CN211235528U - 一种汽车尾气遥感检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及汽车尾气遥感检测技术领域。一种汽车尾气遥感检测系统及其检测方法，该系统包括遥测主机和遥测副机；所述的遥测主机内包括红光紫光发射模块、第一反射模块、红光紫光接收模块和绿光接收模块；所述的遥测副机内包括绿光发射模块和第二反射模块；所述的红光紫光发射模块将红外光和紫外光合并射出至第二反射模块上，通过第二反射模块和第一反射模块相配合将红外光和紫外光射入至红光紫光接收模块，通过红光紫光接收模块将红外光和紫外光分离并接收信号；所述的绿光发射模块将多束绿光射至绿光接收模块；并通过绿光接收模块进行绿光信号处理。本专利的技术效果是实现光源整合，便于进行光路对准，分束单元实现将光源分离，提升探测精度。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车尾气遥感检测技术领域，尤其涉及一种汽车尾气遥感检测系统。
背景技术
近年来随着国民经济的快速发展，我国机动车保有量显著增长，机动车尾气对大气环境的负面影响日趋严重。尤其是在城市地区道路上，机动车数量暴涨导致的交通拥堵进一步加剧了机动车尾气的危害。因此，对机动车尾气尤其是在城市主干道上行驶中的机动车尾气进行污染物检测显得尤为重要。尾气的检测原理是：辐射源发射出的检测光经过尾气烟团之后直接或者被反射镜反射后由光接收装置进行接收，光接收装置接受到的光因被烟团中的高浓度污染物吸收而光强减弱，根据伯努利方程和燃烧方程，通过对比发射光和接收光的光强的差异可以得到烟团中各污染物的浓度。
目前的尾气遥感检测系统，例如公开号为CN207636476U（公告日为2018.07.20）的中国实用新型专利中公开的一种汽车尾气遥感检测系统。包括尾气测量模块、主控模块、显示模块、测速模块、气象模块及识别模块，所述尾气测量模块与所述主控模块通过互联网连接，所述显示模块与所述主控模块通过转换器连接，所述测速模块与所述主控模块通过转换器连接，所述气象模块与所述主控模块通过转换器连接，所述识别模块与所述主控模块通过互联网连接，所述主控模块上通过互联网连接设置有工控机。本实用新型能对机动车尾气中的各污染物组分进行实时测量，本系统适用于装用汽油机、柴油机的各类机动车辆的尾气检测，具有操作安全方便、快速、高效的优点。
但上述的尾气遥感检测装置和现有的尾气遥感检测装置存在以下几点问题：（一）在进行尾气遥感检测时，对齐度以及平行度很难掌握，不方便进行精准调节，这样会使检测出来的数据不准确；（二）传输准确度不够，并且光源整合效果不佳，导致光路不方便对准。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有尾气遥感检测的问题，提供一种通过多束激光经过合束单元实现光源整合，便于进行光路对准；通过分束单元实现将光源分离，以及通过不同的探测器进行探测，提升探测精度的一种汽车尾气遥感检测系统。
为本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：
一种汽车尾气遥感检测系统，该系统包括遥测主机和遥测副机；所述的遥测主机内包括红光紫光发射模块、第一反射模块、红光紫光接收模块和绿光接收模块；所述的遥测副机内包括绿光发射模块和第二反射模块；所述的红光紫光发射模块将红外光和紫外光合并射出至第二反射模块上，通过第二反射模块和第一反射模块相配合将红外光和紫外光射入至红光紫光接收模块，通过红光紫光接收模块将红外光和紫外光分离并接收信号；所述的绿光发射模块将多束绿光射至绿光接收模块；并通过绿光接收模块进行绿光信号处理。
作为优选，所述的红光紫光发射模块包括红外激光器、紫外线灯、第一透镜、二色镜、第二透镜；所述的红外激光器发出的红外光依次经过第一透镜、二色镜和第二透镜，所述的紫外线灯位于二色镜的另一侧，紫外线灯发出的紫外光通过二色镜与红外光相重合，且两束光一并由第二透镜射至所述的第二反射模块·上。
作为优选，所述的第一反射模块包括第一平面反射镜，所述的第二反射模块包括两块第二平面反射镜；所述的第二平面反射镜纵向平行对齐排列，光束由位于上方的第二平面反射镜反射至第一平面反射镜，并由第一平面反射镜在反射至位于下方的第二平面反射镜，最终由第二平面反射镜将光束反射至红光紫光接收模块内。
作为优选，所述的红光紫光接收模块包括红外接收器、紫外接收器、二色镜、标气池和第三透镜；所述的接收的光束依次经过第三透镜、标气池和二色镜，所述的红外接收器和紫外接收器分别位于二色镜的两侧，且红外接收器和紫外接收器分别用于检测红外光和紫外光。
作为优选，所述的绿光发射模块包括绿光激光器、扩束镜、第一半反半透镜、多个第二半反半透镜和多个平面镜；所述的绿光激光器的绿光束竖直向下经过扩束镜射到第一半反半透镜，所述的多个第二半反半透镜纵向规则排列在遥测副机的前部内，且位于底部的第二半反半透镜与第一半反半透镜对称设置；所述的多个平面镜纵向规则排列在第二半反半透镜的前部，平面镜与第二半反半透镜相对应，并使绿光束从二半反半透镜射至平面镜。
作为优选，所述的绿光接收模块包括多个汇聚透镜、多个光电池和绿光处理器；所述的多个汇聚透镜规则排列设置在遥测主机的前部，且与平面镜一一对应；所述的多个光电池位于多个汇聚透镜的后侧，且每个光电池与每个汇聚透镜一一对应；所述的绿光处理器用于将射入的绿光进行接收处理。
作为优选，所述的遥测主机内设置有泵阀控制板；所述的泵阀控制板用于控制标气池内的气压。
作为优选，所述的遥测主机还内设置有ARM处理板和TDLAS控制板。
采用上述技术方案的一种汽车尾气遥感检测系统，该系统通过红外线、紫外线和绿光分别对尾气中的CO/CO2、NO/HC以及烟度/光吸收系数进行测量，并在测量过程中通过多束光实现整合，提高光路对准精度；通过将光束分离，提升探测精度，提升检测效率。
综上所述，本专利的技术效果是实现光源整合，便于进行光路对准，分束单元实现将光源分离，提升探测精度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为红光和紫光的系统示意图。
图3绿光的系统示意图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种汽车尾气遥感检测系统，该系统包括遥测主机1和遥测副机2，遥测主机1和遥测副机2平行相对且对齐设置，这样便于更好的发射和接收信号。遥测主机1内包括红光紫光发射模块11、第一反射模块12、红光紫光接收模块13和绿光接收模块14；遥测副机2内包括绿光发射模块21和第二反射模块22；红光紫光发射模块11将红外光和紫外光合并射出至第二反射模块22上，通过第二反射模块22和第一反射模块12相配合，使光束经过多次反射将红外光和紫外光射入至红光紫光接收模块13，通过红光紫光接收模块13将红外光和紫外光分离并接收信号；绿光发射模块21将多束绿光射至绿光接收模块14；并通过绿光接收模块14进行绿光信号处理，遥测主机1还内设置有ARM处理板和TDLAS控制板，通过ARM处理板进一步提升处理数据的速度以及准确性。通过TDLAS控制板提供高选择性，高分辨率的光谱技术，进一步提升检测速度和检测灵敏度。通过三种光可以检测出尾气中NO/HC、CO/CO2以及烟度/光吸收系数的检测数据，从而更好进行尾气遥感检测，提升检测效率和检测精度。
红光紫光发射模块11包括红外激光器111、紫外激光器112、第一透镜113、第一二色镜114、第二透镜115；通过红外激光器111将红光射出，并通过红外激光器111对CO/CO2采用可调谐半导体激光吸收光谱技术进行测量，红外激光器111发出的红外光依次经过第一透镜113、第一二色镜114和第二透镜115，所述的紫外激光器112位于第一二色镜114的另一侧，紫外激光器112发出的紫外光通过第一二色镜114与红外光相重合，整合后将两束光一并由第二透镜115射至所述的第二反射模块22上。提升光路对准效率以及光路对准精度。
第一反射模块12包括第一平面反射镜，第二反射模块22包括两块第二平面反射镜；第二平面反射镜纵向平行对齐排列，通过对齐排列将光束反复折射至红光紫光接收模块13内。规则光束由位于上方的第二平面反射镜反射至第一平面反射镜，并由第一平面反射镜在反射至位于下方的第二平面反射镜，最终由第二平面反射镜将光束反射至红光紫光接收模块13内，使光束有效的射至红光紫光接收模块13内进行数据检测，从而进行更好的数据判断。
红光紫光接收模块13包括红外接收器131、紫外接收器132、第二二色镜133、标气池134和第三透镜135；接收的光束依次经过第三透镜135、标气池134和第二二色镜133，红外接收器131和紫外接收器132分别位于第二二色镜133的两侧，通过第二二色镜133将原本整合一起的紫外光和红外光分离，提升检测效果，且红外接收器131和紫外接收器132分别用于检测红外光和紫外光，这样便于进一步提升检测精度，从而进一步确保奸恶的准确度。遥测主机1内设置有泵阀控制板15；泵阀控制板15用于控制标气池134内的气压，从而进行更好的气体测量。
绿光发射模块21包括绿光激光器211、扩束镜212、第一半反半透镜213、十一个第二半反半透镜214和十个平面镜215；绿光激光器211的绿光束竖直向下经过扩束镜212射到第一半反半透镜213，十一个第二半反半透镜214纵向规则排列在遥测副机2的前部内，且位于底部的第二半反半透镜214与第一半反半透镜213对称设置，通过第一半反半透镜213反射至第二半反半透镜214上，并通过第二半反半透镜214向上反射，将绿光射至上方每一个第二半反半透镜214上，通过多束绿光同时进行传输，进一步提升检测的精确性和检测效率。十个平面镜215纵向规则排列在第二半反半透镜214的前部，平面镜215与第二半反半透镜214相对应，并通过第二半反半透镜214将每一束绿光一一射至平面镜215，再由平面镜215发射至绿光接收模块14上。
绿光接收模块14包括十个汇聚透镜141、十个光电池142和绿光处理器143；十个汇聚透镜141规则排列设置在遥测主机1的前部，且与平面镜215一一对应，便于将绿光发射模块21发射的绿光一一传送至绿光接收模块14内，并且提升检测质量。每个光电池142位于每个汇聚透镜141的后侧，且每个光电池142与每个汇聚透镜141一一对应，这样便于更好的将光束进行传送，提升传送质量以及传送效率。绿光处理器143用于将射入的绿光进行接收处理，并将接收的数据显示出，给检测员一个直观的数字结果，从而更方便的进行检测使用。
一种汽车尾气遥感检测系统的检测方法，依次通过以下步骤：该系统通过红光紫光发射模块11内的红外激光器10和紫外激光器11分别将红外光和紫外光射至第一二色镜114，通过第一二色镜114将红外光和紫外光整合由第二透镜115射出，并射入至第二反射模块22内，通过第二反射模块22和第一反射模块12相配合将整合光束反射至红光紫光接收模块13内，使整合光依次经过第三透镜135、标气池134和第二二色镜133，并在第二二色镜133处进行分离，通过红外接收器131和紫外接收器132分别检测红外光谱和紫外光谱；通过绿光发射模块21内的绿光激光器211将绿光依次经过扩束镜212、第一半反半透镜213和多个第二半反半透镜214，并由每个平面镜215射出，使每束绿光一一进入至绿光接收模块14的每个汇聚透镜141内，并延伸至每个光电池142上，通过绿光处理器143进行绿光数据处理。
该系统通过红外线、紫外线和绿光分别对尾气中的CO/CO2、NO/HC以及烟度/光吸收系数进行测量，并在测量过程中通过多束光实现整合，提高光路对准精度；通过将光束分离，提升探测精度，提升检测效率。
综上所述，本专利的技术效果是实现光源整合，便于进行光路对准，分束单元实现将光源分离，提升探测精度。
Claims (8)
1.一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，该系统包括遥测主机（1）和遥测副机（2）；所述的遥测主机（1）和遥测副机（2）相对且对齐设置；遥测主机（1）内包括红光紫光发射模块（11）、第一反射模块（12）、红光紫光接收模块（13）和绿光接收模块（14）；所述的遥测副机（2）内包括绿光发射模块（21）和第二反射模块（22）；所述的红光紫光发射模块（11）将红外光和紫外光合并射出至第二反射模块（22）上，通过第二反射模块（22）和第一反射模块（12）相配合将红外光和紫外光射入至红光紫光接收模块（13），通过红光紫光接收模块（13）将红外光和紫外光分离并接收信号；所述的绿光发射模块（21）将多束绿光射至绿光接收模块（14）；并通过绿光接收模块（14）进行绿光信号处理。
2.根据权利要求1所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的红光紫光发射模块（11）包括红外激光器（111）、紫外激光器（112）、第一透镜（113）、第一二色镜（114）、第二透镜（115）；所述的红外激光器（111）发出的红外光依次经过第一透镜（113）、第一二色镜（114）和第二透镜（115），所述的紫外激光器（112）位于第一二色镜（114）的另一侧，紫外激光器（112）发出的紫外光通过第一二色镜（114）与红外光相重合，且两束光一并由第二透镜（115）射至所述的第二反射模块（22）上。
3.根据权利要求1所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的第一反射模块（12）包括第一平面反射镜，所述的第二反射模块（22）包括两块第二平面反射镜；所述的第二平面反射镜纵向平行对齐排列，光束由位于上方的第二平面反射镜反射至第一平面反射镜，并由第一平面反射镜在反射至位于下方的第二平面反射镜，最终由第二平面反射镜将光束反射至红光紫光接收模块（13）内。
4.根据权利要求1所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的红光紫光接收模块（13）包括红外接收器（131）、紫外接收器（132）、第二二色镜（133）、标气池（134）和第三透镜（135）；所述的接收的光束依次经过第三透镜（135）、标气池（134）和第二二色镜（133），所述的红外接收器（131）和紫外接收器（132）分别位于第二二色镜（133）的两侧，且红外接收器（131）和紫外接收器（132）分别用于检测红外光和紫外光。
5.根据权利要求1所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的绿光发射模块（21）包括绿光激光器（211）、扩束镜（212）、第一半反半透镜（213）、多个第二半反半透镜（214）和多个平面镜（215）；所述的绿光激光器（211）的绿光束竖直向下经过扩束镜（212）射到第一半反半透镜（213），所述的多个第二半反半透镜（214）纵向规则排列在遥测副机（2）的前部内，且位于底部的第二半反半透镜（214）与第一半反半透镜（213）对称设置；所述的多个平面镜（215）纵向规则排列在第二半反半透镜（214）的前部，平面镜（215）与第二半反半透镜（214）相对应，并使绿光束从第二半反半透镜（214）射至平面镜（215）。
6.根据权利要求5所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的绿光接收模块（14）包括多个汇聚透镜（141）、多个光电池（142）和绿光处理器（143）；所述的多个汇聚透镜（141）规则排列设置在遥测主机（1）的前部，且与平面镜（215）一一对应；所述的多个光电池（142）位于多个汇聚透镜（141）的后侧，且每个光电池（142）与每个汇聚透镜（141）一一对应；所述的绿光处理器（143）用于将射入的绿光进行接收处理。
7.根据权利要求4所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的遥测主机（1）内设置有泵阀控制板（15）；所述的泵阀控制板（15）用于控制标气池（134）内的气压。
8.根据权利要求1所述的一种汽车尾气遥感检测系统，其特征在于，所述的遥测主机（1）还内设置有ARM处理板（16）和TDLAS控制板（17）。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112903608A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-06-04 | 安徽宝龙环保科技有限公司 | 一种多通道长光程望远镜系统及其应用 |
| CN114200863A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-03-18 | 安徽庆宇光电科技有限公司 | 一种用于机动车尾气检测的双mcu实时数据采集控制系统及方法 |
| CN114216874A (zh) * | 2021-12-19 | 2022-03-22 | 安徽庆宇光电科技有限公司 | 一种长光程红外激光光学系统 |
| WO2022266690A1 (de) | 2021-06-25 | 2022-12-29 | Avl List Gmbh | Messeinheit und ein verfahren zur messung zumindest eines gasförmigen oder festen stoffes |
-
2019
- 2019-10-18 CN CN201921760477.4U patent/CN211235528U/zh active Active
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|---|---|---|---|---|
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| CN112903608B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-07-25 | 安徽宝龙环保科技有限公司 | 一种多通道长光程望远镜系统及其应用 |
| WO2022266690A1 (de) | 2021-06-25 | 2022-12-29 | Avl List Gmbh | Messeinheit und ein verfahren zur messung zumindest eines gasförmigen oder festen stoffes |
| AT525197A1 (de) * | 2021-06-25 | 2023-01-15 | Avl List Gmbh | Messeinheit und ein Verfahren zur Messung zumindest eines gasförmigen oder festen Stoffes |
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