柴油车尾气烟度测量的气路系统技术方案

本发明专利技术涉及环境监测仪器技术领域，具体提供了一种柴油车尾气烟度测量的气路系统，包括采样系统、双气幕室和洁净空气系统；采样系统，包括采样头、采样管道、恒流泵、节流阀和气流转换电磁阀，依次连接，用于采集尾气；双气幕室，由轴流风扇形成的主气幕通道和正压洁净气体形成的透镜室气幕通道；洁净空气系统：包括空气净化器、抽气泵和净化空气管道，依次连接，用于洁净光学系统，当仪器处于非测量状态时还用于洁净测量光通道。本发明专利技术采用恒流泵将尾气抽入烟度仪测量单元，保证尾气的较长距离传输，为烟度的在线测量提供保证；采用节流阀，保证尾气流量的稳定，确保烟度的精密测量；采用洁净空气系统，确保光学系统的洁净，提高测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境监测仪器
，尤其涉及柴油车尾气烟度测量的

技术介绍
机动车作为现代社会最重要的交通工具之一，给人们的生活和工作带来了极大的 便利，但是机动车所排放出来的尾气也已成为除煤烟型大气污染之外的又一大气污染源。 与此相对应，机动车污染物排放总量在迅速上升。全国各大城市受机动车尾气污染严重。通 过对机动车尾气污染进行检测来保护人类生存环境就具有重要意义。随着机动车辆的增加和人们环境意识提高，我国就废气排放、烟度和噪声分别制 定了 GB3842-83、GB7258-87、GB1495-79等系列化国家标准。因此，各类的汽车尾气分析仪， 烟度检测仪和声级计已经进入各省、市、县级检测站，而且作为一、二类汽车维修厂的必备 仪器也已是势在必行。目前，柴油车尾气的监测，只解决了规定条件下的柴油车尾气的排放水平，实时监 测柴油车在行驶过程中的排放情况就无能为力了。柴油车在行驶过程中，由于路面的环境 比较复杂，尾气的排放情况受到诸多因素的影响，因此，排放情况很复杂。由于采样问题的 存在，尾气排放一直不能够实时监测。实时在线对柴油车发动机的排放进行采样的技术还 未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是柴油车在行驶过程中尾气烟度排放的实时监测问题。本专利技术的技术方案是一种柴油车尾气烟度测量的气路系统，包括采样系统、双气 幕室和洁净空气系统；采样系统包括采样头、采样管道、恒流泵、节流阀和气流转换电磁阀依次连接采集 尾气；然后尾气经过气流转换电磁阀，流入不透光度烟度计中的测量光通道，测量完毕后， 尾气流入不透光度烟度计中的主气幕通道，通过排气口排出车外；双气幕室，即由轴流风扇形成的主气幕通道和透镜室的正压洁净气体；洁净空气系统包括空气净化器、抽气泵和净化抽气管道；洁净空气系统将普通 的空气进行净化处理，由抽气泵抽入透镜室，用于洁净光学系统；在仪器处于非测量状态 时，抽气泵同时将洁净空气，通过转换电磁阀抽入光通道室，用于洁净光通道。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其不透光度烟度计包括光 源、测量光通道、准直透镜、接收透镜、消杂光栅(光欄)设计和光电接收室；测量光通道温 度控制在60度到90度，以减少水汽的凝结。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其双气幕室位于测量光通 道两侧，在准直透镜，接受透镜和光通道之间，以保证尾气不污染光学零件。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其排气口处装有排气泵将测量完尾气排出。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其采样管道采用不粘油烟 的特殊材料做成；根据使用的环境气候不同，有加热管道和不加热管道两种；采样管道材 料为金属、聚四氟乙烯；采样管道直径为Φ2πιπι-Φ60πιπι。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其采样系统的采样头直接 从汽车排气管尾部插入。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其在汽车尾气排气管道中 部开孔，插入采样头。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其在排气管道尾部和发动 机之间任意部位加入一连接装置，将采样头放入连接装置内。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其采样头插入深度不低于 400mm，并使采样头平行于排气管；采样头固定连接方式为焊接、法兰、紧箍；采样头采用4 个均布的叶片，并采用耐高温材料。优选的，如上所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其洁净空气系统采用过滤 网和空气滤清器，产生洁净空气。本专利技术的有益效果是本专利技术气体流体的全面优化设计，形成一套完整的、优化 的，适用于柴油车尾气烟度测量的采样系统。该系统采样稳定准确，重复性好，安全可靠。是 柴油车尾气排放监测的理想采样系统。具体来说，本专利技术对结构的改进带来如下优点(1)上述采样头采用4个均布的叶片，保证采样头位于排气管中心位置；采用耐高 温材料，满足排气管高温环境的要求。(2)采样管道采用不粘油烟的特殊材料做成。根据使用的环境气候不同，有加热管 道和不加热管道两种。(3)采用恒流泵将尾气抽入烟度仪的测量单元，保证尾气的较长距离传输，为烟度 的在线测量提供保证。(4)采用节流阀，保证尾气流量的稳定，确保烟度的精密测量。(5)采用洁净空气系统，确保光学系统的洁净，提高测量的准确性。附图说明图1为本专利技术实施例的烟度测量原理图。图2为本专利技术实施例的气路系统实施例一示意图。图3为本专利技术实施例的气路系统实施例二示意图。图4为本专利技术实施例的双气幕室结构示意图。标记的说明1光源，2光敏电池，3准直透镜，4接受透镜，5、6消杂光栅(光欄)， 7测量光通道，8尾气，9采样头，10采样管道，11恒流泵，12节流阀，13气流转换电磁阀，14 抽气泵，15净化空气，16净化空气管道，17主气幕管道，18轴流风扇，19排气口，20空气净 化器，21尾气排气风扇，22辅助吹气系统，23主排气管道。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以 更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。图1是本专利技术实施例烟度测量的原理图。烟度测量采用国家规定的柴油机烟度不 透光度测试方法。它是根据朗伯_比尔定律，利用尾气对光吸收的原理来测量尾气的烟度 值，包括光吸收系数K值和光吸收比N。光源1采用长寿命的LED灯，发光主波长在560nm。 光接收采用符合人眼的视见函数的光敏电池2进行光电转换。准直透镜3和接受透镜4采 用对称结构的光学设计，便于降低成本和系统调试要求。两个透镜的密封结构设计，保证光 源室和光电接受室的洁净。两个消杂光栅(光欄)5、6，保证杂散光不能够进入接受系统，从 而保证测试数据的准确性；测量光通道7中，等距离的类似螺纹的沟槽设计以及表面的发 黑氧化处理，使得杂散光被有效吸收，提高系统的光束质量；光通道长度采用国家标准长度 一半的设计，便于减少仪器体积，同时符合国家标准要求。系统抗电磁干扰设计和抗振动设 计，大大提高仪器整体性能。标准滤光片的校准插槽(仪器校验板插口)，便于仪器的校正。 通过CPU进行数据处理，最后计算出光吸收系数K值和光吸收比N。仪器符合JJG976-2002 《透射式烟度计检定规程》要求。图1中所示标准光通道长度为215mm。图2为本专利技术实施例的气路系统实施例一示意图。在烟度测量时，尾气8，通过插 入发动机排气管的采样头9，被恒流泵11抽出，抽出的尾气通过节流阀12稳定流量后，经过 气流转换电磁阀13，流入测量光通道7，测量完毕后，尾气流入主气幕管道17，通过左右的 排气口 19排出车外。本系统的经过空气净化器20净化的空气由独立的抽气泵14抽出，通过净化空气 管道16将洁净空气抽进准直透镜3和接受透镜4所在的透镜室，在透镜室形成辅助气幕。 在处于非测量状态时，气流转换电磁阀13将尾气通道关闭，同时接上净化空气管道，抽气 泵14将洁净空气抽入测量光通道7，清洗管道。图3为本专利技术实施例的气路系统实施例二示意图。在烟度测量时，汽车尾气8，通 过插入发动机排气管的采样头9，被恒流泵11抽出，抽出的尾气通过节流阀12稳定流量后， 经过气流转换电磁阀13，流入测量光通道7，测量完毕后，尾气流入主气幕管道17，并汇合 到排气通道，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柴油车尾气烟度测量的气路系统，其特征在于：该气路系统包括采样系统、双气幕室和洁净空气系统；所述采样系统，包括采样头、采样管道、恒流泵、节流阀和气流转换电磁阀，依次连接，用于采集尾气，尾气经过气流转换电磁阀，流入不透光度烟度计中的测量光通道，测量完毕后，尾气流入不透光度烟度计中的主气幕通道，通过排气口排出车外；所述双气幕室，即由轴流风扇形成的主气幕通道和正压洁净气体形成的透镜室气幕通道；所述洁净空气系统：包括空气净化器、抽气泵和净化空气管道，依次连接，用于将普通的空气进行净化处理后，由抽气泵抽入透镜室，来洁净光学系统；当仪器处于非测量状态时，抽气泵同时将洁净空气，通过转换电磁阀抽入测量光通道，用于洁净测量光通道。

【技术特征摘要】
一种柴油车尾气烟度测量的气路系统，其特征在于该气路系统包括采样系统、双气幕室和洁净空气系统；所述采样系统，包括采样头、采样管道、恒流泵、节流阀和气流转换电磁阀，依次连接，用于采集尾气，尾气经过气流转换电磁阀，流入不透光度烟度计中的测量光通道，测量完毕后，尾气流入不透光度烟度计中的主气幕通道，通过排气口排出车外；所述双气幕室，即由轴流风扇形成的主气幕通道和正压洁净气体形成的透镜室气幕通道；所述洁净空气系统包括空气净化器、抽气泵和净化空气管道，依次连接，用于将普通的空气进行净化处理后，由抽气泵抽入透镜室，来洁净光学系统；当仪器处于非测量状态时，抽气泵同时将洁净空气，通过转换电磁阀抽入测量光通道，用于洁净测量光通道。2.根据权利要求1所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其特征在于所述不透光 度烟度计包括光源、测量光通道、准直透镜、接收透镜、消杂光栅和光电接收室；所述测量光 通道温度控制在60度到90度，以减少水汽的凝结。3.根据权利要求2所述的柴油车尾气烟度测量的气路系统，其特征在于所述双气幕 室位于测量光通道两侧，在准直透镜，接受透镜和测量光通道之间，以保证尾气不污染光学 零件。4.根据权利要求1所述的柴油车尾气烟度...

【专利技术属性】
技术研发人员：李虹杰，井传发，陈力，潘启俊，李建新，李立，朱战军，胡婷婷，
申请(专利权)人：武汉市天虹仪表有限责任公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]