确定度。封闭模拟烟团的设计，不受车辆快速行驶所形成湍流的影响，能精测量不同速度、加速度条件下系统结果，测量不确定度大大提高，填补国内机动车尾气遥测系统直接计量标准缺失的空白，解决目前工况条件下尾气遥测系统无法动态溯源的问题，发展具有自主知识产权和国际先进水平的校准和测量技术，提升机动车尾气遥测系统输出数据精度，通过复杂流场实验研究，形成科学合理的量值传递技术。能充分满足机动车尾气遥测系统计量溯源和数据质量评价需要。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤一：首先进行传统静态校准测量，通过封闭的气室，分别通入不同浓度的标准气体，连接烟气分析仪，实时监测封闭气室内各组分气体浓度数值，待封闭气室内氧气数值接近为零，并且其它关键烟气数值稳定的情况下，首先进行静态校准，检测遥测装置探测器静态数据输出情况，做相关重复性、稳定性试验，获得光源、传感器、检测器的精度误差范围，待确定静态校准条件下遥测装置气体浓度测量值与标准气体浓度比对在误差范围内后可进一步进行动态校准测试；
步骤二：搭建速度、加速度可控并可实时在线监测的电驱动动态移动校准检测车，电驱动移动校准车尾部拖载不锈钢封闭气室，气室通过采样口连接烟气分析仪，可以实时动态监测气室内气体组分浓度变化情况，烟气分析仪将采集到的数据实时上传到数据采集单元，动态移动校准检测车还搭载环境参数测量单元，可以有效检测现场温度、湿度、大气压力和风速等环境参数，相关数据也汇集到数据采集单元，数据采集单元连接信号传输接收发射单元，所有采集到的数据都通过信号传输发射单元直接传输到远端的数据接收处理单元；
通过车辆控制及数据接收处理单元调节电流输入的大小来调节动态校准装置的移动速度和加速度，分别测试车辆不同速度、不同加速度范围内，以及VSP比功率值在有效范围内，尾气遥测系统数据输出大小,并与模拟烟团实际组分浓度进行比对，计算出示值误差，并评价相关不确定度。
2.根据权利要求1所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法，其特征在于，其中步骤二包含以下几个过程：
过程一：确保遥感装置能正常工作；
过程二：调整移动校准检测车辆后端所搭载的封闭气室的位置，使遥测装置的检测光路能通过气室中心位置；同时打开移动车载烟气分析仪实时监控气室内各组分浓度变化情况；
过程三：气室通入标准气体模拟烟团之前进行背景值测量，完成后依次通入标准气体模拟实际机动车排放烟团，通过烟气分析仪实时在线监测气室内各组分浓度变化情况，当气室内氧气数值摩尔分数小于0.1％，并且其它组分的数值与标准气体证书数值基本相符情况下，说明具备校准条件，可以开始进行校准测量；
过程四：启动移动校准车，以一定速度和加速度拖载封闭模拟烟团快速通过遥测装置测量光路，触发尾气遥测装置进行二次换算，输出实时监测数据，远端数据接收处理单元会及时显示相关参数大小，包括车辆运行速度、加速度、遥测装置测量出来的气体组分浓度值、现场环境参数，按照上述操作步骤，不同浓度组分气体重复测量3次；
其中：移动校准烟气组分测量示值误差和相对误差的计算：相关公式如下：
式中：ΔC为动态校准测量绝对示值误差；
为尾气遥测装置针对移动校准车拖载气室第i校准点3次测量结果的平均值；Cs为封闭气室内标准烟团浓度值；δc为移动测量校准装置的相对示值误差；
动态移动校准装置测量重复性计算，依次向移动车载封闭气室中加入各气体组分，模拟实际机动车排放烟团，不同浓度组分气体重复测量6次，每组分测量完成后用高纯氮气冲洗车载气室后再通入新的标准气体模拟烟团，并通过烟气分析仪实时监测气室内各组分浓度，待气室内各组分浓度与标气证书标称值接近，并稳定情况下启动移动校准车快速通过遥测光路进行校准检测，相关计算公式如下：
式中：sA为动态移动校准装置测量重复性(以实验标准偏差表示)；Ci为第i次通入标准气体时，动态校准测量示值；n为校准测量次数，一般n＝6；
为n次测量值的算术平均值；
进一步可获得相对校准测量偏差：
3.根据权利要求2所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法，其特征在于，速度和加速度的选取：速度在20km/h、30km/h、40km/h，加速度(-6～6)m/s2范围内,VSP比功率值在(0-14)kw/t范围内。
4.根据权利要求2所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法，其特征在于，通入的标准气体分别为NO、CO、CO2、C3H8。
5.一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，其特征在于，包括移动校准检测车，移动校准车包括检测车，所述的检测车上连接数据采集单元、温湿度传感器、速度传感器、加速度传感器、气体分析监控单元、车辆综合控制单元、环境参数测量单元、信号传输接收发射单元，所述的信号传输接收发射单元经网络与数据接收处理单元相连接；
移动校准车上尾部安装有一底板，底板(1)上端安装气室(2)结构，所述的气室(2)结构包括气室(2)、气室(2)两端的固定环(3)和安装在固定环(3)内的盖体(4)，所述的固定环(3)上连接有多组与气室(2)相连通的阀体结构(5)，其特征在于，所述的气室(2)内横向滑动连接一隔板(6)，所述的隔板(6)上开有与多组阀体相对应的通孔(7)，所述的隔板(6)经开合装置控制通孔(7)的开启与关闭，所述的气室(2)上连接有驱动隔板(6)沿气室(2)轴向移动的驱动装置，所述的开合装置、驱动装置均与安装在升降装置上的控制器之间电性连接。
6.根据权利要求5所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，其特征在于，所述的开合装置包括开设在隔板(6)内的圆形腔室(8)，所述的圆形腔室(8)内转动连接一转动板(9)，所述的转动板(9)经安装在隔板(6)一侧的第一电机(10)驱动，所述的转动板(9)上开有多组与通孔(7)相匹配的配合孔(11)，所述的第一电机(10)与控制器之间电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，其特征在于，所述的驱动装置包括连接在气室(2)侧壁上的多组矩形箱体(12)，所述矩形箱体(12)内横向滑动连接有一平移块(13)，所述的矩形箱体(12)上横向转动连接一与平移块(13)螺纹配合的丝杠(14)，所述的丝杠(14)经安装在一侧固定环(3)上的第二电机(15)驱动转动；
还包括开在隔板(6)外边缘处且与矩形箱体(12)的位置相对应的多组缺口槽(16)，所述缺口槽(16)处安装有矩形块(17)，所述的矩形块(17)内滑动配合一伸缩块(18)且满足不脱离，所述的伸缩块(18)与矩形块(17)内底面之间连接有弹簧(19)，所述的伸缩块(18)上转动连接有两组与气室(2)内侧壁滚动配合的滚轮(20)，两组滚轮(20)之间置有安装在伸缩块(18)上的衔铁(21)，所述的平移块(13)上连接有与衔铁(21)配合使用的电磁铁(22)，所述的第二电机(15)和电磁铁(22)均与控制器之间电性连接。
8.根据权利要求5或6或7所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，其特征在于，所述的气室(2)内沿其轴向连接有多组限位结构，所述限位结构包括两组配合使用竖板(23)，所述的隔板(6)外边缘上开有与竖板(23)配合的滑槽(24)。
9.根据权利要求5或6或7所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，其特征在于，所述的气室(2)上连接有压力表(25)和安全阀(26)，所述的气室(2)外连接有多组加热带(27)，多组加热带(27)经安装在底板(1)上的恒温控制器(28)控制温度。
10.根据权利要求5或6或7所述的一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测装备，其特征在于，所述的气室(2)上连接有取样口，取样口处安装有烟气分析仪。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110605918.9A CN113358588B (zh) | 2021-05-31 | 一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110605918.9A CN113358588B (zh) | 2021-05-31 | 一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113358588A true CN113358588A (zh) | 2021-09-07 |
| CN113358588B CN113358588B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113959595A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-21 | 中国人民解放军96605部队保障部 | 一种导弹尾焰射流分布测试方法及系统 |
| CN114692749A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-01 | 中山大学 | 一种机动车尾气遥感检测数据的处理与分析方法 |
| CN114704365A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-05 | 张家港保税区达安进口汽车检验有限公司 | 一种自动预热式尾气分析仪 |
| CN114924031A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-08-19 | 江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心) | 一种机动车尾气遥感监测系统检测装置 |
| CN115290570A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-04 | 南京市计量监督检测院 | 汽车尾气检测系统的辅助校准装置及其辅助校准方法 |
| CN116429652A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-14 | 河北赛默森环保科技有限公司 | 一种污染源烟气自动校准装置 |
| CN117434115A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-23 | 南京市计量监督检测院 | 烟气环境测试仪温度校准方法及配套校准装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439040B1 (en) * | 1997-08-25 | 2002-08-27 | Wissenschaftliche Wekstatt Fur Umweltmesstechnik Gmbh | Device for analyzing exhaust emissions from motor vehicles |
| CN106168577A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-11-30 | 桐城市宇洁机动车尾气检测有限公司 | 车辆尾气多污染组份实时遥测方法和装置 |
| CN106845371A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-06-13 | 中国科学技术大学 | 一种城市路网机动车尾气排放遥感监控系统 |
| CN110726683A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-24 | 珠海高凌信息科技股份有限公司 | 一种机动车尾气遥感监测系统远程校准的装置和方法 |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6439040B1 (en) * | 1997-08-25 | 2002-08-27 | Wissenschaftliche Wekstatt Fur Umweltmesstechnik Gmbh | Device for analyzing exhaust emissions from motor vehicles |
| CN106168577A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-11-30 | 桐城市宇洁机动车尾气检测有限公司 | 车辆尾气多污染组份实时遥测方法和装置 |
| CN106845371A (zh) * | 2016-12-31 | 2017-06-13 | 中国科学技术大学 | 一种城市路网机动车尾气排放遥感监控系统 |
| CN110726683A (zh) * | 2019-10-09 | 2020-01-24 | 珠海高凌信息科技股份有限公司 | 一种机动车尾气遥感监测系统远程校准的装置和方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姚瑶;刘嘉靖;刘育;戴金洲;郭子君;邬洋;韩超;: "机动车尾气遥感检测系统校准装置及校准方法", 计量技术, no. 01, 18 January 2020 (2020-01-18) * |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113959595A (zh) * | 2021-10-26 | 2022-01-21 | 中国人民解放军96605部队保障部 | 一种导弹尾焰射流分布测试方法及系统 |
| CN113959595B (zh) * | 2021-10-26 | 2024-02-13 | 中国人民解放军96605部队保障部 | 一种导弹尾焰射流分布测试方法及系统 |
| CN114924031A (zh) * | 2022-03-15 | 2022-08-19 | 江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心) | 一种机动车尾气遥感监测系统检测装置 |
| CN114692749A (zh) * | 2022-03-28 | 2022-07-01 | 中山大学 | 一种机动车尾气遥感检测数据的处理与分析方法 |
| CN114692749B (zh) * | 2022-03-28 | 2024-04-19 | 中山大学 | 一种机动车尾气遥感检测数据的处理与分析方法 |
| CN114704365A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-07-05 | 张家港保税区达安进口汽车检验有限公司 | 一种自动预热式尾气分析仪 |
| CN115290570A (zh) * | 2022-10-09 | 2022-11-04 | 南京市计量监督检测院 | 汽车尾气检测系统的辅助校准装置及其辅助校准方法 |
| CN115290570B (zh) * | 2022-10-09 | 2022-12-30 | 南京市计量监督检测院 | 汽车尾气检测系统的辅助校准装置及其辅助校准方法 |
| CN116429652A (zh) * | 2023-06-08 | 2023-07-14 | 河北赛默森环保科技有限公司 | 一种污染源烟气自动校准装置 |
| CN117434115A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-23 | 南京市计量监督检测院 | 烟气环境测试仪温度校准方法及配套校准装置 |
| CN117434115B (zh) * | 2023-12-18 | 2024-04-09 | 南京市计量监督检测院 | 烟气环境测试仪温度校准方法及配套校准装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11226289B2 (en) | Remote sensing-based detection system and method for gaseous pollutant from diesel vehicle exhaust | |
| CN102798609B (zh) | 基于量子级联激光器的汽车尾气遥感检测系统和方法 | |
| Zhang et al. | Enhancement of remote sensing for mobile source nitric oxide | |
| CN109444062B (zh) | 一种无人机载高排典型污染物差分吸收光谱检测方法 | |
| CN106840260B (zh) | 机动车污染源在线监测系统 | |
| CN205317651U (zh) | 一种便携式长光程吸收池 | |
| CN106650287A (zh) | 一种基于mlp神经网络的机动车尾气排放因子估计方法 | |
| CN109883931B (zh) | 一种pm2.5在线源解析方法及测量系统 | |
| CN105675824A (zh) | 一种机动车瞬态工况法简易排放测试系统 | |
| CN108007890A (zh) | 一种机动车尾气检测光束反射装置及检测系统 | |
| CN106168577A (zh) | 车辆尾气多污染组份实时遥测方法和装置 | |
| CN107356564A (zh) | 一种汽车尾气遥感检测系统及其检测方法 | |
| CN105510374A (zh) | 沥青受热及自燃过程中的沥青烟气测定方法 | |
| Cazorla et al. | Measurement of ozone production sensor | |
| CN206420766U (zh) | 一种多能源汽车尾气遥感监测系统 | |
| CN113311114B (zh) | 尾气遥测装置移动校准检测系统 | |
| CN113358588A (zh) | 一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备 | |
| CN211122510U (zh) | 污染判定标定车辆用标准气发生装置及污染判定标定车辆 | |
| CN108195764A (zh) | 对尾气遥测系统进行标定或验证的标准气发生系统及方法 | |
| CN202548049U (zh) | 非常规条件下太赫兹波检测气体用载气装置 | |
| CN113358588B (zh) | 一种机动车尾气遥感监测装置在线双模校准检测方法及装备 | |
| JP2001124674A (ja) | 車載型エンジン排ガス分析計 | |
| CN215066457U (zh) | 模拟烟团的封闭式气室结构 | |
| CN106841112A (zh) | 基于ndir和漫反射技术的机动车尾气遥测设备 | |
| CN110322015B (zh) | 车检数据生成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |