本发明专利技术涉及一种汽车排放物遥感检测系统，其包括辐射源、可修改的辐射探测单元和处理单元，其特征在于，所述辐射源包括红外光源、紫外光源或其组合；所述辐射探测单元包括一个或多个可拆卸且可扩展的探测元件，以接收预定波长带宽的光束并在任意一时间点同时产生多个相应的响应；所述处理单元包括一个或多个特定的软件和硬件，从而以精确和实用的方式计算各种不同的气体成分的浓度、一种气体成分与别的气体成分的相对比率或每一种气体成分的绝对排放值。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及尾气遥感分析，更具体地说，涉及。技术背景众所周知遥感系统可探测和识别汽车排放的尾气，其中可集成旋转设备， 例如反射转盘或可移动式滤波器，以使得一个或多个探测器可接收到穿过尾 气烟羽的具有不同波长带宽的光束，从而可以分析和监控该尾气烟羽的各种 气体成分。US5，210，702披露了这样的一种遥感系统，其中，辐射源发出的准直射束 经过汽车的尾气烟羽，并由可调式镜面反射到其内的反射转盘上。接着该光 束再反射到聚焦镜，然后通过各自的滤波器依次到达多个探测器。WO 00/42415披露了另一种气体分析设备，其中，辐射源发出的光束经过 汽车的尾气烟羽。该光束可选择通过透镜聚焦到探测器上。在该光束射到探 测器上之前，其也可经过一组可移动式滤波器。可替换的另一种方案中，该 光束可选择经由一组可移动式滤波器中的一个或多个的反射通过透镜聚焦到 探测器上，该可移动式滤波器可仅反射特定检测带宽的辐射波长，以探测汽 东尾气烟羽的不同成分。进一步地，该组可移动式滤波器可包括旋转滤镜盘，具有多个滤波器安 装在转盘上。该滤镜盘可绕其中心轴转动。在该滤镜盘上可安装不同的滤波 器，因此，该滤镜盘可绕其中心轴旋转，从而可在不同的时间使不同的滤波 器与一个探测器对准。每个滤波器仅允许一特定探测波段的光线通过传输或 反射到达探测器。每个探测波段以一定辐射波长为中心，该辐射波长以汽车 尾气中一特定成分的吸收模式为特征。滤镜盘上的每个滤波器允许一探测波 段的光线通过，其对应于将被探测一特定汽车尾气成分。该滤镜盘和其滤波器旋转，以使得可使用单个探测器，顺序地探测和分析汽车尾气的多个成分。 然而，这些系统均有不足之处。例如，使用旋转设备涉及到大量的部件， 如特殊反射体、，各种探测器和滤光器，需要对这些部件进行制造、组装、， 调准、维护以及校正以确保系统运作准确。毫无疑问，这些部件中的每一个 在一定程度上都会将误差引入到最终的检测结果。例如，该系统会受到来自 滤光器边缘的光透射的影响，使探测器接收到不期望波长的光。因为不同的 探测器在这些设备操作过程中所遇到的不同环境条件会有不同的反应，也可 产生检测的不确定性。此外，这些系统在每一时间点仅能接收单一响应，因此在对不同气体成分的响应之间就会产生延时(Dt)。然而，通常在计算气体成分时忽略该延时 并假定任意两种尾气成分(如碳氢化合物HC和二氧化碳C02)的浓度相关图 的每一数据点是在相同的时间点收集的，因此在其中引入了显著的误差。对 于那些不稳定的气体成分如二氧化硫S02，由于其快速变化的特性而很难通过 现有的这些系统来检测，例如在该延时(Dt)过程中，S02可容易和迅速地与 水和大气中的氧气发生反应，以形成硫酸。进一步地，使用多种滤波器、探测器、反射器等等会增加相当大的复杂 度和附加的体积大小。此外，若需要检测尾气的其它成分，其中的滤波器和/ 或探测器相应也要更换，因此在部件方面、以及在组装、调整和校准方面将 会涉及附加的成本。此外，US4，678,914披露了另一种气体分析设备，其中提出一种数字IR 气体分析仪，其包括具有圆锥形内壁的采样单元和配备了 HC、 CO和C02干涉 滤光器的滤镜盘。其中，发光源的IR辐射导向IR探测器，并通过采样单元 内的气体，然后通过安装在连续旋转的滤镜盘上的各种不同光滤波器的其中 一个。该设备必须很接近排放输出以确保正确运作，而且还需要进行气体分 析的采样单元。这些需求在汽车尾气的遥感检测中是不可行的，因为需要采 集尾气的样本，并与采样单元中的样本隔离起来。进一步地，该设备仅能提 供在采集到样本的确定地点的局部读数。其它各种专利如US5, 319， 199、US5， 401， 967、US5， 591， 975、US5， 726， 450、US5, 797， 682和US2005/0197794等也披露了遥感检测尾气排放的系统和方法， 所有这些都在此全文引用。进一步地，全世界范围内已颁布了各种关于尾气排放规则和标准，所有 在路面上行驶的最新的汽车都必须满足该严格的规则或其中的排放限制。位 于加利福尼亚州的汽车维修局(The Bureau of Automotive R印air)已颁布 了道路排放检测系统(On Road Emission Measurement System, 0REMS)标 准，其中列出对尾气遥感检测系统的要求。在欧洲，Euro 4的限制如指令98/69/EC(Euro/3/4)最后修订的指令 70/220/EEC规则中所规定的。Euro 3规定的排放限制是CO 2. 3 g/km, HC 0. 20 g/km， N0x 0. 15 g/km，而Euro 4限制是CO 1. 0 g/km， HC 0. 1 g/km， N0x 0. 8 g/km。在日本，对于10-15模式测试程序的限制是CO 2. 1-2. 7 g/km， HC 0.25-0.39 g/km， N0x 0.25-0.48 g/km。新引入的限制将将这些限制值降到 CO 0.67 g/km， HC 0.087 g/km和N0x。对于USA FTP75, SC03, US 06和高 速公路测试程序将限制值从1994年的C0 3.4g/mile, HC 0. 25 g/mile， N0x 0. 4 g/ mile变为2004年的CO 1. 7g/mile， HC 0. 125 g/ mile, N0x 0. 2 g/ mile。大多数情况下，排放限制都向下调整过去的50%左右。其它国家也都倾 向于对本地汽车依照或采用这些排放限制和测试程序。新汽车的新的严格的 排放限制增加了汽车尾气烟羽的探测难度。如果不准确地监控和维护汽车， 汽车仍然是污染源。另外，飞逝而过的新汽车意味着现有技术也不能探测到 这些汽车。另外，新车在使用一段时间之后，尾气排放和引擎性能都会有所退化， 而司机毫无察觉。许多现代汽车上使用了车载诊断系统(0BD)来检测各个部 件的故障，且通常以警告灯的形式来向司机传达警告信号。但这种系统可能 失效，或者人为地忽视警告，而汽车将照常行驶，表面并看不出什么变化。现代汽车包括具有闭环控制的三效催化转化器。引擎控制单元(ECU)， 又称汽车的引擎管理系统(EMS)，管理着空燃比以达到理想配比值。对于汽 油，理想的空气/燃料混合大致为空气总量为燃料的14.7倍，g口，燃烧lKg 燃料需14.7Kg空气，这个比例也可用字母拉姆达(X)表示。在催化转化器运行在最佳效率状态时，燃料在理想配比混合燃烧时拉姆达为1 (入=1)。然而在实际情况却并非都如此。工作时，ECU监控空气吸入温度、压力、气流和许多其它传感器以达到理想燃烧。引擎尾气系统里嵌入的小传感器a传感器或02传感器)将检测尾气中的残留氧气浓度，以使得ECU来控制引擎中燃烧过程的效率。同时汽车引擎在闭环控制系统下工作，ECU将根据引擎的RPM和油门踏 板或节流阀位置自动调节注入引擎的每个气缸的燃料量。为实现理想的燃烧， ECU需根据是否引擎运行得充足(入〉1)或不足(入〈1 )来调节燃料的吸入。 入传感器一般以每0. 8秒更新一次ECU系统，于是就有可能在每0. 8秒间隔之 间引擎没有在正确的入值内工作，若本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种汽车排放物遥感检测系统，其特征在于，包括： 辐射源，用于发射一组预定波长带宽的光束以穿过汽车尾气烟羽； 可修改的辐射探测单元，用于接收穿过汽车烟羽的所述一组预定波长带宽的光束； 处理单元，其与所述辐射探测单元连接，以分析和处理由辐射探测单元收集的数据； 其特征在于： 所述可修改的辐射探测单元包括一个或多个可拆卸且可扩展的探测元件，用于接收所述一组预定波长带宽的光束并在需要的任意一时间点同时产生多个相应的响应；和 所述处理单元包括一个或多个特定的软件和硬件，以计算各种气体成分的浓度、一种气体成分与其它气体成分之间的相对比率或每一种气体成分的绝对排放值。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆伟明，
申请(专利权)人：狄比科技有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]
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