CN214374107U - 一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机。该装置包括箱体、过滤装置、开关控制装置、气泵装置、数据处理模块、电源模块、进出口装置、显示模块、GPS模块；所述过滤装置、电源模块、进出口装置固定在箱体外侧；所述开关控制装置、气泵装置、数据处理模块固定在箱体内部；所述显示模块与数据处理模块电连接，用于显示测量尾气数据曲线。本实用新型利用数据处理模块实现对汽车尾气成分检测，能够提高现有检测尾气的准确度。

Description

一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机

技术领域

本实用新型为一种污染物排放测量与监控机器设备，尤其涉及一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机，属于污染监控技术领域。

背景技术

随着我国汽车工业迅猛发展，机动车尾气排放的污染物是造成我国主要城市雾霾频发和空气质量严重恶化的最主要来源。机动车对、一氧化碳、碳氢化合物氮氧化合物的贡献率分别达到了 60％、90％和50％以上，对城市空气PM_2.5的贡献一般在20％以上，有的城市甚至达到40％。因此，对尾气气态污染物与颗粒物排放进行检测从而控制机动车尾气排放已经刻不容缓。

目前，对于气态污染物，已经有红电化学法电气法，需要采用离线分析技术，无法做到实时采样监测的效果；并且目前传统的机动车环保检验中没有颗粒物的检测标准和方法，也没有相应的检测设备，这就使得机动车颗粒物污染的防治工作难于开展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种能够实现固定源和移动源污染物排放测量与监控的装置，该装置可以实时监测气态污染物和颗粒物质数的浓度，检测汽油车CO、CO2、HC、NO、O2五组分气体浓度，柴油车N、K值，并且利用OBD技术和GPS定位技术实时采集车况信息和实时路况，能够为我国机动车尾气排放控制的有效实施提供保障。

本实用新型的技术方案为：

一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机，包括箱体、过滤装置、开关控制装置、气泵装置、数据处理模块、电源模块、进出口装置、显示模块、GPS模块；所述过滤装置、电源模块、进出口装置固定在箱体外侧；所述开关控制装置、气泵装置、数据处理模块固定在箱体内部；所述显示模块与数据处理模块电连接；

所述箱体为长方体框架结构，放置在机动车上；

所述过滤装置包括油水分离器、第一过滤器、第二过滤器、碳罐过滤器、碳罐过滤器支架；

所述油水分离器固定在箱体外侧的一边；所述第一过滤器和第二过滤器固定在箱体外侧的一边；所述油水分离器上部的出口通过软管与第一过滤器上部的进口相连，油水分离器下部的出口通过软管与第二过滤器上部的进口相连；所述第一过滤器下部的出口通过软管与第一电磁阀的进口相连接，第二过滤器下部的出口通过软管与气泵后方的进口相连接；所述碳罐过滤器固定在碳罐过滤器支架上，碳罐过滤器支架与电磁阀支架固定在一起并且固定在箱体内部，碳罐过滤器通过软管一侧与空气进气口相连接，另一侧与第二电磁阀的进口相连接；

所述开关控制装置包括第一电磁阀、第二电磁阀、电磁阀支架；

所述第一电磁阀和第二电磁阀固定在电磁阀支架上，电磁阀支架固定在箱体内部，第一电磁阀和第二电磁阀的出口共同连接在气泵前方的进口上；

所述气泵装置包括气泵、气泵支架；

所述气泵固定在气泵支架上，气泵支架固定在箱体的内部；气泵包括两个进口和两个出口，其中后方部的出口与排水口通过软管相连接，前方的出口与机芯的入口相连接；

所述数据处理模块包括机芯、机芯支架、主单片机、氧传感器；

所述机芯固定在机芯支架上，机芯支架固定在箱体的内部；所述机芯与主单片机电连接；所述氧传感器位于气泵的左方，固定在箱体内部，并且与机芯电连接；所述主单片机与PC机电连接，将数据从送到PC机，并且控制整个仪器；

所述电源模块固定在箱体外侧的一边；

所述进出口装置包括标准气入口、空气进气口、排气口、排水口；

所述标准气入口通过软管与机芯的入口相连接；所述空气进气口通过碳罐过滤器与气泵相连接；所述排气口与机芯出口通过软管相连接；所述排水口与气泵上部的出口通过软管相连接；

所述显示模块包括PC机、OBD数据线；

所述PC机与主单片机电连接；所述OBD数据线一端与车载自动诊断系统(OBD)连接，另一端与PC机相连接；

所述GPS模块位于箱体内部，并与主单片机通信；

本实用新型有益效果在于：

1、本实用新型结构设计新颖，具有同时检测气态污染物和颗粒物质数浓度的功能，解决传统技术的响应时间长的难题，并且成本低、维护简单、能耗低，为我国机动车尾气排放控制的有效实施提供保障。

2、本实用新型利用汽车OBD接口(车载自动诊断系统)，能够实时采集车况信息(车速、发动机转速、油温等)，并且结合GPS定位技术，能够获取汽车运行的实时路况。

3、本实用新型采用双通道红外不分光检测技术，可直接测出机动车排放废气中的HC、 CO及CO2的浓度，采用电化学原理测量废气中的NO、O2的浓度，利用OBD技术将采集到的尾气浓度转化为颗粒物浓度，能够提高检测的准确度。

4、本实用新型可以分别实现对汽油车尾气以及柴油车尾气进行颗粒物质量与数浓度的检测。

5、本实用新型具有重量轻、体积小的特点，能够放在各种被测车辆上进行实际道路排放的实时测量，打破了汽车整车排放试验用高端检测仪器及成套试验装备长期依赖进口的现状，既可以检测静止机动车也可以检测移动的机动车尾气，能够提高机动车车载尾气检测技术的水平。

附图说明

图1为本实用新型一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机一种实施例的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机一种实施例的内部结构示意图；

图3为本实用新型一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机一种实施例过滤装置2、电源模块6和进出口装置7的结构示意图；

图4为本实用新型一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机一种实施例的控制系统整体结构框图；

图5为本实用新型一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机的工作流程图；

图中：1、箱体；2、过滤装置；3、开关控制装置；4、气泵装置；5、数据处理模块；6、电源模块；7、进出口装置；9、GPS模块；201、油水分离器；202、第一过滤器；203、第二过滤器；204、碳罐过滤器；205、碳罐过滤器支架；301、第一电磁阀；302、第二电磁阀； 303、电磁阀支架；401、气泵；402、气泵支架；501、机芯；502、机芯支架；503、主单片机；504、氧传感器；701、标准气入口；702、空气进气口；703、排气口；704、排水口；

具体实施方式

以下结合实施例及附图对本实用新型做进一步详述，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。

本实用新型(参见图1)包括箱体1、过滤装置2、开关控制装置3、气泵装置4、数据处理模块5、电源模块6、进出口装置7、显示模块8、GPS模块9、所述过滤装置2、电源模块6、进出口装置7固定在箱体1外侧；所述开关控制装置3、气泵装置4、数据处理模块5固定在箱体 1内部；所述显示模块8与数据处理模块5电连接，用于显示测量尾气数据曲线；所述数据处理模块6实现对汽车尾气成分检测，能够提高现有检测尾气的准确度；

所述箱体1(参见图1)为长方体框架结构，放置在机动车上；

所述过滤装置2(参见图2-3)包括油水分离器201、第一过滤器202、第二过滤器203、碳罐过滤器204、碳罐过滤器支架205；

所述油水分离器201固定在箱体1外侧的一边；所述第一过滤器202和第二过滤器203固定在箱体1外侧的一边；所述油水分离器201上部的出口通过软管与第一过滤器202上部的进口相连，油水分离器201下部的出口通过软管与第二过滤器203上部的进口相连；所述第一过滤器 202下部的出口通过软管与第一电磁阀301的进口相连接，第二过滤器203下部的出口通过软管与气泵401后方的进口相连接；所述碳罐过滤器204固定在碳罐过滤器支架205上，碳罐过滤器支架205与电磁阀支架303固定在一起并且固定在箱体1内部，碳罐过滤器204通过软管一侧与空气进气口702相连接，另一侧与第二电磁阀302的进口相连接；

所述油水分离器201用于分离待测尾气中的油、水，滤去粉尘，分为气体和液体，气体输入到第一过滤器202中，第一过滤器202过滤待测气体，液体输入到第二过滤器203，第二过滤器203过滤待测气体中的水分；所述碳罐过滤器204用于过滤空气气体中的杂质；

所述开关控制装置3包括第一电磁阀301、第二电磁阀302、电磁阀支架303；

所述第一电磁阀301和第二电磁阀302固定在电磁阀支架303上，电磁阀支架303固定在箱体1内部，第一电磁阀301和第二电磁阀302的出口共同连接在气泵401前方的进口上；所述第一电磁阀301用于控制输入到气泵401气体开关，第二电磁阀302用于控制输入到气泵401液体开关；

所述气泵装置4包括气泵401、气泵支架402；

所述气泵401固定在气泵支架402上，气泵支架402固定在箱体1的内部；气泵401包括两个进口和两个出口，其中后方部的出口与排水口704通过软管相连接，前方的出口与机芯501 的入口相连接；所述气泵401将待测的汽车尾气排入机芯501；

所述数据处理模块5包括机芯501、机芯支架502、主单片机503、氧传感器504；

所述机芯501固定在机芯支架502上，机芯支架502固定在箱体1的内部；所述机芯501与主单片机503电连接；所述机芯501进口用于接收从气泵401排入的尾气，出口将尾气经过氧传感器504后排出到排气口703；所述机芯501与主单片机503用于分析机动车所排出的尾气成分，主单片机503将数据传输到PC机801；所述氧传感器504位于气泵401的左方，固定在箱体1内部，并且与机芯501电连接；所述氧传感器504用于测量排出尾气中的氧含量，并将数据传输给机芯501，机芯501将数据上传到主单片机503；所述主单片机503与PC机电连接，将数据从送到 PC机，并且控制整个仪器；

所述主单片机503控制第一电磁阀301和第二电磁阀302的开关；所述机芯501采用双通道红外不分光检测技术，可直接测出机动车排放废气中的HC、CO及CO2的浓度，采用电化学原理测量废气中的NO和O2的浓度；

所述电源模块6固定在箱体1外侧的一边，分别为第一电磁阀301、第二电磁阀302、气泵 401、机芯501、主单片机503供电；

所述进出口装置7包括标准气入口701、空气进气口702、排气口703、排水口704；

所述标准气入口701通过软管与机芯501的入口相连接，用于通入标准气，从而校准仪器；所述空气进气口702通过碳罐过滤器204与气泵401相连接，进行空气调零；所述排气口703与机芯501出口通过软管相连接，用于排出测量后的汽车尾气；所述排水口704与气泵401上部的出口通过软管相连接，用于排出尾气中的水分；

所述显示模块8包括PC机、OBD数据线；

所述PC机与主单片机503连接，用于显示测量尾气数据曲线；所述OBD数据线一端与车载自动诊断系统(OBD)连接，另一端与PC机相连接，用于显示汽车的车况信息(车速、发动机转速、油温等)，并且利用OBD技术将采集到的尾气浓度转化为颗粒物浓度；

所述GPS模块9位于箱体1内部，并与主单片机503通信，利用GPS定位技术用于采集汽车运行的实时路况(坡度、行驶路程等)；

本装置的进一步特征在于所述主单片机503为STM32系列产品；

本装置的进一步特征在于所述电源模块6为直流电源；

本装置的进一步特征在于所述机芯501为日本机芯，型号为BE-150；

本实用新型一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机的工作流程是：

第一步：将标准气通过标准气入口输入到机芯中进行仪器校准；

第二步：将待测尾气输入到油水分离器中，分离待测尾气中的油、水，将气体输入到第一过滤器中，液体输入到第二过滤器中，进行过滤粉尘后，排入到气泵中；

第三步：气泵将液体经过排水口排出，气体排入到机芯中，机芯检测尾气所含成分及其浓度后将数据传送到主单片机中，主单片机将数据上传到PC机；同时机芯将尾气通过排气口排出；

本实用新型中所述的前、后、左、右、上、下等方位词语是个相对概念，其中以电源模块6所在方向为前，以油水分离器201所在方向为后，以氧传感器504所在方向为左，以气泵401 所在方向为右。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

本实用新型中所述的技术包括双通道红外不分光检测技术、电化学原理、OBD技术、GPS定位技术等均为公知技术，但不限于此。

本实用新型未尽事宜为公知技术。

Claims (1)

1.一种固定源和移动源污染物排放测量与监控机，其特征是：包括箱体、过滤装置、开关控制装置、气泵装置、数据处理模块、电源模块、进出口装置、显示模块、GPS模块；

所述过滤装置、电源模块、进出口装置固定在箱体外侧；所述开关控制装置、气泵装置、数据处理模块固定在箱体内部；

所述显示模块与数据处理模块电连接；

所述箱体为长方体框架结构，放置在机动车上；所述过滤装置包括油水分离器、第一过滤器、第二过滤器、碳罐过滤器、碳罐过滤器支架；

所述油水分离器固定在箱体外侧的一边；所述第一过滤器和第二过滤器固定在箱体外侧的一边；

所述油水分离器上部的出口通过软管与第一过滤器上部的进口相连，油水分离器下部的出口通过软管与第二过滤器上部的进口相连；所述第一过滤器下部的出口通过软管与第一电磁阀的进口相连接，第二过滤器下部的出口通过软管与气泵后方的进口相连接；

所述碳罐过滤器固定在碳罐过滤器支架上，碳罐过滤器支架与电磁阀支架固定在一起并且固定在箱体内部，碳罐过滤器通过软管一侧与空气进气口相连接，另一侧与第二电磁阀的进口相连接；

所述开关控制装置包括第一电磁阀、第二电磁阀、电磁阀支架；

所述第一电磁阀和第二电磁阀固定在电磁阀支架上，电磁阀支架固定在箱体内部，第一电磁阀和第二电磁阀的出口共同连接在气泵前方的进口上；

所述气泵装置包括气泵、气泵支架；所述气泵固定在气泵支架上，气泵支架固定在箱体的内部；气泵包括两个进口和两个出口，其中后方部的出口与排水口通过软管相连接，前方的出口与机芯的入口相连接；

所述数据处理模块包括机芯、机芯支架、主单片机、氧传感器；所述机芯固定在机芯支架上，机芯支架固定在箱体的内部；所述机芯与主单片机电连接；所述氧传感器位于气泵的左方，固定在箱体内部，并且与机芯电连接；所述主单片机与PC机电连接，将数据从送到PC机，并且控制整个仪器；

所述电源模块固定在箱体外侧的一边；

所述进出口装置包括标准气入口、空气进气口、排气口、排水口；

所述标准气入口通过软管与机芯的入口相连接；所述空气进气口通过碳罐过滤器与气泵相连接；所述排气口与机芯出口通过软管相连接；所述排水口与气泵上部的出口通过软管相连接；

所述显示模块包括PC机、OBD数据线；

所述PC机与主单片机电连接；所述OBD数据线一端与车载自动诊断系统OBD连接，另一端与PC机相连接；

所述GPS模块位于箱体内部，并与主单片机通信。

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