CN117741016A - 挥发性有机物逸出排放测试方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆测试领域，公开了一种挥发性有机物逸出排放测试方法及装置，该方法包括：基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，并记录待测目标的测试时长；其中，所述待测目标放置在所述整车密闭室内，所述待测目标的炭罐口经由管路与所述微型密闭室连接；在所述测试时长达到第一预设时长时，基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，并基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量；其中，所述第一分析仪与所述整车密闭室相连接，所述第二分析仪与所述微型密闭室相连接。本发明能够实现同时对机动车和炭罐逸出的排放污染物进行测试的效果。
Description
技术领域
本发明涉及车辆测试领域，尤其涉及一种挥发性有机物逸出排放测试方法及装置。
背景技术
挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，VOCs）已替代二氧化硫列入大气环境质量的约束性指标，针对VOCs污染的防治将成为大气污染控制的关键与重点。移动源的VOCs排放是城市VOCs的主要来源，移动源的VOCs排放过程分为两类：尾气过程和油气蒸发过程。随着尾气排放控制的加严，机动车的油气蒸发过程产生的VOCs占比逐渐升高，使得机动车的油气蒸发排放逐渐成为城市地区VOCs的重要人为排放源。
现有的蒸发排放测试流程是对机动车整体进行蒸发排放测试，不能具体显示VOCs的来源，不利于分别分析燃油系统供应商和车辆生产企业的蒸发污染物排放水平，同时，也不利于对整车蒸发逸出的VOCs的监控。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种挥发性有机物逸出排放测试方法及装置，实现了同时对机动车和炭罐逸出的排放污染物进行测试的效果。
本发明实施例提供了一种挥发性有机物逸出排放测试方法，该方法包括：
基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，并记录待测目标的测试时长；其中，所述待测目标放置在所述整车密闭室内，所述待测目标的炭罐口经由管路与所述微型密闭室连接；
在所述测试时长达到第一预设时长时，基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，并基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量；其中，所述第一分析仪与所述整车密闭室相连接，所述第二分析仪与所述微型密闭室相连接。
本发明实施例提供了一种挥发性有机物逸出排放测试装置，该装置包括：整车密闭室、微型密闭室、管路、第一分析仪以及第二分析仪；其中，
所述整车密闭室，用于放置待测目标；
所述微型密闭室，经由所述管路与所述待测目标的炭罐口连接，用于接收从所述炭罐口逸出的气体；
所述第一分析仪，经由所述管路与所述整车密闭室连接，用于分析所述整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量；
所述第二分析仪，经由所述管路与所述微型密闭室连接，用于分析所述微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量。
本发明实施例具有以下技术效果：
基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，以使测试环境符合测试需求，进而，记录待测目标的测试时长，在测试时长达到第一预设时长时，基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，并基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量，实现了分别对待测目标和待测目标的炭罐蒸发逸出的目标污染物进行检测，以便于后续有针对性的进行改进，提高了污染物排放检测的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的附图。
图1是本发明实施例提供的一种挥发性有机物逸出排放测试方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种挥发性有机物逸出排放测试装置的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的另一种挥发性有机物逸出排放测试装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例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的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明实施例提供的挥发性有机物逸出排放测试方法，主要适用于对机动车和机动车的炭罐同时进行污染物排放测试的情况。本发明实施例提供的挥发性有机物逸出排放测试方法可以由挥发性有机物逸出排放测试装置执行。
图1是本发明实施例提供的一种挥发性有机物逸出排放测试方法的流程图。参见图1，该挥发性有机物逸出排放测试方法具体包括：
S110、基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，并记录待测目标的测试时长。
其中，待测目标放置在整车密闭室内，待测目标的炭罐口经由管路与微型密闭室连接。整车密闭室用于接收待测目标在测试时长内逸出的目标污染物，微型密闭室用于接收待测目标的炭罐在测试时长内逸出的目标污染物。待测目标可以是需要进行有机物逸出排放测试的机动车，该机动车内包括需要进行有机物逸出排放测试的炭罐，也可以是燃油系统，燃油系统具有炭罐，以下说明以机动车为例进行说明。测试温度是用于对待测目标进行测试时的环境温度，测试压力是用于对待测目标进行测试时的大气压力，测试温度和测试压力的大小可以根据需求设定。测试时长是进行挥发性有机物逸出排放测试的时长，可以通过计时器计时确定。
具体的，根据测试需求，可以预先设置测试温度和测试压力，并按照测试温度和测试压力对整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力进行调整，以使整车密闭室和微型密闭室符合测试需求，进而，开始进行测试。在测试过程中持续记录测试时长，可以是记录测试起始时间，将当前时间与测试起始时间的差值作为测试时长。
在上述示例的基础上，在基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力之前，还需要对待测目标进行静置，以使待测目标的状态达到稳定，具体可以是：
基于预先设置的静置温度和静置压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，并记录待测目标的静置时长；
在静置时长达到第二预设时长时，触发执行基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力的操作。
其中，静置温度是预先设定的用于使待测目标在整车密闭室内静置以稳定的温度，静置压力是预先设定的用于使待测目标在整车密闭室内静置以稳定的大气压力，静置温度和静置压力可以根据静置需求设定。静置时长是从按照静置温度和静置压力对整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力调整后开始计时得到的时长，即待测目标处于静置温度和静置压力下的累计时长。第二预设时长是预先设置的测试之前所需对待测目标进行静置的时长。
具体的，根据测试需求，可以预先设置静置温度和静置压力，并按照静置温度和静置压力对整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力进行调整，以使整车密闭室和微型密闭室符合测试之前的静置需求，进而，开始进行持续静置处理。在静置过程中持续记录静置时长，可以是记录静置起始时间，将当前时间与静置起始时间的差值作为静置时长。在静置时长达到第二预设时长时，确定待测目标的静置结束，因此，可以进行后续的测试过程，即触发执行基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力的操作。
示例性的，首先，进行车辆（待测目标）及炭罐准备：将车辆清洗干净，玻璃水（含目标污染物，即碳氢化合物）全部排出车辆，炭罐的大气口端与配合的管路连接。进一步的，连接炭罐与微型密闭室：使用特定材质的管路将炭罐的大气口端与微型密闭室的管路进行连接，保证连接处的密封性。然后，进行车辆静置：按照静置温度和静置压力，设置整车密闭室和微型密闭室的温度和压力，将车辆放置在整车密闭室内静置，一般6小时以上（第二预设时长），以使车辆状态达到稳定。之后，进行整车密闭室和微型密闭室的密封：将整车密闭室和微型密闭室进行密封，以与外界隔离。然后，设置测试模拟行驶时的温度曲线和压力曲线等（测试温度和测试压力）：控制整车密闭室和微型密闭室内的温度、压力等参数按照设定值（测试温度和测试压力）进行运行，可按需求对温度曲线和压力曲线等进行编辑。
S120、在测试时长达到第一预设时长时，基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，并基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量。
其中，第一分析仪与整车密闭室相连接，用于对整车密闭室内的气体进行分析。第二分析仪与微型密闭室相连接，用于对微型密闭室内的气体进行分析。目标污染物是进行测试时所需要进行针对性分析的污染物，如碳氢化合物等。第一预设时长是预先设置的达到测量需求的测试时长。第一质量是测试期间内待测目标在整车密闭室内逸出的气体中目标污染物的质量，可以用于描述除炭罐外的待测目标的目标污染物的蒸发逸出排放情况。第二质量是测试期间内待测目标的炭罐在微型密闭室内逸出的气体中目标污染物的质量，可以用于描述待测目标中的炭罐的目标污染物的蒸发逸出排放情况。
具体的，持续监测测试时长，在测试时长达到第一预设时长时，确定可以对整车密闭室和微型密闭室内的气体进行检测。进一步的，通过与整车密闭室连接的第一分析仪，对整车密闭室内的气体进行分析，以确定测试期间内待测目标在整车密闭室内逸出的气体中目标污染物的质量，即第一质量。并且，通过与微型密闭室连接的第二分析仪，对微型密闭室内的气体进行分析，以确定测试期间内待测目标的炭罐在微型密闭室内逸出的气体中目标污染物的质量，即第二质量。
在上述示例的基础上，在记录待测目标的测试时长之后，还可以对整车密闭室内的气体和微型密闭室内的气体进行采样和进一步分析，具体可以是：
基于预设第一流量速率，将整车密闭室内的气体导入至第一气体采样罐，并基于预设第二流量速率，将微型密闭室内的气体导入至第二气体采样罐；
基于预浓缩系统，对第一气体采样罐内的气体进行三级冷阱预浓缩，将三级冷阱预浓缩后的气体通过色谱技术分离，将分离后的气体分别经由质谱仪和氢火焰离子化检测器，确定整车密闭室内目标污染物包含的各第一种类，以及各第一种类对应的污染物占比；
基于预浓缩系统，对第二气体采样罐内的气体进行三级冷阱预浓缩，将三级冷阱预浓缩后的气体通过色谱技术分离，将分离后的气体分别经由质谱仪和氢火焰离子化检测器，确定微型密闭室内目标污染物包含的各第二种类，以及各第二种类对应的污染物占比。
其中，预设第一流量速率是预先设定的用于采集整车密闭室内的气体的流量，例如250mL/min。第一气体采样罐是用于盛放整车密闭室内的气体的容器，可以是SUMMA罐。预设第二流量速率是预先设定的用于采集微型密闭室内的气体的流量，例如250mL/min。第二气体采样罐是用于盛放微型密闭室内的气体的容器，可以是SUMMA罐。第一种类是第一气体采样罐内的气体中目标污染物的各种类型，例如：目标污染物为碳氢化合物，第一种类可以包括烷烃类、烯烃类等。第二种类是第二气体采样罐内的气体中目标污染物的各种类型。污染物占比是各种类型的目标污染物的量与目标污染物总量的比值。
具体的，基于预设第一流量速率，将整车密闭室内的气体导入至第一气体采样罐，并基于预设第二流量速率，将微型密闭室内的气体导入至第二气体采样罐，以对整车密闭室内的气体和微型密闭室内的气体进行采样和离线分析。通过预浓缩系统对第一气体采样罐内的气体进行三级冷阱预浓缩，将三级冷阱预浓缩后的气体通过色谱技术分离，将分离后的气体分别经由质谱仪和氢火焰离子化检测器，可以得到第一气体采样罐内的目标污染物的各具体种类，即整车密闭室内目标污染物包含的各第一种类，并且，可以定量确定各第一种类对应的污染物占比。对第二气体采样罐内的气体进行分析的过程与上述过程类似，通过预浓缩系统对第二气体采样罐内的气体进行三级冷阱预浓缩，将三级冷阱预浓缩后的气体通过色谱技术分离，将分离后的气体分别经由质谱仪和氢火焰离子化检测器，可以得到第二气体采样罐内的目标污染物的各具体种类，即确定微型密闭室内目标污染物包含的各第二种类，并且，可以定量确定各第二种类对应的污染物占比。
示例性的，使用SUMMA罐作为采样容器（第一气体采样罐和第二气体采样罐），整车密闭室和微型密闭室预留的采样接口分别与第一气体采样罐和第二气体采样罐连接，可以使用限流阀（如：ENTECH CS1200E）控制采样速率（预设第一流量速率和预设第二流量速率）。SUMMA罐使用前需通过清罐仪（如：ENTECH 3100）使用高纯氮气进行清洗并抽至真空（<30mTorr）。为确保SUMMA罐内无残留，第一次使用时或采集高浓度样品之后需充入高纯氮气放置后按照样品分析流程分析，所得谱图无可检出物种。进而，为确保SUMMA罐的真空度，在进行测试开始前需预先将SUMMA罐清洗抽真空后放置一定时间（如2天）后，重新观察其真空度，真空度高于预设数值（如0.01），则认为阀门可能存在泄漏，不能够使用。清洗好的SUMMA罐在测试后采样的前一天重新抽真空一次，以保证SUMMA罐的可用性，避免污染。在测试时可以读取各时间节点（测试开始时刻、测试结束时刻等），在使用氢火焰离子化检测器（FID）之前，使用特氟龙管在密闭舱接口引出管路通过限流阀进入SUMMA罐（整车密闭室内的气体进入第一气体采样罐，微型密闭室内的气体进入第二气体采样罐）。其中，限流阀使用的采样流量设置可以为250mL/min，单次采样时长可以设置为12分钟，上述数值根据实际采样需求设定，在此不作具体限制。以第一气体采样罐内的气体进行说明，第二气体采样罐内的气体其类似，在此不做赘述。第一气体采样罐内的气体根据氢火焰离子化检测器（FlameIonization Detector，FID）测得到目标污染物的浓度，并使用动态稀释仪（如：ENTECH4600）加压稀释，稀释气体为高纯氮气，稀释目标浓度可以是2 ppm。为确保后续分析有足够进样量，稀释后第一气体采样罐内最终压强一般在25~30psi。SUMMA罐的内壁均经过了硅烷化处理以减少表面活性点，通常来说SUMMA罐所采集的全空气样品可保存30天。进一步的，SUMMA罐采集的气体经预浓缩系统（如Entech 7100）进行三级冷阱预浓缩后，采用气象色谱（Gas Chromatography，GC）技术分离，并采用质谱仪（Mass Spectrometric Detector，MSD）和氢火焰离子化检测器进行定性、定量分析。具体原理是：在三级超低温条件下（-40℃；-60℃；-170℃），一定体积的稀释样品通过富集冷阱，沸点高于该低温的组分被冷冻而富集停留在冷阱内，沸点低于该低温的气体组分仍可以通过。通过三级冷阱，目标污染物（如：VOCs）富集至第三级冷阱（-170℃），同时去除了H2O和CO2。对冷阱快速加热，使富集的组分迅速气化进入GC色谱柱分离，继而进入FID分析。其中，C2-C11物种分析需要同时用到FID检测器与MSD检测器，FID检测器分析低碳部分C2-C3物种，MSD分析C3-C11物种。分析同时使用SCAN模式（扫描）和SIM（离子检测）模式，使用GC/MC/SCAN模式获得全面的化合物信息，对第一种类进行定性；采用GC/MC/SIM模式进行准确定量，即各第一种类对应的污染物占比。
在上述示例的基础上，可以通过下述方式来基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量：
获取整车密闭室中的测试起始温度、测试结束温度、测试起始气压以及测试结束气压；
基于第一分析仪测量测试期间中整车密闭室内的气体中目标污染物的污染物起始浓度和污染物结束浓度，并基于下述公式确定测试期间内目标污染物逸出的第一质量：
其中，MHC为第一质量，V为整车密闭室的容积，Pf为整车密闭室的测试结束气压，CHC，f为污染物结束浓度，Tf为整车密闭室的测试结束温度，Pi为整车密闭室的测试起始气压，CHC，i为污染物起始浓度，Ti为整车密闭室的测试起始温度，K为预设系数，预设系数基于下述公式确定：
K=1.2×（12+H/C）
其中，H/C为挥发性有机物逸出排放测试对应的预设碳氢比。
其中，测试起始温度是整车密闭室在测试开始时测量得到的温度。测试结束温度是整车密闭室在测试结束时测量得到的温度。测试起始气压是整车密闭室在测试开始时测量得到的大气压力。测试结束气压是整车密闭室在测试结束时测量得到的大气压力。预设碳氢比时预先设定的碳氢比，在本测试中可以取值2.33。整车密闭室的容积是经待测目标体积矫正后的整车密闭室的净容积。
可以理解的是，基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量的过程与上述过程类似，在此不做赘述。
示例性的，第一分析仪和第二分析仪的取样及分析：根据设定，第一分析仪和第二分析仪在设定时间到达（测试时长达到第一预设时长）时，分别使用FID对整车密闭室和微型密闭室内的气体进行分析，以便后续计算得到碳氢污染物排放质量（目标污染物的第一质量和第二质量）。计算目标污染物的排放质量：利用上述各公式计算得到整车密闭室对应的第一质量和微型密闭室对应的第二质量。进一步的，使用SUMMA罐（第一气体采样罐和第二气体采样罐）对整车密闭室和微型密闭室内气体进行取样。然后，进行气体样品离线分析，对SUMMA罐采样的气体进行质量和组分分析。
本发明具有以下技术效果：基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，以使测试环境符合测试需求，进而，记录待测目标的测试时长，在测试时长达到第一预设时长时，基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，并基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量，实现了准确、快速的测量出待测目标渗透排放和炭罐大气口污染物排放的质量，用于评估炭罐逸出排放水平，进而，分析炭罐逸出排放的目标污染物的组成及占比，为燃油系统供应商和整车企业提供优化意见，以降低整车蒸发排放污染物，从而降低移动源VOCs排放。
图2是本发明实施例提供的一种挥发性有机物逸出排放测试装置的结构示意图。其中，与上述各实施方式相同或相应的术语的解释在此不再赘述。如图2所示，该挥发性有机物逸出排放测试装置具体包括：整车密闭室210、微型密闭室220、管路230、第一分析仪240以及第二分析仪250。
其中，整车密闭室210，用于放置待测目标；微型密闭室220，经由管路230与待测目标的炭罐口连接，用于接收从炭罐口逸出的气体；第一分析仪240，经由管路230与整车密闭室210连接，用于分析整车密闭室210内的气体中目标污染物的第一质量；第二分析仪250，经由管路230与微型密闭室220连接，用于分析微型密闭室220内的气体中目标污染物的第二质量。
在上述示例的基础上，如图3所示，整车密闭室210，包括：温度控制和测量单元211、压力控制和测量单元212、吹扫控制单元213以及气体混合单元214。
其中，温度控制和测量单元211，用于实时获取整车密闭室210内的当前温度，并在当前温度未达到预设温度时，对整车密闭室210进行加热或制冷处理，直至当前温度达到预设温度；压力控制和测量单元212，用于实时获取整车密闭室210内的当前气压，并在当前气压未达到预设气压时，对整车密闭室210进行压力调节处理，直至当前气压达到预设气压；吹扫控制单元213，用于在待测目标放置在整车密闭室210内之前，将外界空气经由吹扫控制单元213的过滤器进入整车密闭室210内，将整车密闭室210内的原有气体排出；气体混合单元214，用于对整车密闭室210内的气体进行混合。
在上述示例的基础上，温度控制和测量单元211，包括：制冷装置、加热装置、控制阀以及温度测量装置。
其中，制冷装置，用于向整车密闭室210循环冷量；加热装置，用于向整车密闭室210循环热量；温度测量装置，用于实时获取整车密闭室210内的当前温度；控制阀，用于通过PID控制制冷装置向整车密闭室210循环的冷量以及加热装置向整车密闭室210循环的热量，以使当前温度达到预设温度。
示例性的，温度控制和测量单元211的温度控制范围：15-50℃，精度：±0.5℃。采用制冷装置和加热装置的温度控制结构，在电子三通阀（控制阀）控制下精确调节进入到整车密闭室210温度循环的冷量和热量。通过温度PID的精确控制，使整车密闭室210的温度精准保持在预设温度（例如测试温度、静置温度等），为目标污染物排放的测量提供准确的温度背景。例如：使用二级水循环回路来进行间接控制整车密闭室210内部温度；静安二级大面积铜热交换器和再循环风扇布置在整车密闭室210的后壁上的独立的空气调节隔室内；制冷装置，即水冷单元可以是一个独立式风冷冷水机组。
在上述示例的基础上，压力控制和测量单元212的压力测量范围：800-1200mbar，体积补偿：至少达到±7%，整车密闭室210内压力与大气压间的压差限制：±0.2kPa以内。整车密闭室210所采用的单气袋系统不挥发，不吸附，不与碳氢污染物发生反应。在整车密闭室210密封后对整车密闭室210的气压变化以及内外压差进行补偿，使整车密闭室210内外压差平稳，整车密闭室210运行稳定。
示例性的，使用单气袋系统（例如气袋体积补偿系统）实现对整车控制器210内压力的控制，适用于排放测试材料制作的气袋可以安装于整车密闭室210的顶端，可以保证目标污染物分布的均匀性，及温度和空气气流的均匀性。气袋体积补偿系统可以实现±7%体积调节比例。可以使用1个压力传感器测量整车密闭室210的内部压力，使用1个压力传感器测量整车密闭室210的外部环境空气的压力，使用1个压差传感器测量密闭室外部环境空气的压力差，使用1个压差传感器测量袋内外的压差。通过对气袋的控制，实现对整车密闭室210内的压力控制，同时对整车密闭室210内的压力进行测量和记录。
在上述示例的基础上，吹扫控制单元213，包括：进气风管、出气风管、扫气装置以及过滤器；其中，进气风管和出气风管设置在整车密闭室210的侧壁上，过滤器安装在进气风管上，扫气装置用于将整车密闭室210内的气体通过出气风管排出。
示例性的，整车密闭室210配备独立进气系统和排气系统（吹扫控制单元213），将进气系统空气经三级过滤后吹入到整车密闭室210内，对整车密闭室210进行吹扫，再经过排气系统排出整车密闭室210，降低整车密闭室210内污染物的背景排放值，以减少背景排放值对测量结果的影响。
示例性的，在整车密闭室210内相对的两侧设置两个风管（进气风管和出气风管），每个风管上设置有电驱动的带限位开关的气密阀门。使用扫气装置（如扫气风扇）从整车密闭室210的外部取较洁净大气进行吹扫，整车密闭室210内原有的非洁净空气将被吹扫出整车密闭室210，并通过出气风管导出到室外。进气风管处设置活性炭过滤器（过滤器），共有三级过滤系统，用于使扫气装置的吸入空气的预净化。
在上述示例的基础上，整车密闭室210内配备气体混合单元214，如：独立的混合风扇，送风量为0.1m3/s～0.5m3/s，以充分混合整车密闭室210内的大气。在测量期间，整车密闭室内的温度和目标污染物的浓度应均匀。气体混合单元214（如风扇或鼓风机）产生的气流不应直接吹拂整车密闭室210内的待测目标。
可选的，整车密闭室210预留接口，该接口可与SUMMA罐（第一气体采样罐）进行连接，以便后续气体采集和离线分析，相应的，微型密闭室220预留接口，该接口可与SUMMA罐（第二气体采样罐）进行连接，以便后续气体采集和离线分析，用于分别分析炭罐逸出和整车逸出的目标污染物，区分燃油蒸发和非燃油蒸发导致的目标污染物排放。
需要说明的是，整车密闭室210主要放置待测目标，即机动车辆，整车密闭室210是可密封的空间，整车密闭室210中的温度控制和测量单元211和压力控制和测量单元212可根据要求控制并实时测量整车密闭室210的温度和压力。整车密闭室210设置吹扫控制单元213，以将三级过滤后的空气吹进整车密闭室210内，流经整车密闭室210将其中的背景污染物带离，使得整车密闭室210的背景排放值更低。整车密闭室210内气体经整车密闭室210上的取样口及管路230进入第一分析仪240，第一分析仪240可进行分析和计算最终得到整车密闭室210内目标污染物的第一质量。
可以理解的是，微型密闭室220内具有相同的各组成装置，在此不做赘述。
在上述示例的基础上，第一分析仪240，包括：测量单元以及计算单元。
其中，测量单元，用于测量测试期间中整车密闭室210内的气体中目标污染物的污染物起始浓度和污染物结束浓度；计算单元，用于基于污染物起始浓度、污染物结束浓度、整车密闭室210的容积、测试起始温度、测试结束温度、测试起始气压、测试结束气压以及预设系数，确定测试期间内目标污染物逸出的第一质量。
示例性的，第一分析仪240的量程范围：最小0-10ppmC，最大0-200,000ppmC(最多14个量程范围)。第一分析仪240的响应时间：不大于1.5s，即第一分析仪240达到其最终读数的90%的响应时间应不大于1.5s。第一分析仪240具有稳定性，应当小于±2%，即对所有工作量程，在15min稳定期内，通入零气或满量程80%±20%浓度的标准气体时，读数误差应小于±2%。第一分析仪240具有重复性，应当小于±1%，即对所有工作量程，通入零气或满量程80%±20%浓度的标准气体时，读数误差应小于±1%。
可以理解的是，第二分析仪250与第一分析仪240类似，在此不做赘述。
具体的，整车密闭室210和微型密闭室220中各配备一套HC分析仪（第一分析仪240和第二分析仪250），共两套HC分析仪。HC分析仪可以根据设置要求使用FID对整车密闭室210和微型密闭室220内的气体进行监测和记录，并可根据具体公式计算出测试期间内目标污染物的质量变化（第一质量和第二质量）。
其中，可以使用电加热管（管路230）分别连接第一分析仪240接口和整车密闭室210墙壁的取样口，第二分析仪250接口和微型密闭室220墙壁的取样口。第一分析仪240和第二分析仪250利用加热式火焰离子化原理对整车密闭室210和微型密闭室220内气体进行化验和计算，最终根据整车密闭室210的容积、微型密闭室220的容积及其他参数得到整车密闭室210和微型密闭室220内碳氢污染物质量结果（第一质量和第二质量）。
在上述示例的基础上，管路230包括热管理单元。
其中，热管理单元，用于按照预设管路温度对管路230进行加热。
具体的，待测目标的炭罐的大气口与微型密闭室220之间由一段特殊材质管路230连接，管路230的材质要求对目标污染物的吸附能力极低。管路230的直径20mm，合适的管路230直径可以减少管路230对大气口的空气阻力，使得测量结果更精确。同时，管路230的半径不宜过大，半径过大，管路230内部体积较大，使得目标污染物残留量较大，影响测量准确性。测量过程，中为保证炭罐逸出的目标污染物不因温度降低而液化，该管路230具有加热功能，即热管理单元，加热温度可以为25℃。同时，还要求管路230两端使用快速连接头，保证密封要求的同时方便管路230连接。整车密闭室210和第一分析仪240之间的管路230，微型密闭室220和第二分析仪250之间的管路230都具有上述需求。
本发明具有以下技术效果：通过挥发性有机物逸出排放测试装置的整车密闭室放置待测目标，挥发性有机物逸出排放测试装置的微型密闭室，经由管路与待测目标的炭罐口连接，通过微型密闭室接收从炭罐口逸出的气体，挥发性有机物逸出排放测试装置的第一分析仪经由管路与整车密闭室连接，通过第一分析仪分析整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，挥发性有机物逸出排放测试装置的第二分析仪经由管路与微型密闭室连接，通过第二分析仪分析微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量，可对待测目标的蒸发逸出污染物来源进行分解，得到油箱呼吸损失的污染物排放结果，即炭罐大气口逸出排放，明确燃油蒸发和非燃油蒸发产生污染物比例，为燃油系统供应商和整车企业提供技术服务和减排意见。
需要说明的是，本发明所用术语仅为了描述特定实施例，而非限制本申请范围。如本发明说明书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
还需说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案。
Claims (10)
1.一种挥发性有机物逸出排放测试方法，其特征在于，包括：
基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，并记录待测目标的测试时长；其中，所述待测目标放置在所述整车密闭室内，所述待测目标的炭罐口经由管路与所述微型密闭室连接；
在所述测试时长达到第一预设时长时，基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，并基于第二分析仪确定微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量；其中，所述第一分析仪与所述整车密闭室相连接，所述第二分析仪与所述微型密闭室相连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力之前，还包括：
基于预先设置的静置温度和静置压力，调整所述整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力，并记录所述待测目标的静置时长；
在所述静置时长达到第二预设时长时，触发执行所述基于预先设置的测试温度和测试压力，调整整车密闭室和微型密闭室内的温度和压力的操作。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述记录待测目标的测试时长之后，还包括：
基于预设第一流量速率，将所述整车密闭室内的气体导入至第一气体采样罐，并基于预设第二流量速率，将所述微型密闭室内的气体导入至第二气体采样罐；
基于预浓缩系统，对所述第一气体采样罐内的气体进行三级冷阱预浓缩，将三级冷阱预浓缩后的气体通过色谱技术分离，将分离后的气体分别经由质谱仪和氢火焰离子化检测器，确定所述整车密闭室内目标污染物包含的各第一种类，以及各所述第一种类对应的污染物占比；
基于所述预浓缩系统，对所述第二气体采样罐内的气体进行三级冷阱预浓缩，将三级冷阱预浓缩后的气体通过色谱技术分离，将分离后的气体分别经由质谱仪和氢火焰离子化检测器，确定所述微型密闭室内目标污染物包含的各第二种类，以及各所述第二种类对应的污染物占比。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于第一分析仪确定整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量，包括：
获取所述整车密闭室中的测试起始温度、测试结束温度、测试起始气压以及测试结束气压；
基于所述第一分析仪测量测试期间中所述整车密闭室内的气体中所述目标污染物的污染物起始浓度和污染物结束浓度，并基于下述公式确定所述测试期间内所述目标污染物逸出的第一质量：
其中，MHC为所述第一质量，V为所述整车密闭室的容积，Pf为所述整车密闭室的测试结束气压，CHC，f为所述污染物结束浓度，Tf为所述整车密闭室的测试结束温度，Pi为所述整车密闭室的测试起始气压，CHC，i为所述污染物起始浓度，Ti为所述整车密闭室的测试起始温度，K为预设系数，所述预设系数基于下述公式确定：
K=1.2×（12+H/C）
其中，H/C为挥发性有机物逸出排放测试对应的预设碳氢比。
5.一种挥发性有机物逸出排放测试装置，其特征在于，包括：整车密闭室、微型密闭室、管路、第一分析仪以及第二分析仪；其中，
所述整车密闭室，用于放置待测目标；
所述微型密闭室，经由所述管路与所述待测目标的炭罐口连接，用于接收从所述炭罐口逸出的气体；
所述第一分析仪，经由所述管路与所述整车密闭室连接，用于分析所述整车密闭室内的气体中目标污染物的第一质量；
所述第二分析仪，经由所述管路与所述微型密闭室连接，用于分析所述微型密闭室内的气体中目标污染物的第二质量。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述整车密闭室，包括：温度控制和测量单元、压力控制和测量单元、吹扫控制单元以及气体混合单元；其中，
所述温度控制和测量单元，用于实时获取所述整车密闭室内的当前温度，并在所述当前温度未达到预设温度时，对所述整车密闭室进行加热或制冷处理，直至所述当前温度达到所述预设温度；
所述压力控制和测量单元，用于实时获取所述整车密闭室内的当前气压，并在所述当前气压未达到预设气压时，对所述整车密闭室进行压力调节处理，直至所述当前气压达到所述预设气压；
所述吹扫控制单元，用于在所述待测目标放置在所述整车密闭室内之前，将外界空气经由所述吹扫控制单元的过滤器进入所述整车密闭室内，将所述整车密闭室内的原有气体排出；
所述气体混合单元，用于对所述整车密闭室内的气体进行混合。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述温度控制和测量单元，包括：制冷装置、加热装置、控制阀以及温度测量装置；其中，
所述制冷装置，用于向所述整车密闭室循环冷量；
所述加热装置，用于向所述整车密闭室循环热量；
所述温度测量装置，用于实时获取所述整车密闭室内的当前温度；
所述控制阀，用于通过PID控制所述制冷装置向所述整车密闭室循环的冷量以及所述加热装置向所述整车密闭室循环的热量，以使所述当前温度达到所述预设温度。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述吹扫控制单元，包括：进气风管、出气风管、扫气装置以及过滤器；其中，所述进气风管和所述出气风管设置在所述整车密闭室的侧壁上，所述过滤器安装在所述进气风管上，所述扫气装置用于将所述整车密闭室内的气体通过所述出气风管排出。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第一分析仪，包括：测量单元以及计算单元；其中，
所述测量单元，用于测量测试期间中所述整车密闭室内的气体中目标污染物的污染物起始浓度和污染物结束浓度；
所述计算单元，用于基于所述污染物起始浓度、所述污染物结束浓度、所述整车密闭室的容积、测试起始温度、测试结束温度、测试起始气压、测试结束气压以及预设系数，确定所述测试期间内所述目标污染物逸出的第一质量。
10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述管路包括热管理单元；其中，
所述热管理单元，用于按照预设管路温度对所述管路进行加热。
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Non-Patent Citations (1)
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