CN205209953U - 一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置，包括红外气体传感器、光源驱动电路、信号调理电路、A/D转换电路、单片机电路、数据传输电路以及报警电路，所述的红外气体传感器主要包括红外光源、红外探测器和气室。气室采用椭球面设计，光源与红外探测器被设计在气室内部，光源发出的光照射到顶平面、并经椭球面反射汇聚到探测器上，而入射到其他部分的光线，只有少数能够到达红外探测器上，因此红外探测器吸收到的光主要来自于经过顶平面、椭球面反射的那部分光。在保证足够大的光程使气体对光进行充分吸收的同时，减少了气室的体积，节约占领空间，减小了尾气探测装置体积，便于安装在汽车排气管内。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种尾气探测装置，具体涉及一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置。
背景技术
随着汽车保有量的快速增长，汽车排放的尾气已成为大气污染的主要来源，已成为影响城市大气环境质量的最主要因素之一，有关部门对汽车尾气的排放制订了严格标准；另一方面，在汽车行驶时，其排放的尾气是否正常，直接反映了汽车动力系统的运转状态，正常和优良的尾气排放，是汽车动力系统良好运转的显著标志。因此，确保汽车尾气排放正常，不但是环境保护的要求，也是维护车辆良好运行的可靠保证。目前很多测试方法限于静态的道路截面检测，无法获得机动车在实际行驶条件下尾气实时排放的情况，一些便携式汽车尾气探测装置也存在体积较大，内部结构不够优化的问题。
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题在于，克服现有技术的不足，提供一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置，在实现精确测出汽车排放废气中的HC(碳氢化合物)、CO2(二氧化碳)、CO(一氧化碳)的浓度的同时，使得尾气探测装置体积减小，实现随车实时监测的目的。
为解决上述问题，本实用新型采用了下述技术方案：一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置，包括红外气体传感器、光源驱动电路、信号调理电路、A/D转换电路、单片机、数据传输电路以及报警电路，其特征在于：所述的红外气体传感器主要包括红外光源、红外探测器和气室，所述的红外光源与红外探测器2被设计在气室内部，均穿过气室内壁分别与光源驱动电路和信号调理电路连接，所述红外探测器2具有四个通道，一个为参考通道，另外三个分别为HC探测通道、CO2探测通道、CO探测通道，所述的气室由顶平面、底平面以及弧形侧壁围成，所述顶平面上开有与外界交换气体的小孔，以方便气体进入，红外光源发出光照射到顶平面、并经椭球面反射汇聚到红外探测器上。
与现有技术相比，本实用新型的优点在于：由于气室采用椭球面设计，光源与红外探测器被设计在气室内部，光源发出的光照射到顶平面、并经椭球面反射汇聚到探测器上，而入射到其他部分的光线，只有少数能够到达红外探测器上，因此红外探测器吸收到的光主要来自于经过顶平面、椭球面反射的那部分光。在保证足够大的光程使气体对光进行充分吸收的同时，减少了气室的体积，节约占领空间，减小了尾气探测装置体积，便于安装在汽车排气管内。。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图；
图2为红外气体传感器气室光路设计原理图；
图3为红外气体传感器气室布局示意图。
图中，1：红外光源；2：红外探测器；3：光源驱动电路；4：电源电路；5：信号调理电路；6：A/D转换电路；7：单片机；8：信号传输电路；9：报警电路；10：气室；11：顶平面；12：红外探测器；13：弧形侧壁；14：双椭圆公共焦点；15：双椭圆公共交点；16：直线OO’垂直平分线；18：底平面；19：参考通道；20：HC探测通道；21：CO2探测通道；22：CO探测通道；23：红外气体传感器。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1至3，一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置，包括红外气体传感器23、光源驱动电路3、信号调理电路5、A/D转换电路6、单片机7、信号传输电路8以及报警电路9。所述的红外气体传感器23主要包括红外光源1、红外探测器2和气室10，所述的红外光源1和红外探测器2均穿过气室10内壁分别与光源驱动电路3和信号调理电路5连接，所述的红外探测器2具有四个通道，一个为参考通道19，另外三个分别为HC探测通道20、CO2探测通道21、CO探测通道22，所述的气室10由顶平面11、底平面18以及弧形侧壁13围成，在其顶平面11上开有与外界交换气体的小孔，以方便气体进入。
所述的红外光源1与红外探测器2和红外探测器12被设计在气室10内部，红外光源1发出的光照射到顶平面11、并经椭球面反射汇聚到红外探测器2和红外探测器12上，而入射到其他部分的光线，只有少数能够到达红外探测器2和红外探测器12上，因此红外探测器2和红外探测器12吸收到的光主要来自于经过顶平面11、椭球面反射的那部分光，当这部分光照射到红外探测器2和红外探测器12之前，都经过两次反射，其经过的光路长度为这两次光路长度之和：光从红外光源1到顶平面11的光路、从顶平面11到椭球面的光路和从椭球面到红外探测器2/12的光。
光路设计中，红外光源1位于双椭圆的公共交点15处，双椭圆的公共焦点14和公共交点15的连线满足严格的几何关系：直线OO’垂直平分线16垂直于红外气体传感器23的顶平面11。
实施过程如下：使用时，本探测装置安装在机动车的排气管内部，本探测装置的尾气进气口和机动车排气管相连接，尾气出气口与消音器相连接，尾气通过本探测装置的进气口进入气体传感器气室10后，被红外光源1发出的红外光照射，红外光透射过尾气后经表面抛物线反射面反射后再次透射过尾气照射至红外探测器2上，在此光路中，特定频段的红外光被尾气中的HC、CO2、CO吸收，光强减弱，红外探测器2探测到这些频段减弱的光强，并将被气体吸收后的光能亮转换为电信号，该电信号被A/D转换电路6转换后，采集到的数据被送到单片机7进行处理，单片机7将采集到的数据进行分析，并根据朗伯比尔定律计算出气体的浓度值，当检测到气体浓度超标时，报警模块8发出报警信号。
Claims (1)
1.一种可嵌入汽车排气管内的尾气探测装置，包括红外气体传感器（23）、光源驱动电路（3）、信号调理电路（5）、A/D转换电路（6）、单片机（7）、数据传输电路（8）以及报警电路（9），其特征在于：所述的红外气体传感器（23）主要包括红外光源（1）、红外探测器（2）和气室（10），所述的红外光源（1）与红外探测器（2）被设计在气室内部，均穿过气室（10）内壁分别与光源驱动电路（3）和信号调理电路（5）连接，所述红外探测器（2）具有四个通道，一个为参考通道（19），另外三个分别为HC探测通道（20）、CO2探测通道（21）、CO探测通道（22），所述的气室（10）由顶平面（11）、底平面（18）以及弧形侧壁（13）围成，所述顶平面（11）上开有与外界交换气体的小孔，以方便气体进入，红外光源（1）发出光照射到顶平面（11）、并经椭球面反射汇聚到红外探测器（2）上。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112649388A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 气体浓度检测系统及空调器 |
| CN112649387A (zh) * | 2020-12-07 | 2021-04-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 气室组件、气体浓度传感器和空调系统 |
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2015
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